Руководство по выбору типа и диаметра арматуры при армировании

Армирование строительных конструкций — обязательное условие обеспечения их прочности и долговечности. Причина — различие механических свойств бетона и стали:

Бетон эффективно сопротивляется сжатию, но разрушается при растяжении или сдвиге (предел прочности всего 1.5–2.5 МПа).
Стальная арматура выдерживает растяжение до 500–800 МПа, компенсируя уязвимость бетона.

Содержание:

Строительные нормы и правила
Правила выбора вида арматуры
Правила выбора диаметра арматуры
Таблица применимости арматуры А240 / А500 диаметра от 4 до 40 мм
Таблица. Минимально допустимые диаметры рабочей арматуры
Не угадывайте, не экономьте вслепую!

Армирование строительных конструкций — обязательное условие обеспечения их прочности и долговечности

Таблица. Строительные конструкции, требующие армирования

Конструкция	Проблема	Решение	Последствия отказа
Ленточные фундаменты	Силы морозного пучения грунта создают изгибающие моменты. Верх фундамента сжимается, низ растягивается.	Нижний пояс арматуры (Ø12–16 мм) воспринимает растяжение, верхний — сжатие. Без армирования фундамент трескается по подошве.	При пучении глинистого грунта (сила 10 т/м²) неармированная лента прогибается на 5–7 мм за зиму.
Плитные фундаменты	Нагрузка от стен создает локальные изгибы плиты. Углы зоны подвержены скручиванию.	Две сетки (верхняя и нижняя) из арматуры Ø10–14 мм с ячейкой 150–200 мм. Усиление под стенами и колоннами.
Стены из блоков (газобетон, пенобетон)
Горизонтальное армирование	Усадка кладки (0.3–0.5 мм/м) и ветровые нагрузки вызывают растяжение в швах.	Стержни Ø8 мм в штробах каждого 4-го ряда. Над проёмами — Ø10 мм с выпуском 90 см.	Вертикальные трещины над окнами.
Вертикальное армирование	Концентрация напряжений в углах и длинных стенах (>6 м).	Стержни Ø10–12 мм в пустотах блоков с бетонированием.
Армопояса	Точечные нагрузки от перекрытий и крыши раздавливают ячеистые блоки.	Железобетонный пояс высотой 200–300 мм с 4 стержнями Ø12 мм.	Без армопояса стена из газобетона под опорой плиты перекрытия крошится через 2–3 года.
Перемычки и проёмы	Вес кладки над проёмом создает растяжение в нижней зоне балки.	Нижние стержни Ø12–16 мм (рабочая арматура), верхние Ø8 мм (конструктивные). Хомуты Ø6 мм с шагом 150 мм предотвращают сдвиг.	Для проёма 1.5 м в кирпичной стене: минимальный Ø нижней арматуры — 14 мм.
Перекрытия	Нагрузки (мебель, люди) вызывают изгиб. Верх плиты сжимается, низ растягивается.	Две сетки: нижняя (в пролёте) — Ø12–14 мм, верхняя (над опорами) — Ø10 мм.	При шаге арматуры 200 мм вместо 150 мм прогиб плиты увеличивается на 18%.
Лестницы	Ударные нагрузки на ступени и изгиб косоуров.	Каркас с продольной арматурой Ø12–14 мм и П-образными хомутами
Облицовка кирпичом	Разница температурных деформаций несущей стены и облицовки вызывает отслаивание.	Гибкие связи из базальтопластика Ø4 мм (5–6 шт/м²).
Стяжки и полы	Усадка бетона и точечные нагрузки (ножки мебели) формируют трещины.	Жилые помещения: Сетка 100×100×Ø4 мм. Гараж/склад: Сетка 150×150×Ø6 мм.	При отсутствии армирования трещины шириной 1–2 мм появляются через 3–6 месяцев.

Строительные конструкции, требующие армирования

Армирование — это необходимость! Оно преобразует относительно хрупкий бетон в композитный материал, способный сопротивляться растяжению, изгибу и сдвигу.

Строительные нормы и правила

Выбор вида (класса), диаметра и схемы расположения арматуры в строительных конструкциях регулируется строительными нормами и правилами. Эти правила основаны на научных расчетах механики материалов, экспериментальных данных и опыте эксплуатации. В России и Беларуси основные нормативные документы — это Своды правил (СП) (ранее СНиП), ГОСТы и СТБ. Они учитывают тип конструкции, нагрузки (постоянные, временные, сейсмические), условия эксплуатации (агрессивная среда, температура) и свойства материалов и направлены на обеспечение безопасности и долговечности.

Выбор вида (класса), диаметра и схемы расположения арматуры в строительных конструкциях регулируется строительными нормами и правилами

Основные нормы:

СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» — основной документ для проектирования. Он устанавливает требования к расчету, выбору арматуры, её диаметру, расположению, минимальному проценту армирования, защитному слою бетона, анкеровке и нахлестам. Этот СП детализирует, как арматура должна противостоять растяжению, сжатию, изгибу и кручению, с учетом предельных состояний (по прочности и деформациям).
ГОСТ 34028-2016 «Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия» — регулирует производство и характеристики арматуры (вид, класс, диаметр). Номинальные диаметры: 4–40 мм. Заменяет устаревшие ГОСТ 5781-82 и 10884-94, вводя новые классы, такие как В500 (для экономии стали).
СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии» — влияет на расположение арматуры, определяя толщину защитного слоя бетона для предотвращения ржавчины.
СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» — дополняет СП 63.13330 по видам арматуры и расчетам (актуален в части, не противоречащей новым редакциям).

Правила выбора арматуры

Вид арматуры выбирается по её профилю, классу прочности, материалу и типу (рабочая или монтажная). Согласно СП 63.13330.2018 и ГОСТ 34028-2016, выбор зависит от роли в конструкции (несущая или вспомогательная), условий эксплуатации и экономичности.

По профилю

Гладкая (класс А240 (устаревшая маркировка АI)) — рекомендуется для монтажной арматуры (хомуты, распределительные стержни) в ненапряженных зонах. Она дешевле, легче в монтаже, но хуже сцепляется с бетоном (коэффициент сцепления ниже).
Периодическая (рифленая, классы А400, А500, А500С, (устаревшая маркировка АIII)) — основной вид для рабочей арматуры в растянутых зонах. Рифление (серповидное или кольцевое) обеспечивает лучшее сцепление (до 2–3 раз выше, чем у гладкой), предотвращая проскальзывание. Увеличивает общую прочность железобетона, снижая риск возникновения трещин.

По классу прочности

А240 — низкая прочность (240 Н/мм²), для вспомогательных элементов.
А400 / А500 — прочность (500 Н/мм²), стандарт для большинства конструкций. СП 63.13330 требует класс не ниже А400 для несущих элементов. Более высокий класс позволяет использовать меньше арматуры.

Арматурный прокат подбирается по формуле армирования:

μ = (As / Ac) × 100% (минимальный процент армирования 0,05–0,25% по СП 63.13330.2018),

где:

As — сечение арматуры,
Ac — сечение бетона.

Что обеспечивает оптимальный баланс между прочностью и стоимостью.

Правила выбора диаметра арматуры

Диаметр арматуры (обозначается как d или Ø) в железобетонных конструкциях не выбирается произвольно, а определяется на основе инженерных расчетов, которые учитывают предельные усилия (предельные состояния) — максимальные нагрузки, моменты и силы под действием изгибающего момента, продольной и поперечной сил, которые конструкция может выдержать без разрушения или деформаций.

Таблица применимости арматуры А240 / А500 диаметра от 4 до 40 мм

В соответствии с требованиями СП 63.13330.2018 и СП 52-101-2003.

Диаметр арматуры (мм)	Возможности применения по классу арматуры
Диаметр арматуры (мм)	А240	А500 / А500С
4, 5, 6	Конструктивное армирование: хомуты, сетки для кладки, армирование штукатурного слоя. В качестве основной рабочей арматуры практически не применяется.	Конструктивное армирование малонагруженных элементов (перемычек, отмосток), сетки для армирования стяжек пола, хомуты, распределительная арматура в плитах.
8	Конструктивное армирование: хомуты, поперечная арматура в балках и колоннах, где нет высоких нагрузок.	Рабочая арматура в плитах перекрытий и фундаментных плитах, балках. Самый ходовой диаметр для частного строительства.
10, 12	Очень редкое применение в качестве рабочей арматуры. Может использоваться в качестве монтажной арматуры или при реконструкции.	Основная рабочая арматура для большинства железобетонных конструкций: плит, балок, фундаментов, колонн. Диаметр 12 мм — наиболее универсальный.
14, 16	Не применяется в качестве рабочей арматуры. Нецелесообразно и не соответствует требованиям нормативных документов по прочности.	Рабочая арматура для нагруженных балок, колонн, ленточных и монолитных фундаментов. Используется в многоэтажном строительстве.
18, 20, 22	Не применяется.	Основная рабочая арматура для высоконагруженных несущих конструкций: колонн, ригелей, фундаментных плит. Применяется в многоэтажном и промышленном строительстве.
25, 28, 32	Не применяется.	Рабочая арматура для особо нагруженных конструкций: большепролётных балок, массивных фундаментов, колонн высотных зданий.
36, 40	Не применяется.	Рабочая арматура для уникальных, особо нагруженных конструкций: мостов, гидротехнических сооружений, фундаментов под тяжёлое оборудование.

Рабочая арматура воспринимает основные растягивающие и изгибающие нагрузки (в нижней части балок, фундаментов, в растянутых зонах плит).

Монтажная или конструктивная арматура обеспечивает целостность каркаса, фиксирует положение рабочих стержней, распределяет усадочные и температурные напряжения.

Схемы армирования можно найти в альбомах серии 1.400-1/88 или СП 63.13330.2018. Для стеклопластиковой арматуры применяют повышающие коэффициенты, которые требуют отдельного расчёта!

Схемы армирования можно найти в альбомах серии 1.400-1/88 или СП 63.13330.2018

Таблица. Минимально допустимые диаметры рабочей рифленой арматуры А500

В соответствии с требованиями СП 63.13330.2018 и СП 52-101-2003.

Тип конструкции	Минимальный Ø (мм)	Количество стержней/шаг	Особенности армирования
Ленточный фундамент
Продольная арматура	12	4 стержня (2 сверху + 2 снизу)	Сечение ≥ 0.1% площади бетона (напр., лента 300×1000 мм → min 4Ø12 мм, A<sub>s</sub> = 452 мм²) 46.
Хомуты	6	Шаг ≤ 300 мм (высота ≤ 80 см)	Защитный слой бетона: 40–70 мм. Углы усиливают П-образными хомутами 6.
Плитный фундамент	10	Сетка 150×150–200×200 мм (два слоя)	Верхняя сетка над опорами, нижняя — в пролёте. Зоны колонн: шаг уменьшают до 100 мм 46.
Сваи/столбы	12	3–4 стержня вертикально + Ø6 мм (шаг 200–400 мм)	Выпуски под ростверк: 40–50 см. Для Ø300 мм сваи min A<sub>s</sub> = 339 мм² (3Ø12 мм) 6.
Армопояс	12	4 стержня + Ø6 мм (шаг 250 мм)	Замкнутый контур по всем несущим стенам. Высота пояса ≥ 200 мм 6.
Перемычки над проёмами	12	Нижний пояс: 2–3Ø12–16 мм; верхний: 2Ø8 мм	Опоры ≥ 25 см с каждой стороны. Прогиб ограничен 1/200 пролёта 416.
Монолитные перекрытия	10	Сетка 150×150 мм (нижний слой), 200×200 мм (верхний)	Защитный слой: 20–30 мм. При пролёте >5 м Ø увеличивают до 14 мм 616.
Стены из газобетона
Горизонтальное	8	Каждый 4-й ряд + над проёмами (+90 см в стороны)	Штробы заполняются клеем/раствором (защитный слой ≥20 мм) 4.
Вертикальное	10	Шаг 600–1000 мм (в углах и стыках стен)	Стержни в пустотах блоков с заливкой бетоном 6.
Стяжки/полы	4	Сетка ячейка 100×100 мм (жилые), 150×150 мм (гаражи)	Для промышленных полов: Ø6–8 мм с двойной сеткой. Толщина стяжки ≥50 мм 4.

Ограничения:

Гладкая арматура А240 запрещена для рабочего армирования (только хомуты и монтажные элементы).
Минимальный процент армирования: 0.1% для изгибаемых элементов (фундаменты, перекрытия), 0.25% для сжатых (колонны).
Для сварки каркасов используется только А500С (индекс «С» гарантирует свариваемость).
Длина анкеровки ≥40*d* (для растянутых стержней), ≥25*d* (для сжатых).
Поперечная арматура (хомуты) — шаг 150–300 мм в балках, 200–400 мм в колоннах, что предотвращает сдвиг и «выпирание» продольных стержней при сжатиии.
Защитный слой бетона: 20–70 мм (70 мм для фундаментов без подготовки).

Смотрите также статьи:

Не угадывайте, не экономьте вслепую!

Армирование — это не просто «укладка железных прутьев в бетон». Это создание единой системы, где сталь и бетон работают совместно, компенсируя недостатки друг друга. Нарушение этой системы ведет к:

Необратимые деформации. Бетон без правильного армирования не пластичен. При превышении нагрузок он не гнется, а трескается. Эти трещины не просто косметический дефект; они открывают путь к дальнейшему разрушению и потере несущей способности всей конструкции.
Непредсказуемое поведение при нагрузках. Самостоятельный, «интуитивный» выбор арматуры основан на статических, а не динамических или комплексных нагрузках. Инженерный расчет учитывает все возможные комбинации нагрузок (постоянные, временные, особые) с коэффициентами запаса, прописанными в СП.
Ложная экономия. Экономия на проекте и арматуре при закупке материалов кажется значительной. Однако стоимость ремонта фундамента, перекрытия или устранения трещин в стенах в десятки раз превышает эти кажущиеся выгоды. В худшем случае речь идет не о ремонте, а о сносе аварийного объекта.

Когда обращение к инженеру НЕОБХОДИМО:

Строительство любого ответственного сооружения, например, жилой дом.
Сложные инженерно-геологические условия, например, пучинистые грунты (глины, суглинки), слабые грунты (торф, илистые), высокий уровень грунтовых вод (УГВ).
Сложная архитектура и большие пролеты, например, пролеты перекрытий более 6 метров, панорамное остекление, свободные планировки (опирание перекрытий на колонны, а не стены), второй свет.
Сейсмическая активность региона.

Что конкретно дает обращение к инженеру-конструктору?

Комплексный расчет. Он не просто посмотрит на план и скажет «здесь 12-я арматура». Он выполнит расчетно-графическую работу, где на чертежах будет указано:
- Марка элемента (например, «Каркас КР-1»).
- Класс и диаметр всех стержней (А500С Ø12).
- Количество и шаг (4 шт., шаг 200 мм).
- Размеры элемента и схема вязки.
- Ведомость расхода материалов.
Ответственность. Проектная организация несет юридическую ответственность за свои решения. Вы получаете не просто бумажку, а гарантийный документ. В случае споров, страховых случаев или проверок это будет ключевое доказательство вашей правоты.
Оптимизация. Хороший инженер не просто обеспечит прочность, но и оптимизирует расход материалов. Он найдет баланс между надежностью и экономией, убрав излишний запас прочности, который неопытный застройщик может заложить "на всякий случай". Это часто окупает стоимость проекта.