Различные способы соединения арматуры

1. Механический способ соединения арматуры
2. Соединение арматуры сваркой
3. Особенности вязки арматурных стержней

Современные технологии строительства предусматривают несколько способов соединения арматуры: механический с использованием сварочного аппарата, с применением вязальной проволоки или пластиковых хомутов. Рассмотрим основные особенности каждой из этих методик.

Механический способ соединения арматуры

По сравнению с другими технологиями, механическая стыковка имеет ряд преимуществ.

• Не требуется нахлеста, что обеспечивает экономию металла. Нахлест увеличивает расход арматуры на четверть.
• По сравнению со сваркой, во-первых, это более производительный процесс, во-вторых, не требуется высокая квалификация работников.

Дополнительные плюсы механических стыковых соединений – прочность полученной конструкции и возможность реализации этой технологии при любых погодных условиях.

Для осуществления механической стыковки применяют в качестве оборудования гидравлический пресс, в качестве расходных материалов – стальные муфты. Ускорить механическое соединение стержней арматуры можно с помощью муфт с центральной перегородкой. Пруты вставляются в муфту, которую обжимают с помощью пресса. Наличие сменных штампов в прессе обеспечивает возможность работы с арматурой разного диаметра. Процесс осуществляют два человека.

Соединение арматуры сваркой

Сварочный способ стыкования арматурных стержней – востребованная технология. Существует несколько вариантов ее реализации.

• Сварка протяженным швом применяется для стыкования горизонтальных и вертикальных прутов. Используется сварка арматуры внахлест или с использованием накладок. Швы могут быть одно- или многопроходными, что определяется диаметром прутов.
• Сварка многослойными швами применяется в основном для вертикально расположенных стержней, используемые электроды – с фтористокальциевым покрытием.
• Для стержней 14-40 мм с предварительной сборкой в кондукторах применяют сварное соединение арматуры с формированием принудительного шва. Процесс проходит с использованием формирующих устройств.

Сварка – удобный тип соединения усиливающих стержней, но ему характерны определенные минусы:

• в области шва происходит изменение микроструктуры металла, вызывающее снижение прочности и жесткости упрочняющего каркаса;
• сварной шов слабо работает на изгиб, что может привести к разрушению каркаса уже при вибрировании бетонной смеси;
• для создания фундаментов сварные соединения рекомендованы только при строительстве объекта на устойчивых типах грунтов, не склонных к сильному оседанию.

Правила, как соединять арматуру в углах ленточного фундамента, изложены в СП 52-101-2003 в пункте 8.3.26, в ГОСТе 14098-2014 регламентированы основные правила соединения арматуры сваркой.

Сборка и сварка стержней арматуры

В бетонных конструкциях армирование

должно предусматриваться:

1. в местах резкого изменения размеров сечения элементов
   ;
2. в местах изменения высоты стен
   (на участке не менее
   1 м
   );
3. в бетонных стенах под и над проёмами
   каждого этажа;
4. в конструкциях
   , подвергающихся воздействию динамической нагрузки.

Для железобетонных

слабо армированных
элементов растянутой зоны
—
площадь сеченияпродольной растянутой арматуры
должна быть увеличена не менее чем
на 15%
.

Конструктивная арматура

не предусматривается, если согласно расчёту
с учётом сопротивления растянутой зоны бетона
, арматура не требуется и опытом доказана возможность транспортирования и монтажа таких элементов без арматуры.

Для фундамента тоже нужно правильно выбрать арматуру

ВНИМАНИЕ! При сборке арматурных каркасов

должна строго соблюдаться
соосность стержней
. Смещение не должно превышать
0,1d
, а перелом в месте стыка — не более
3°
.

Соответствие расположения арматуры

её проектному положению должно обеспечиваться установкой пластмассовых
фиксаторов, шайб
из мелкозернистого бетона и т. п.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Гост 23279 85 сетки арматурные сварные, характеристики арматурных сеток

В местах пересечения арматуры в каркасах

:

• стержни штучной арматуры
  до
  d=25 мм
  скрепляют точечной сваркой, перевязкой вязальной проволокой или с помощью специальных соединительных элементов, а
  стержни d=25 мм и выше
  — при помощи дуговой сварки;
• для получения крестовых соединений двух или трёх пересекающихся стержнейd=3…40 мм
  из стали класса
  A-I, A-II, A-III
  и проволоки
  d=3…8 мм
  классов
  B-I и Bp-I
  применяют точечную контактную сварку.

ВНИМАНИЕ! Перевязкой и сваркой должно быть соединено не менее 50% всех пересечений

, в том числе обязательно пересечение
стержней с хомутами (в углах)
.

Длина выпусков арматуры

из тела бетона между стыкуемыми стержнями должна быть не менее
150 мм
при нормальных зазорах и
100 мм
при использовании вставки.

При увеличенных зазорах между стыкуемыми стержнями

допускается применение одной вставки из арматуры того же класса и диаметра.

Минимальные расстояния

в свету
между стержнями арматуры
по высоте и ширине сечения должны:

• обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учётом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси;
• для предварительно напряженных конструкций
  должны также учитываться степень местного
  обжатия бетона
  и габариты натяжного оборудования (домкратов, зажимов и т.п.).

В элементах

, изготовляемых с помощью штыковых вибраторов, должно быть обеспечено свободное прохождение между арматурными стержнями наконечников вибраторов, уплотняющих бетонную смесь.

Расстояния в свету между отдельными стержнями продольной ненапрягаемой арматуры

, а также между
продольными стержнямисоседних плоских сварных каркасов
должны приниматься
не менее наибольшего диаметра стержней
, а также:

а) если стержни при бетонировании

занимают
горизонтальное или наклонное
положение — не менее:

• для нижней арматуры
  — не менее
  25 мм
  ;
• для верхней арматуры
  — не менее
  30 мм
  ;
• при расположении нижней арматурыболее чем в два ряда по высоте
  расстояние
  между стержнями в горизонтальном направлении
  (кроме стержней двух нижних рядов) должно быть —
  не менее 50 мм
  ;

б) если стержни при бетонировании

занимают
вертикальное положение
— не менее
50 мм
; при систематическом контроле фракционирования
заполнителей бетона
это расстояние может быть уменьшено
до 35 мм
, но при этом должно быть не менее
полуторакратного наибольшего размера крупного заполнителя
.

При стесненных условиях

допускается располагать
стержни арматуры попарно
(без зазора между ними).

ПРИМЕЧАНИЕ: Расстояние в свету между стержнями периодического профиля

принимается
по номинальному диаметру
без учета выступов и рёбер.

При армировании неразрезных плит
сварными рулонными сетками
допускается вблизи промежуточных опор все
нижние стержни
переводить
в верхнюю зону
.

Расстояния между осями рабочих стержней
в средней чести пролёта плиты и над опорой
(вверху) должны быть не более
200 мм
при толщине плиты
до 150 мм
и не более
1,5h
при толщине плиты
свыше 150 мм
, где
h
— толщина плиты.

Стержни периодического профиля

, а также
гладкие стержни
,
в сварных каркасах и сетках
, выполняются
без крюков
.
Растянутые гладкие стержнивязаных каркасов и сеток
должны заканчиваться
крюками, лапками или петлями
.

У всех поверхностей железобетонных элементов

, вблизи которых ставится
продольная арматура
, должна предусматриваться также
поперечная арматура
, охватывающая
крайние продольные стержни
. При этом расстояния между
поперечными стержнями
у каждой поверхности элемента должны быть
не более 600 мм
и не более
удвоенной ширины грани элемента
.

Поперечную арматуру

допускается не ставить
у граней тонких рёбер
изгибаемых элементов (шириной
150 мм
и менее), по ширине которых располагается лишь
один продольный стержень или сварной каркас
.

При армировании внецентренно сжатых элементов
плоскими сварными каркасамидва крайних каркаса
(расположенные у противоположных граней) должны быть соединены друг с другом для образования
пространственного каркаса
. Для этого у граней элемента, нормальных
к плоскости каркасов
, должны ставиться
поперечные стержни
, привариваемые контактной сваркой
к угловым продольным стержням каркасов
, или установлены
фиксаторы
(рис.4), связывающие эти стержни, на тех же расстояниях, что и поперечные
стержни плоских каркасов
.

В арматурных элементах
, работающих на изгиб с кручением,
вязаные хомуты
должны быть замкнутыми с надёжной анкеровкой по концам. А
при сварных каркасах
— все
поперечные стержни
обоих направлений должны быть приварены
к угловым продольным стержням
, образуя
замкнутый контур
. При этом должна быть обеспечена
равная прочность соединений и хомутов
.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Стержневая и проволочная арматура, характеристика, гост арматуры

Защитные покрытия арматуры

(если они предусмотрены проектом) наносят согласно
СНиП 3.03.01-87
. Целостность
защитного слоя арматуры
проверяют перед бетонированием, обнаруженные дефекты устраняют.

Особенности вязки арматурных стержней

Способ вязки заключается в укладке прутов с нахлестом с обвивкой отожженной проволокой из низкоуглеродистой стали диаметром 1,0-1,2 мм. Для создания прочной конструкции не рекомендуется применять проволоку, покрытую ржавчиной или уже бывшую в употреблении. Вместо проволоки производители предлагают пластиковые хомуты, но при низких температурах они становятся хрупкими и лопаются. В качестве инструмента используют кусачки, плоскогубцы, вязальные крючки или высокопроизводительные пистолеты. Пистолеты эффективны при соединении арматуры по длине, в труднодоступных местах удобны вязальные крючки.

Плюсы соединения арматуры без сварки – не нарушается структура металла, узлы обеспечивают необходимую степень подвижности арматуры, вязка может осуществляться как на строительной площадке, так и в цеху.

Сборка и сварка монтажных соединений стальных конструкций

Свариваемые поверхности конструкции

и рабочее
место сварщика
должны иметь защиту от дождя, снега, ветра. При температуре окружающего воздуха ниже -10°С необходимо иметь вблизи рабочего места сварщика инвентарное помещение для обогрева, при температуре ниже -40°С — оборудовать тепляк.

Колебания напряжения питающей сети электрического тока

, к которой подключено сварочное оборудование, не должны превышать
±5% номинального значения
.
Оборудование
для автоматизированной и ручной
многопостовой сварки
следует питать от отдельного фидера.

Типы сварных соединений

и способы сварки
арматуры и закладных деталей
следует назначать с учётом условий эксплуатации конструкции, свариваемости стали, технико-экономических показателей соединений и технологических возможностей предприятия-изготовителя в соответствии с ГОСТ 14098-85.

Сварку конструкций

при укрупнении и в проектном положении следует производить после проверки правильности сборки.

Для сварки стержней

из стали
всех классов, кроме A-I
, применяют электроды марки
УОНИ 13/55У
или аналогичные:

• арматуру до d=36 мм
  сваривают электродами
  d=4…5 мм
  ,
• арматуру d=40 мм и выше
  — электродами
  d=5…6 мм
  .

Сварку выполняют без перерыва до полной заварки стыка, обязательно заплавляя кратеры

. Затем заваривают фланцевые швы.
Сила тока при ручной сварке
колеблется от
220А
при
d=20 мм
, до
330А
при
d=40 мм
.

Размеры сварных фланговых швов

должны быть:

• высотой h=0,25d
  , но не менее
  4 мм
  ,
• шириной b=0,5d
  , но не менее
  10 мм
  .

Кромки свариваемых элементов
стальных каркасов
в местах расположения швов и прилегающие к ним поверхности необходимо зачищать с удалением ржавчины, жиров, краски, грязи, влаги и т. п.:

• при ручной или механизированной дуговой сварке
  — шириной не менее
  20 мм
  ;
• при автоматизированных видах сварки
  — не менее
  50 мм
  ;
• а также места примыкания начальных и выводных планок
  .

Число прокаленных сварочных материалов на рабочем месте сварщика не должно превышать полусменной потребности. Сварочные материалы следует содержать в условиях, исключающих их увлажнение.

ВНИМАНИЕ! Ручную и механизированную дуговую сварку конструкций

разрешается выполнять без подогрева при температуре окружающего воздуха, приведенной в
СНиП 3.03.01-87
. При более низких температурах
сварку
надлежит производить с предварительным местным подогревом стали до
120…160°С
в зоне шириной
100 мм
с каждой стороны соединения.

Таблица 1: Разрешается выполнять при температуре окружающего воздуха ручную и механизированную дуговую сварку конструкций без подогрева.

Автоматизированную дуговую сварку

под флюсом разрешается производить без подогрева при температуре окружающего воздуха, приведенной в табл.2.

Таблица 2: Разрешается выполнять при температуре окружающего воздуха автоматизированную дуговую сварку под флюсом конструкций без подогрева.

Швы соединений

листовых объёмных и сплошностенчатых конструкций толщиной более
20 мм
при
ручной дуговой сварке
надлежит выполнять способами, обеспечивающими уменьшение скорости охлаждения сварного соединения:

• секционным обратноступенчатым,
• секционным двойным слоем,
• каскадом,
• секционным каскадом.

При двусторонней ручной

или механизированной
дуговой сварке
стыковых, тавровых и угловых соединений с полным проплавлением необходимо перед выполнением шва с обратной стороны удалить его корень до чистого бездефектного металла.

При вынужденном перерыве в работе механизированную дуговую или автоматизированную дуговую сварку под флюсом

разрешается возобновить после очистки от шлака кратера и прилегающего к нему концевого участка шва длиной 50…80 мм. Этот участок и кратер необходимо полностью перекрыть швом.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Разновидности грузовых тележек для склада

Поверхности свариваемой конструкции

и выполненных швов сварных соединений после окончания сварки необходимо очищать от шлака, брызг и наплывов (натеков) расплавленного металла.

Качество прихваток

, сварных соединений креплений сборочных и монтажных приспособлений, определяемое внешним осмотром, должно быть не ниже качества основных сварных соединений.

Дефектные участки

сварных швов надлежит, как правило, удалять одним из способов:

• механизированной зачисткой (абразивным инструментом)
• или механизированной рубкой.

Все ожоги поверхности

основного металла сварочной дугой следует зачищать абразивным инструментом
на глубину 0,5…0,7 мм
.

Основные типы сварных швов

, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, выполняемых ручной и дуговой сваркой установлены ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из листового, полосового и профильного металлопроката, используемых в закладных

и
соединительных изделиях
железобетонных конструкций, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 5264 и ГОСТ 8713.

Сварные соединения

стержневой арматуры и арматурной проволоки диаметром
3 мм и более
, сварные соединения
стержневой арматуры с прокатом
толщиной
от 4 до 30 мм
, выполняемые при изготовлении
арматурных
и
закладных изделий
железобетонных конструкций, а также при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 14098-91.