Стык арматуры внахлест на сварке. Важные нюансы и требования для соединения вязкой
Стык арматуры внахлест на сварке. Важные нюансы и требования для соединения вязкой
Хоть процесс соединения прутьев с использованием проволоки проще, чем их соединение сварочным аппаратом, назвать его простым нельзя. Как любая работа, процесс требует четкого соблюдения правил и рекомендаций. Только тогда можно сказать, что армирование монолитной конструкции выполнено правильно. Занимаясь соединением арматуры с нахлестом методом вязки, следует обращать внимание на такие параметры:
- длина накладки прута;
- местонахождение места соединения в конструкции и его особенности;
- как перехлесты расположены один к другому.
Мы упоминали, что размешать арматурный стык, сделанный внахлест, на участке с самой высокой степенью нагрузки и напряжения нельзя. К этим участкам относятся и углы здания. Получается, что нужно правильно рассчитать места соединений. Их расположение должно приходиться на участки железобетонной конструкции, где нагрузка не оказывается, или же она минимальная. А что делать, если технически соблюсти это требование невозможно? В таком случае размер нахлеста прутьев зависит от того, сколько диаметров имеет арматура. Формула следующая: размер соединения равен 90 диаметров используемых прутьев. Например, если используется арматура Ø20 мм, то размер нахлеста на участке с высокой нагрузкой составляет 1800 мм.
Однако техническими нормами четко регламентированы размеры подобных соединений. Нахлест зависит не только от диаметра прутьев, но и от других критериев:
- класс используемой для работы арматуры;
- какой марки бетон, используемый для заливки бетона;
- для чего используется железобетонное основание;
- степень оказываемой нагрузки.
Стыковка арматуры сваркой. Соединение вязкой
Этот способ больше распространен в частном домостроении, чем сварка, так как не требует применения специального оборудования, обращаться с которым умеют только специалисты. Связать арматурные стержни специально предназначенной для этого мягкой, но крепкой проволокой может каждый. Кроме того, для вязки используют менее дорогую арматуру класса А400.
Стыковка арматуры при создании силового каркаса железобетонных конструкций методом вязки регламентируется строительными нормами и правилами и может выполняться как с прямыми концами, так и с загнутыми в виде петель, лапок или крюков. Загиб должен осуществляться без нагрева, трудоемкими механическими способами, поэтому при заливке фундаментов для малоэтажных частных домов окончания прутков обычно оставляют прямыми.
Для справки! Соединение лапами или крюками обязательно для гладкой арматуры постоянного сечения.
Длина нахлеста определяется проектировщиками. При отсутствии проекта строители могут вычислить нужные значения самостоятельно, ориентируясь на следующие данные:
- диаметр соединяемых стержней;
- марка бетона, применяемого для создания ЖБИ;
- расположение стыков в конструкции.
Расчет по диаметру арматуры
Сечение арматуры – проектная величина, подбираемая с учетом нагрузок и плотности каркаса.
Удобнее и проще всего при соединении арматуры внахлест ориентироваться на её диаметр, делая перепуск в 30-40 раз больше этого значения. И чем больше сечение стержней, тем выше применяемый коэффициент. Например, для 10-миллиметровых прутков нахлест делают не менее 300 мм, а для «сороковки» применяют коэффициент 36-38 и делают напуск не менее полутора метров.
Расчет по расположению стыка в конструкции
В плитных и ленточных фундаментах силовой каркас состоит минимум из двух контуров – верхнего и нижнего, соединенных вертикальными связками. На разные части конструкции действуют разные нагрузки: верхняя находится в зоне сжатого бетона, нижняя – в растянутой зоне. Поэтому и длина перехлеста в этих зонах отличается. Как и в конструкциях вертикальной направленности – опорах, колоннах, стенах.
Рассчитать перехлест арматуры – сколько диаметров брать в каждом отдельном случае – можно, используя следующие данные.
Для сжатого бетона:
- при горизонтальном соединении – 33,8 d;
- при вертикальном соединении – 48,3 d.
Для растянутого бетона:
- при горизонтальном соединении – 47,3 d;
- при вертикальном соединении – 67,6 d.
Армирование плитного фундамента: зачем проводится, выбор арматуры, схема армирования, этапы работ
Расчет по марке бетона
Чем выше марка бетона, тем он прочнее и меньше нуждается в усилении, что позволяет экономить на арматуре, используя стержни меньшего сечения либо делая нахлест меньшей длины. Но он все также зависит от расположения стального контура в той или иной нагрузочной зоне бетона.
Корректировка коэффициентов по марке бетона и расположению соединения в той или иной нагрузочной зоне важно при устройстве монолитных плит перекрытий и ответственных сильно нагруженных конструкций. При возведении ленточного фундамента вполне достаточно самого простого расчета по сечению арматуры. Следует только помнить, что стандартный коэффициент (30-40) необходимо увеличить до 90, когда стык приходится на точку с высокой нагрузкой или изгибающим усилием.
Соединение сваркой
Сваривать можно только арматуру класса А400 или А500 с индексом «С». Если такого индекса в маркировке нет, производится только стыковка арматуры внахлест без сварки. Такой металл при сильном нагревании серьезно теряет в прочности и становится менее устойчивым к коррозии, что может привести к разрыву или деформации соединения в процессе эксплуатации железобетонной конструкции.
Нахлест при сварном соединении зависит уже не только от диаметра арматуры, но ещё и от её класса:
- протяженность шва для стержней А400С должна составлять не более 8 диаметров;
- для А500С – не более 10 диаметров.
Вязка арматуры под ленточный фундамент
Например, если силовой каркас монтируется из 16-миллиметровых стержней класса А500С, длина шва составит 160 мм. Сваривают их продольным швом электродами диаметром 4-5 мм.
Стыковка арматуры внахлест может осуществляться и другим способом – привариванием поперечных прутков по всей длине перепуска. Также применяют соединение стержней встык с приваркой муфты, объединяющей оба конца.
А вот перекрещивающиеся прутки сваривать нежелательно, так как в этих местах стыки больше склонны к разрывам под нагрузкой, чем связанные.
Перепуск арматуры таблица. Требования к стыковке арматуры
Соединения арматуры
Требование СП63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Стыки арматуры внахлестку (без сварки) применяют при стыковании стержней с диаметром рабочей арматуры не более 40 мм.
Стыки растянутой или сжатой арматуры должны иметь длину перепуска (нахлестки) не менее значения длины L, определяемого по формуле
L= à*L0,an . (8.5)
где L0,an - базовая длина анкеровки, определяемая по формуле 10.1 (СП63.13330.2012) или по таблице ;
коэффициент à - для растянутой арматуры принимают равным 1,2, а для сжатой арматуры - 0,9.
При этом должны быть соблюдены следующие условия:
- относительное количество стыкуемой в одном расчетном сечении элемента рабочей растянутой арматуры периодического профиля должно быть не более 50 % , гладкой арматуры (с крюками или петлями) - не более 25 % ;
- усилие, воспринимаемое всей поперечной арматурой, поставленной в пределах стыка, должно быть не менее половины усилия, воспринимаемого стыкуемой в одном расчетном сечении элемента растянутой рабочей арматурой;
- расстояние между стыкуемыми рабочими стержнями арматуры не должно превышать 4 ds ;
- расстояние между соседними стыками внахлестку (по ширине железобетонного элемента) должно быть не менее 2 ds и не менее 30 мм.
В качестве одного расчетного сечения элемента, рассматриваемого для определения относительного количества стыкуемой арматуры в одном сечении, принимают участок элемента вдоль стыкуемой арматуры длиной 1,3L. Считается, что стыки арматуры расположены в одном расчетном сечении, если центры этих стыков находятся в пределах длины этого участка.
Допускается увеличивать относительное количество стыкуемой в одном расчетном сечении элемента рабочей растянутой арматуры до 100% , принимая значение коэффициента à равным 2,0. При относительном количестве стыкуемой в одном расчетном сечении арматуры периодического профиля более 50 % и гладкой арматуры более 25 % значения коэффициента ? определяют по линейной интерполяции.
При наличии дополнительных анкерующих устройств на концах стыкуемых стержней (приварка поперечной арматуры, загиб концов стыкуемых стержней периодического профиля и др.) длина перепуска стыкуемых стержней может быть уменьшена, но не более чем на 30%.
В любом случае фактическая длина перепуска должна быть не менее 0,4àL0,ап, не менее 20 ds и не менее 250 мм. (п.10.3.30).
Требование СП14.13330.2012 «Строительство в сейсмических районах».
В изгибаемых и внецентренно сжатых элементах конструкций допускается осуществлять стыкование рабочей арматуры при диаметре стержней до 20 мм - в 7- и 8-балльных зонах внахлестку без сварки, а в зонах 9 баллов - внахлестку без сварки, но с «лапками» или другими анкерными устройствами на концах стержней.
Длина нахлестки должна быть на 30 % больше значений, требуемых по действующим нормативным документам на бетонные и железобетонные конструкции (СП 63.13330), с учетом дополнительных требований настоящего свода правил.
При диаметре стержней 20 мм и более соединение стержней и каркасов должно выполняться с помощью специальных механических соединений (опрессованных и резьбовых муфт) или сварки независимо от сейсмичности площадки.
Шаг хомутов в местах стыкования внахлестку без сварки арматуры внецентренно сжатых элементов должен быть не более 8d.
Стыкование арматуры сварными соединениями внахлестку, как правило, не допускается. При стыковании арматуры в малоответственных конструкциях, кроме элементов несущего остова зданий, возможно применение сварных соединений арматуры внахлестку. При этом значение длины сварных швов должно быть на 30 % больше значений, требуемых по ГОСТ 14098 для сварного соединения типа С23-Рэ.
В изгибаемых и внецентренно сжатых элементах стыки арматуры внахлестку со сваркой и без сварки следует располагать вне зон максимальных изгибающих моментов (п. 6.7.12).