Все способы и особенности соединения стальной арматуры. Разновидности арматуры

Все способы и особенности соединения стальной арматуры. Разновидности арматуры

В соответствии с ГОСТ 5781-82 стержни делятся на классы от А-I (А240) до А-VI (А1000). В основном применяют следующие:

1. А-I (А240). Гладкие стержни из горячекатаной спокойной, полуспокойной или кипящей стали марки Ст3.
2. А-II (А-300). Арматура этого и последующего классов имеет периодический профиль – выступы, обеспечивающие прочное сцепление с бетоном. Стержни диаметром менее 40 мм изготавливают из стали Ст5 (спокойной и полуспокойной), более толстые – из 18Г2С.
3. А-III (А400). Изготавливается из стали 35ГС и 25Г2С. Вторая разновидность представляет собой улучшенный вариант и помечается нанесением на концы несмываемой белой краски. В отличие от первого, ее можно соединять электросваркой; стержни обладают повышенной прочностью за счет холодного вытягивания. А-III – один из самых распространенных видов арматуры. Применяется в ответственных конструкциях, в т.ч. предварительно напряженных.

ГОСТ Р 52544-2006 устанавливает еще 3 класса арматуры, подвергнутой термомеханическому упрочнению:

1. А500С. Горячекатаные стержни. В последние десятилетия широко применяются вместо А-III. За счет использования стали без легирующих добавок стоят дешевле и могут соединяться между собой дуговой сваркой.
2. В500С. Холоднокатаный вариант.
3. Ат800. Более прочная горячекатаная разновидность.

В железобетонном изделии различают 2 вида арматуры:

1. Продольная. Является основной, держит расчетную нагрузку.
2. Поперечная. Служит для соединения поясов продольной арматуры в 3-мерный каркас. Обеспечивает связь между сжатым бетоном и растянутыми стержнями, воспринимает усилия от температурного расширения.

Диаметр у поперечной арматуры меньше, чем у продольной.

Разновидности арматурной стали.

Способы соединения арматурных стержней. Свариваемость арматуры

Регламентируют сварные соединения арматуры ГОСТ за номером Р 57997, 14098 и 5264. Распространяются на закладные с арматурными анкерами, каркасы, сетки, стержни, наращиваемые по длине.

В железобетон закладывают арматуру трех типов:

• рабочую – работает только на растяжение, реже на растяжение и сжатие;
• конструкционную – связывает растянутые и сжатые зоны, распределяет ударные и сосредоточенные нагрузки, формирует скелет каркаса;
• монтажную – необходима для транспортировки, погрузки, установки.

Сталь в стержневой арматуре этих трех типов используется разная. Вытяжная рифленая А-IIIв класса, термоупрочненная периодического профиля Ат-IIIC – Ат-VII классов, горячекатаная А-I класса гладкая и А-II – А-VI классов рифленая.

Проволочная арматура – это холоднотянутая высокопрочная проволока Вр-II класса рифленая и В-II класса гладкая, Вр-I класса рифленая обыкновенной прочности.

Индекс «С» в термоупрочненной арматуре обозначает возможность стыкового соединения сваркой. А в горячетянутой – сталь марки 10ГТ для эксплуатации в северных условиях. Индекс «К» присваивается горячекатаным стержням повышенной коррозионной стойкости.

Чтобы проектировщику знать, какие арматурные стали сваривают, в ГОСТ 5781 приводится материальное исполнение классов арматуры:

• А-I – Ст3 спокойного, полуспокойного и кипящего раскисления;
• А-II – Ст5 раскисления пс и сп;
• Ас-II и А-III – 32Г2Р, 25Г2С,35ГС, 10ГТ, 18Г2С;
• Ат-IIIC – Ст5 всех типов раскисления;
• А-IV – 20ХГ2Ц, 80С;
• А-V и А-VI – 22Х2Г2С, 22Х2Г2Р, 22Х2Г2ТАЮ, 20Х2Г2СР, 23Х2Г2Т;
• Ат-IV, Ат-IVC и Ат-IVК – 25С2Р, 08Г2С, 10ГС2, 35ГС, 28С, 25Г2С, 20ГС;
• Ат-V – 25Г2С, 28С, 08Г2С, 10ГС2, 20ГС2, 20ГС;
• Ат-VК, Ат-VСК, Ат-VI, Ат-VIК, Ат-VII – 30ХС2, 20ХГС2, 25С2Р, 20ГС, 20ГС2, 20ХГС2, 35ГС, 25С2Р, 20ГС, 35ГС, 25С2Р;
• А-IIIв – 35ГС, 25Г2С.

Дуговой сваркой можно варить все. Исключением является сварка стержней арматуры А-III класса из стали 35ГС и 25Г2С. Так как швы становятся хрупкими из-за изменения структуры стали при нагреве до температуры плавления. То есть, в маркировке рифленого, круглого прутка должна стоять в конце буква «С». Например, А500С.

По умолчанию электроды для сварки арматуры содержат в проволоке, обмазке легирующие добавки и присадки для защиты жидкой ванны металла. Используются электроды для сварки арматуры а500с по регламенту ГОСТ 9466 и 9467. Проволока из стали Св-08 и Св-08А длиной 200 – 450 мм диаметром 1,6 – 12 мм обмазана специальным составом. В покрытие входят 4 группы компонентов:

• связующие – жидкое стекло
• легирующие – ферротитан, ферромолибден, феррохром;
• раскислители – ферромарганец, ферросилиций, алюминий;
• защитные – марганец, гранит, мрамор, шпат, мука древесная, крахмал;
• стабилизаторы горения – рутил, мел, селитра калиевая, поташ.

Стандартом ГОСТ 9466 и строительными нормативами СНиП 2,01,07, 23-01 и 52-01 рекомендованы электроды Э42, Э46, Э50, Э55, Э60 с рутиловым покрытием и модификации Э42А, Э46А, Э50А со специальными присадками для увеличения пластичности сварных стыков.

Соединение арматуры внахлест гост. Расчет по диаметру арматуры

Сечение арматуры – проектная величина, подбираемая с учетом нагрузок и плотности каркаса.

Стержни разного сечения Источник tildacdn.com

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.

Армирование монолитных стен Источник armida61.ru

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.

Длина нахлеста арматуры – таблица для сжатой зоны Источник spklin.ru Перехлест арматуры при вязке – таблица для растянутой зоны Источник optom-plenka.ru

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.

Длина нахлеста при сварке меньше, чем при вязке Источник nashaucheba.ru

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.

Источник: https://armatury-pod-lentochnyj-fundament.aystroika.info/stati/shag-armatury-pri-vyazke-snip-tipy-soedineniya

Стыковка вертикальной арматуры. Ванная сварка.

Раньше применялась повсеместно на больших серьёзных стройках, сейчас потихоньку вытесняется МСА. Получила своё название от банального сантехнического прибора. Дело в том, что два стержня (никаких изгибов) свариваются друг с другом в «корытце» из листовой низкоуглеродистой стали (про многоразовые «ванночки» говорить не будем). «Ванночки» изготавливают под различные диаметры стыкуемой арматуры, они прихватываются к стержням в месте стыковки так, чтобы между стержнями было 5-6мм (конец верхнего стержня обрезается под углом, чтобы был лучший доступ), и это пространство тщательно обваривается. «Ванночка» ставится своим дном внутрь колонны (защитный слой + удобство сварочных работ) и служит как бы ёмкостью, препятствующей растеканию расплавленной стали. Арматура должна быть класса А500С. Я соединял у себя этим способом ( внимательно смотрите Рис.1 ), рука не поднялась нахлестываться. Плюсы для меня перевесили минус, а именно:

Плюсы технологии: прочно-надёжно, экономия арматуры за счёт отсутствия нахлестов, ничего не надо гнуть, допускается в сейсмически опасных зонах.

Соединение арматуры сваркой. Сварка внахлест

Такая технология чаще всего используется для элементов армокаркаса, которые не подвергаются повышенным нагрузкам. Это означает, что подобная сварка арматуры для фундамента не подойдет. Тоже самое касается и конструкций, испытывающих большие нагрузки на изгибах. Подобный тип соединения считается самым ненадежным и наименее прочным.

Принцип такого стыкования металлических стержней заключается в соединении прутков в продольной плоскости, при смещении их концов до 30 см друг на друга. Чем больше делается нахлест, тем большей прочностью будет обладать свариваемая конструкция.

Сварка арматуры внахлест выполняется с двух сторон соединения, что может вызвать неудобства, если один из сварочных швов будет находиться сверху, а другой снизу. В этом случае до нижнего шва бывает очень сложно добраться.

Полезно! Чтобы стержни лучше стыковались их концы необходимо зачистить с помощью железной щетки и обработать абразивными инструментами, чтобы стыкуемые поверхности были плоскими.

Сваривать каркасы арматуры нужно в определенном режиме, который будет зависеть от сечения металлических стержней. Допустим, вы используете изделия диаметром 5-8 мм. В этом случае для сварки необходимо использовать электроды с сечением 3 мм. Для стержней на 8-10 мм, потребуется расходник на 4 мм. Если диаметр прутков более 10 мм, то применять нужно электроды диаметром 5 мм.

Полезно! Электроды для сварки арматуры внахлест можно использовать любые, но чаще всего строители применяют расходники АНО и МР.

Также необходимо учесть силу тока, которая потребуется для стержней разного диаметра:

• для стержней диметром 5 мм, потребуется 200 А;
• 6 мм – не более 250 А;
• 8 мм – 300 А;
• 10 мм – 350 А;
• 20 мм – 450 А.

Соединение арматуры внахлест. Нахлест арматуры при вязке по СНиПу

В санитарных нормах и правилах 2003 года указаны все существующие на данный момент разновидности соединения арматурных стержней для строительства. Речь идет о механических и сварных стыковых соединениях, а также стыки несварные внахлест. Механические производят муфтами резьбового или спрессованного типа специальными агрегатами.

Сварочные осуществляются сваркой, а нахлестовые соединения классифицируются следующим образом:

1. Прямые стержни, имеющие монтаж или приварку на нахлестке поперечных стержней;
2. Прямые профильные периодические прутья;
3. Пруты, имеющие лапки, крюки, петли (загибы).

Нахлестом соединяется арматура с диаметром не больше 40 мм. По аналогичному документу санитарных норм (ACI 318–05) допущено соединение прутов с сечением не больше 36 мм. Это ограничение обуславливается тем, что арматура большая по сечению не проходила испытаний на надежность. Это говорит об отсутствии подтверждающих данных на этот счет.

Арматура не соединяется в зоне напряжения стержней и месте концентрации  нагрузки на них. Данные манипуляции допускается производить с вязальной проволокой и без нее. В последнем случае проволоку для вязки арматуры используют. Специалистами рекомендовано применение опрессованных соединений или винтовых муфт при работе с прутами диаметром больше 25 мм по причине:

• увеличения уровня безопасности конструкции (на стыках ограничен объем бетона);
• снижения финансовых затрат на армирование (нахлесты обычно нуждаются в немалом перерасходе арматуры – до 20-25 %).

Дистанция между арматурными прутками внахлест в направлении горизонтально и вертикально должна составлять от 25 мм и более. При соблюдении данного условия появляется возможность беспрепятственного проникновения бетона в «проблемные» зоны каркаса. Для арматурных стержней более 25 мм лучше сделать подбор величины рекомендованной дистанции, аналогичной сечению стержней. Наибольшим расстоянием между стержнями для армирования по ширине ленты фундамента считается до 8 сечений арматуры.

В случаях использования вязальной проволоки дистанция между прутками часто равна нулю по причине высоты выступов профилей. Причем наибольшим расстоянием между армирующими элементами будет являться то, что составляет не больше 4-ех диаметров арматурных прутьев. Расстояние же между стыковыми парами рядом друг с другом при нахлесте будет не менее 30 мм (ниже 2-ух диаметров прутков).

Как соединить арматуру без сварки. Стыковка арматуры методом вязки

Это самый простой способ обеспечить надежную конструкцию из арматурных прутьев. Для этой работы используется самый популярный класс стержней, а именно, А400 AIII. Соединение арматуры внахлест без сварки выполняется посредством вязальной проволоки. Для этого два прутка приставляются друг к другу и обвязываются в нескольких местах проволокой. Как говорилось выше, согласно СНиП, есть 3 варианта фиксации арматурных прутьев вязкой. Фиксация прямыми концами периодического профиля, фиксация с прямыми концами поперечного типа, а также пользуясь деталями с загибами на концах.

Выполнять соединение прутьев арматуры внахлест абы как нельзя. Существует ряд требований к этим соединениям, чтобы они не стали слабым местом всей конструкции. И дело не только в длине нахлеста, но и других моментах.

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.