Сварка арматуры внахлест: особенности технологических процессов для осуществления работ

Содержание

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.

Что устанавливает ГОСТ 14098-2014, и какова сфера его применения

ГОСТ 14098-2014 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры» был введен в действие с июля 2020 года. Он заменил ранее действующий ГОСТ в части сварки арматуры за номером 14098-91.

Положения указанного документа распространяют свое действие:

  1. На сварные соединения стержневой арматуры.
  2. На соединения арматурной проволоки, которая имеет диаметр 3 мм и более.
  3. На соединения между арматурой и прокатом с толщиной от 4 до 30 мм.

Данные работы могут выполняться при производстве арматурных и закладных ЖБК, а также при их монтаже и возведении.

В стандарте устанавливаются типы, конструктивные особенности и размерности сварного шва. Здесь прописаны требования к выполнению работ посредством контактной и дуговой сварки.

Действие стандарта исключает сварные соединения закладных без анкеров из арматурной стали.

Электросварка в ванну


Ванная сварка – это эффективный и надежный метод неразъемного соединения армирующего слоя фундамента. При этом способе концы заготовок соединяются встык и располагаются в специальной металлической форме, сделанной с учетом диаметра стержня.

Затем сварщик заполняет сварочную ванну расплавленным металлом, при остывании которого получается надежное и прочное соединение прутков.

Перед работой необходимо зачистить края деталей щеткой и подобрать ванночку подходящего диаметра. Ванночки изготавливаются в промышленных условиях и выпускаются в соответствии с сечением арматуры.

Возможно, изготовление таких приспособлений самостоятельно из листового металла толщиной около 2 мм. Главное, оставить небольшие зазоры для прохода расплава и полного заполнения ванны.

Затем арматуру выкладывают на ровную поверхность, вкладывают концами в ванночку и поджимается струбцинами для сварки. Детали сваривают и дают шву остыть.

Системы с использованием муфт «Flimu» (DSI), «GEWI»

Система МСА «Flimu» предполагает обжатие торцов стыкуемых профилей соединительной муфтой вследствие протягивания по ней специального обжимного кольца. Внутренний размер кольца меньше наружного размера соединительного цилиндра, что заставляет металл, из которого она изготовлена, заполнять профиль. Для протягивания кольца используется ручное оборудование, разработанное специально для использования в построечных условиях. Немецкая система «GEWI» основана на использовании высокопрочных стержней с левосторонней трапецеидальной резьбой по всей длине. Соединительные элементы с соответствующей внутренней резьбой позволяют быстро произвести стыковку.

Условное изображение сварных швов на чертежах согласно ГОСТ 2.312-72 «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений»

В соответствии со стандартом ГОСТ 2.312-72 для условного изображения сварного шва независимо от способа сварки используется два типа линий: сплошная, если шов видимый или штриховая, если шов невидимый.

На линию шва указывает односторонняя стрелка.

Стрелка может выполняться с полкой для размещения условного обозначения шва и при необходимости вспомогательных знаков. Условное обозначение размещают над полкой, если стрелка указывает на лицевую сторону сварного шва (т.е. если он видимый), или под полкой, когда шов расположен с обратной стороны (т.е. если шов невидим). При этом, за лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают сторону, с которой производят сварку. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с несимметрично подготовленными кромками принимают сторону, с которой производят сварку основного шва. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с симметрично подготовленными кромками может быть принята любая сторона.

Буквенно–цифровое обозначение шва по соответствующему стандарту представляет собой комбинацию состоящую из буквы определяющей тип сварного соединение и цифры указывающей вид соединения и шва, а также форму разделки кромок. Например: С1, Т4, Н3.

Для обозначения сварных соединений используются следующие буквы:

  • С – стыковое;
  • У – угловое;
  • Т – тавровое;
  • Н – нахлесточное;
  • О – особые типы, если форма шва не предусмотрена ГОСТом.

Условные обозначения швов для некоторых способов сварки представлены в таблице:

СтандартСоединениеУсловные обозначения швов
ГОСТ 5264-80. Швы сварных соединений, ручная дуговая сварка Стыковое С1 — С40
Тавровое Т1 — Т9
Нахлесточное Н1 — Н2
Угловое У1 — У10
ГОСТ 14771-76. Швы сварных соединений, сварка в защитных газах Стыковое С1 — С27
Тавровое Т1 — Т10
Нахлесточное Н1 — Н4
Угловое У1 — У10

Обозначения способа сварки (А, Г, УП и другие) указывается в стандарте, по которому выполняется указанный на чертеже процесс сварки.

Условные обозначения некоторых способов сварки представлены ниже, например:

  • А – автоматическая сварка под флюсом без применения подкладок и подушек и подварочного шва;
  • Аф – автоматическая сварка под флюсом на флюсовой подушке;
  • ИН – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом без присадочного металла;
  • ИНп – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом, но с присадочным металлом;
  • ИП – сварка в инертных газах плавящимся электродом;
  • УП – сварка в углекислом газе плавящимся электродом.

Основные требования

В местах сварки металл не должен терять прочность и пластичность. Некоторые стали, например, 35ГС, запрещено соединять данным методом, поскольку материал в зоне шва становится хрупким. Каркасы из таких стержней собирают с помощью вязальной проволоки или фиксаторов из пружинной стали.

Перед сваркой с арматуры удаляют грязь и пыль. При небольшом объеме работ ее зачищают до металлического блеска, что положительно отражается на качестве шва. На крупных стройках этого не делают, т.к. подобная подготовка влечет за собой существенное удорожание процесса и растягивание его во времени. Толщину электрода и сварочный ток подбирают так, чтобы избежать прожига стержня.

Возможные сложности

Часто приходится сталкиваться с ситуациями:

  1. Залипает электрод. Необходимо увеличить сварочный ток.
  2. Дуга прожигает свариваемую арматуру, или образуется чрезмерно большая ванна. Уменьшают ток либо применяют электрод меньшей толщины.
Читайте также:  Как правильно варить аргоном нержавейку

Контактная точечная сварка


Самым распространенным способом соединения арматуры является каркасно-точечная сварка. Основное отличие сварки арматурных каркасов от других методов – это отсутствие высоких температур при плавлении электрода, а также оборудование сварочного места автоматической и полуавтоматической линией.

Такая особенность позволяет получать прочное соединение арматуры при достаточно высокой производительности труда. Но с помощью такой сварки нет возможности работать на выезде. Операция производится только стационарно. Оборудование довольно громоздкое и расходует много электроэнергии.

Процесс сваривания деталей основан на свойстве металла проводить электрический ток. При увеличении электрического сопротивления происходит значительное выделение тепла. В месте стыка арматура разогревается и плавится, получается неразъемное межатомное соединение металла двух заготовок.

При выборе режима сваривания необходимо придерживаться основного правила. Ширина сварочного шва должна превышать в несколько раз диаметр арматуры.

Проверка качества готовой конструкции

Из-за повышенных требований, предъявляемых к сварному соединению арматурных стержней, после окончания работ следует провести проверку качества шва. Для этого необходимо сверить полученные размеры конструкции с документацией или чертежом. Можно использовать рулетку, линейку, штангенциркуль, шаблон сварщика.

Стыковая сварка

Технология стыковой контактной сварки основана на использовании тепла в торцевых контактных областях. Нагрев происходит при прохождении тока через них после замыкания цепи путем соединения концов за счет большого сопротивления в области торцевого соединения.

После окончания пропускания тока и его отключения проводят «осадку» разогретого пластичного участка. Чтобы металл арматуры в области соединения нагрелся быстро, и не успела произойти большая потеря тепла, используют режим с высокой токовой нагрузкой, когда ток достигает тысячи ампер.

Стыковой сваркой соединяют гладкие стержни, имеющие диаметр не меньше 14 мм. Для арматуры, полученной горячим способом прокатки и имеющей периодический профиль, стыковая сварка может применяться для стержней с диаметром от 32 мм.

При стыковом соединении выделяют две разновидности проведения технологии:

  • непрерывный способ оплавления стержней;
  • прерывистое оплавление стыкуемых торцов после предварительного подогрева.

Преимущество отдается прерывистому способу оплавления.

Перед началом проведения работ концы стыкуемой арматуры тщательно очищают от ржавчины, краски и шлаковых образований с помощью зубила, молотка и металлической щетки. Чистота стыкуемых поверхностей существенно влияет на качество соединения.

Контактно — точечная сварка арматуры

Точечный вид сварки является частным случаем контактной технологии. В производстве арматурных каркасов используется в основном этот вид соединения, включая армирующие сетки из прутков малого сечения.

В домашних условиях также возможно использование этого способа соединения, например, при ремонте бытовых приборов и техники.

Точечная сварка может проводиться двумя разными способами:

  • металл в области соединения доводят до состояния расплавления и образования литого ядра;
  • металл в области соединения нагревают, но не доводят до расплавления.

Принцип нагрева места стыковки аналогичен контактной сварке. Если в месте пересечения арматурных стержней, соприкасающихся точечно, пропустить большой ток, то в этой области будет интенсивно выделяться тепло. Это объясняется тем, что сопротивление стальных стержней арматуры выше, чем сопротивление проводников из меди, входящих во вторичный контур сварочного устройства.

Сварочный процесс стараются проводить при высоких значениях тока. Это не только увеличивает производительность работ, но и улучшает качество поверхности в контактной точке. Это достигается с помощью мощных дорогостоящих аппаратов. Для домашнего выполнения точечной сварки можно использовать простые компактные устройства, которые есть в продаже и даже изготовить аппарат самостоятельно.

Простой аппарат для точечной сварки с переменными нерегулируемыми показателями величины тока. Управляется процесс вручную путем изменения с помощью реле длительности импульса электричества и отключения его с помощью выключателя.

Основным устройством аппарата точечного соединения является трансформатор, помогающий генерировать большой ток при сварке. Например, можно использовать стандартный трансформатор ОСМ-1. Для проведения сварки его нужно немного модернизировать для получения более мощной вторичной обмотки.

Процесс точечной сварки включает несколько последовательных этапов:

  • Уложенные в определенном положении прутки помещаются между медными электродами аппарата с плотным прижиманием их в точке будущего соединения.
  • В место контакта подается сварочный ток и происходит нагрев области до пластического состояния металла, необходимого для деформации. За счет прижатия образуется уплотняющий пояс в точке контакта, препятствующий растеканию металла из этой области.
  • Импульс тока должен быть кратковременным и сильным, чтобы после прекращения действия тока образовался прочный точечный контакт прутков.

Для получения качественного соединения своими руками нужно обеспечить поддержание постоянный режим скорости электродного перемещения, требуемого усилия давления и полного точечного контакта прутков

Сварка внахлёст

Способ сварки внахлест представляет технологию соединения арматурных прутков путем фиксации их взаимного частичного наложения друг на друга.

 При таком соединении арматурные прутки образуют единую линию с взаимным перекрытием длины в местах стыковки.

Такое соединение применяют с целью распределения продольной растягивающей или сжимающей нагрузки на поверхность арматурного прутка. Поэтому при применении такого способа соединения арматуры нужно придерживаться следующих правил:

  • нахлест должен проводиться в местах с наименьшим напряжением на арматурную конструкцию;
  • должен соблюдаться принцип равномерности распределения прутков разного диаметра. Лучше, если они будут иметь одинаковый диаметр;
  • использовать способ перехлеста арматуры можно только при ее диаметре, не превышающем 20 мм.
  • Взаимное наложение арматурных прутков должно иметь протяженность более 50 см.

Сварку внахлест конструкций промышленного назначения, подвергающихся повышенным нагрузкам, лучше проводить с помощью ручной дуговой сваркой. Ее выполняют с помощью одного или двух швов с флангов. Для создания качественного стыка длина сварного шва должна составлять не менее 10 размеров диаметров стержней.

Ручная дуговая сварка обычно проводится в горизонтальном расположении стержней. Для этого используют обычное оборудование, включающее трансформатор, газовую горелку или аппараты дуговой сварки с использованием нейтрального газа. Такой способ можно применять и в домашних условиях.

Во время процесса арматурной сварки нужно позаботиться о максимальном проплавлении стыкуемых прутков.

Все для бани и сауны: печи, мебель, аксессуары для бань и саун, а также косметика, веники и многое другое

Способы сварки арматуры

Применяют ручную дуговую сварку, автоматическую и полуавтоматическую. Существует несколько вариантов расположения стержней один относительно другого.

Внахлест

К такому способу прибегают на участках, не подверженных большим нагрузкам. Придерживаются следующих рекомендаций:

Соединение арматурной стали внахлест.

  1. Соединяют стержни одинаковой толщины.
  2. Данный параметр (D) должен быть не менее 20 мм.
  3. Минимальная длина нахлеста составляет 10D.
  4. Стержни располагают горизонтально.

Встык

Этот тип соединения применяют для стержней диаметром 20-100 мм. Сварку осуществляют ванным способом:

  1. Арматуру укладывают с небольшим зазором между торцами.
  2. Ограничивают пространство между стержнями с 3 сторон накладками или специальной U-образной скобой.
  3. Сварочным электродом оплавляют торцы, в результате чего в зазоре между ними образуется ванна расплавленного металла.
  4. После его остывания накладки удаляют.


Сварка арматуры встык.
Преимущества способа:

  • высокие прочность и надежность соединения (подходит для ответственных конструкций);
  • возможность вести работы в любом пространственном положении.

Недостаток – высокий расход электродов. Чтобы заполнить ванну между прутами толщиной 28 мм, понадобится 3 4-миллиметровых расходника. Если они плавятся последовательно, от мастера требуется умение быстро менять их. Проще закрепить все 3 электрода в специальной гребенке и варить ими одновременно.

Точечная контактная

Такую сварку применяют на автоматизированных производствах. Ее преимущество – высокая производительность. Недостатки:

  • большая энергоемкость;
  • потребность в специальном крупногабаритном оборудовании (может эксплуатироваться только в условиях промышленного предприятия).

Порядок действий:

  1. Стержни зачищают до металлического блеска.
  2. Зажимают в станке клещами с подключенными к ним электродами.
  3. Подают короткий электрический импульс.

Сварка арматуры
Точечная контактная сварка арматуры.
Арматуру можно накладывать друг на друга или соединять встык. Во втором случае действуют ограничения по диаметру:

  1. Для гладких стержней – не менее 14 мм.
  2. Для профилированных – не менее 32 мм.

При наложении стержней внахлест сварку производят в нескольких точках.

Крестообразная

Сварку выполняют строго в горизонтальном или вертикальном положении. Это обеспечивает плотный контакт арматуры и предотвращает вытекание расплавленного металла. Электрод держат под углом 30-45° к плоскости стержней.

Крестообразная сварка
Крестообразная сварка арматуры.

Данный вид сварки нельзя выполнять при отрицательных температурах воздуха.

Виды перехлеста арматуры и требования к выполнению соединений

Изготовление железобетонных изделий предполагает создание металлических каркасов. Они являются некими «скелетами», например, ленточных фундаментов или бетонных столбов. Армирование может осуществляться стержнями разного диаметра и качества стали.

Читайте также:  Виды контактной сварки, подготовка элементов

Они соединяются между собой конкретными способами:

  1. Механический стыковый метод;
  2. Сварной стыковый вариант;
  3. Соединения, выполняемые внахлест без сварки.

Об этих методах соединения более подробно будет написано ниже.

Типы соединения арматуры внахлест

«Сшивание» арматуры внахлест предполагает соблюдение нескольких правил использования материалов и монтажа:

  1. Для этого способа подходят арматурные стержни не более 0.4 см в сечении. Это объясняется тем, что для стержней большего диаметра испытания на прочность не проводились.
  2. Должны соблюдаться расстояния перепусков.
  3. Необходимо правильно рассчитать длинунахлеста.

Внахлестку без сварки

Этот способ состыковки металлических стержней наиболее распространен для строительства фундаментов под частные дома.

Имеет неоспоримые плюсы:

  • Простота работ;
  • Доступность необходимых соединительных материалов;
  • Невысокая цена.

Для работы по вязанию прутов используется специальная вязальная проволока. Также можно делать «сшивание» и без нее.

При вязке внахлестку без сварки пользуются одним из способов:

Сварные и механические соединения

Механический способсостыкования арматуры имеет ряд преимуществ:

  1. Работа не требует много времени, а также является максимально простой.
  2. Расход материала идет намного меньше. Если сравнивать со способом внахлест, то здесь теряется до 30% и более материалов на перепуски.
  3. Каркас, собранный механическим способом, является наиболее крепким, а, значит, надежным.
  4. Собирать конструкцию можно в любые погодные условия, что позволит рациональнее использовать время и не ждать, допустим, когда пройдет дождь, чтобы продолжить работы.
  5. Прутья любого диаметра подойдут для механического состыкования, так как в гидравлическом прессе имеются съемные штампы.

Для того, чтобы начать соединять арматурные стержни механическим способом, необходимо подготовить:

  • Гидравлический пресс;
  • Прессованные и резьбовые муфты.

Технология монтажа:

  1. На конец одного из прутьев надевается муфта. Она под прессом фиксируется на стержне. То же самое проделывается для второго стержня.
  2. При помощи прикрепленных муфт арматурные стержни соединяются.

Сварка может осуществляться при помощи нескольких разновидностей сварочных швов:

  • Протяженные;
  • Многослойные;
  • Точечные;
  • Принудительное наложение шва.

Требования к выполнению соединений

К «сшиванию» прутьев нахлестом предъявляют некоторые требования, которые касаются:

  1. Длины накладки прутьев.
  2. Положения металлического каркаса в бетоне.
  3. Положения перепусков относительно друг друга.

Учитывая эти требования и не только, можно получить вполне надежную арматурную конструкцию.

Соединение сваркой

Работать со сваркой позволительно только настоящим профессионалам. Именно они могут качественно наложить сварочные швы, и вся конструкция при этом будет крепкой и не сломается под массой бетонного раствора.

К сварочным работам предъявляются требования:

  • Многослойный шов выполняется при помощи одиночного электрода. Шов накладывается поэтапно: сначала с одной стороны, потом необходимо проложить шов с другой стороны.
  • Принудительный шов предполагает использование арматуры диаметром от 1,4 см до 40 см. Делаются крестовые соединения. Изделия собираются в кондукторах, так как там прутья лучше примыкают друг к другу.
  • Сорта стали с низким или средним содержанием углерода не подходят для точечной сварки. Это объясняется тем, что при сварке точечно в пересекающихся точках стержней быстро отводится тепло, вследствие этого остывший металл становится хрупким.

Соединение вязкой

По нормам СНиП состыкование прутьев в местах особенно сильной нагрузки способом вязки не допустимо. Стыки лучше делать там, где нагрузка от бетонного раствора, а также в дальнейшем от стен будет минимальна

Кроме этого, перепуски делают там, где не предполагается изгибов (поворотов). Если эти условия вязки не могут быть выполнены, то перепуск делается максимально длинным, до 90 диаметров стыкуемых прутов. Например: диаметр прута равен 36 мм, значит 90*36мм=3240мм, или 324 см, или 3,24 м.

Длина нахлеста

Величина нахлеста зависит от следующих показателей:

  1. Диаметра используемых арматурных стержней. Есть специальные сводные таблицы, в которых указаны, какие длиной нахлесты применяются для того или иного диаметра прута. В общем, стоить отметить, что диаметр должен быть увеличен примерно в 30 раз. Например, диаметр прута равен 10 мм, перепуск должен быть равен 30 диаметрам. Получается, что величина нахлеста равна 300 мм или 30 см.
  2. Используемой марки бетона. Чем выше марка бетона, тем меньший нахлест будет нужен, даже несмотря на диаметр прутьев. Но это также зависит от того, для какого бетона будет использоваться конструкция, для сжатого или растянутого. Для последнего нахлест нужен чуть больше.
  3. Класса стали, из которой выполнены стрежни.
  4. Точек состыкования.

Также определение длины перепуска зависит от того, каким образом будет эксплуатироваться железобетонное изделие, ведь это может быть или столб, или фундамент. Нагрузка для этих двух видов ЖБИ абсолютно разная.

Как располагать соединения

Чтобы каркас будущего железо-бетонного изделия выдерживал большие нагрузки, необходимо правильно располагать перепуски в плоскостях конструкции. Стыковочные соединения должны быть расположены на расстоянии не меньше 0,6 м. В идеале расстояние должно составлять 1,5 длины перепуска.

Таким образом, есть три основных способа соединения арматуры. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы. Но все они одинаково безопасно могут применяться для монтажа конструкций, если правильно соблюдена технология монтажа.

Оборудование и материалы для сварки

Арматуру варят стандартными аппаратами для электродуговой сварки:

  • трансформаторными;
  • выпрямителями;
  • инверторами, в т.ч. бытовыми.

Газовую сварку не применяют.

Разовые и небольшие по объему работы производят ручным способом. Ему присущи такие недостатки:

  • требуется исполнитель с высокой квалификацией;
  • процесс занимает много времени;
  • характеризуется высокими расходами.

При серийном изготовлении каркасов в производственных условиях задействуют полуавтоматическую и автоматическую сварку. Это дает следующие преимущества:

  • возрастают качество и производительность работ;
  • снижаются себестоимость и требования к квалификации исполнителя.

В зависимости от того, какое оборудование имеется в наличии, применяют плавящиеся или тугоплавкие электроды.

Сварные соединения арматурных стержней в монолитных железобетонных колоннах зданий и сооружений

Стыковка арматуры на сварке

Существующие нормативные документы по выполняемым типам сварных соединений арматуры и реализации их контроля, составленные в конце 80-х годов XX века, были ориентированы преимущественно на изготовление сборных железобетонных конструкций.

Данные документы в настоящее время существенно устарели, так как технический уровень строительства в последние годы претерпел существенные изменения, что связано с широким развитием монолитного строительства и с появлением новых классов арматурных сталей (А400С, А500С), характеризующихся улучшенной свариваемостью.

В настоящем стандарте учтены существующие тенденции развития строительства, обусловленные, как выполнением сварочных работ, так и упрощением контроля сварных соединений в данных условиях с обеспечением при этом гарантированного качества изготавливаемых монолитных конструкций в условиях строительной площадки.

Данный стандарт дополняет и расширяет область применения действующих нормативных документов по сварке, обеспечивая возможность реализации новой формы сварных стыков арматуры, которые обеспечивают величину защитного слоя бетона в угловой части колонн в соответствии с проектной документацией.

СТО 02495307-001-2007

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ В МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОННАХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.WELDED JOINTS OF LONGITUDINAL REBARS IN CAST-IN-PLACE CONCRETE COLUMNS OF BUILDINGS.

1. Область применения

1.1. Настоящий стандарт распространяется на применение указанных типов сварных соединений, в том числе, с накладками уменьшенного диаметра для стыкования стержней арматуры диаметром от 20 до 40 мм классов A-III, А400С, А500С (А500СП) в монолитных железобетонных колоннах зданий и сооружений.

1.2. Положениями настоящего стандарта следует руководствоваться при проектировании железобетонных конструкций: колонн, ригелей и выполнении арматурно-сварочных работ в условиях строительной площадки.

1.3. Преимущественное использование предлагаемых стыков, являющихся нестандартными, в монолитных каркасах колонн, вместе с тем, позволяет использовать предложенные технические решения в других несущих конструкциях из монолитного железобетона.

Допускается применение данных технических решений в других железобетонных конструкциях, например, стенах, перекрытиях, балках и т.п.

1.4. Также следует руководствоваться положениями настоящего стандарта при выполнении сварочных работ при устройстве железобетонных конструкций в большепролетных и высотных зданиях и при строительстве уникальных объектов.

1.5. Стандарт не распространяется на проектирование и возведение конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также других специальных сооружений.

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции.

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

Что лучше: сварка или вязка арматуры

Каждый способ имеет свои сильные и слабые стороны. Достоинства вязки:

  1. Процесс не влияет на прочность и пластичность стали. Данное обстоятельство особенно важно при сооружении фундаментов тяжелых зданий и других конструкций, рассчитанных на большие нагрузки.
  2. Дешево стоит. Отожженная вязальная проволока имеет намного меньшую стоимость, чем электроды; для ее применения не требуется электричество.
  3. Обходится без использования сложного оборудования. Нужен только специальный инструмент – крючок.
  4. Может применяться в отношении стержней любых диаметров.
  5. Операция доступна человеку без специальных навыков.
Читайте также:  Как склеить линолеум холодной сваркой

Недостатки:

  1. Низкая скорость выполнения работ.
  2. Отсутствие жестких связей.

Второй аспект проявляется при изготовлении больших каркасов.

Сварка, наоборот, позволяет быстро получить жесткие конструкции любых размеров, но имеет следующие недостатки:

  1. Обходится дороже.
  2. Требует участия специалиста со сложным оборудованием.
  3. Неприменима к стержням толщиной менее 12 мм (возможен прожог).
  4. Может привести к уменьшению прочности и пластичности в зоне соединения.
  5. Нуждается в электроснабжении.

Технология сварки арматуры

В качестве примера полезно рассмотреть соединение ванным методом. Действуют в следующем порядке:

  1. Стержни подрезают гильотиной или болгаркой до нужной длины. Можно сварочным аппаратом, но это более затратный способ.
  2. Удаляют с них грязь и пыль, концы на длину 3-4 см зачищают до металлического блеска. Затем их моют и обезжиривают.
  3. Устанавливают арматуру в проектное положение. Максимально допустимое отклонение от соосности составляет 5% от толщины стержней. Величина зазора между торцами зависит от напряжения: 1,5D (диаметра электрода), если 220 В; и 2D, если 380 В.
  4. Крепят в зоне соединения накладки или скобу, препятствующие растеканию металла. Стальные детали приходится оставлять, что приводит к удорожанию работ. Съемные керамические или графитовые накладки используют многократно. Их фиксируют проволокой или струбциной.
  5. Если используют металлические накладки, их прихватывают к арматуре.
  6. Чиркают расходником по одному из торцов и плавят его, совершая колебательные движения между стержнями арматуры. Догоревший электрод быстро меняют на новый и так до тех пор, пока ванна не будет заполнена.
  7. Дожидаются остывания шва и проверяют его качество.

Скобу преимущественно используют при ручной сварке, керамические накладки – если применяют полуавтоматическую. Автоматы оборудованы медными ограничителями.


Схема сварки арматуры.

Соединение нахлеста арматурных стержней сваркой

Для дачного строительства сварка нахлеста арматуры считается дорогим удовольствием, по причине высокой стоимости металлических стержней марки А400С или А500С. Они относятся к свариваемому классу. Что существенно повышает стоимость материалов. Использовать пруты без индекса «С», например: распространенный класс A400 AIII, недопустимо, так как при нагревании металл значительно теряет свою прочность и коррозионную стойкость.

Тем не менее, если Вы решили использовать стержни свариваемого класса (А400С, А500С, В500С), их соединения следует сваривать электродами 4…5 миллиметрового диаметра. Протяженность сварочного шва и самого нахлеста зависит от используемого класса арматуры.

Протяженность сварочного шва при нахлесте
Класс арматурных стержней Протяженность сварного шва нахлеста в диаметрах соединяемой арматуры
А400С 8 ᴓ
А500С 10 ᴓ
В500С 10 ᴓ

Исходя из приведенных данных видно, что при использовании при вязке стальных прутов класса В400С величина нахлеста, соответственно и сварного шва, составит 10 диаметров свариваемой арматуры. Если для силового каркаса фундамента взяты стержни ᴓ12 мм, то протяженность шва составит 120 мм, что, по сути, будет соответствовать ГОСТу 14098 и 10922.

Согласно американским нормам нельзя сваривать перекрестия арматурных стержней. Действующие нагрузки на основание могут вызвать возможные разрывы, как самих прутьев, так и мест их соединения.

Параметры режимов сварки

Рекомендуемая длина дуги составляет 2 мм. С увеличением данного показателя разряд начинает «гулять» по поверхности, что приводит к непровару и разбрызгиванию металла.

Рекомендуемые показатели тока

Ампераж зависит от типа электрода и его толщины:

Диаметр электрода, мм СМ-11 АНО-5 (6) ВСЦ-4 УОНИ-13/55
2 30-50
3 100-150 90-100 80-120
4 150-220 170-220 120-150 130-190
5 180-290 210-280 180-260

Если работы ведутся при отрицательной температуре воздуха, силу тока увеличивают на 15-20%.

Особенности подбора электродов

Профессионалы в большинстве случаев используют электроды УОНИ-13/55 Э50. Они имеют основное покрытие с деионизирующими элементами (фосфорными производными), затрудняющими горение дуги. Поэтому новичкам сложно варить такими расходниками: рекомендуют применять электроды марок АНО, МР-3, ВСЦ-4 или СМ-11.

Соотношение электродных и арматурных стержней по толщине

Нахлесточные и крестообразные соединения варят такими расходниками (толщина арматуры/электрода в мм):

  • (5-8) / 3;
  • (8-10) / 4;
  • (Более 10) / 5.

Параметры для ванного метода приведены в таблице:

Толщина стыкуемых арматурных стержней d н, мм Диаметр электрода d э, мм Сварочный ток, А, для стержней, расположенных
горизонтально вертикально
20-28
32-40
5
6
220-250
260-300
200-220
220-240

Качество работы

После проведения сварочных работ рекомендуется проконтролировать качество полученного шва. Правила ГОСТ не дают точных указаний относительно проведения проверочных работ. Обратите внимание, что следует выполнять после полного остывания соединения (в идеале проверку нужно проводить на следующий день). Большинство мастеров на практике применяют следующие методы проверки:

  • Небольшие удары молотком по месту шва. С помощью металлического молотка выполняется простукивание конструкции на местах швов. Удары должны быть несильными, но точными. Перед простукиванием ударную часть молотка желательно помыть и вытереть насухо (мусор или частички воды могут негативно сказываться на качестве удара). Во время проверки сварной шов не должен растрескиваться и облущиваться — в противном случае сварочную процедуру нужно повторить.
  • Сброс получившейся конструкции с высоты 1-2 метров. Если сварочные работы были проведены качественно, то падение с небольшой высоты не должно нанести конструкции какие-либо повреждения. Сбрасывать конструкцию желательно на плоскую ровную поверхность, на которой отсутствует мусор. Сбрасывать конструкцию рекомендуется 2 раза — это повысит качество проверки.
  • Рентгенологическое исследование. Если сварка была проведена некачественно, то на рентгенограмме будут видны все микротрещины и неровности. Рентгенографическое исследование является очень точным, надежным, а с его помощью можно получить точные сведения о качестве шва. Метод имеет множество недостатков — дополнительные траты на покупку оборудования, нельзя часто проводить исследования, сложность при работе с большими конструкциями.

электроды для сварки арматуры

Техника безопасности

С целью защиты глаз и кожи от жесткого ультрафиолетового излучения и капель расплавленного металла сварщик использует средства индивидуальной защиты:

  • щиток с темным стеклом;
  • спецодежду;
  • рукавицы.

Работы проводят с соблюдением правил электробезопасности.

Особенности сварочных работ на высоте

Если монтаж ведется с применением оборудования для промышленного альпинизма, оно должно быть усилено стальной цепью или тросом. Такие работы запрещено проводить в условиях плохой видимости:

  • в темноте;
  • в тумане;
  • в снегопад.

В остальных случаях применяют строительное оборудование или специально смонтированные конструкции, позволяющие закрепиться страховочным поясом.

При выполнении работ в нескольких точках на разной высоте монтируют ограждения, препятствующие падению на нижерасположенных работников инструмента, капель расплава, электродов.

Сварщик должен иметь:

  1. Сумку для инструмента.
  2. Пенал для электродов.
  3. Огнестойкую тару для огарков.

Сварщику-высотнику запрещено:

  1. Использовать электрооборудование в дождь или снег, если оно не защищено навесом.
  2. Бросать огарки вниз.

Сварка на высоте
Сварочные работы на высоте требуют особой техники безопасности.

Соединение внахлест

В условиях отсутствия значительных нагрузок отрезки арматуры варят внахлест. Наиболее опасны для такого соединения деформации при изгибах.


Способ внахлест пользуется для второстепенных стыков, не несущих значительных перегрузок. Это соединение двух деталей в одной плоскости с заходом друг на друга от 150 мм, и последующая проварка мест стыковки с двух сторон.

Следует учитывать, что нахлест лучше делать как можно больше. Чем больше поверхность стыка, тем выше будет прочность соединения. При этом не рекомендуется проваривать стык более 300 мм.

Перед сваркой заготовки следует подготовить. Для более плотной стыковки деталей рекомендуется проточить лыску со стороны соединения и убрать ребра жесткости с прутков.

Так увеличивается плотность стыковки и площадь шва. С концов отрезков арматуры необходимо ржавчину металлической щеткой удалить окалину и ржавчину.

Нередко возникает ситуация, когда невозможно проварить стык со второй стороны. В этом случае шов будет ослабленным, а соединение ненадежным. В этом случае и при выполнении работ с фундаментами, требующих высокого уровня прочности, применяют ванную сварку.

Обозначения крестообразного соединения арматуры сваркой

Условное обозначение

Наименование

Положение стержней

К1 — Кт

Контактная точечная 2 стержней

Любое

К2 — Кт

Контактная точечная 3 стержней

К3 — Рр

Дуговая ручная прихватками

Внешний вид крестообразного соединения арматуры контактной точечной (Кт) и  дуговой ручной (Рр) сваркой:

Сварка арматуры: условные обозначения

Крестообразное соединение арматуры

Источники

  • https://MetalListen.ru/raboty-s-metallami/kak-varit-armaturu.html
  • https://ArmRinok.ru/prokat/stykovka-armatury-svarkoj.html
  • https://allgosts.ru/91/080/gost_14098-2014
  • https://zpu-tmb.ru/rabota-s-betonom/svarka-armatury-vnahlest-gost.html
  • https://rmms66.ru/5264-80.html
  • https://svarkaved.ru/o-svarke/tehnologiya-svarki-armatury
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/kak-pravil-no-soedinyat-armaturu-svarkoy.html
  • https://smm-star.com/stykovka-armatury-na-svarke/
  • https://pressadv.ru/metally-svarka/armatury.html
  • http://podomostroim.ru/svarka-armatury-uslovnye-oboznacheniya/

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию