Сортамент нахлеста арматурных сеток. Правильный нахлест арматуры при вязке. Поперечное армирование элементов
Соединяя стальные пруты, армируя ленточный фундамент, у многих возникает естественный вопрос: как грамотно выполнить нахлест арматуры, и какова должна быть его длинна. Ведь правильная сборка металлического силового каркаса, позволит предотвратить деформацию и разрушение монолитной бетонной конструкции от воздействующих на нее нагрузок и увеличить безаварийный срок ее эксплуатации. Каковы технические особенности выполнения стыковых соединений, рассмотрим в данной статье.
Согласно требованиям СНиП бетонное основание должно иметь не менее двух сплошных безразрывных контуров арматуры. Выполнить данное условие на практике позволяет стыковка армирующих прутов внахлест. При этом соединения в стыках могут быть нескольких типов:
- Внахлестку без сварки
- Сварные и механические соединения.
Первый вариант соединения широко используется в частном домостроении благодаря простоте исполнения, доступности и невысокой стоимости материалов. В данном случае применяется распространенный класс арматуры A400 AIII. Стыковка нахлеста арматурных стержней без использования сварки может осуществляться как с применением вязальной проволоки, так и без нее. Второй вариант чаще всего используется в промышленном домостроении.
Согласно строительным нормам и правилам соединение арматуры нахлестом при вязке и сварке предусматривает использование прутов диаметром до 40мм. Американский институт цемента ACI допускает использование стержней с максимальным сечением 36мм. Для армирующих прутьев, диаметр которых превышает указанные значения, использовать соединения внахлест не рекомендуется, по причине отсутствия экспериментальных данных.
Согласно строительной нормативной документации запрещено выполнять нахлест арматуры при вязке и сварке на участках максимального сосредоточения нагрузки и местах максимального напряжения металлических прутов.
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.
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.
Соединение арматуры внахлест при вязке
В случаях использования распространенных прутов марки А400 АIII, что бы передать расчетные усилия от одного стержня другому используют способ соединения без сварки. При этом места нахлеста арматуры связывают специальной проволокой. Такой метод имеет свои особенности и к нему предъявляются особые требования.
Варианты нахлеста арматуры
В соответствие с действующим СНиП безсварочное соединение стержней при монтаже силового каркаса ЖБИ может производиться одним из следующих вариантов:
- Накладка профильных стержней с прямыми концами;
- Нахлест арматурного профиля с прямым окончанием с приваркой или монтажом на протяжении всего перепуска поперечно расположенных прутов;
- С загнутыми окончаниями в виде крюков, петель и лапок.
Вязать такими соединениями можно профилированную арматуру диаметром до 40 миллиметров, хотя американский стандарт ACI-318-05 допускает к использованию стержни диаметром не более 36 мм.
Использование стержней с гладким профилем требует применять варианты нахлестного соединения либо путем приварки поперечной арматуры, либо использовать стержни с крюками и лапками.
Основные требования к выполнению соединений нахлестом
При выполнении вязки стыков арматуры нахлестом существуют определенные строительной документацией правила. Они определяют следующие параметры:
- Величину накладки стержней;
- Особенности расположения самих соединений в теле бетонируемой конструкции;
- Местонахождение соседних перепусков относительно друг друга.
Учет этих правил позволяет создавать надежные железобетонные конструкции, и увеличивать срок их безаварийной работы. Теперь обо всем подробнее.
Где располагать при вязке нахлестные соединения арматуры
СНиП не допускает расположение мест вязки арматуры нахлестом в областях наибольшей нагрузки на них. Не рекомендуется располагать стыки и в местах, где стальные стержни испытывают максимальное напряжение. Все стыковочные соединения прутов лучше всего размещать в ненагруженных участках ЖБИ, где конструкция не испытывает напряжения. При заливке ленточного фундамента перепуски окончаний арматуры разносят в места с минимальным крутящим моментом и с минимальным изгибающим моментом.
В случае отсутствия технологической возможности выполнить данные условия, протяженность нахлеста армирующих стержней берется из расчета 90 диаметров стыкуемых прутов.
Какую делать величину нахлеста арматуры при вязке
Поскольку вязка арматуры внахлест определяется технической документацией, то там четко указана протяженность стыковочных соединений. При этом величины могут колебаться не только от диаметра используемых прутов, но и от таких показателей как:
- Характер нагрузки;
- Марка бетона;
- Класс арматурной стали;
- Мест соединения;
- Назначения ЖБИ (горизонтальные плиты, балки или вертикальные колонны, пилоны и монолитные стены).
Сращивание арматурных стержней при выполнении нахлеста
В целом же протяженность нахлеста прутов арматуры при вязке определяется влиянием усилий, возникающих в стержнях, воспринимаемых сил сцеплением с бетоном, воздействующими по всей длине стыка, и силами, оказывающими сопротивления в анкеровке армирующих прутов.
Основополагающим критерием при определении длинны напуска арматуры при вязке, берется ее диаметр.
Для удобства расчетов нахлеста армирующих стержней при вязке силового каркаса монолитного фундамента предлагаем воспользоваться таблицей с указанными величинами диаметра и их напуска. Практически все величины сводятся к 30-ти кратному диаметру применяемых стержней.
| Диаметр арматурной стали А400, мм | Величина нахлеста | |
| в диаметрах | в мм | |
| 10 | 30 | 300 мм |
| 12 | 31,6 | 380 мм |
| 16 | 30 | 480 мм |
| 18 | 32,2 | 580 мм |
| 22 | 30,9 | 680 мм |
| 25 | 30,4 | 760 мм |
| 28 | 30,7 | 860 мм |
| 32 | 30 | 960 мм |
| 36 | 30,3 | 1090 мм |
В зависимости от нагрузок и назначения железобетонных изделий длина нахлестных соединений стержневой стали изменяется в сторону увеличения:
В зависимости от марки бетона и характера нагрузки, применяемого для заливки монолитной ленты фундамента и прочих железобетонных элементов, минимальные рекомендуемые величины перепуска арматуры в процессе вязки будут следующими:
| Диаметр армирующей стали А400 используемой в сжатом бетоне, мм | ||||
| М250 (В20) | М350 (В25) | М400 (В30) | М450 (В35) | |
| 10 | 355 | 305 | 280 | 250 |
| 12 | 430 | 365 | 335 | 295 |
| 16 | 570 | 490 | 445 | 395 |
| 18 | 640 | 550 | 500 | 445 |
| 22 | 785 | 670 | 560 | 545 |
| 25 | 890 | 765 | 695 | 615 |
| 28 | 995 | 855 | 780 | 690 |
| 32 | 1140 | 975 | 890 | 790 |
| 36 | 1420 | 1220 | 1155 | 985 |
| Диаметр армирующей стали А400 используемой в растянутом бетоне, мм | Длина нахлеста армирующих стержней для марок бетона (класс прочности бетона), в мм | |||
| М250 (В20) | М350 (В25) | М400 (В30) | М450 (В35) | |
| 10 | 475 | 410 | 370 | 330 |
| 12 | 570 | 490 | 445 | 395 |
| 16 | 760 | 650 | 595 | 525 |
| 18 | 855 | 730 | 745 | 590 |
| 22 | 1045 | 895 | 895 | 275 |
| 25 | 1185 | 1015 | 930 | 820 |
| 28 | 1325 | 1140 | 1040 | 920 |
| 32 | 1515 | 1300 | 1185 | 1050 |
| 36 | 1895 | 1625 | 1485 | 1315 |
Как расположить друг относительно друга арматурные перепуски
Для увеличения прочности силового каркаса фундамента очень важно правильно располагать нахлесты арматуры относительно друг друга в обеих плоскостях тела бетона. СНиП и ACI рекомендуют разносить соединения, таким образом, чтоб в одном сечении было не более 50% перепусков. При этом расстояние разбежки, как определено в нормативных документах, должно быть не менее 130% длинны стыковочного соединения стержней.
Взаимное расположение арматурных перепусков в теле бетона
Если центры нахлеста вязаной арматуры находятся в пределах указанной величины, то считается, что соединения стержней располагается в одном сечении.
Согласно нормам ACI 318-05 взаимное расположение стыковочных соединений должно находиться на расстоянии не менее 61 сантиметра. Если дистанция будет не соблюдена, то повышается вероятность деформации бетонного монолитного основания от нагрузок, оказываемых на него в процессе возведения здания и его последующей эксплуатации.
postroim-dachu.ru
Сварка арматуры внахлест
Соединение отдельных частей арматуры при помощи сварки в единую конструкцию является сложным техническим процессом, в котором нужно правильно соблюдать технологию, чтобы добиться результата высокого качества. Существует множество вариантов, как добиться высокой крепости соединения для того или иного случая. К примеру, сварка арматуры внахлест применяется тогда, когда нужно распределить растягивающие и сжимающие нагрузки по всей поверхности. Здесь следует выделить несколько основных принципов, на которых основывается данный метод. Во-первых, нахлест применяется на тех участках, где напряжение меньше всего. Во-вторых, нужно придерживаться равномерности распределения размеров. В идеальном варианте, все прутья должны быть одного диаметра. В третьих, не рекомендуется использовать данный метод, если диаметр конструкционных элементов превышает 20 мм.
Сварка арматуры внахлест
Соединение арматуры внахлест сваркой позволяет сделать соединение швов вокруг области соприкосновения обоих изделий. Это обеспечивает круговую опору при эксплуатации изделия. Оно сможет равномерно выдерживать нагрузки с любого направления. Но здесь все же есть потери за счет отсутствия естественной опоры. Сварка арматуры внахлест производится по ГОСТ 14098-91.
При расположении соединений в местах высокого напряжения изделий они могут не выдержать поставленных нагрузок, так как шов всегда будет самым слабым местом конструкции, какого бы качества он не был. В основном применяется ручная сварка, которая проводится в горизонтальном положении. Здесь используются обыкновенные ее разновидности при простом оборудовании, таком как сварочный трансформатор, газовая горелка и дуговые аппараты с использованием защитного газа. Такой метод применяется как в частной сфере, так и при производстве. Чаще всего он служит для создания каркасов из металла.
Преимущества
- Главным преимуществом здесь выступает простота применения способа и построения конструкции;
- Здесь не нужно использовать сложную технику;
- Итоговое изделие получает достаточно большую прочность, в сравнение с другими методами соединения арматуры;
- Сварку можно проводить в домашних условиях;
- При необходимости, можно менять пространственное положение во время сварки без особой потери качества.
Недостатки
- Метод уступает по качеству другим способом сварки арматуры;
- Часто изделия оказываются достаточно масштабными и занимают большую площадь во время проведения работ;
- Затруднительно использовать дополнительные вспомогательные средства.
Альтернативные способы
Существует также соединение арматуры внахлест без сварки. Зачастую здесь используют вязку, которая является еще более простым и быстрым методом. Такое упрощение зачастую применяется в частной сфере, где на металлоконструкцию не возлагаются серьезные нагрузки. Но не стоит сразу ориентироваться именно на этот способ, так как при выборе, что лучше сварка или вязка арматуры, нужно учитывать много нюансов.
Соединение арматуры внахлест без сварки
Оборудование и материалы:
- Металлическая щетка;
- Режущий инструмент (болгарка или газовый резак);
- Сварочный аппарат;
- Электроды;
- Измерительные инструменты;
- Флюс;
- Средства индивидуальной защиты.
Режимы
Стыки арматуры внахлестку без сварки соединяются проще за счет того, что там не нужно подбирать ни какие режимы. Здесь же нужно определиться с параметрами тока и величиной электрода, который нужно использовать. Величина диаметра электрода подбирается относительно просто, так как для 5 мм арматуры нужен электрод около 3 мм, для 8-10 мм – 4 мм электрод и для арматуры больше сантиметра нужно применять 5 мм расходный материал. С параметрами тока нужно обходиться более точно:
Технология
На первом этапе идет подготовка основных материалов, так как нужно очистить поверхность арматуры от грязи, ржавчины, различных налетов и прочих вещей, которые помешают созданию надежного соединения. Это делается механическим путем при помощи металлической щетки. В местах соединения металл должен быть зачищен до блеска.
Нахлест арматуры при сварке должен находиться на равномерном расстоянии. Если все пересечения будут равноудаленными друг от друга, то повышается стойкость конструкции к возлагаемым нагрузкам. Требуется выставить каркас будущей конструкции и взять его на прихватки. Затем требуется проверить измерительными инструментами правильность соблюдения размеров и если что-то возникло не так, то следует переделать.
с
После этого следует приступить непосредственно к свариванию деталей. Далеко не всегда представляется возможным сварить каждый стык за один раз. Для этого приходится либо ставить конструкцию в вертикальное положение, что создает некоторые неудобства, либо варить в одном положении, но так будет доступна лишь одна сторона.
Сварка в горизонтально положении всегда оказывается более качественной.»
Специалисты рекомендуют делать шов в два прохода. Первый раз обваривается верхняя сторона соединения. Затем конструкция переворачивается и обваривается противоположная, в том же положении. На завершающем этапе нужно убрать шлак и проверить качество полученного соединения. После этого можно приступать к покраске и прочим процедурам по обработке.
Дача и Дом
Соединение арматуры без предварительного напряжения
Идеальным армированием фундамента является армирование сплошным безразрывным контуром арматуры. Требование к наличию как минимум двух сплошных контуров армирования (или 1/6 всех контуров, но не менее 2-х) в нижнем ряду арматуры (испытывающим нагрузки на растяжение) балок (фундаментов) внешнего контура монолитной конструкции здания предъявляется в пункте 7.13.2.2 раздела ACI 318-05 “Структурная целостность”. Такое безразрывное соединение арматуры может быть получено с помощью дуговой сварки или с использованием соединения винтовыми муфтами.
В практическом дачном строительстве выполнить данное требование возможно, лишь приобретя арматуру свариваемого класса A400C или А500С. Арматура сваривается электродами диаметром 4-5 мм. Нахлест стержней при сварке арматуры класса А500С составляет 10 диаметров свариваемой арматуры [пункт 6.4.4 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва 2009)]. Сварные соединения арматуры выполняются в соответствии с ГОСТ 14098 и ГОСТ 10922.
То есть, чтобы правильно сварить два стержня арматуры диаметром 14 мм, нахлест стрежней нужно задать как 140 мм. Также при необходимости фиксированной прочности стыка стержней арматуры их можно соединять обжимными гильзами или винтовыми муфтами. При использовании для стыков арматуры муфт на резьбе, несущая способность муфтового соединения должна быть такой же, что и стыкуемых стержней (соответственно при растяжении или сжатии). При использовании муфт на резьбе должна быть обеспечена требуемая затяжка муфт для ликвидации люфта в резьбе.
* Рекомендованные величины по данным компании поставщика металлоизделий ОАО «Инпром» и Ростовского государственного строительного университета (Ростов-на-Дону, 2010). Обычную арматуру класса А400 А-III (самый распространенный класс арматуры в России) сваривать недопустимо. Как поступить в этом случае для обеспечения передачи расчетных усилий от одного стержня арматуры, работающего на растяжение, к другому? Для этого существуют специальные способы соединения арматуры без сварки: с помощью стандартных крюков или лапок (видов сгиба концов стержней арматуры). Об этих и других способах соединения арматуры без сварки мы и поговорим ниже.
Стоп-халтура! При использовании обычной несвариваемой арматуры без обозначения литерой марки арматуры «С» (А400С) сваривать арматуру недопустимо. Обычная несвариваемая арматура А400 сильно теряет в прочности при нагревании. Нормы американского института бетона ACI 318-05 (Пункт 7.5.4) запрещают сваривать перекрестия любой арматуры, так как возможны разрывы стержней под нагрузкой. Отечественные ведомственные строительные нормы ВСН 37-96 разрешают дуговую электросварку перекрестий арматуры, только начиная с номинального диаметра 25 мм.
Соединение арматуры без сварки
Нахлест стержней арматуры должен быть осуществлен на длину, обеспечивающую передачу расчетных усилий от одного стыкуемого стержня к другому. Стыки (соединения) рабочей арматуры соединяемых в рабочем направлении без сварки внахлест должны иметь длину перепуска (нахлеста) не менее величины, требуемой СНиП 52-01-2003, о чем мы и поговорим ниже.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры к СП 52-101-2003 [пункт 5.37] определяет следующие возможные варианты соединений стержней арматуры периодического профиля внахлестку без сварки рабочих стержней:
- с прямыми концами стержней периодического профиля;
- с прямыми концами стержней с приваркой или установкой на длине нахлестки поперечных стержней;
- с загибами на концах (крюки, лапки, петли);
Такие виды соединения арматуры можно использовать для арматуры номинальным диаметром до 40 мм. Для гладкой арматуры, работающей на растяжение, (применение которой для основного армирования фундаментов не рекомендовано) возможные варианты это крюки, петли, приваренные поперечные стержни или специальные анкерные устройства.
Соединение арматуры нахлестом (прямая анкеровка)
Соединение арматуры нахлестом – самый распространенный вариант в дачном строительстве из-за своей очевидной простоты исполнения. Однако есть целый ряд требований, которые необходимо выполнить, чтобы обеспечить правильную работу соединяемой арматуры. Соединение арматуры нахлестом допустимо по разным данным для арматуры диаметром до 36 мм [пункт 12.14.21.1 ACI 318-05] или 40 мм [пункт 8.3.27 СП 52-101-2003]. Это ограничение связано с отсутствием экспериментальных данных по соединениям нахлестом для арматуры больших диаметров. Соединение арматуры не должно размещаться в местах концентрированного приложения нагрузки и местах наибольшего напряжения. Соединение арматуры нахлестом может производиться со связкой стержней вязальной проволокой или без нее. C точки зрения экономии (перерасход арматуры на нахлесты до 27%), и безопасности здания (ограничение объема бетона в месте стыков), арматуру диаметром свыше 25 мм рекомендуется соединять механическим способом (винтовые муфты или опрессованые соединения). В случае свободного соединения с нахлестом расстояние между стыкуемыми нахлестом стержнями арматуры по вертикали и горизонтали должно быть не менее 25 мм или 1 диаметр арматуры, если диаметр арматуры больше 25 мм для обеспечения свободного проникновения бетона. Максимальное расстояние по ширине ленты фундамента между стыкуемыми свободным нахлестом стержнями должно быть не более 8 диаметров стержней арматуры [пункт R611.7.1.4 IBC 2003]. Если стержни соединяются со связью проволокой, расстояние между ними обусловлено лишь высотой выступов периодического профиля и может приниматься равным нулю.
В то же время, максимальное расстояние между стыкуемыми стержнями арматуры не должно превышать 4-х диаметров стержней арматуры [раздел 6.1 пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва 2009)]. Расстояние между соседними парами стыков стержней арматуры внахлестку (по ширине железобетонного элемента) должно быть не менее 2-х диаметров стержней арматуры, но не менее 30 мм.
Схема №23. Соединение стрежней арматуры внахлест без сварки
dom.dacha-dom.ru
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.
Они соединяются между собой конкретными способами:
- Механический стыковый метод;
- Сварной стыковый вариант;
- 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:
- 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.
- Должны соблюдаться расстояния перепусков.
- 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:
- Работа не требует много времени, а также является максимально простой.
- Расход материала идет намного меньше. Если сравнивать со способом внахлест, то здесь теряется до 30% и более материалов на перепуски.
- Каркас, собранный механическим способом, является наиболее крепким, а, значит, надежным.
- Собирать конструкцию можно в любые погодные условия, что позволит рациональнее использовать время и не ждать, допустим, когда пройдет дождь, чтобы продолжить работы.
- 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:
- На конец одного из прутьев надевается муфта. Она под прессом фиксируется на стержне. То же самое проделывается для второго стержня.
- 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:
- Длины накладки прутьев.
- Положения металлического каркаса в бетоне.
- Положения перепусков относительно друг друга.
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:
- 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.
- 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.
- Класса стали, из которой выполнены стрежни.
- Точек состыкования.
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. Close Window
Когда мы собираемся строить свой дом, то хотим, чтоб он служил долгое время. Самое главное, чему стоит уделить особое внимание – это фундамент дома. Чтоб основание жилища было крепким, стоит также уделить внимание каркасу арматуры, который составляет прочный «скелет» фундамента. И в этом деле есть множество нюансов, о которых мы сейчас поговорим.
Нормативная база
Согласно СНиП 52-101-2003, имеются механические и сварные соединения арматуры стыкового типа и сделанные без применения сварки стыки внахлест. Соединение механически происходит с помощью резьбовых либо спрессованных муфт.
Если вы собираетесь применять при соединении арматуры нахлест, то нужно помнить, что сечение не должно быть более сорока миллиметров. Согласно документу, который ACI 318-05 (мировой аналог строительных норм), допустимое значение сечения стержней не должно превышать 36 мм.
Данные рамки объясняются отсутствием проведения испытаний большей по диметру арматуры.
Арматуру не стоит соединять на тех участках, где идет максимальное напряжение и нагрузка. Прочность изделия в противном случае остается под большим вопросом.
Соединять можно как с вязальной проволокой, так и без нее. В первом варианте проволока применяется для связывания арматуры. Со стержнем, имеющим сечение не более 25 мм, лучше всего использовать опрессованные соединения или винтовые муфты. Таким образом повышается величина безопасности строения, а также уменьшаются денежные расходы на армирование (длина нахлеста арматуры при вязке составляет перерасход до 25% материала).
Какой нахлест арматуры при вязке нужно делать?
Когда вы собираетесь соединять арматуру, то нужно помнить, что длина запаса, как по горизонтали, так и по вертикали, должна быть не менее 25 мм. Если вы выполните данное правило, то бетон без препятствий попадет даже в самые недоступные уголки каркаса. Если арматура с сечением больше, чем 25 мм, то следует выбирать шаг стержней относительно их диаметра. Самое большое расстояние между элементами арматуры по ширине должно составлять 8 диаметров прута.
В случае если вы используете проволоку для вязки расстояние между элементами должно быть не более 4 диаметров стержня арматуры
Бессварочное стыковое соединение
Строительные нормы и ACI 318-05 рекомендуют в конструкциях применять свободные соединения прутков без напряжения. При таком соединении сцепление фундамента становится более крепким за счет надежной сцепки всех прутьев. Такого эффекта нельзя достичь с помощью заливки арматурного элемента, который соединяется с соседним стержнем вязальной проволокой. Не стоит забывать, что припуск по длине не должен быть меньше, чем двадцать пять сантиметров.
В случае, когда имеется нагрузка, как на сжатие, так и на растяжени, размер припуска может быть даже больше, чем 30 мм. Согласно международным стандартам, которые применяются строителями в Европе, величина нахлеста скрепляемых деталей для армирования составляет 40 мм. В этом случае мы говорим об арматуре класса А400.
Соотношение нахлеста и диаметра прута смотрите в таблице:
В заключение хочется отметить, что при строительстве сооружений, в состав которых входит арматура, нужно четко соблюдать все пункты строительных норм, особенно 52-101-2003 и 2.03.01-84. Тогда ваше строение будет обладать долговечностью и прочностью.
Доброе утро!
Сегодня в Непрошеных советах я продолжу тему о рабочих швах бетонирования и стыковке арматуры. Точнее, о швах мы уже поговорили , теперь поговорим о стыковке.
Далеко не всегда на стройку попадает арматура нужной длины, в итоге встает вопрос о том, что ее нужно стыковать. Как и с вопросом о швах бетонирования, многие проектировщики пытаются игнорировать эту проблему и отдают принятие решения на откуп строителям. Все, кто так делает, подвергают риску проектируемую конструкцию.
Строитель не обязан знать о том, где стыковать арматуру. Он состыкует ее в самом удобном для него месте, но одновременно – в самом опасном месте для конструкции. В «Рекомендациях по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98 при проектировании и изготовлении железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры» хорошо описаны требования (см. п. 2.3.3), парочку, особо важных, я приведу здесь:
1. «Стыки рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов в зоне действия максимальных усилий и местах полного использования арматуры. Стыки рабочей арматуры внахлестку не допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто». Поясню немного. Мы должны четко донести до строителя, где ему можно стыковать арматуру. Нельзя стыковать в растянутой зоне: то есть, нижнюю рабочую арматуру в плите, например, нельзя стыковать в середине пролета, а верхнюю – над опорами (для многопролетных плит). Именно там плита растянута, об этом нам и эпюра моментов говорит, и даже просто попытка представить, как изогнется перекрытие в процессе нагружения: какие его поверхности будут пытаться растянуться, а какие – сжаться. Очень просто сделать на чертеже вот такую схему:
Я привела пример для плиты перекрытия, но подобные схемы можно сделать для любой конструкции, арматура в которой заказана погонными метрами. Иногда проектировщик сразу задает раскладку стержней определенной длины с указанием мест стыковки. Здесь есть риск утонуть в переписке по согласованию все новых мест стыковки, т.к. у строителей может оказаться в наличии арматура совсем не предсказуемой длины. Величины L/4 и L/3 берутся из конкретного расчета и могут отличаться от приведенных мной.
2. «Стыки сварных сеток и каркасов, а также растянутых стержней вязаных каркасов и сеток внахлестку должны располагаться вразбежку. При этом площадь сечения рабочих стержней, стыкуемых в одном месте или на расстоянии менее длины перепуска l l , должна составлять не более 50% общей площади сечения растянутой арматуры.
Стержни должны располагаться по возможности без зазора, максимальное расстояние в свету между стыкуемыми стержнями не должно превышать 4d или 50мм.
Расстояние в свету между стыками, расположенными в разных местах по длине элемента, должно быть не менее 0,5 l l , или в осях стыков не менее 1,5 l l .
Соседние стыки внахлестку должны располагаться на расстоянии в свету не менее 2d и не менее 30 мм». Как все это донести до строителя? Я советую взять за основу рисунок 6 «Рекомендаций…» и привести на чертеже следующую схему:
Обратите внимание, величина нахлестки для рабочей арматуры в верхней и нижней зоне плиты отличается (см. коэффициент из таблицы 12 «Рекомендаций…»). В примере я привела схему для арматуры диаметром 12 мм.
Всегда обращайте внимание на то, что в одном сечении должно быть не более 50% стыков растянутых стержней арматуры. Иногда это требование очень сложно выполнить, особенно в стесненных обстоятельствах, и приходится менять диаметры стержней и их количество.
Вообще, советую Вам вдоль и поперек изучить рекомендации, прежде чем приступать к конструированию нахлестки в конкретной конструкции.
Еще хочу написать о стыковке арматуры в колоннах. Это специфическая тема, разгадка которой для меня еще не найдена. Как раньше, до введения проката по ДСТУ 3760, стыковали арматурные стержни по ГОСТ 5781? Вот рисунок из «Руководства по конструированию жбк»:
Из рисунка ясно, что половина стержней-выпусков выходят из перекрытия на длину нахлестки, вторая половина – на две длины нахлестки. Этим обеспечивается разбежка стыков – не более 50% в одном сечении. Но в гостовской арматуре были совсем другие длины нахлестки – в несколько раз меньше (!), чем для арматуры по ДСТУ 3760. Для примера глянем: для стержня по ДСТУ диаметром 20 мм в бетоне В25 величина нахлестки составляет 1630 мм (согласно расчету по «Рекомендациям…»). Две длины нахлестки – это уже 3260 мм (иногда, это меньше, чем высота этажа!). Что с этим делать, нормы молчат. Что с этим делают проектировщики? Либо выпускают все стержни на одну величину нахлестки (не скажу, что это верно), либо выбирают способ стыковки сваркой с накладками или методом опрессовки. Но все эти варианты нужно согласовывать с заказчиком – все-таки его деньги и его возможности.
Пожалуй, об особенностях стыковки арматуры в колоннах я расскажу в следующем выпуске. Успешного Вам проектирования!
С уважением, Ирина.
class="eliadunit">
Комментарии
1 2
0 #33 Иринa
Нахлест арматуры при вязке (СНиП 52–101–2003) – это самый простой и при этом по-настоящему надежный вариант соединения арматуры, который гарантирует длительную эксплуатацию фундамента либо иного сооружения из бетона.
1
Санитарные нормы и правила 2003 года указывают все существующие на сегодняшний день виды соединения . К таковым относят механические и сварные соединения стыкового типа, а также стыки внахлест, выполняемые без сварки. Механические производятся резьбовыми или спрессованными муфтами при помощи специальных агрегатов, сварочные предполагают осуществление сварочных работ, а соединения внахлест могут быть трех видов:
- стержни с прямыми концами с монтажом или приваркой на нахлестке стержней (поперечных);
- профильные периодические стержни с прямыми концами;
- стержни с лапками, крюками, петлями (их называют загибами).
Нахлестом рекомендовано соединять арматуру сечением не более 40 миллиметров. В документе, являющемся аналогом интересующих нас Саннорм (ACI 318–05), допускается сечение стержней не более 36 миллиметров. Такое ограничение обусловлено тем, что испытания надежности соединения большей по диаметру арматуры практически не проводились, а значит, каких-либо подтвержденных данных на этот счет не имеется.
Арматуру запрещено соединять в местах максимального напряжения стержней и зонах приложения (концентрированного) нагрузки на них. Осуществлять соединение допускается как без вязальной проволоки, так и с таковой. В последнем случае проволока используется для . Специалисты советуют применять опрессованные соединения либо винтовые муфты при работе со стержнями сечением более 25 мм. Это связано с тем, что в данном случае:
- увеличивается уровень безопасности сооружения (на участках стыков наблюдается ограничение объема бетонирующей смеси);
- снижаются финансовые затраты на армирование (нахлесты, как правило, требуют немалого перерасхода арматуры – до 20–25 %).
Дистанция между арматурными стержнями, которые стыкуются нахлестом, в горизонтальном и вертикальном направлении обязана быть от 25 мм и выше. Соблюдение этого условия дает возможность бетону без проблем проникать в "укромные" места каркаса. Для арматуры сечением более 25 мм рекомендуется подбирать величину указанной дистанции, идентичную диаметру стержней. А вот наибольшее расстояние между элементами армирования по ширине фундаментной ленты должно составлять до восьми сечений арматурных деталей.
В тех случаях, когда используется вязальная проволока, дистанция между стержнями нередко принимается равной нулю, так как в данной ситуации она зависит исключительно от высоты профильных выступов. При этом наибольшее расстояние между элементами армирования подбирают таким образом, чтобы оно было не выше четырех диаметров арматурных стержней. Дистанция же между парами стыков, расположенных рядом друг с другом, при нахлесточном соединении принимается не ниже 30 мм (не меньше, чем два диаметра стержней).
2
Следует разносить вразбежку соединения, расположенные по соседству. Причем таким образом, чтобы одновременно в одном сечении соединялось до 50 (не более того) процентов стержней.
Под расчетным (одним) сечением, которое необходимо определить для выяснения числа стыкуемых стержней, понимают область длиной 130 % общей протяженности нахлеста (замер ведется вдоль стержней). Здесь важно понимать: арматурные стыки при проектировании рассматриваются, как лежащие в одном сечении при условии, что их центры размещаются именно в указанной области. Наименьшая дистанция (по длине) между стыками по СНиП должна быть 610 миллиметров.
ACI 318–05 и рассматриваемые нами Саннормы советуют несвязанные (то есть свободные) соединения прутков делать в конструкциях, которые не являются предварительно напряженными. Рекомендация вполне логична, ведь бетон при таком варианте соединения заливает стержни со всех сторон, что гарантирует сверхнадежную фиксацию каждого прутка, которой нереально добиться при заливке неполной окружности арматурного элемента, связанного с соседним стержнем вязальной проволокой. Заметим – нахлест по своей длине не может быть менее 25 сантиметров.
Еще одно важное положение Санитарных норм заключается в том, что в одном сечении (в расчетном) соединение могут иметь не более 50 процентов металлических прутков, заложенных в фундаментную ленту. Кроме того, допускается стыкование описываемым способом сварных сеток и отдельных арматурных элементов без обязательной разбежки. Но такое разрешение действует только в случаях применения арматуры для армирования нерабочего (так называемого конструктивного) типа.
Если арматура функционирует и на сжатие, и на растяжение, возможен 30-сантиметровый (и выше) ее перехлест. В строительной документации большинства зарубежных стран нахлест устанавливается на уровне 40 диаметров соединяемых элементов для армирования. В отечественной практике данный показатель равняется 50 диаметрам (речь идет об арматуре класса А400).
Также показатель рекомендованного нахлеста находится в зависимости от того, какая марка бетона используется для заливки сооружения. Так, например, для смеси М300 он составляет 35 диаметров, М250 – 40 диаметров, М200 – 50. А вот для арматуры А-II и А-I перехлест всегда подбирают из расчета 40 диаметров. Правда, важно понимать, что все эти утверждения верны для расчетных показателей. На практике реальные (не минимальные рекомендованные) показатели нахлеста обычно в несколько раз выше.
3
Протяженность нахлеста прутков при выполнении анкеровки устанавливают, ориентируясь на то, что действующее в арматурной конструкции усилие воспринимается силами сопротивления металлических элементов и силами сцепления бетона и арматуры, которые наблюдаются по всей длине соединения. СНиП по нахлесту арматуры при вязке дает следующие рекомендованные величины длины перехлеста (все значения в миллиметрах):
- 1090 для арматуры сечением 36;
- 960 для 32;
- 860 для 28;
- 760 для 25;
- 680 для 22;
- 580 для 18;
- 480 для 16;
- 380 для 12;
- 300 для 10-миллиметровых прутков.
Санитарные нормы также содержат таблицы с рекомендованной длиной нахлеста анкеровки для разных марок бетона для элементов арматуры, работающих на сжатие и на растяжение. Согласно этим таблицам, минимальная длина перехлеста для бетона М450 при сечении стержня А400 в 6 миллиметров равняется 20 сантиметрам. А вот для бетонной смеси М250 и стержня сечением 40 мм показатель длины составляет уже 158 см.
Добавим еще несколько важных пунктов СНиП, о коих шла речь в данной статье:
- в месте анкеровки сооружения нахлестом следует монтировать поперечную добавочную арматуру (это условие является обязательным);
- разнос анкеровки соседних прутков не допускается менее 61 сантиметра;
- нахлесты крестообразной формы должны соединяться хомутами или фиксаторами из пластиковых материалов либо отожженной вязкой проволокой.
Наиболее простым и при этом по-настоящему надежным способом соединения металлических изделий является нахлест арматуры при вязке (СНиП 52–101–2003). Это 100 % гарантия длительной эксплуатации фундамента или другой бетонной постройки.
Нахлест арматуры при вязке по СНиПу
В санитарных нормах и правилах 2003 года указаны все существующие на данный момент разновидности соединения 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:
- Прямые стержни, имеющие монтаж или приварку на нахлестке поперечных стержней;
- Прямые профильные периодические прутья;
- 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).
Технические особенности безсварочного стыка
Необходимо разносить вразбежку соседние соединения. Причем так, чтобы достичь одновременного соединения в одном сечении до 50 % (не больше) армирующих элементов. Под расчетным сечением, которое мы будем определять с целью выяснения значения стыкуемых арматур, понимается область 130 % от общего параметра нахлеста (замеряется вдоль прутков).
Тут необходимо понимание того что стыки стержней при проектировании рассматривают в качестве лежащих в одном сечении при условии размещения центров именно в указанной зоне. Наименьшей дистанцией в длину между стыками по СНиПу является значение 610 мм. По ACI 318–05 и санитарным нормам рекомендовано несвязанные (свободные) соединения прутков делать в конструкциях без предварительного напряжения.
Данный совет вполне логичен, ведь бетонная смесь при таком соединении зальет стержни со всех сторон. А это гарантия сверхнадежной фиксации каждого стержня, которой невозможно достичь при заливке неполной окружности арматуры и соседнего стержня, перевязанных вязальной проволокой. Ко всему прочему, нахлест по длине не может достигать меньше 25 см.
Еще одним важным положением саннорм является то, что в 1-м расчетном сечении соединение может обладать не больше 50 % стальных прутьев в фундаментной ленте. К тому же, можно стыковать описываемым вариантом сварные сетки и отдельные арматурные элементы без обязательной разбежки. Однако такое допущение будет действующим только при использовании арматуры для конструктивного армирования.
Перехлест в 30 см и более возможен при условии функционирования арматуры и на сжатие. Многими зарубежными странами в строительной документации нахлест установился на уровне 40 диаметров соединяемых армирующих элементов. В странах СНГ данный показатель значение приравнивается 50 диаметрам (арматура А400).
Также значение рекомендованного нахлеста зависит от марки бетона для заливки фундамента. К примеру, для смеси М300 он имеет 35 диаметров, М250 – 40, М200 – 50. А вот для арматурных стержней А-II и А-I перехлест всегда подбирается из расчета 40 диаметров. Но следует учитывать, что все это окажется верным для показателей в расчете. На практике реальные (не минимальные) значения нахлеста, как правило, в несколько раз больше.
Реальные значения перехлеста арматуры
Протяженность нахлеста стержней при анкеровке устанавливается с ориентиром на действующее в арматурной конструкции усилие и восприятие силами сопротивления стальных элементов, а также силами сцепления бетона и армирующих прутьев по всей длине соединения. Санитарные нормы по нахлесту арматуры при вязке рекомендует следующие длины перехлеста (все параметры в мм) нахлест / сечение:
- 1090 / 36;
- 960 / 32;
- 860 / 28;
- 760 / 25;
- 680 / 22;
- 580 / 18;
- 480 / 16;
- 380 / 12;
- 300 / 10.
В таблицах СНиПа также содержится длина нахлеста анкеровки для различных марок бетонной смеси для арматурных стержней на сжатие / растяжение.
Существует еще некоторые важные пункты СНиПа, о которых велся разговор в этой публикации:
- в обязательном порядке в зоне анкеровки нахлестом необходим монтаж поперечной добавочной арматуры;
- недопущение разноса анкеровки соседних стержней не меньше 61 см;
- крестообразные нахлесты надо соединять с помощью пластиковых хомутов или фиксаторов или отожженной вязкой проволоки.
По данным таблицам наименьшая длина перехлеста для бетонной смеси М450 при сечении прутка А400 в 6 мм = 20 см. А вот для бетона М250 и арматуры с сечением 40 мм длина составит уже 158 см.
