При размещении соединений внахлест необходимо следить за тем, чтобы не более 50% стыков арматуры приходилось на одно поперечное сечение. Под поперечным сечением подразумевается зона шириной на 30% больше средней длины перехлеста, измеренной вдоль стержней.
Перехлест арматуры: виды, стыковка, особенности
Что такое перехлест арматуры? Правильный расчет нахлеста арматуры является ключевым фактором, влияющим на прочность и надежность бетонной конструкции.
На что следует обращать внимание? Нарушение некоторых нюансов может привести к тому, что швы окажутся хрупкими, что важно учитывать в процессе армирования.
Вопросы, поднятые в данной статье:
- Нормы соединения арматуры при вязке по стандартам СНиП.
- Технические особенности создания стыков без сварки.
- Различные виды соединений между арматурными элементами.
- Фактические значения перехлеста арматуры.
- Методы соединения прутьев при помощи сварки.
- Взаимное расположение перехлестов.
- Электроды для сварки арматуры.
- Процесс стыковки арматуры с применением вязки.
Нахлест арматуры при вязке – нормы соединения по СНиП
Армирование бетона позволяет существенно повысить его прочность и долговечность. Для формирования каркаса конструкции используются металлические стержни, размещенные внутри опалубки перед заливкой бетоном. Обе технологии — сварка и вязка — применяются для надежного соединения различных компонентов армированного железобетона.
Прочность соединений арматуры строго зависит от корректного расчета минимальной длины нахлеста стержней. Если этот параметр окажется недостаточным, это негативно скажется на общей прочности и долговечности конечной конструкции. Рассмотрим, требования к нахлесту при соединениях, выполненных внахлест с использованием вязки и сварки.
Существуют различные варианты соединения арматуры без сварки:
- Соединение внахлест с прямыми концами арматурных прутьев, обеспечивающее поперечную фиксацию.
- Перехлест с прямыми концами арматурных стержней с периодическим профилем.
- Внахлест с использованием арматурных прутьев, на концах которых имеются загибы, такие как петли или крюки. Важно отметить, что для гладкой арматуры применяются только петли и крюки.
Соединение стержней внахлест рекомендуется применять для арматуры диаметром до 40 мм. В соответствии с международным стандартом ACI 318-05 допускается соединение прутов с перехлестом диаметром не более 36 мм. Эти ограничения связаны с отсутствием достоверных испытаний надежности для арматуры с большим сечением.
Существуют ограничения на соединение арматуры внахлест в местах сосредоточения нагрузок. Перехлест арматуры можно соединять, используя вязальную проволоку или иные методы. При соединении прутьев с диаметром более 25 мм рекомендуется применение опрессовки или винтовых муфт для:
- Увеличения безопасности конструкции;
- Снижения финансовых затрат на создание армирующего каркаса, так как нахлест арматуры может значительно увеличить расход металла.
Необходимо соблюдать расстояние между горизонтальными и вертикальными прутьями арматуры, которое должно составлять минимум 25 мм. Это позволяет бетонной смеси беспрепятственно проникать в труднодоступные места металлокаркаса. В случае применения арматуры с диаметром более 25 мм, желательно подбирать расстояние между ними, пропорционально их толщине. Максимально допустимый шаг при армировании фундамента не должен превышать восьми диаметров используемых стержней.
Рекомендуем изучить статьи
Применение вязальной проволоки требует особого внимания: в таких случаях выступы на арматуре могут сократить расстояние между ними почти до нуля. Максимально допустимое расстояние между прутьями в этом случае составляет не более четырех сечений, а для пар, соединенных внахлест, — от 30 мм, что значительно меньше двух диаметров.
Нормы нахлеста арматуры в зависимости от условий
- Диаметр. Минимальная длина нахлеста должна превышать 20-ти кратную длину диаметра арматуры в согласии с нормами. Например, для прутьев диаметром до 12 мм минимальная длина нахлеста будет находиться в диапазоне от 240 до 480 мм, что эквивалентно 20-40 диаметрам.
- Локация в конструкции. Для стержней, подверженных сжатиям, длина нахлеста должна быть больше, чтобы учитывать повышенные нагрузки.
- Марка бетона. Существуют требования к минимальной длине нахлеста, в зависимости от характеристик бетона, в который вводится арматура. Для более высоких марок бетона, характеризующихся лучшим сцеплением с арматурой, допустимо применение более короткого нахлеста.
Важно подчеркнуть, что нахлест должен быть строго рассчитан с учетом всех условий проекта. Например, для арматуры диаметром 16 мм, в конструкции с маркой бетона М200, длина нахлеста может составлять 640 мм (что равняется 40 диаметрам), что позволит обеспечить необходимый запас прочности для предотвращения смещения или разрыва стержней.
Технические особенности стыка, выполненного без сварки
Соединение без сварки представляет собой важную строительную технологию, позволяющую сохранить физические свойства металла и значительно упростить рабочий процесс. Рассмотрим ключевые технические аспекты и конкретные данные, отражающие этот метод соединения.
Использование вязальной проволоки
Применение вязальной проволоки — один из самых распространенных подходов к соединению арматурных стержней без сварки. Эта проволока обычно имеет диаметр в диапазоне от 1,2 до 1,6 мм. Качество сцепления зависит непосредственно от качества вязки и количества витков вокруг арматурных стержней. Стандартная практика предполагает выполнение не менее трех полных оборотов вязальной проволоки вокруг пересекающихся прутьев.
Специальные замки и хомуты
Для более крупных и нагруженных конструкций эффективно используют специальные замки и хомуты. Эти компоненты позволяют создавать соединения, способные выдержать значительные нагрузки, сопоставимые по прочности с сварными соединениями. Например, механические соединители, такие как резьбовые муфты, обеспечивают перехлест арматуры длиной от 100 до 150 мм. Это на 25-50% меньше, чем требуемая длина нахлеста при сварке или применении вязальной проволоки для аналогичных типов арматуры.
Преимущества и ограничения
Одним из главных преимуществ соединений без сварки является сохранение антикоррозионных свойств и механической прочности арматуры. Кроме того, отсутствие необходимости использования сварочного оборудования делает этот метод более доступным и простым при работе на объектах с ограниченными условиями.
Однако данный метод также имеет свои ограничения. Так, соединения, выполненные с использованием вязальной проволоки, могут требовать дополнительной защиты от коррозии в агрессивных средах, а специальные замки и хомуты могут увеличить стоимость материалов для армирования.
Соединение стержней сваркой
Соединение арматуры внахлест с применением сварки допускается исключительно с использованием стержней марок А400С и А500С, которые успешно поддаются сварке. Но стоит отметить, что стоимость стержней данного класса достаточно высока. Наиболее распространенный класс — А400 — не рекомендуется для использования, так как его сварка ведет к значительному снижению прочности и устойчивости к коррозии.
Запрещается сваривать места, где осуществляется перехлест арматуры, независимо от класса используемой арматуры. Это связано с риском разрушения стержней под воздействием нагрузок. Заграничные источники предостерегают от этого. В российских правилах допускается использование дуговой электросварки, но размеры диаметров при этом не должны превышать 25 мм.
Существует строгий запрет на соединение арматуры в местах, где наблюдается максимальное напряжение стержней или присутствует концентрированная нагрузка.
Длина сварочных швов и классов арматуры находятся в прямой зависимости. В работе используются электроды с диаметром 4—5 мм. При проведении сварочных работ длина нахлеста, как правило, должна составлять менее 10 диаметров используемых прутьев. Эти требования регламентированы ГОСТами 14098 и 10922.
Монтаж армопояса без применения сварки
В процессе монтажа соединений внахлест, происходящих посредством вязки, используются прутья широкой популярности марки — А400 AIII. Места перехлеста фиксируются при помощи вязальной проволоки, а СНиП выдвигает определенные требования к выбору такого метода соединения.
Сколько существует вариантов фиксации прутьев без сварки?
Способы соединения арматуры:
- Перехлест конечных прутьев;
- Нахлест прутьев с прямыми концами, с подваркой поперечных стержней;
- Использование арматуры с изогнутыми концами.
Если стержни имеют гладкую поверхность, приемлемы лишь 2-й или 3-й вариант.
Соединение арматуры не должно располагаться в зонах максимального сосредоточения нагрузки и в областях наибольшего напряжения.
Стыковка арматуры методом вязки
Это наиболее простой способ обеспечить надежность конструкции, выполненной из арматурных прутьев. Для данной задачи используется самый востребованный класс стержней, а именно А400 AIII. Объединение арматуры внахлест без сварки осуществляется при помощи вязальной проволоки. Для этого два прутка должны быть размещены друг относительно друга и обвязываются в нескольких точках проволокой. Как уже упоминалось, согласно СНиП, есть три варианта фиксации арматурных прутьев методом вязки. Это фиксация прямыми концами периодического профиля, фиксация прутьев с прямыми концами и фиксация с использованием деталей, имеющих загибы на концах.
Выполнение соединения прутьев арматуры внахлест не должно производиться произвольно. Существуют строгие требования к подобным соединениям, чтобы избежать ослабления всего каркаса. Дело касается не только длины нахлеста, но и других значимых моментов.
Ключевые нюансы и требования для соединения проволокой
Несмотря на то, что соединение прутей при помощи проволоки проще по сравнению с сваркой, назвать его простым нельзя. Как и в любом другом процессе, эта работа требует строгого соблюдения правил и рекомендаций. Только тогда можно с уверенностью сказать, что армирование монолитной конструкции выполнено правильно. При выполнении соединения арматуры с нахлестом методом вязки, следует обращать внимание на следующие параметры:
- Длина накладки прута;
- Расположение места соединения в конструкции и его характеристики;
- Как расположены перехлесты относительно друг друга.
Упоминалось ранее, что размещать арматурный стык, выполненный внахлест, в участках с наибольшими нагрузками и напряжениями нельзя. Это относится также и к углам здания. Таким образом, необходимо строго рассчитывать места соединений. Их необходимо размещать в участках железобетонной конструкции, где нагрузки минимальны или отсутствуют. Что делать, если нет возможности соблюсти это требование? В этом случае размер нахлеста арматуры определяется исходя из количества диаметров прутков. Формула такова: размер соединения равен 90 диаметрам используемых прутьев. Например, если применяется арматура с диаметром 20 мм, размер нахлеста на участке с высокой нагрузкой составит 1800 мм.
Техническими нормами также четко регламентируются размеры подобных соединений. Нахлест зависит не только от диаметра прутков, но и от других критериев:
- Класс используемой арматуры;
- Какой маркой является бетон, использованный для заливки;
- Для чего предназначается железобетонное основание;
- Степень нагрузок, которые будут восприниматься конструкцией.
Нахлест при различных условиях
Итак, каков должен быть нахлест арматуры при вязании и какие есть точные данные? Начнем с примеров. Первым фактором, влияющим на нахлест, является диаметр прутьев. Существует прямая зависимость: чем больше диаметр арматуры, тем больше длина нахлеста. Например, для арматуры диаметром 6 мм рекомендуется делать нахлест в 250 мм. Это не означает, что для прутьев диаметром 10 мм нахлест будет идентичным. Обычно применяется 30-40 кратное значение диаметра арматуры.
Пример стыковки арматуры диаметром 25 мм в балке, при помощи вязания. Длина нахлеста 40d = 1000 мм.
Таким образом, для упрощения задачи можно использовать специальную таблицу, которая показывает, какова длина нахлеста для прутьев различного диаметра.
| Диаметр арматуры А400 (мм) | Количество диаметров | Предполагаемая длина нахлеста (мм) |
| 10 | 30 | 300 |
| 12 | 31,6 | 380 |
| 16 | 30 | 480 |
| 18 | 32,2 | 580 |
| 22 | 30,9 | 680 |
| 25 | 30,4 | 760 |
| 28 | 30,7 | 860 |
| 32 | 30 | 960 |
| 36 | 30,3 | 1090 |
| 40 | 38 | 1580 |
Эти данные помогут точно выполнить работу. Существует также таблица, в которой указаны значения нахлеста для арматуры при использовании сжатого бетона. Эти значения зависят от класса бетона: чем выше класс, тем меньше длина нахлеста.
| Сечение арматуры А400, используемой для работы (мм) | Длина нахлеста в зависимости от марки бетона (мм) | |||
| В20 (М250) | В25 (М350) | В30 (М400) | В35 (М450) | |
| 10 | 355 | 305 | 280 | 250 |
| 12 | 430 | 365 | 355 | 295 |
| 16 | 570 | 490 | 455 | 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 |
Существенные требования к соединениям арматуры
При связывании узлов армокаркаса необходимо учитывать множество факторов. Следует отметить, что при возведении типового ленточного основы расчет необходимо сводить преимущественно к диаметрам стержней.
Нюанс: Если узел расположен в зоне с повышенными нагрузками, стандартный коэффициент нахлеста следует увеличить до девяноста, что поможет учесть повышенные усилия на изгиб.
Заключение
Армирование является неотъемлемым этапом работ с бетоном. Чем выше марка используемого состава, тем ниже требования к армированию. Для создания каркаса используется арматура различных диаметров. Разумеется, что прутья должны совмещаться. Основные методы для этого — сварка и вязка узлов с применением проволоки. Оба способа активно применяются на строительных площадках. Первый метод требует наличия специальных навыков и оборудования, тогда как второй является более распространенным.
Оба метода соединения узлов при армировании требуют тщательного расчета длины нахлеста стержней, чтобы гарантировать прочность конструкции. При этом важными являются диаметр стержней, способ соединения, марка бетона, а также расположение узла — в сжатой или растянутой зоне.
