Способы соединения стальной арматуры | Вязка арматурных стержней

Современные технологии строительства предусматривают несколько видов соединения арматуры: механический с использованием сварочного аппарата, с применением вязальной проволоки или пластиковых хомутов. Рассмотрим основные особенности каждой из этих методик.

Механический способ соединения арматуры

По сравнению с другими технологиями, механическая стыковка имеет ряд преимуществ.

• Не требуется нахлеста, что обеспечивает экономию металла. Нахлест увеличивает расход арматуры на четверть.
• По сравнению со сваркой, во-первых, это более производительный процесс, во-вторых, не требуется высокая квалификация работников.

Дополнительные плюсы механических стыковых соединений – прочность полученной конструкции и возможность реализации этой технологии при любых погодных условиях.

Для осуществления механической стыковки применяют в качестве оборудования гидравлический пресс, в качестве расходных материалов – стальные муфты. Ускорить механическое соединение стержней арматуры можно с помощью муфт с центральной перегородкой. Пруты вставляются в муфту, которую обжимают с помощью пресса. Наличие сменных штампов в прессе обеспечивает возможность работы с арматурой разного диаметра. Процесс осуществляют два человека.

Соединение арматуры сваркой

Сварочный способ стыкования арматурных стержней – востребованная технология. Существует несколько вариантов ее реализации.

• Сварка протяженным швом применяется для стыкования горизонтальных и вертикальных прутов. Используется сварка арматуры внахлест или с использованием накладок. Швы могут быть одно- или многопроходными, что определяется диаметром прутов.
• Сварка многослойными швами применяется в основном для вертикально расположенных стержней, используемые электроды – с фтористокальциевым покрытием.
• Для стержней 14-40 мм с предварительной сборкой в кондукторах применяют сварное соединение арматуры с формированием принудительного шва. Процесс проходит с использованием формирующих устройств.

Сварка – удобный тип соединения усиливающих стержней, но ему характерны определенные минусы:

• в области шва происходит изменение микроструктуры металла, вызывающее снижение прочности и жесткости упрочняющего каркаса;
• сварной шов слабо работает на изгиб, что может привести к разрушению каркаса уже при вибрировании бетонной смеси;
• для создания фундаментов сварные соединения рекомендованы только при строительстве объекта на устойчивых типах грунтов, не склонных к сильному оседанию.

Правила, как соединять арматуру в углах ленточного фундамента, изложены в СП 52-101-2003 в пункте 8.3.26, в ГОСТе 14098-2014 регламентированы основные правила соединения арматуры сваркой.

Особенности вязки арматурных стержней

Способ вязки заключается в укладке прутов с нахлестом с обвивкой отожженной проволокой из низкоуглеродистой стали диаметром 1,0-1,2 мм. Для создания прочной конструкции не рекомендуется применять проволоку, покрытую ржавчиной или уже бывшую в употреблении. Вместо проволоки производители предлагают пластиковые хомуты, но при низких температурах они становятся хрупкими и лопаются. В качестве инструмента используют кусачки, плоскогубцы, вязальные крючки или высокопроизводительные пистолеты. Пистолеты эффективны при соединении арматуры по длине, в труднодоступных местах удобны вязальные крючки.

Плюсы соединения арматуры без сварки – не нарушается структура металла, узлы обеспечивают необходимую степень подвижности арматуры, вязка может осуществляться как на строительной площадке, так и в цеху.

Соединение арматуры — основные способы

Существует много различных способов стыковки, здесь будут рассмотрены самые распространенные.

Виды соединений

В строительстве соединение арматуры выполняется несколькими способами – механической стыковкой, сварочным методом и креплением внахлест. У каждого из них имеются как положительные моменты, так и отрицательные. Поэтому в любом конкретном случае способ монтажа выбирается индивидуально, но в соответствии с технологическими требованиями.

Механическая стыковка

Из-за малого процента потерь на материале, данный вид соединения наиболее часто применяемый. К тому же непрерывное армирование не требует большой квалификации и занимает меньше времени по сравнению со сваркой. Делать монтаж арматуры с помощью механической стыковки можно в любую погоду без ущерба для прочности и надежности соединяемой конструкции.

Работы по стыковке должны выполнять одновременно два человека. В процессе используется гидравлический пресс, который обжимает муфту, надетую сначала на стальной стержень, а затем в нее вставляется конец другого прута, и также происходит обжатие.

Соединение внахлест

При данном способе монтажа наблюдаются значительные потери арматуры – порядка 27 %. Но к нему прибегают в тех случаях, когда нельзя использовать сварку. Не требуется и дополнительных приспособлений – все крепление осуществляется лапками или крюками, что значительно удешевляет процесс.

Длину, на которую осуществляется внахлест, в каждом конкретном случае определяют, исходя из требований СНиП. При этом на гладкой арматуре наваривают предварительно анкерные устройства, поперечные стержни, петли или крюки. Такое соединение арматуры целесообразно применять на стержнях с диаметром менее 40 мм.

Монтаж сваркой

Одним из востребованных способов в строительстве является сварка дугой. Ее используют для стыковки горизонтальных и вертикальных элементов конструкции. Здесь также применяется метод внахлест, но несколько иным способом – с применением дуговых точек или протяженными швами.

Если работы выполняет сварщик без определенной квалификации, возможно появление трещин на арматуре. Это говорит о том, что неправильно были подобраны электроды либо не выдержан режим сварки. Например, для монтажа вертикально расположенных стержней параметры тока должны быть меньше процентов на 20.

Типы дуговых сварок

Монтаж арматуры с помощью дуговой сварки выполняется несколькими способами, имеющими свои специфические особенности. Точечная сварка применяется в местах крестовых соединений. Дополнительным элементом, участвующим в процессе, является еще один стержень стальной арматуры с диаметром порядка 14-40 мм. Многослойные швы выполняются без формующих элементов, но здесь необходим специалист высокой квалификации. Данный способ стыковки применяют для вертикальных соединений, и главный момент здесь – правильно подобрать электрод. Протяжные швы подразделяются на однопроходные и многопроходные. Все будет зависеть от толщины стержней. Применяется данный способ дуговой сварки на любых элементах конструкции.

Соединение арматуры сварным методом занимает больше времени, чем другие способы стыковки, но также обеспечивает достаточно надежную конструкцию при условии соблюдения токовых режимов.

Методы соединения арматурных стержней

🕑 Время чтения: 1 минута

Большинство железобетонных конструкций не будут обеспечены полноразмерными железобетонными стержнями. Производство и транспортировка длинных стержней затруднены, что ограничивает использование армированных стержней полной длины. Метод, используемый для соединения арматурных стержней, чтобы усилие эффективно передавалось от одного стержня к другому, называется соединением. Целостность бетонной конструкции зависит от правильного соединения арматурных стержней.

Рис. 1: Сращивание арматурного стержня

Силы передаются от одного стержня к другому через связи в бетоне. Сила сначала передается на бетон через связь от одного стержня, а затем передается на другой стержень, образуя соединение через связь между ним и бетоном. Таким образом, бетон в месте стыковки подвергается высоким напряжениям сдвига и раскалывания, что может привести к образованию трещин в бетоне. Правильно спроектированное соединение является ключевым элементом в передаче усилий через арматурные стержни путем создания надлежащего пути нагрузки.

Рис. 2: Хомуты в точках сращивания

Содержимое:

• Способы сращивания арматуры
  • 1. Нахлесточные соединения
  • 2. Механические соединения
  • 3 . Сварное соединение

1. Соединение внахлестку
2. Механический соединитель
3. Сварное соединение

В Индии требования к соединению арматурных стержней указаны в IS456 cl.25.2.5. В норме также указано, что соединение изгибаемых элементов не должно производиться на участках, где изгибающий момент составляет более 50% момента сопротивления, и на любом данном участке должно быть соединено не более 50% арматурных стержней. Сращивание стержней должно выполняться для чередующихся стержней, если необходимо соединить более одного стержня.

1. Стыки внахлестку Соединение внахлест является наиболее распространенным и экономичным соединением, используемым в строительстве. Сварные и механические соединения требуют больше труда и навыков по сравнению с соединением внахлестку.

Рис. 3: Сращивание стержня диаметром >36 мм

Важные моменты, которые следует учитывать при выполнении соединений внахлест в арматурных стержнях:

1. Нахлесты армирования всегда должны располагаться в шахматном порядке. Расстояние между центрами нахлестов не должно быть менее чем в 1,3 раза больше требуемой длины нахлеста стержней. Стержни, подлежащие притирке, должны располагаться либо вертикально один над другим, либо горизонтально один рядом с другим.
2. Общая длина перехлеста стержней, включая изгибы, крюки и т. д. при растяжении на изгиб, должна быть не менее 30-кратного диаметра стержня полной развернутой длины L _d в зависимости от того, что больше.
3. Длина нахлеста при прямом натяжении должна быть в 30 раз больше диаметра стержня (30) или 2 L _d , в зависимости от того, что больше. Натяжные стыки должны быть заключены в спирали из прутков диаметром 6 мм с шагом не более 100 мм. Крюки также должны быть предусмотрены на концах натяжных стержней.
4. Длина колена при сжатии должна быть больше 24 или L _d при сжатии. Когда колонны подвергаются изгибу, длина нахлеста также может быть увеличена до значения напряжения изгиба, если обнаружено, что стержень находится в состоянии растяжения.
5. Если необходимо выполнить притирку двух стержней разного диаметра, длину напуска следует рассчитывать на основе диаметра меньшего стержня.
6. Следует избегать соединения внахлест арматурного стержня диаметром более 36 мм. Если такие стержни должны быть притерты, то их следует сваривать. Если разрешена сварка холодных стержней, следует соблюдать специальные инструкции, применимые к этим стержням.
7. Если нахлест арматурных стержней должен выполняться в необычных обстоятельствах, например, при соединении в зонах больших моментов или необходимо сращивать более 50% стержней, вокруг нахлестываемых стержней должны быть предусмотрены дополнительные близко расположенные спирали, а длина круг надо увеличить.
8. Когда связанные стержни должны быть соединены внахлестку, необходимо соединять по одному арматурному стержню за раз, и соединение должно быть в шахматном порядке.
9. Если общие правила относительно нахлестов в конструкции не могут быть соблюдены, должны быть предусмотрены специальные сварные стыки или механические соединения (п. 25.2.5.2 ИС 456).
10. Использование соединений внахлестку вызовет проблемы с перегрузкой соединений, которые потребуют использования какого-либо другого метода соединения. Скопление арматурных стержней создаст точки критических напряжений в арматурных стержнях, затрудняет прохождение бетона, длина соединения будет недостаточной.

2. Механическое соединение В механическом соединении или соединении используется муфта или втулка для соединения двух арматурных стержней. Механическое соединение — это новый тип соединения в индийской строительной промышленности.

Рис. 4: Механический шарнир диаметром >36 мм

Механическое соединение имеет много преимуществ по сравнению с обычным методом нахлеста. Некоторые из них:

• Непрерывный арматурный стержень получается благодаря этому сращиванию муфты. Ошибки из-за неправильной длины круга, как в обычном методе, избегаются.
• Снижены потери стали. Использование механического соединения помогает избежать длины напуска. Это сэкономит значительное количество стали.
• Мы можем использовать муфты в качестве дюбелей. Это позволит сэкономить опалубочный материал.
• Механические соединения не будут создавать скопления стали, так как устранены притирки стержней.
Соединители
• обеспечивают большую гибкость для проектировщиков.
• Прочность соединения легко анализируется в случае механического соединения по сравнению с обычным соединением внахлестку.

Механические соединители являются наиболее часто используемым механическим соединением или соединением для армирования. Механические муфты могут быть двух типов:

• Резьбовые муфты
• Муфты без резьбы

Резьбовые муфты: Резьбовые муфты подразделяются на две группы:

• Муфты с конической резьбой: Конические муфты этого типа крепятся к одному концу арматурного стержня с резьбой, а соседний стержень соединяется и затягивается с помощью калиброванного динамометрического ключа.
  Процедура проводится на месте.

Рис. 5: Муфты с конической резьбой (Изображение предоставлено CSRI)

• Роликовые резьбовые муфты: в этом типе соединяемые стержни прижимаются набором роликов. Эти запрессованные концы соединены стяжками с согласующими и параллельными нитями.

Рис. 6: Муфты с роликовой резьбой (изображение предоставлено CSRI)

Нерезьбовые соединители: этот тип соединителей имеет множество типов, которые используются в областях, где нельзя использовать резьбовые соединители. Различные типы:

• Болтовые муфты
• Муфты для сварки трением
• Сварные муфты
• Обжимные муфты

Рис. 7: Обжимная муфта (Изображение предоставлено Incon)

Основное применение безрезьбовых муфт в ремонтных работах, чем в новом строительстве. Они дороже по сравнению с резьбовыми муфтами и, следовательно, не используются широко. Муфты, используемые для этого процесса, громоздки, а процесс установки медленный.

3. Сварное соединение Сварное соединение обычно не используется, так как оно может повлиять на прочность арматурных стержней. Для сварного соединения соблюдаются особые условия и правила.

• Сварное соединение применяется для арматурных стержней диаметром более 36 мм.
• Если нет квалифицированной рабочей силы, метод не используется
• Области, где есть скопление арматуры и требуется большая прочность на момент, применяется этот метод.
• Если мы используем стержни с плохими характеристиками свариваемости, этот метод не применяется.

Перед сваркой арматуры необходимо провести надлежащий химический анализ стальной арматуры, полевой осмотр, качество стали и надлежащий надзор.

Рис. 8: Стыковая сварка арматурного стержня

Рис. 9: Сварка арматурного стержня внахлестку

Откройте для себя Naviate Rebar #3 — арматурные соединения

Как многие из вас знают, наша новая разновидность арматурных решений, Naviate Rebar, появилась в отрасли в конце прошлого года. Naviate Rebar заменяет исходное расширение Naviate Rebar Extension, которое содержит множество обновлений технологий и рабочих процессов, соответствующих основному продукту Revit 2023.

В этой серии я расскажу обо всем, чем Rebar может вам помочь. Это третий пост в серии.

• В первом посте дается обзор арматуры
.
• Второй столб входит в отверстия арматуры

Нет арматуры? Загрузите бесплатную пробную версию сегодня или купите доступ к годовой подписке здесь.

В этом выпуске мы рассмотрим нашу инновационную функцию соединения арматуры, которая обеспечивает максимальную гибкость и простоту при соединении элементов или размещении стартовых стержней. Прежде чем мы рассмотрим функцию подключения, давайте сделаем шаг назад и поймем проблему.

При проектировании и детализации бетонных соединений мы можем рассмотреть следующие основные сценарии:

• Фундамент к колонне
• Колонна к балке
• От колонны до плиты
• Фундамент к стене
• От стены до стены
• От стены до перекрытия

Даже с простыми бетонными элементами, используемыми во многих строительных конструкциях, мы скоро будем иметь сотни конфигураций соединений и конструктивных решений. Если затем мы рассмотрим гражданские конструкции, такие как мосты, туннели и сложные сборные элементы, мы достигнем сотен или тысяч типов!

Наш подход заключался в том, чтобы разбить соединения на модули и разбить их на основные соединительные элементы, которые можно использовать для окончательной сборки соединения.

В показанном ниже диалоговом окне «Усиление соединения» типы соединений показаны на левой панели. Каждый из этих инструментов можно использовать в комбинации для окончательного соединения. Как и все другие элементы армирования, диалоговое окно является немодальным, что полезно при вращении или изменении видов, что помогает понять геометрию соединения.

В приведенном ниже примере угол между стенами усилен двумя U-образными стержнями и 4 вертикальными стержнями. Это делается путем выбора грани и основы для армирования.

Ниже показан еще один пример, когда соединение между колоннами осуществляется с помощью дюбелей. Конечно, это можно использовать для различных элементов, таких как балки, стены, перекрытия и т.