Перехлёст арматуры в одном сечении. Стандартные параметры нахлеста арматуры при вязке

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.

Величина напуска арматуры в диаметрах

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:

Для сжатого бетона

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

Для растянутого бетона

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.

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.

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:

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.

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. Close Window

Анкеровка арматуры – обязательный элемент в изготовлении ответственных железобетонных конструкций. Пренебрежение этой, казалось бы, незначительной мелочью, нередко завершается плачевно даже для опытных строителей.

В этой статье мы рассмотрим ключевые способы анкеровки и соединения арматуры для придания жесткости изделия (будь то , или ), а также правила, регламентирующие нормы анкеровки арматурных изделий.

Анкеровка арматуры – это процесс закрепления концов арматурных стержней в массе бетона, который достигается заведением сечения прутка на такую длину, которая была бы достаточна для передачи усилий с арматуры на бетон.

В зоне анкеровки стержень, работающий на растяжение, будет функционировать на выдергивание арматуры из бетона через поверхность сцепления, а работающий на сжатие – наоборот, передает усилия в бетон.

1 Разновидности анкеруемой арматуры

Классификация арматуры достаточно обширна и может рассчитываться по нескольким показателям. Так, в зависимости от условий для применяемой арматуры, различают ненапрягаемую и напрягаемую арматуру. По прямому назначению арматуру можно разделить на следующие виды:

рабочая (восприятие таких усилий, которые возникают от воздействия внешних нагрузок и тяжести самой конструкции);
распределительная (закрепляет каркас с помощью сварки в проектном положении);
анкерная (служит для крепления к изделию закладных деталей);
монтажная (придает жесткость арматурному каркасу в процессе его сборки и транспортировки на стройобъект).

По расположению арматуры в пространственном каркасе железобетонной конструкции существует продольная и поперечная арматура. Продольная препятствует возникновению вертикальных трещин в продольных зонах концентрации растягивающих напряжений в бетоне.

Поперечная же предупреждает образование наклонных трещин, которые могут формироваться при действии скалывающих напряжений, что возникают преимущественно вблизи бетонных опор.

Поставляться арматура может несколькими вариациями, которые зависят от диаметра и назначения стали: проволочная (обычно диаметром до 10 мм), стержневая, канатная и арматурные изделия.

1.1 Правила и нюансы анкеровки

Существует несколько способов закрепить стержни в бетонном изделии, и можно достаточно долго выбирать, какой же лучше, но следует выделить 4 основные:

прямая анкеровка с использованием прямого конца стержня;
загиб на конце стержня в виде петли, лапки или крюка;
способ сварки с установкой поперечных стержней;
установка на концах прутов специальных анкерных устройств.

Длину анкеровки арматуры необходимо расчитать еще на стадии проектирования изделия, любые недочёты здесь недопустимы. Изделие будет достаточно надежным только в том случае, если арматуру будет защищать достаточный слой бетона, предохраняющий её от коррозии.

При превышении диаметра стержней более 16 мм, желательно произвести поперечное армирование, в дополнении к стандартному. При использовании следует уделить особое внимание размеру загиба каждого стержня, дабы не допустить осыпания либо раскалывания бетона в том месте, где располагается загиб.

Прямая анкеровка арматуры в бетоне, а также анкеровка загибом с лапками разрешена только для арматуры с периодическим профилем. Для гладких стержней растянутого типа рекомендуется применять специальные анкерные устройства, дополнительно приваренные поперечные стержни, либо петли и крюки. При этом анкеровка сжатой арматуры не допускается с применением анкерного способа загибом, кроме случаев, когда используются гладкие стержни.

Диаметр оправки (загиба) принимает минимальное значение в соответствии с диаметром самого стержня арматуры и составляет: 2,5d для гладких стержней с диаметром стержня менее 20 мм и 4d при диаметре превышающем 20 мм.

Если существующий стержень имеет периодический профиль, то эти показатели приобретают значения 5d и 8d соответственно. Фактическая длина итоговой анкеровки не должна быть меньше 15d стержня и 200 мм в длину.

1.2 Как вязать арматуру? (видео)

2 Клеевой способ соединения арматуры

Перед нанесением клея, арматурную сталь нужно выправить на специальном станке, очистить от грязи и ржавчины, по возможности обезжирить поверхность. Перед приготовлением клея, компоненты взвешиваются, отмеряются и тщательно измельчаются в заданных пропорциях.

Удобнее всего измельчение и перемешивание производить в вибромельнице. Температура нагрева материалов в вибромельнице в процессе измельчения не должна превышать 80 градусов. Изготовленный клей можно хранить в течении трёх лет в сухом, проветриваемом помещении.

На стержни клей наносится с использованием специальной установки. Толщина пленки, которую образует клей, должна составлять 1,5-2 мм над поверхностью арматуры. Затем на клей наносят волнообразные рифления с помощью роликов, высота волн – 2 мм, шаг – 6-8 мм.

Такую операцию рационально производить у выхода установки, где наносится клей, либо непосредственно перед укладкой арматурных стержней в опалубку, перед этим прогрев арматуру до 100 градусов.

При хранении стержни с нанесенным клеем должны быть защищены от попадания влаги и прямых солнечных лучей. Транспортировка стержней допускается любым транспортом, с использованием упаковки, которая защищает от ударов и трения.

В случае повреждения пленки клея при транспортировке, её можно восстановить нанесением дополнительного слоя размягченного при температуре 100 градусов клея, либо растворенного в ацетоне. После того, как арматура на эпоксидном клее установлена в опалубку, следует минимизировать её возможные соприкосновения с другими стержнями.

2.1 Сварные соединения арматуры

Арматура горячекатаного типа с гладким или периодическим профилем, с применением арматурной проволоки, и закладные детали, должны иметь возможность сварного соединения меду собой и плоскими элементами прокатной стали , которая может быть точечной и стыковой.

В некоторых случаях допускается использование дуговой и ручной сварки, в тех случаях, когда это не противоречит условиям использования стали. Для этого нужно приобретать арматуру свариваемого класса А500С. Арматура А400 не подходит для этих целей.

2.2 Соединение внахлест

Стыки арматуры, которая не напрягается, внахлест, применяется при вязке и стыковке каркасов и сеток, при этом диаметр не должен превышать 36 мм. Стыки стержней внахлест допускаются лишь в растянутых местах элементов изгиба, в зонах полного использования арматурной стали.

Стыки элементов сжатой и растянутой арматуры, а также сеток, должны иметь перехлест в рабочем направлении не менее величины Lan. Стыки сварных и вязаных конструкций в нахлест должны быть расположены вразбежку. Стыкование в нахлест стержней без разбежки может допускаться только при конструктивном армировании, а также в зонах использования арматуры менее чем на 50%.

Стыки в нахлест из гладкой стали А1 должны быть выполнены так, что в зоне стыкуемых сеток по длине нахлеста установлено не менее 2 поперечных стержней. Подобный тип стыков может использоваться при стыковке в нахлест каркасов, в которых арматура расположена в одностороннем порядке.

Стыки сеток в нерабочем расположении требуется выполнять в нахлест между крайними рабочими стержнями. При вязке, перехлест элементов следует располагать в точках минимальных изгибающих и крутящих моментов. При невозможности такой операции, значение нахлеста необходимо установить не менее чем на 90 диаметров арматуры. Крестообразный перехлест может быть усилен или специальными хомутами.

Перехлест и его длина напрямую зависят от диаметра используемой арматуры. Как правило, для таких целей используется рифленая арматура А3, что и дает возможность расчитать протяженность нахлеста. Таблица по СНиП предполагает следующие значения:

Арматура 10	300 мм
Арматура 12	380 мм
Арматура 16	480 мм
Арматура 18	580 мм
Арматура 22	680 мм
Арматура 25	760 мм

Прочный и долговечный фундамент – это армированный фундамент. Но армирование – операция, требующая точности, и вязание стержней арматуры внахлест или встык требует знания длины прутьев. Лишние сантиметры арматурных прутьев способны деформировать фундамент при прикладываемых боковых нагрузках, нарушить его целостность и общую надежность. И наоборот – правильный монтаж армокаркаса позволит избежать деформирования и растрескивания бетонной ж/б плиты, увеличить срок службы и надежность фундамента. Знание технических особенностей, методов расчета длины прутьев, монтажа стыков и требований снип помогут в строительстве не единожды.

Нормативное основание и типы соединений

Требования снип 52-101-2003 предполагают выполнение условий жесткости для механических и сварных соединений арматурных стержней, а также для соединений прутьев внахлест. Механические соединения арматурных стержней – это резьбовые и прессованные крепления. К строительным операциям, материалам и инструментам применяются не только российские СНИП и ГОСТ – мировая стандартизация ACI 318-05 утверждает нормативное сечение стержня для вязки ≤ 36 мм, в то время как документация внутреннего пользования на российском рынке позволяет увеличить сечение прута до 40 мм. Такое разногласие появилось из-за отсутствия соответствующих задокументированных испытаний арматуры с большим диаметром.

Соединение прутьев арматуры не допускается на локальных участках с превышением допустимых нагрузок и прикладываемых напряжений. Соединение внахлест – это традиционно вязание армостержней мягкой стальной проволокой. Если для армирования фундамента применяется арматура Ø ≤ 25 мм, то практичнее и эффективнее будет использование опрессованных креплений или резьбовых муфт, чтобы повысить безопасность самого соединения и объекта в целом. К тому же винтовые и опрессованные соединения экономят материал – нахлест прутьев при вязании вызывает перерасход материала ≈ 25%.Строительные нормы и правила № 52-101-2003 регламентируют требования к прочности основания здания – фундамент должен иметь два или более неразрывных контура из арматурных прутьев. Чтобы реализовать это требование на практике, выполняется вязка прутьев внахлест по таким типам:

Соединение внахлест без сварного шва;
Соединение сваркой, резьбой или опрессовкой.

Стык без применения сварки чаще всего применяется в индивидуальном строительстве из-за доступности и дешевизны метода. Доступная и недорогая арматура для вязки каркаса – класса A400 AIII. Согласно ACI и СНиП не разрешается стыковать арматуру нахлестом в местах предельных нагрузок и на участках высокой напряженности для арматуры.

Соединение армостержней свариванием

Для частного строительства сваривание стержней арматуры нахлестом – это дорого, так как класс рекомендуется использовать свариваемый класс А400С или А500С арматуры. При применении прутьев без символа «С» в маркировке приведет к потере прочности и устойчивости к коррозии. Арматуру марки А400С – А500С следует сваривать электродами Ø 4-5 мм.

Таким образом, согласно таблице, длина сварного шва при вязании стержней марки В400С должна быть 10 Ø прута. При использовании 12-миллиметровых стержней шов будет длиной 120 мм.

Соединение внахлест вязанием

Дешевый и распространенный класс арматуры для соединений без сварки – А400 АIII. Стыки скрепляются вязальной проволокой, к местам вязки предъявляются особые требования.

Механическая стыковка прутьев в каркасе для ж/б изделий проводится один из следующих способов:

Наложением прямых стержней друг на друга;
Нахлест прута с прямым концом со сваркой или механическим креплением на всем перепуске поперечных стержней;
Механическое и сварное крепление стержней с загнутыми в виде крючков, петель и лап законцовками.

Применение гладкой арматуры требует вязать ее внахлест или сваривать с поперечными прутьями каркаса.

Требования к вязке прутьев внахлест:

Необходимо вязать стержни с соблюдением длины наложения прутьев;
Соблюдать нахождение мест вязки в бетоне и перепусков арматуры по отношению друг к другу;

Соблюдение требований СНиП позволит эксплуатировать прочные ж/ плиты в фундаментах с большим и гарантированным сроком службы.

Местонахождение соединений арматуры внахлест

Нормативные документы не разрешают располагать участки соединения арматуры ввязкой в местах предельных нагрузок и напряжений. Все стыки стержней рекомендуется располагать в железобетонных конструкциях с ненагруженными участками и без приложения напряжений. Для ленточных монолитных фундаментов участки перепуска концов прутьев нужно размещать в локальных участках с без приложения крутящих и изгибающих сил, или с минимальным их вектором. При невозможности выполнения этих требований, длина перепуска армостержней принимается как 90 Ø соединяемой арматуры.

Общая длина всех вязаных перепусков в каркасе зависит от приложенных усилий к прутьям, уровня сцепления с бетоном и напряжений, возникающих по протяженности соединения, а также сил сопротивления в перехлестах армопрутьев. Главный параметр при расчете длины перепуска соединяемой арматуры – диаметр стержня.

При выполнении мероприятий, связанных с армированием бетонных конструкций, возникает необходимость соединить между собой арматурные стержни. При выполнении работ необходимо знать какой перехлёст арматуры, сколько диаметров по СНиП составляет величина перекрытия прутков. От правильно подобранной длины перехлеста, учитывающего площадь поперечного сечения арматуры, зависит прочность фундамента, или армопояса. Правильно выполненный расчет железобетонных элементов с учетом типа соединения обеспечивает долговечность и прочность объектов строительства.

Виды соединений между арматурными элементами

Желая разобраться с возможными вариантами стыковки арматурных прутков, многие мастера обращаются к требованиям действующих нормативных документов. Ведь удачно выполненное соединение обеспечивает требуемый запас прочности на сжатие и растяжение. Некоторые застройщики пытаются найти ответ согласно СНиП 2 01. Другие – изучают строительные нормы и правила под номером 52-101-2003, содержащие рекомендации по проектированию конструкций из железобетона, усиленного ненапряженной стальной арматурой.

В соответствии с требованиями действующих нормативных документов для усиления ненапряженных элементов применяется стальная арматура, в отличие от напряженных конструкций, где для армирования используются арматурные канаты классов К7 и выше. Остановимся на применяемых методах фиксации арматурных стержней.

В действующих строительных нормах и правилах (СНиП) подробно описывается крепление арматуры всеми существующими в настоящее время способами

Возможны следующие варианты:

соединение внахлест вязаных стержней без применения сварки. Фиксация осуществляется с использованием дополнительных стальных прутков изогнутой формы, повторяющих конфигурацию арматурного соединения. Допускается согласно СНиП выполнение нахлеста прямых стержней с поперечным креплением элементов при помощи вязальной проволоки или специальных хомутов.

Нахлест арматуры при вязке зависит от диаметра прутков. Залитые бетоном конструкции из вязаных прутков широко применяются в области частного домостроения. Застройщика привлекает простота технологии, легкость соединения и приемлемая стоимость стройматериалов;

фиксация арматурных прутков с помощью бытового электросварочного оборудования и профессиональных агрегатов. Технология соединения арматуры с помощью сварочных установок имеет определенные ограничения. Ведь в зоне сваривания возникают значительные внутренние напряжения, отрицательно влияющие на прочностные характеристики арматурных каркасов.

Выполнить перехлест арматурных прутков с помощью электросварки можно, используя арматуру определенных марок, например, А400С. Технология сваривания стальной арматуры в основном используется в области промышленного строительства.

Строительные нормы и правила содержат указание о необходимости усиления бетонного массива не менее, чем двумя цельными арматурными контурами. Для реализации указанного требования производится соединение стальных стержней с перекрытием. СНиП допускает использование стержней различных диаметров. При этом максимальный размер поперечного сечения прутка не должен превышать 4 см. СНиП запрещает производить соединение стержней внахлест с помощью вязальной проволоки и сварки в местах действия значительной нагрузки, расположенной вдоль или поперек оси.

К таковым относят механические и сварные соединения стыкового типа, а также стыки внахлест, выполняемые без сварки

Фиксация арматурных прутков электросваркой

Стыковка арматуры с использованием электрической сварки применяется в областях промышленного и специального строительства. При соединении с помощью электросварки важно добиться минимального расстояния между стержнями и зафиксировать элементы без зазора. Повышенная нагрузочная способность зоны соединения, растянутой от действия, достигается при использовании арматурных прутков с маркировкой А400С или А500С.

Профессиональные строители обращают внимание на следующие моменты:

недопустимость применения для сварных соединений распространенной арматуры с маркировкой А400. В результате нагрева значительно снижается прочность и повышается восприимчивость к воздействию коррозии;
повышенную вероятность нарушения целостности стержней под влиянием значительных нагрузок. Действующие правила разрешают применять электродуговую сварку для фиксации арматуры диаметром до 25 мм;
протяженность сварочного шва и класс применяемых прутков взаимосвязаны. Таблица нормативного документа содержит всю необходимую информацию о фиксации стержней с помощью электродуговой сварки.

Нормативный документ допускает при выполнении сварочных мероприятий применение электродов диаметром 0,4-0,5 см и регламентирует величину нахлеста, превышающую десять диаметров применяемых стержней.

Арматуру запрещено соединять в местах максимального напряжения стержней и зонах приложения (концентрированного) нагрузки на них

Соединение арматуры внахлест без сварки при монтаже армопояса

Используя популярные в строительстве стержни с маркировкой А400 AIII, несложно выполнить перехлест арматуры с применением отожженной проволоки для вязания.

соединение с перехлестом прямых концов арматурных стержней;
фиксация прутков внахлест с использованием дополнительных элементов усиления;
связывание стержней с выгнутыми в форме своеобразных петель или крюков концами.

С помощью проволоки для вязания допускается соединять арматуру профильного сечения диаметром до 4 см. Величина перехлеста возрастает пропорционально изменению диаметра стержней. Величина перекрытия прутков возрастает от 25 см (для прутков диаметром 0,6 см) до 158 см (для стержней диаметром 4 см). Величина перехлеста, согласно стандарту, должна превышать диаметр прутков в 35-50 раз. СНиП допускает применение винтовых муфт наравне с проволокой для вязания.

Дистанция между арматурными стержнями, которые стыкуются нахлестом, в горизонтальном и вертикальном направлении обязана быть от 25 мм и выше

Требования нормативных документов к арматурным соединениям

При соединении прутков вязальным методом важно учитывать ряд факторов:

взаимное расположение арматуры в пространственном каркасе;
особенности размещения участков с нахлестом относительно друг друга;
длину участка перехлеста, определяемую сечением стержня и маркой бетона.

При расположении участка с расположенными внахлест стержнями в зоне максимальной нагрузки, следует увеличить величину перехлеста до 90 диаметром соединяемых стержней. Строительные нормы четко указывают размеры стыковочных участков.

На длину стыка влияет не только диаметр поперечного сечения, но и следующие моменты:

величина действующей нагрузки;
марка применяемой бетонной смеси;
класс используемой стальной арматуры;
размещение стыковых узлов в пространственном каркасе;
назначение и область применения железобетонной продукции.

Следует обратить внимание, что величина нахлеста уменьшается при возрастании марки применяемого бетона.

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

Рассмотрим изменение величины нахлеста, воспринимающего сжимающие нагрузки, для арматуры класса А400 с диаметром 25 мм:

для бетона марки М250 стержни фиксируются с максимальным перехлестом, равным 890 мм;
бетонирование арматурной решетки раствором марки М350 позволяет уменьшить нахлест до 765 мм;
при возрастании марки применяемого бетона до М400 нахлест прутков уменьшается до 695 мм;
заливка арматурного каркаса бетонным раствором М450 позволяет уменьшить перехлест до 615 мм.

Для усилений растянутой зоны арматурного каркаса перехлест для указанной арматуры увеличен и составляет:

1185 мм для бетона М200;
1015 мм для бетона М350;
930 мм для бетона М400;
820 мм для бетона М450.

При выполнении мероприятий, связанных с армированием, важно правильно располагать участки нахлеста, и учитывать требования строительных норм и правил.

равномерно распределять соединения по всему арматурному каркасу;
выдерживать минимальное расстояние между стыками не менее 610 мм;
учитывать марку бетонного раствора и сечение арматурных стержней.

Соблюдение требований строительных норм гарантирует прочность и надёжность бетонных конструкций, усиленных арматурным каркасом. Детально изучив рекомендации СНиП, несложно самостоятельно подобрать требуемую величину перехлеста арматуры с учетом конструктивных особенностей железобетонного изделия. Рекомендации профессиональных строителей позволят не допустить ошибок.

При армировании бетона один из наиболее распространенных способов вязки арматуры - нахлест. Величина припусков определяется множеством факторов (места соединений, характер нагрузок, которые будет воспринимать конструкция, марка используемого бетона), но в большинстве случаев основополагающим является тип проволоки.

Длина перехлеста

Как правило, в качестве материала для создания армирующих конструкций выбирается рифленая арматура А3 или других марок сечением до 36 мм (в редких случаях используются прутки 40 мм), что и определяет протяженность нахлеста при ее вязке. Согласно СНиП эти значения не должны быть менее:

для арматуры ∅ 6 мм -250 мм;
для ∅ 10 - 300;
для ∅ 12 - 380;
для ∅ 16 - 480;
для ∅ 18 - 580;
для ∅ 22 - 680;
для ∅ 25 - 760;
для ∅ 28 - 860;
для ∅ 32 - 960;
для ∅ 36 - 1090;
для ∅ 40 - 1580.

Нормативно-технической документацией нашей страны регламентируется среднее значение нахлеста в пределах 50 диаметров используемой арматуры. А в зависимости от марки применяемого бетона:

М300 - 35 диаметров;
М250 - 40;
М200 - не менее 50 сечений соединяемых элементов.

Для соединения прутков диаметром более 25 мм специалисты советуют использовать винтовые муфты либо вязальную (отожженную) проволоку.

Не допускается вязка арматуры в местах концентрированной нагрузки на стержни и максимального напряжения на них. Свободные соединения стержней допускаются только в предварительно ненапряженных конструкциях.

Стыковка соседних стержней выполняется вразбежку - в одном сечении не должно соединяться свыше 50 % всех прутков. Дистанция между близлежащими стыковками не должна быть менее 610 мм.

Крестообразные перехлесты необходимо соединять хомутами или вязальной проволокой. В местах анкеровки конструкция должна быть обязательно усилена дополнительной поперечной арматурой.

Перехлесты элементов необходимо расположить в местах с минимальными крутящим и изгибающим моментами. Если это технологически невозможно, значение нахлеста устанавливается на уровне 90 диаметров соединяемой арматуры.

Для более точного изучения всех норм и правил по вязке армирующих конструкций следует обратиться за помощью в соответствующую проектную документацию. Важно понимать, что четкое соблюдение предписаний - залог долговечной и безаварийной работы ЖБИ.