Перехлест арматуры при армировании фундамента

Как грамотно сделать нахлест арматуры при вязке и сварке

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.

Типы соединения арматуры внахлест

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.

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

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

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

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:

Напуск арматуры в зависимости от назначения ЖБИ
Вид нагрузки	Назначение ЖБИ
	Горизонтальное использование, в диаметрах	Вертикальное использование, в диаметрах
В сжатом бетоне	33,8 ᴓ	48,3 ᴓ
В растянутом бетоне	47,3 ᴓ	67,6 ᴓ

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	Длина нахлеста армирующих стержней для марок бетона (класс прочности бетона), в 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.

АВТОР СТАТЬИ

В 2004 году закончил БНТУ по специальности инженер проектировщик. Стаж работы строительстве более 12 лет.

Источник

Правильный нахлест арматуры при вязке

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.

СНиП содержат рекомендации по осуществлению связывания арматуры и предусматривают различные варианты соединения прутков:

• 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.

Следует придерживаться указанных рекомендаций:

• 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.

Источник