Методы сборки арматурных каркасов в ЖБИ.

При монтаже арматуры из отдельных стержней, усилении сеток и каркасов доп. стержнями крестовые соединения стержней арматуры, в местах их пересечения следует скреплять вязальной проволокой или с помощью проволочных фиксаторов (рис.4).

 

1.1. Соединение арматурных каркасов фиксаторами.

При армировании внецентренно сжатых элементов плоскими сварными каркасами два крайних каркаса (расположенные у противоположных граней) должны быть соединены друг с другом для образования пространственного каркаса.

Для этого у граней элемента, нормальных к плоскости каркасов, ставят поперечные стержни, привариваемые контактной сваркой к угловым продольным стержням каркасов, или устанавливают фиксаторы (рис.1), связывающие эти стержни, на тех же расстояниях, что и поперечные стержни плоских каркасов.

В арматурных элементах, работающих на изгиб с кручением, вязаные хомуты должны быть замкнутыми с надёжной анкеровкой по концам.

А при сварных каркасах- все поперечные стержни обоих направлений должны быть приварены к угловым продольным стержням, образуя замкнутый контур. При этом должна быть обеспечена равная прочность соединений и хомутов.

Защитные покрытия арматуры (если они предусмотрены проектом) наносят согласно СНиП 3.03.01-87. Целостность защитного слоя арматуры проверяют перед бетонированием, обнаруженные дефекты устраняют.

Варианты проволочных фиксаторов для вязки стальных арматурных каркасов показаны на рис.1.

Варианты проволочных фиксаторов для вязки стальных арматурных каркасов.
Варианты проволочных фиксаторов для вязки стальных арматурных каркасов

Фиксаторы выполняют из проволоки марки П-I или П-II d=1,6…1,8 мм.

С помощью фиксаторов могут выполняться одно- и двусторонние соединения арматурных стержней диаметром d=5…32 мм.

Фиксаторы изготавливают на универсально-гибочном станке, оснащённом спец. оснасткой.

Узлы установки установки фиксаторов при вяэке арматурных каркасов показаны на рис.2.

Узлы установки фиксаторов при вяэке каркасов.
Узлы установки фиксаторов при вяэке каркасов

1- арматурный сварной плоский каркас или сетка; 2- отдельные арматурные стержни; 3…6- фиксаторы из проволоки d=1,6…1,8 мм.

Концы стержней в бессварных соединениях из арматуры гладкого профиля в растянутой зоне делают с крюками, а из стали периодического профиля- без крюков.

В местах стыкования стержни должны быть связаны проволокой двойным узлом.

Расстояние между стыками, расположенными в разных сечениях каркаса, должны быть не менее длины нахлёстки или полунахлёстки. Стыки не должны совпадать с местами изгиба стержней.

Расход стальной проволоки d=1…1,5 мм для вязки 1 тн арматуры составляет 4…5 кг, при диаметре стержней свыше d=25 мм их следует скреплять дуговой сваркой.

Длину перепуска вязальных арматурных сеток и каркасов в рабочих стыках, выполняемых внахлёстку без сварки, в растянутой зоне - из стержней с номинальным диаметром d согласно табл.1.

Таблица 1. Длина перепуска вязальных арматурных сеток и каркасов.

п/пТип рабочей арматурыУсловия работы стыкаБетон проектной марки
М-150М-200 и выше
12345
11. Горячекатаная арматура периодического профиля кл.A-II, гладкая кл.A-IВ растянутой зоне не изгибаемых элементов35 d30 d
2В растянутых элементах40 d40 d
32. Горячекатаная арматура периодического профиля кл.A-III и упрочнённая вытяжкой непериодического профиля кл.A-IIBВ растянутой зоне не изгибаемых элементов45 d40 d
4В растянутых элементах50 d40 d

Примечание:
 1. В любом случае длина перепуска Lн должна быть не менее 250 мм.
 2. Длина перепуска Lн в сжатой зоне может быть на 10d меньше, но не менее 200 мм.

В направлении монтажной арматуры сетки укладываются без перепуска с расстоянием 200 мм по осям крайних рабочих стержней соседних сеток.

Смещение арматурных стержней при их установке в опалубку, а также при изготовлении арматурных каркасов и сеток не должно превышать 1/5 наибольшего диаметра стержня и 1/4 диаметра устанавливаемого стержня.

 

2. Сварка арматурных каркасов в ЖБИ.

При сборке арматурных каркасов должна строго соблюдаться соосность стержней. Смещение не должно превышать 0,1d, а перелом в месте стыка - не более .

Соответствие расположения арматуры ее проектному положению должно обеспечиваться установкой пластмассовых фиксаторов, шайб из мелкозернистого бетона и т.п.

В бетонных конструкциях армирование должно предусматриваться:

  1. в местах резкого изменения размеров сечения элементов;
  2. в местах изменения высоты стен (на участке не менее 1 м);
  3. в бетонных стенах под и над проемами каждого этажа;
  4. в конструкциях, подвергающихся воздействию динамической нагрузки.

Для железобетонных слабо армированных элементов растянутой зоны - площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена не менее чем на 15%.

Конструктивная арматура не предусматривается, если согласно расчету с учетом сопротивления растянутой зоны бетона, арматура не требуется и опытом доказана возможность транспортирования и монтажа таких элементов без арматуры.

 

2.1. Пересечение арматуры в каркасах.

В местах пересечения арматуры в каркасах:

  1. стержни штучной арматуры диаметром до 25 мм скрепляют точечной сваркой, перевязкой вязальной проволокой или с помощью специальных соединительных элементов, а стержни диаметром 25 мм и выше- при помощи дуговой сварки;
  2. для получения крестовых соединений двух или трёх пересекающихся стержней d=3…40 мм из стали класса A-I, A-II, A-III и проволоки d=3…8 мм классов B-I и Bp-I применяют точечную контактную сварку.

Перевязкой и сваркой должно быть соединено не менее 50% всех пересечений, в том числе обязательно пересечение стержней с хомутами (в углах).

Длина выпусков арматуры из тела бетона между стыкуемыми стержнями должна быть не менее 150 мм при нормальных зазорах и 100 мм при использовании вставки.

При увеличенных зазорах между стыкуемыми стержнями ДОПУСКАЕТСЯ применение одной вставки из арматуры того же класса и диаметра.

 

2.2. Расстояние между стержнями арматуры.

Минимальные расстояния в свету между стержнями арматуры по высоте и ширине сечения должны:

  • обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном и назначаться с учётом удобства укладки и уплотнения бетонной смеси;
  • для предварительно напряженных конструкций должны также учитываться степень местного обжатия бетона и габариты натяжного оборудования (домкратов, зажимов и т.п.).

В элементах, изготовляемых с помощью штыковых вибраторов, должно быть обеспечено свободное прохождение между арматурными стержнями наконечников вибраторов, уплотняющих бетонную смесь.

Расстояния в свету между отдельными стержнями продольной ненапрягаемой арматуры, а также между продольными стержнями соседних плоских сварных каркасов должны приниматься не менее наибольшего диаметра стержней, а также:

а) если стержни при бетонировании занимают горизонтальное или наклонное положение - не менее:

  • для нижней арматуры - не менее 25 мм;
  • для верхней арматуры - не менее 30 мм;
  • при расположении нижней арматуры более чем в два ряда по высоте расстояние между стержнями в горизонтальном направлении (кроме стержней двух нижних рядов) должно быть- не менее 50 мм;

б) если стержни при бетонировании занимают вертикальное положение- не менее 50 мм; при систематическом контроле фракционирования заполнителей бетона это расстояние может быть уменьшено до 35 мм, но при этом должно быть не менее полуторакратного наибольшего размера крупного заполнителя.

При стесненных условиях ДОПУСКАЕТСЯ располагать стержни арматуры попарно (без зазора между ними).

Расстояние в свету между стержнями периодического профиля принимается по номинальному диаметру без учёта выступов и рёбер.

При армировании неразрезных плит сварными рулонными сетками ДОПУСКАЕТСЯ вблизи промежуточных опор все нижние стержни переводить в верхнюю зону.

Расстояния между осями рабочих стержней в средней чести пролета плиты и над опорой (вверху) должны быть не более 200 мм при толщине плиты до 150 мм и не более 1,5 h при толщине плиты свыше 150 мм, где h - толщина плиты.

Стержни периодического профиля, а также гладкие стержни, в сварных каркасах и сетках, выполняются без крюков. Растянутые гладкие стержни вязаных каркасов и сеток должны заканчиваться крюками, лапками или петлями.

У всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура, должна предусматриваться также поперечная арматура, охватывающая крайние продольные стержни.

При этом расстояния между поперечными стержнями у каждой поверхности элемента должны быть не более 600 мм и не более удвоенной ширины грани элемента.

Поперечную арматуру ДОПУСКАЕТСЯ не ставить у граней тонких рёбер изгибаемых элементов (шириной 150 мм и менее), по ширине которых располагается лишь один продольный стержень или сварной каркас.

 

 

2.3. Сварка арматурных каркасов.

Свариваемые поверхности конструкции и рабочее место сварщика должны иметь защиту от дождя, снега, ветра.

При температуре окружающего воздуха ниже -10°С необходимо иметь вблизи рабочего места сварщика инвентарное помещение для обогрева, при температуре ниже -40°С - оборудовать тепляк.

Колебания напряжения питающей сети электрического тока, к которой подключено сварочное оборудование, не должны превышать ±5% номинального значения.

Оборудование для автоматизированной и ручной многопостовой сварки следует питать от отдельного фидера.

Типы сварных соединений и способы сварки арматуры и закладных деталей следует назначать с учётом условий эксплуатации конструкции, свариваемости стали, технико-экономических показателей соединений и технологических возможностей предприятия-изготовителя в соответствии с ГОСТ 14098-85.

Сварку конструкций при укрупнении и в проектном положении следует производить после проверки правильности сборки.

Для сварки стержней из стали всех классов, кроме A-I, применяют электроды марки УОНИ 13/55У или аналогичные:

  • арматуру диаметром до 36 мм сваривают электродами d=4…5 мм,
  • арматуру d=40 мм и выше- электродами d=5…6 мм.

Сварку выполняют без перерыва до полной заварки стыка, обязательно заплавляя кратеры. Затем заваривают фланцевые швы.

Сила тока при ручной сварке колеблется от 220А при d=20 мм до 330А при d=40 мм.

Размеры сварных фланговых швов должны быть:

  • высотой h=0,25d, но не менее 4 мм,
  • шириной b=0,5d, но не менее 10 мм.

Кромки свариваемых элементов стальных каркасов в местах расположения швов и прилегающие к ним поверхности необходимо зачищать с удалением ржавчины, жиров, краски, грязи, влаги и т.п.:

  • при ручной или механизированной дуговой сварке - шириной не менее 20 мм;
  • при автоматизированных видах сварки- не менее 50 мм;
  • а также места примыкания начальных и выводных планок.

Число прокаленных сварочных материалов на рабочем месте сварщика не должно превышать полусменной потребности.

Сварочные материалы следует содержать в условиях, исключающих их увлажнение.

Ручную и механизированную дуговую сварку конструкций РАЗРЕШАЕТСЯ выполнять без подогрева при температуре окружающего воздуха, приведенной СНиП 3.03.01-87.

При более низких температурах сварку надлежит производить с предварительным местным подогревом стали до 120…160°С в зоне шириной 100 мм с каждой стороны соединения.

Минимально допустимая температура окружающего воздуха при сварке конструкций зимой показана в табл.2.

Таблица 2. Минимально допустимая температура окружающего воздуха при сварке конструкций.

п/пТолщина сварива-емых элемен-товМинимально допустимая темпера-тура окружающего воздуха при сварке конструкций
ре-шёт-ча-тыхлисто-вых объём-ных и спло-шно-стен-чатыхре-шёт-ча-тыхлисто-вых объём-ных и сплош-нос-тен-чатыхре-шёт-ча-тых и лис-то-вых
из стали
углероди-стойнизко-легиро-ванной с пределом текучести, МПа (кгс /мм²)
<390 (40)>390 (40)
1234567
1<16 мм-30°С-30°С-20°С-20°С-15°С
216 мм <25 мм----0°С
316 мм <30 мм-30°С-20°С-10°С0°СПри толщине более 25 мм предвари-тельный местный подогрев произ-водить незави-симо от темпе-ратуры окружа-ющего воз-духа
430 мм <40 мм-10°С-10°С0°С5°С
5>40 мм0°С0°С5°С10°С

Автоматизированную дуговую сварку под флюсом разрешается производить без подогрева при температуре окружающего воздуха, приведенной в табл.3.

Таблица 3. Автоматизированная дуговая сварка под флюсом при отрицательной температуре воздуха.

п/пТолщина свариваемого элементаМинимально допустимая температура окружающего воздуха при сварке конструкций из стали
углеро-дистойнизколе-гированной
1234
1<30 мм-30°С-20°С
2>30 мм-20°С-10°С

Швы соединений листовых объёмных и сплошностенчатых конструкций толщ. более 20 мм при ручной дуговой сварке надлежит выполнять способами, обеспечивающими уменьшение скорости охлаждения сварного соединения:

  • секционным обратноступенчатым,
  • секционным двойным слоем,
  • каскадом,
  • секционным каскадом.

При двусторонней ручной или механизированной дуговой сварке стыковых, тавровых и угловых соединений с полным проплавлением необходимо перед выполнением шва с обратной стороны удалить его корень до чистого бездефектного металла.

При вынужденном перерыве в работе механизированную дуговую или автоматизированную дуговую сварку под флюсом разрешается возобновить после очистки от шлака кратера и прилегающего к нему концевого участка шва длиной 50…80 мм. Этот участок и кратер необходимо полностью перекрыть швом.

Поверхности свариваемой конструкции и выполненных швов сварных соединений после окончания сварки необходимо очищать от шлака, брызг и наплывов (натеков) расплавленного металла.

Качество прихваток, сварных соединений креплений сборочных и монтажных приспособлений, определяемое внешним осмотром, должно быть не ниже качества основных сварных соединений.

Дефектные участки сварных швов надлежит, как правило, удалять одним из способов:

  • механизированной зачисткой (абразивным инструментом)
  • или механизированной рубкой.

Все ожоги поверхности основного металла сварочной дугой следует зачищать абразивным инструментом на глубину 0,5…0,7 мм.

Основные типы сварных швов, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, выполняемых ручной и дуговой сваркой установлены ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из листового, полосового и профильного металлопроката, используемых в закладных и соединительных изделиях железобетонных конструкций, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 5264 и ГОСТ 8713.

Сварные соединения стержневой арматуры и арматурной проволоки d=3 мм и более, сварные соединения стержневой арматуры с прокатом толщ. от 4 до 30 мм, выполняемые при изготовлении арматурных и закладных изделий ж/бетонных конструкций, а также при монтаже сборных и возведении монолитных ж/бетонных конструкций, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 14098-91.

 

Ссылки на СНиП и ГОСТ

Арматурные работы следует выполнять в соответствии с требованиями и рекомендациями СНиП 3-03-01-87, СНиП 3.09.01-85, СНиП 2.03.01-84*, ГОСТ 19292-73, "Инструкции по сварке арматуры и закладных деталей ж/бетонных конструкций" и др. нормативными документами, указаниями и руководствами.

При производстве сварочных работ необходимо соблюдать требования СНиП III-4-80, "Правил пожарной безопасности при проведении сварочных и др. огневых работ на объектах", "Санитарных правил при сварке, наплавке и резке металлов", утв. Минздравом.

Руководство сварочными работами должно осуществлять лицо, имеющее документ о спец.образовании или подготовке в области сварки. Сварку и прихватку должны выполнять электросварщики, имеющие удостоверение на право производства сварочных работ, выданное в соответствии с утв. "Правилами аттестации сварщиков".

Сварочные работы следует производить по утв. проекту производства сварочных работ (ППСР) или др. технологической документации.