Различные способы соединения арматуры. Нахлест арматуры при вязке – нормы соединения по СНиП Стыки арматуры внахлестку снип
*Расчеты выполнены компанией-поставщиком металлоизделий для промышленного строительстваDayton Superior (США). **Расчеты приведены для диаметров арматуры, принятых в США («имперские» размеры).
Например, для арматуры диаметром 12 мм расчетное значение длины нахлеста при максимальной нагрузке ряда на растяжение по нормам ACI 318-05 составляет 73 см при свободном соединении и 109 см при связанном соединении.
| Класс бетона по прочности | ||||
| В20 | В25 | В30 | В35 | |
| Ближайшая марка бетона | ||||
| М250 | М350 | М400 | М450 | |
| Длина нахлеста стрежней, см | ||||
| 21,5 | ||||
| 28,5 | 24,5 | 22,5 | ||
| 35,5 | 30,5 | |||
| 36,5 | 33,5 | 29,5 | ||
| 34,5 | ||||
| 44,5 | 39,5 | |||
| 44,5 | ||||
| 49,5 | ||||
| 78,5 | 54,5 | |||
| 76,5 | 69,5 | 61,5 | ||
| 99,5 | 85,5 | |||
| 97,5 | ||||
| 115,5 | 98,5 | |||
| 135,5 | 123,5 | 109,5 |
| Ряд арматуры с максимальной нагрузкой на растяжение | Другие ряды арматуры | |||
| Номинальный диаметр арматуры | Межцентровое расстояние = 2 диаметрам арматуры или более (свободное соединение) | Межцентровое расстояние меньше 2-х диаметров арматуры (связанное соединение) | ||
| Величина нахлеста арматуры, см | ||||
| 13** (12) | ||||
| 19** (18) | ||||
| 29** (30) | ||||
*Расчеты выполнены компанией-поставщиком комплектующих для промышленного строительстваDaytonSuperior (США).
**Расчеты приведены для диаметров арматуры, принятых в США («имперские» размеры).
| Класс бетона по прочности | ||||
| Диаметр арматуры класса А400, мм | В20 | В25 | В30 | В35 |
| Ближайшая марка бетона | ||||
| М250 | М350 | М400 | М450 | |
| Длина нахлеста стрежней, см | ||||
| 28,5 | 24,5 | 22,5 | ||
| 32,5 | 26,5 | |||
| 47,5 | ||||
| 44,5 | 39,5 | |||
| 66,5 | ||||
| 59,5 | 52,5 | |||
| 85,5 | 74,5 | |||
| 81,5 | 81,5 | |||
| 104,5 | 89,5 | 89,5 | 72,5 | |
| 118,5 | 101,5 | |||
| 132,5 | ||||
| 151,5 | 118,5 | |||
| 189,5 | 162,5 | 148,5 | 131,5 | |
| 201,5 | 180,5 |
*Расчеты выполнены специалистами компании поставщика металлоизделий ОАО «Инпром» и Ростовского государственного строительного университета (Ростов-на-Дону, 2010) на основании требований пособия по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий» (Москва, 2009).
Соединения соседних стержней арматуры должны быть разнесены минимум на 40 диаметров соединяемой арматуры или 1,5 длины нахлеста стержней, но не менее 61 см. В зоне стыковки нахлестом обязательно устанавливают дополнительную поперечную арматуру.
Крестообразные нахлесты стержней арматуры соединяются вязкой отожженной проволокой, пластиковыми фиксаторами [пункт 2.102 СНиП 3.03.01-87] или пластиковыми хомутами.
Соединение (анкеровка) арматуры с помощью стандартного крюка или лапки
Соединение арматуры с использованием стандартного крюка (загиб конца арматуры на угол 180° – арматура класса A-II) или лапки (загиб конца арматуры на угол 90° градусов – арматура класса A-III [таблица 5.2, Голышев, 1990] применяют для соединения арматуры периодического профиля, работающей преимущественно на растяжение. Лапки и крюки не рекомендуется применять для анкеровки сжатой арматуры [пункт 8.3.19 СП 52-101-2003].Максимальный угол изгиба не должен превышать 180°. Загнутый элемент арматуры усиливает скрепление стержня с бетоном.
Схема №24. Стандартный крюк и лапка для анкеровки арматуры, работающей на растяжение
Когда мы собираемся строить свой дом, то хотим, чтоб он служил долгое время. Самое главное, чему стоит уделить особое внимание – это фундамент дома. Чтоб основание жилища было крепким, стоит также уделить внимание каркасу арматуры, который составляет прочный «скелет» фундамента. И в этом деле есть множество нюансов, о которых мы сейчас поговорим.
Нормативная база
Согласно СНиП 52-101-2003, имеются механические и сварные соединения арматуры стыкового типа и сделанные без применения сварки стыки внахлест. Соединение механически происходит с помощью резьбовых либо спрессованных муфт.
Если вы собираетесь применять при соединении арматуры нахлест, то нужно помнить, что сечение не должно быть более сорока миллиметров. Согласно документу, который ACI 318-05 (мировой аналог строительных норм), допустимое значение сечения стержней не должно превышать 36 мм.
Данные рамки объясняются отсутствием проведения испытаний большей по диметру арматуры.
Арматуру не стоит соединять на тех участках, где идет максимальное напряжение и нагрузка. Прочность изделия в противном случае остается под большим вопросом.
Соединять можно как с вязальной проволокой, так и без нее. В первом варианте проволока применяется для связывания арматуры. Со стержнем, имеющим сечение не более 25 мм, лучше всего использовать опрессованные соединения или винтовые муфты. Таким образом повышается величина безопасности строения, а также уменьшаются денежные расходы на армирование (длина нахлеста арматуры при вязке составляет перерасход до 25% материала).
Какой нахлест арматуры при вязке нужно делать?
Когда вы собираетесь соединять арматуру, то нужно помнить, что длина запаса, как по горизонтали, так и по вертикали, должна быть не менее 25 мм. Если вы выполните данное правило, то бетон без препятствий попадет даже в самые недоступные уголки каркаса. Если арматура с сечением больше, чем 25 мм, то следует выбирать шаг стержней относительно их диаметра. Самое большое расстояние между элементами арматуры по ширине должно составлять 8 диаметров прута.
В случае если вы используете проволоку для вязки расстояние между элементами должно быть не более 4 диаметров стержня арматуры
Бессварочное стыковое соединение
Строительные нормы и ACI 318-05 рекомендуют в конструкциях применять свободные соединения прутков без напряжения. При таком соединении сцепление фундамента становится более крепким за счет надежной сцепки всех прутьев. Такого эффекта нельзя достичь с помощью заливки арматурного элемента, который соединяется с соседним стержнем вязальной проволокой. Не стоит забывать, что припуск по длине не должен быть меньше, чем двадцать пять сантиметров.
В случае, когда имеется нагрузка, как на сжатие, так и на растяжени, размер припуска может быть даже больше, чем 30 мм. Согласно международным стандартам, которые применяются строителями в Европе, величина нахлеста скрепляемых деталей для армирования составляет 40 мм. В этом случае мы говорим об арматуре класса А400.
Соотношение нахлеста и диаметра прута смотрите в таблице:
В заключение хочется отметить, что при строительстве сооружений, в состав которых входит арматура, нужно четко соблюдать все пункты строительных норм, особенно 52-101-2003 и 2.03.01-84. Тогда ваше строение будет обладать долговечностью и прочностью.
Доброе утро!
Сегодня в Непрошеных советах я продолжу тему о рабочих швах бетонирования и стыковке арматуры. Точнее, о швах мы уже поговорили , теперь поговорим о стыковке.
Далеко не всегда на стройку попадает арматура нужной длины, в итоге встает вопрос о том, что ее нужно стыковать. Как и с вопросом о швах бетонирования, многие проектировщики пытаются игнорировать эту проблему и отдают принятие решения на откуп строителям. Все, кто так делает, подвергают риску проектируемую конструкцию.
Строитель не обязан знать о том, где стыковать арматуру. Он состыкует ее в самом удобном для него месте, но одновременно – в самом опасном месте для конструкции. В «Рекомендациях по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98 при проектировании и изготовлении железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры» хорошо описаны требования (см. п. 2.3.3), парочку, особо важных, я приведу здесь:
1. «Стыки рабочей арматуры внахлестку не рекомендуется располагать в растянутой зоне изгибаемых и внецентренно растянутых элементов в зоне действия максимальных усилий и местах полного использования арматуры. Стыки рабочей арматуры внахлестку не допускаются в линейных элементах, сечение которых полностью растянуто». Поясню немного. Мы должны четко донести до строителя, где ему можно стыковать арматуру. Нельзя стыковать в растянутой зоне: то есть, нижнюю рабочую арматуру в плите, например, нельзя стыковать в середине пролета, а верхнюю – над опорами (для многопролетных плит). Именно там плита растянута, об этом нам и эпюра моментов говорит, и даже просто попытка представить, как изогнется перекрытие в процессе нагружения: какие его поверхности будут пытаться растянуться, а какие – сжаться. Очень просто сделать на чертеже вот такую схему:
Я привела пример для плиты перекрытия, но подобные схемы можно сделать для любой конструкции, арматура в которой заказана погонными метрами. Иногда проектировщик сразу задает раскладку стержней определенной длины с указанием мест стыковки. Здесь есть риск утонуть в переписке по согласованию все новых мест стыковки, т.к. у строителей может оказаться в наличии арматура совсем не предсказуемой длины. Величины L/4 и L/3 берутся из конкретного расчета и могут отличаться от приведенных мной.
2. «Стыки сварных сеток и каркасов, а также растянутых стержней вязаных каркасов и сеток внахлестку должны располагаться вразбежку. При этом площадь сечения рабочих стержней, стыкуемых в одном месте или на расстоянии менее длины перепуска l l , должна составлять не более 50% общей площади сечения растянутой арматуры.
Стержни должны располагаться по возможности без зазора, максимальное расстояние в свету между стыкуемыми стержнями не должно превышать 4d или 50мм.
Расстояние в свету между стыками, расположенными в разных местах по длине элемента, должно быть не менее 0,5 l l , или в осях стыков не менее 1,5 l l .
Соседние стыки внахлестку должны располагаться на расстоянии в свету не менее 2d и не менее 30 мм». Как все это донести до строителя? Я советую взять за основу рисунок 6 «Рекомендаций…» и привести на чертеже следующую схему:
Обратите внимание, величина нахлестки для рабочей арматуры в верхней и нижней зоне плиты отличается (см. коэффициент из таблицы 12 «Рекомендаций…»). В примере я привела схему для арматуры диаметром 12 мм.
Всегда обращайте внимание на то, что в одном сечении должно быть не более 50% стыков растянутых стержней арматуры. Иногда это требование очень сложно выполнить, особенно в стесненных обстоятельствах, и приходится менять диаметры стержней и их количество.
Вообще, советую Вам вдоль и поперек изучить рекомендации, прежде чем приступать к конструированию нахлестки в конкретной конструкции.
Еще хочу написать о стыковке арматуры в колоннах. Это специфическая тема, разгадка которой для меня еще не найдена. Как раньше, до введения проката по ДСТУ 3760, стыковали арматурные стержни по ГОСТ 5781? Вот рисунок из «Руководства по конструированию жбк»:
Из рисунка ясно, что половина стержней-выпусков выходят из перекрытия на длину нахлестки, вторая половина – на две длины нахлестки. Этим обеспечивается разбежка стыков – не более 50% в одном сечении. Но в гостовской арматуре были совсем другие длины нахлестки – в несколько раз меньше (!), чем для арматуры по ДСТУ 3760. Для примера глянем: для стержня по ДСТУ диаметром 20 мм в бетоне В25 величина нахлестки составляет 1630 мм (согласно расчету по «Рекомендациям…»). Две длины нахлестки – это уже 3260 мм (иногда, это меньше, чем высота этажа!). Что с этим делать, нормы молчат. Что с этим делают проектировщики? Либо выпускают все стержни на одну величину нахлестки (не скажу, что это верно), либо выбирают способ стыковки сваркой с накладками или методом опрессовки. Но все эти варианты нужно согласовывать с заказчиком – все-таки его деньги и его возможности.
Пожалуй, об особенностях стыковки арматуры в колоннах я расскажу в следующем выпуске. Успешного Вам проектирования!
С уважением, Ирина.
class="eliadunit">
Комментарии
1 2
0 #33 Иринa
Наиболее простым и при этом по-настоящему надежным способом соединения металлических изделий является нахлест арматуры при вязке (СНиП 52–101–2003). Это 100 % гарантия длительной эксплуатации фундамента или другой бетонной постройки.
Нахлест арматуры при вязке по СНиПу
В санитарных нормах и правилах 2003 года указаны все существующие на данный момент разновидности соединения для строительства. Речь идет о механических и сварных стыковых соединениях, а также стыки несварные внахлест. Механические производят муфтами резьбового или спрессованного типа специальными агрегатами.
Сварочные осуществляются сваркой, а нахлестовые соединения классифицируются следующим образом:
- Прямые стержни, имеющие монтаж или приварку на нахлестке поперечных стержней;
- Прямые профильные периодические прутья;
- Пруты, имеющие лапки, крюки, петли (загибы).
Нахлестом соединяется арматура с диаметром не больше 40 мм. По аналогичному документу санитарных норм (ACI 318–05) допущено соединение прутов с сечением не больше 36 мм. Это ограничение обуславливается тем, что арматура большая по сечению не проходила испытаний на надежность. Это говорит об отсутствии подтверждающих данных на этот счет.
Арматура не соединяется в зоне напряжения стержней и месте концентрации нагрузки на них. Данные манипуляции допускается производить с вязальной проволокой и без нее. В последнем случае проволоку для вязки арматуры используют. Специалистами рекомендовано применение опрессованных соединений или винтовых муфт при работе с прутами диаметром больше 25 мм по причине:
- увеличения уровня безопасности конструкции (на стыках ограничен объем бетона);
- снижения финансовых затрат на армирование (нахлесты обычно нуждаются в немалом перерасходе арматуры – до 20-25 %).
Дистанция между арматурными прутками внахлест в направлении горизонтально и вертикально должна составлять от 25 мм и более. При соблюдении данного условия появляется возможность беспрепятственного проникновения бетона в «проблемные» зоны каркаса. Для арматурных стержней более 25 мм лучше сделать подбор величины рекомендованной дистанции, аналогичной сечению стержней. Наибольшим расстоянием между стержнями для армирования по ширине ленты фундамента считается до 8 сечений арматуры.
В случаях использования вязальной проволоки дистанция между прутками часто равна нулю по причине высоты выступов профилей. Причем наибольшим расстоянием между армирующими элементами будет являться то, что составляет не больше 4-ех диаметров арматурных прутьев. Расстояние же между стыковыми парами рядом друг с другом при нахлесте будет не менее 30 мм (ниже 2-ух диаметров прутков).
Технические особенности безсварочного стыка
Необходимо разносить вразбежку соседние соединения. Причем так, чтобы достичь одновременного соединения в одном сечении до 50 % (не больше) армирующих элементов. Под расчетным сечением, которое мы будем определять с целью выяснения значения стыкуемых арматур, понимается область 130 % от общего параметра нахлеста (замеряется вдоль прутков).
Тут необходимо понимание того что стыки стержней при проектировании рассматривают в качестве лежащих в одном сечении при условии размещения центров именно в указанной зоне. Наименьшей дистанцией в длину между стыками по СНиПу является значение 610 мм. По ACI 318–05 и санитарным нормам рекомендовано несвязанные (свободные) соединения прутков делать в конструкциях без предварительного напряжения.
Данный совет вполне логичен, ведь бетонная смесь при таком соединении зальет стержни со всех сторон. А это гарантия сверхнадежной фиксации каждого стержня, которой невозможно достичь при заливке неполной окружности арматуры и соседнего стержня, перевязанных вязальной проволокой. Ко всему прочему, нахлест по длине не может достигать меньше 25 см.
Еще одним важным положением саннорм является то, что в 1-м расчетном сечении соединение может обладать не больше 50 % стальных прутьев в фундаментной ленте. К тому же, можно стыковать описываемым вариантом сварные сетки и отдельные арматурные элементы без обязательной разбежки. Однако такое допущение будет действующим только при использовании арматуры для конструктивного армирования.
Перехлест в 30 см и более возможен при условии функционирования арматуры и на сжатие. Многими зарубежными странами в строительной документации нахлест установился на уровне 40 диаметров соединяемых армирующих элементов. В странах СНГ данный показатель значение приравнивается 50 диаметрам (арматура А400).
Также значение рекомендованного нахлеста зависит от марки бетона для заливки фундамента. К примеру, для смеси М300 он имеет 35 диаметров, М250 – 40, М200 – 50. А вот для арматурных стержней А-II и А-I перехлест всегда подбирается из расчета 40 диаметров. Но следует учитывать, что все это окажется верным для показателей в расчете. На практике реальные (не минимальные) значения нахлеста, как правило, в несколько раз больше.
Реальные значения перехлеста арматуры
Протяженность нахлеста стержней при анкеровке устанавливается с ориентиром на действующее в арматурной конструкции усилие и восприятие силами сопротивления стальных элементов, а также силами сцепления бетона и армирующих прутьев по всей длине соединения. Санитарные нормы по нахлесту арматуры при вязке рекомендует следующие длины перехлеста (все параметры в мм) нахлест / сечение:
- 1090 / 36;
- 960 / 32;
- 860 / 28;
- 760 / 25;
- 680 / 22;
- 580 / 18;
- 480 / 16;
- 380 / 12;
- 300 / 10.
В таблицах СНиПа также содержится длина нахлеста анкеровки для различных марок бетонной смеси для арматурных стержней на сжатие / растяжение.
Существует еще некоторые важные пункты СНиПа, о которых велся разговор в этой публикации:
- в обязательном порядке в зоне анкеровки нахлестом необходим монтаж поперечной добавочной арматуры;
- недопущение разноса анкеровки соседних стержней не меньше 61 см;
- крестообразные нахлесты надо соединять с помощью пластиковых хомутов или фиксаторов или отожженной вязкой проволоки.
По данным таблицам наименьшая длина перехлеста для бетонной смеси М450 при сечении прутка А400 в 6 мм = 20 см. А вот для бетона М250 и арматуры с сечением 40 мм длина составит уже 158 см.
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.
