1.2.6. З’єднання арматури
По довжині стрижні гарячекатаної арматури у звичайному залізобетоні з'єднуються, як правило, за допомогою зварювання, незалежно від способу утворення каркасу.
Стрижні окремих позицій зварного каркаса можуть бути простими, що складаються з цільного стрижня одного діаметра, або, з метою економії арматурної сталі, складовими, що складаються по довжині зі стрижнів двох-трьох різних діаметрів (рис. 22), з'єднаних контактним стиковим зварюванням. Складовими можуть бути лише стрижні з гарячекатаної арматури періодичного профілю. Складові стрижні часто застосовують при армуванні ригелів, колон, підпірних стінок тощо.
Усі зварні з'єднання в залежності від місця їх виконання поділяються на:
зварні з'єднання, що виконуються в заводських умовах;
зварні з'єднання, що виконуються в умовах будмайданчика.
Мал. 22. Складові окремі стрижні:
а – для застосування у балках; б – для застосування у колонах, підпірних стінках тощо; 1 – контактне стикове електрозварювання
Зварні з'єднання, що виконуються в заводських умовах.Розрізняють два основні їх типи:
При з'єднанні стрижнів арматури класів A240, А300, A400, А500, A600, А800, A1000 різних діаметрів повинна дотримуватися умоваd1/d2≥0,85 (співвідношення 0,3 допускається при використанні спеціальної технології зварювання), а найменший діаметр стрижняd1=10мм.
Якість точкового електрозварювання залежить від співвідношення діаметрів поперечних і поздовжніх стрижнів, що зварюються. Воно має бути в межахd1/d2=0,25. 1.
Зварні з'єднання, що виконуються в умовах будмайданчика.Обмежимося розглядом двох типів таких з'єднань.
А. При монтажіарматурних виробів і збірних залізобетонних конструкцій для з'єднання встик як горизонтальних, так і вертикальних стрижнів (або випусків) арматури класів A240, A300, A400 діаметром 20 мм і більше застосовують електродугове ванну зварювання в знімних інвентарних мідних формах або на сталевий скобі-підкладці. 23, б). Принцип електродугового зварювання заснований на утворенні електричної дуги між металом, що зварюється, і електродом. У зазор 10. 15 мм між стрижнями, що зварюються, поміщається гребінка електродів. При проходженні електричного струму між гребінкою та формою виникає електрична дуга. В результаті цього утворюється ванна розплавленого металу, яка розігріває і плавить торці стрижнів, що стикуються. При цьому розплавлений метал електродів та стрижнів утворює зварний шов.
Б. Якщо діаметр стрижнів, що з'єднуються менше 20 мм, то застосовують дугове зварювання стрижнів чотирма фланговими швами з використанням круглих накладок (рис. 23, в). Цим способом можуть з'єднуватись стрижні діаметром від 10 до 80 мм, починаючи від класу A240 до класу A500 включно. Дозволяється застосовувати і односторонні зварні шви з подовженими накладками (рис. 23, г). При цьому повинні бути дотримані такі вимоги до розмірів зварного шва:b≥10 мм таb≥0,5d;h≥4 мм іh≥0,25d,деb–ширина шва;h– глибина шва (рис. 23, буд).
З'єднання стрижнів у тавр із пластиною товщиноюδ= 0,75d (з листової або смугової сталі) виконують автоматичним дуговим зварюванням під флюсом (рис. 23, е). З'єднання внахлестку арматурних стрижнів діаметром 8. 40 мм з пластиною або плоскими елементами прокату виконують дуговим зварюванням фланговими швами (рис. 23, ж).
Зварні з'єднання сприяютьраціональної витрати сталі та використання відходів арматури.
Мал. 23. Зварні стикові з'єднання арматури:
а–контактне електрозварювання встик; б - дугове ванна зварювання в інвентарній формі; в – дугове зварювання з накладками із чотирма фланговими швами; г – те саме, з двома фланговими швами; д – розміри зварного шва; е – зварне з'єднання в тавр стрижнів із пластиною; ж - зварне з'єднання внахльостку стрижня з пластиною
Стики арматури внахлестку без зварювання.Стрижневу арматуру класів A240, А300, A400 допускається з'єднувати внахлестку без зварювання з перепуском кінців стрижнів на 20. 50 діаметрів у тих місцях залізобетонних елементів, де міцність армури. Однак такий вид з'єднання стрижневої арматури внаслідок зайвої витрати сталі та недосконалості конструкції стику застосовувати не рекомендується.
Внахлестку можна виконувати стики зварних і в'язаних каркасів і сіток у напрямі робочої арматури (рис. 24).
При цьому діаметр робочої арматури має бути не більше 36 мм. Довжина перепуску (нахльостування) стрижнів, що стикуються, каркасів, сіток у робочому напрямку визначається розрахунковим шляхом за формулою (1.25).
Мал. 24. Стики зварних сіток у напрямку робочої арматури:
а – при гладких стрижнях, коли поперечні стрижні розташовані в одній площині; б, в - те саме, але поперечні стрижні розташовані в різних площинах; г – при стрижнях періодичного профілю, коли в межах стику поперечні стрижні відсутні в одній з сіток, що стикуються; д – те саме, коли в межах стику поперечні стрижні відсутні в обох стикованих сітках;l- Довжина перепуску сіток;d,d1– відповідно діаметри робочої та розподільчої арматури
Поперечні стрижні сіток, що з'єднуються, можуть розташовуватися в різних площинах (рис. 24, б, в) або в одній площині (рис. 24, а). У кожній із сіток, що з'єднуються в розтягнутій зоні, на довжині нахльостки повинно бути розташоване не менше двох поперечних стрижнів, приварених до всіх поздовжніх стрижнів сіток. Такі ж типи стиків застосовують і для стикування внахлестку зварних каркасів з одностороннім розташуванням робочих стрижнів з усіх видів арматури; при цьому на довжині стику встановлюють додаткові хомути або поперечні стрижні з кроком не більше 5 діаметрів поздовжньої арматури. Якщо робочою арматурою сіток є стрижні періодичного профілю, то одна з стикуються або обидві сітки в межах стику виконуються без поперечних приварених стрижнів (рис. 24, г, д).
Стики зварних сіток у неробочому напрямку (коли з'єднується розподільна арматура) також виконуються внахлестку (рис. 25).
Довжину перепуску (вважаючи між крайніми робочими стрижнями сітки) приймають рівною 50 мм при діаметрі розподільної арматури до 4 мм і дорівнює 100 мм при діаметрі розподільної арматури понад 4 мм. При діаметрі робочої арматури 16 мм і більше зварні сітки в неробочому напрямку допускається укладати впритул один до одного, перекриваючи стик спеціальними стіковими сітками, що укладаються з перепуском в кожну сторону не менше 15 діаметрів розподільної арматури і не менше 100 мм (рис. 25). . Стики плоских каркасів, як і сіток, в конструкціях слід розташовувати вразбежку.
Мал. 25. Стики зварних сіток у напрямку неробочої (розподільної) арматури:
а - внахлестку з розташуванням робочих стрижнів в одній площині; б – те саме, з розташуванням робочих стрижнів у різних площинах; в - стик впритул з накладенням додатковоїстикової сітки;d,d1–відповідно діаметри робочої та розподільної арматури; 1 – робоча арматура; 2 – розподільна арматура
В'язані каркаси та сітки в даний час застосовують рідко, так як при використанні в'язаних виробів суттєво підвищується трудомісткість. Однак у разі застосування в'язаних виробів виключається концентрація напруги, яка при зварних виробах виникає в зонах точкового зварювання, а також усувається небезпека перепалу поперечних стрижнів, що іноді спостерігається в зварних виробах. У в'язаних сітках та каркасах з'єднання стрижнів між собою здійснюється за допомогою в'язального (відпаленого) дроту діаметром 0,8. 1мм.