Оглавление статьи:
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
- Соединение нахлеста арматурных стержней сваркой
- Соединение арматуры внахлест при вязке
- Основные требования к выполнению соединений нахлестом
- Где располагать при вязке нахлестные соединения арматуры
- Какую делать величину нахлеста арматуры при вязке
- Как расположить друг относительно друга арматурные перепуски
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.
Cтыковка арматуры в нахлест
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. 
Грамотный нахлест арматуры
- Нормативное основание и типы соединений
- Соединение армостержней свариванием
- Соединение внахлест вязанием
- Местонахождение соединений арматуры внахлест
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. 
Способы вязания арматурных прутьев
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 внахлест без сварки
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.
| Класс арматуры | Длина сварного шва в Ø прутьев |
| А 400 С | Ø 8 |
| А 500 С | Ø 10 |
| В 500 С | Ø 10 |
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.
Сварной стык внахлест
Соединение внахлест вязанием
Дешевый и распространенный класс арматуры для соединений без сварки – А400 АIII. Стыки скрепляются вязальной проволокой, к местам вязки предъявляются особые требования.
Анкеровка или нахлест арматуры при вязке таблица значений которого приведена ниже для вязки в бетоне марки BIO с прочностью 560 кг/см 2 , предполагает использование определенных марок и классов армостержней с определенным типом металлообработки для определенных диаметров: 
Работа арматуры при сжатии и растяжении
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. 
Способы ручной вязки арматуры
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. 
Расположение арматуры при вязке
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.
Калькулятор
Таблица ниже позволяет без сложных расчетов определить нахлест армирующих прутьев при монтаже армирующего фундаментного каркаса. Почти все значения в таблице приводятся к Ø 30 связываемых армирующих стержней.
| Перепуск стержней в Ø | ||
| Ø стали класса А 400, мм | Перепуск | |
| в Ø | в мм | |
| 10 | 30 | 300 |
| 12 | 31,6 | 380 |
| 16 | 30 | 480 |
| 18 | 32,2 | 580 |
| 22 | 30,9 | 680 |
| 25 | 30,4 | 760 |
| 28 | 30,7 | 860 |
| 32 | 30 | 960 |
| 36 | 30,3 | 1090 |
Чтобы повысить прочность армокаркаса основания дома, нахлесты в арматуре необходимо правильно располагать по отношению друг к другу. причем контролировать размещение и в горизонтальной, и в вертикальной плоскости в бетоне. Российские и международные нормы и правила рекомендуют по этому поводу делать разнос связок, чтобы в одном разрезе находилось не более 50% нахлестов. Расстояние разнесения, определенное СНиП и ACI, не должно быть больше 130% всей длины стыков армирующих прутьев. 
Как располагать нахлесты прутьев
Международные требования ACI 318-05 определяют разнесение стыков на расстояние ≥ 61 см. При превышении этого значения вероятность деформирования бетонного фундамента от напряжений и нагрузок значительно возрастает.
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.
Нахлест арматуры при вязке – СНиП и их основные требования
Нахлест арматуры при вязке (СНиП 52–101–2003) – это самый простой и при этом по-настоящему надежный вариант соединения арматуры, который гарантирует длительную эксплуатацию фундамента либо иного сооружения из бетона.
1 Нахлест арматуры при вязке – СНиП и их основные положения
Санитарные нормы и правила 2003 года указывают все существующие на сегодняшний день виды соединения строительной арматуры. К таковым относят механические и сварные соединения стыкового типа, а также стыки внахлест, выполняемые без сварки. Механические производятся резьбовыми или спрессованными муфтами при помощи специальных агрегатов, сварочные предполагают осуществление сварочных работ, а соединения внахлест могут быть трех видов:
- стержни с прямыми концами с монтажом или приваркой на нахлестке стержней (поперечных);
- профильные периодические стержни с прямыми концами;
- стержни с лапками, крюками, петлями (их называют загибами).
Нахлестом рекомендовано соединять арматуру сечением не более 40 миллиметров. В документе, являющемся аналогом интересующих нас Саннорм (ACI 318–05), допускается сечение стержней не более 36 миллиметров. Такое ограничение обусловлено тем, что испытания надежности соединения большей по диаметру арматуры практически не проводились, а значит, каких-либо подтвержденных данных на этот счет не имеется.
Арматуру запрещено соединять в местах максимального напряжения стержней и зонах приложения (концентрированного) нагрузки на них. Осуществлять соединение допускается как без вязальной проволоки, так и с таковой. В последнем случае проволока используется для вязки арматуры. Специалисты советуют применять опрессованные соединения либо винтовые муфты при работе со стержнями сечением более 25 мм. Это связано с тем, что в данном случае:
- увеличивается уровень безопасности сооружения (на участках стыков наблюдается ограничение объема бетонирующей смеси);
- снижаются финансовые затраты на армирование (нахлесты, как правило, требуют немалого перерасхода арматуры – до 20–25 %).
Дистанция между арматурными стержнями, которые стыкуются нахлестом, в горизонтальном и вертикальном направлении обязана быть от 25 мм и выше. Соблюдение этого условия дает возможность бетону без проблем проникать в «укромные» места каркаса. Для арматуры сечением более 25 мм рекомендуется подбирать величину указанной дистанции, идентичную диаметру стержней. А вот наибольшее расстояние между элементами армирования по ширине фундаментной ленты должно составлять до восьми сечений арматурных деталей.
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. При этом наибольшее расстояние между элементами армирования подбирают таким образом, чтобы оно было не выше четырех диаметров арматурных стержней. Дистанция же между парами стыков, расположенных рядом друг с другом, при нахлесточном соединении принимается не ниже 30 мм (не меньше, чем два диаметра стержней).
2 Технические особенности выполнения бессварочного стыкового соединения
Следует разносить вразбежку соединения, расположенные по соседству. Причем таким образом, чтобы одновременно в одном сечении соединялось до 50 (не более того) процентов стержней.
Под расчетным (одним) сечением, которое необходимо определить для выяснения числа стыкуемых стержней, понимают область длиной 130 % общей протяженности нахлеста (замер ведется вдоль стержней). Здесь важно понимать: арматурные стыки при проектировании рассматриваются, как лежащие в одном сечении при условии, что их центры размещаются именно в указанной области. Наименьшая дистанция (по длине) между стыками по СНиП должна быть 610 миллиметров.
ACI 318–05 и рассматриваемые нами Саннормы советуют несвязанные (то есть свободные) соединения прутков делать в конструкциях, которые не являются предварительно напряженными. Рекомендация вполне логична, ведь бетон при таком варианте соединения заливает стержни со всех сторон, что гарантирует сверхнадежную фиксацию каждого прутка, которой нереально добиться при заливке неполной окружности арматурного элемента, связанного с соседним стержнем вязальной проволокой. Заметим – нахлест по своей длине не может быть менее 25 сантиметров.
Еще одно важное положение Санитарных норм заключается в том, что в одном сечении (в расчетном) соединение могут иметь не более 50 процентов металлических прутков, заложенных в фундаментную ленту. Кроме того, допускается стыкование описываемым способом сварных сеток и отдельных арматурных элементов без обязательной разбежки. Но такое разрешение действует только в случаях применения арматуры для армирования нерабочего (так называемого конструктивного) типа.
Если арматура функционирует и на сжатие, и на растяжение, возможен 30-сантиметровый (и выше) ее перехлест. В строительной документации большинства зарубежных стран нахлест устанавливается на уровне 40 диаметров соединяемых элементов для армирования. В отечественной практике данный показатель равняется 50 диаметрам (речь идет об арматуре класса А400).
Также показатель рекомендованного нахлеста находится в зависимости от того, какая марка бетона используется для заливки сооружения. Так, например, для смеси М300 он составляет 35 диаметров, М250 – 40 диаметров, М200 – 50. А вот для арматуры А-II и А-I перехлест всегда подбирают из расчета 40 диаметров. Правда, важно понимать, что все эти утверждения верны для расчетных показателей. На практике реальные (не минимальные рекомендованные) показатели нахлеста обычно в несколько раз выше.
3 Перехлест арматуры – реальные величины
Протяженность нахлеста прутков при выполнении анкеровки устанавливают, ориентируясь на то, что действующее в арматурной конструкции усилие воспринимается силами сопротивления металлических элементов и силами сцепления бетона и арматуры, которые наблюдаются по всей длине соединения. СНиП по нахлесту арматуры при вязке дает следующие рекомендованные величины длины перехлеста (все значения в миллиметрах):
- 1090 для арматуры сечением 36;
- 960 для 32;
- 860 для 28;
- 760 для 25;
- 680 для 22;
- 580 для 18;
- 480 для 16;
- 380 для 12;
- 300 для 10-миллиметровых прутков.
Санитарные нормы также содержат таблицы с рекомендованной длиной нахлеста анкеровки для разных марок бетона для элементов арматуры, работающих на сжатие и на растяжение. Согласно этим таблицам, минимальная длина перехлеста для бетона М450 при сечении стержня А400 в 6 миллиметров равняется 20 сантиметрам. А вот для бетонной смеси М250 и стержня сечением 40 мм показатель длины составляет уже 158 см.
Добавим еще несколько важных пунктов СНиП, о коих шла речь в данной статье:
- в месте анкеровки сооружения нахлестом следует монтировать поперечную добавочную арматуру (это условие является обязательным);
- разнос анкеровки соседних прутков не допускается менее 61 сантиметра;
- нахлесты крестообразной формы должны соединяться хомутами или фиксаторами из пластиковых материалов либо отожженной вязкой проволокой.
Нахлест арматуры: требования СНиП по длине и расположению перехлеста
Бетон – один из самых прочных и твердых искусственных материалов, но и его прочности бывает недостаточно для больших постоянных нагрузок. Поэтому несущие бетонные конструкции усиливают стальным скелетом из арматурных стержней, переплетение которых создает силовой каркас. Монтируется он не абы как, а с соблюдением множества норм и правил, часть которых регламентируют нахлест арматуры – его длину, способы устройства, взаимное расположение перехлестов.
Способы удлинения арматуры в каркасе
Такие бетонные конструкции, как фундаменты, стены, колонны, опоры мостов, должны в течение длительного времени выдерживать серьезную нагрузку, не разрушаясь и не деформируясь под её действием. Их усиливают с помощью как минимум двух контуров сплошного безразрывного металлокаркаса, для создания которого часто не хватает длины стальных стержней, и их приходится сращивать. Делается это двумя способами: сваркой и перевязкой проволокой. В обоих случаях соединение встык не допускается, требуется перехлест арматуры, длина которого определяется исходя из способа сращивания.
Обратите внимание! Строительные нормы и правила как в нашей стране, так и за рубежом предусматривают создание арматурного каркаса с соединением внахлест только из стержней диаметром не более 36-40 мм.
Независимо от способа соединения, нахлест нельзя делать на участках с максимальной сосредоточенной нагрузкой. Например, в углах фундамента, в точках пересечения несущих стен, под колоннами и т.д. Поэтому арматурным работам должен предшествовать расчет и создание проекта раскладки прутков.
Если это условие технически трудно или невозможно выполнить, нахлест арматуры при вязке на участке с повышенной нагрузкой должен иметь длину не менее 90 её диаметров. К примеру, при использовании стержней диаметром 16 мм, их перехлест на стыках должен составить минимум 144 см:
16 х 90 = 1440 мм.
В остальных случаях действуют другие правила и формулы, свои для каждого способа соединения стержней.
Соединение вязкой
Этот способ больше распространен в частном домостроении, чем сварка, так как не требует применения специального оборудования, обращаться с которым умеют только специалисты. Связать арматурные стержни специально предназначенной для этого мягкой, но крепкой проволокой может каждый. Кроме того, для вязки используют менее дорогую арматуру класса А400.
Стыковка арматуры при создании силового каркаса железобетонных конструкций методом вязки регламентируется строительными нормами и правилами и может выполняться как с прямыми концами, так и с загнутыми в виде петель, лапок или крюков. Загиб должен осуществляться без нагрева, трудоемкими механическими способами, поэтому при заливке фундаментов для малоэтажных частных домов окончания прутков обычно оставляют прямыми.
Для справки! Соединение лапами или крюками обязательно для гладкой арматуры постоянного сечения.
Длина нахлеста определяется проектировщиками. При отсутствии проекта строители могут вычислить нужные значения самостоятельно, ориентируясь на следующие данные:
- диаметр соединяемых стержней;
- марка бетона, применяемого для создания ЖБИ;
- расположение стыков в конструкции.
Расчет по диаметру арматуры
Сечение арматуры – проектная величина, подбираемая с учетом нагрузок и плотности каркаса.
Удобнее и проще всего при соединении арматуры внахлест ориентироваться на её диаметр, делая перепуск в 30-40 раз больше этого значения. И чем больше сечение стержней, тем выше применяемый коэффициент. Например, для 10-миллиметровых прутков нахлест делают не менее 300 мм, а для «сороковки» применяют коэффициент 36-38 и делают напуск не менее полутора метров.
Расчет по расположению стыка в конструкции
В плитных и ленточных фундаментах силовой каркас состоит минимум из двух контуров – верхнего и нижнего, соединенных вертикальными связками. На разные части конструкции действуют разные нагрузки: верхняя находится в зоне сжатого бетона, нижняя – в растянутой зоне. Поэтому и длина перехлеста в этих зонах отличается. Как и в конструкциях вертикальной направленности – опорах, колоннах, стенах.
Рассчитать перехлест арматуры – сколько диаметров брать в каждом отдельном случае – можно, используя следующие данные.
Для сжатого бетона:
- при горизонтальном соединении – 33,8 d;
- при вертикальном соединении – 48,3 d.
Для растянутого бетона:
- при горизонтальном соединении – 47,3 d;
- при вертикальном соединении – 67,6 d.
Расчет по марке бетона
Чем выше марка бетона, тем он прочнее и меньше нуждается в усилении, что позволяет экономить на арматуре, используя стержни меньшего сечения либо делая нахлест меньшей длины. Но он все также зависит от расположения стального контура в той или иной нагрузочной зоне бетона.
Корректировка коэффициентов по марке бетона и расположению соединения в той или иной нагрузочной зоне важно при устройстве монолитных плит перекрытий и ответственных сильно нагруженных конструкций. При возведении ленточного фундамента вполне достаточно самого простого расчета по сечению арматуры. Следует только помнить, что стандартный коэффициент (30-40) необходимо увеличить до 90, когда стык приходится на точку с высокой нагрузкой или изгибающим усилием.
Соединение сваркой
Сваривать можно только арматуру класса А400 или А500 с индексом «С». Если такого индекса в маркировке нет, производится только стыковка арматуры внахлест без сварки. Такой металл при сильном нагревании серьезно теряет в прочности и становится менее устойчивым к коррозии, что может привести к разрыву или деформации соединения в процессе эксплуатации железобетонной конструкции.
Нахлест при сварном соединении зависит уже не только от диаметра арматуры, но ещё и от её класса:
- протяженность шва для стержней А400С должна составлять не более 8 диаметров;
- для А500С – не более 10 диаметров.
Например, если силовой каркас монтируется из 16-миллиметровых стержней класса А500С, длина шва составит 160 мм. Сваривают их продольным швом электродами диаметром 4-5 мм.
Стыковка арматуры внахлест может осуществляться и другим способом – привариванием поперечных прутков по всей длине перепуска. Также применяют соединение стержней встык с приваркой муфты, объединяющей оба конца.
А вот перекрещивающиеся прутки сваривать нежелательно, так как в этих местах стыки больше склонны к разрывам под нагрузкой, чем связанные.
Видео описание
Предлагаем посмотреть видео обо всех нюансах создания арматурного каркаса для ленточного фундамента:
Взаимное расположение перехлестов
Прочность и надежность силового каркаса зависит не только от правильно выбранной длины нахлеста арматуры, но и от того, как эти перепуски расположены в теле бетона друг относительно друга. Их необходимо разносить, чтобы точки соединений не находились друг под другом или слишком близко. Расстояние между ними должно быть не менее 61 см. Оптимальное расстояние – 130-150 % длины нахлеста. В этом случае нагрузка на каркас распределяется равномерно, и на точки стыков не оказывается повышенное давление.
Согласно СП 63.13330.2012, в одном сечении ленточного фундамента не должно быть более 50 % перепусков. Когда расстояния между центрами нахлестов меньше, чем 130 % их длины, считается, что они находятся в одном сечении.