Сварка арматуры ванным способом гост

Обновлено: 18.05.2024

Сварочные работы по соединению арматурных стержней, применяемых для устройства армирования несущих железобетонных колонн, ригелей, балок и прочих конструкций могут производится различными способами, в том числе с применением методов ванной или ванно-шовной сварки. ГОСТ 14098 -2014 устанавливает конструкции, типы и геометрические параметры соединений, выполняемых при помощи контактной и дуговой электросварки.

Сварка ванным способом применяется:

для соединения арматурных стержней большого диаметра;
для стыков арматуры, расположенной в железобетонных конструкциях в несколько рядов;
стыков фланцев, которые изготовлены из больших по сечению стальных полос.

Ванный способ сварки превосходно зарекомендовал себя при применении в строительстве массивных сооружений из железобетона, сложных арматурных каркасов, при возведении ответственных зданий и сооружений. Данный метод позволяет сохранить жесткостые и прочностные параметры железобетонной конструкции по всей её высоте и длине и гарантирует создание единого силового арматурного каркаса. Метод ванной сварки может применяться как для горизонтальных, так и для вертикальных соединений, что значительно упрощает процесс соединения деталей каркаса. Данный метод сварки может производится стандартными приспособлениями, применяющимися при стандартном процессе электродуговой сварке.

Главным условием обеспечения высокого качества соединений при использовании данных методов сварки является четкое совмещение стыков арматурных стержней. Использование ванной технологии подразумевает отсутствие смещений осей свариваемых стержней по отношению друг к другу. Максимальное отклонение — не более половины сечения прута. Достижение необходимой точности обеспечивается применением специальных кондукторов, которые фиксируют расположение прутов и обеспечивают неизменяемость геометрических параметров арматурных стержней в процессе сварки.

Основной принцип метода ванной сварки: в месте стыка арматурных стержней к ним приваривается стальная форма (скоба-накладка). Посредством электродуговой сварки в ней формируют ванну с металлом, находящимся в расплавленном состоянии. Торцы арматуры плавятся от высокой температуры и таким путём образовывают единую ванну материала сварочного шва. При остывании металла в ванне образуется требуемое соединение.

Перед производством сварочных работ торцы стержней и боковую поверхность тщательно зачищают, для того, чтобы удалить грязь, окалину и следы коррозии. Данные мероприятия выполняются жесткой щеткой со стальными щетинками, затем после очистки пруты размещаются соосно друг другу. Необходимо, чтобы между торцами прутов оставался зазор, размер которого составляет не более полтора диаметра арматурных прутов. При сварке швов, расположенных вертикально, роль скобы-накладки выполняет штампованная листовая форма. Её приваривают к нижнему стержню арматуры без использования присадочных материалов, одновременно производя колебательные постепенные движения (по отношению к осям стержней колебания идут перпендикулярно) электродом, и таким образом выполняют заплавление стыка вдоль всего сечения. Появляющийся излишек шлаковых масс необходимо удалять с помощью предназначенного для этого черпака. После производства данных мероприятий торец верхнего арматурного стержня стыкуют с нижним и направляют наплавленный металл в форму. Выпуск шлака происходит с помощью прожигания электродом отверстия в стенке формы. Впоследствии отверстия заваривают.

Как варить арматуру методом ванной сварки – особенности.

Имеется три варианта сварки в ванной форме:

в керамической форме (полуавтоматическая);
одно- и трехфазной электродугой в стальной скобе-накладке (ручным методом) — ванночки для сварки арматуры;
в медной форме (автоматическая ванно-шлаковая).

Самым экономичным способом считается сварки без применения накладок, в таком случае не требуется трудовых и материальных затрат на их производство. Помимо этого соединение стержней без применения накладок, гарантирует более компактный стык. Соединение арматуры ванной сваркой происходит при больших токах, достигающих значения в 450 ампер при применении 5–6-миллиметровых электродов. В случае, если процесс сварки происходит при пониженных температурах воздуха, используют ток на 10 процентов большее по величине стандартного. При выполнении работ методом ванной сварки специалисты рекомендуют использовать электроды УОНИ-13/55.

В случае использования трехфазной электродуговой сварки следует оставлять зазор на 2 см сантиметра больше диаметра используемых электродов, но величина несоосности осей арматурных стержней в этом варианте не должна быть более пяти процентов диаметра электродов. Зачастую концы арматурных стержней при ванной сварке покрываются шлаком из-за быстрого отвода тепла. Зашлакованность способствует уменьшению надежности соединений, но уменьшить вероятность и степень зашлаковывания можно путём:

прогрева торцов стержней до начала работ;
использовать металлические формы из теплопроводных компонентов (медные).

Место стыка при ванном методе сварки арматуры обхватывают снизу скобой-накладкой, выполненной из листовой стали с низким содержанием углерода. Скоба удерживает жидкий металл, не позволяя ему вытекать.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения стержневой и проволочной арматуры, сварные соединения стержневой арматуры с листовым и фасонным прокатом, выполняемые при изготовлении арматурных и закладных изделий железобетонных конструкций, а также при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций.

Стандарт устанавливает типы, конструкцию и размеры указанных соединений, выполняемых контактной и дуговой сваркой.

Стандарт не распространяется на сварные соединения закладных изделий, не имеющих анкерных стержней из арматурной стали.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 10922-2012 * Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 57997-2017 Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия.

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 27772-88 Прокат для строительных конструкций. Общие технические требования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы термины по ГОСТ 10922.

4 Типы и обозначение

4.1 Обозначения типов сварных соединений и способов их сварки приведены в таблице 1.

Таблица 1 — Обозначения типов сварных соединений и способов их сварки

Тип сварного соединения

Способ и технологические особенности сварки

Положения указанного документа распространяют свое действие:

На сварные соединения стержневой арматуры.
На соединения арматурной проволоки, которая имеет диаметр 3 мм и более.
На соединения между арматурой и прокатом с толщиной от 4 до 30 мм.

Данные работы могут выполняться при производстве арматурных и закладных ЖБК, а также при их монтаже и возведении.

В стандарте устанавливаются типы, конструктивные особенности и размерности сварного шва. Здесь прописаны требования к выполнению работ посредством контактной и дуговой сварки.

Действие стандарта исключает сварные соединения закладных без анкеров из арматурной стали.

С полным текстом документа можно ознакомиться здесь.

Типы сварных соединений арматуры с краткой характеристикой и способы их сварки

При сварке арматуры применяют 4 основных типа сварных соединений:

С учетом типа соединения может практиковаться один из способов сварки.

Типы соединения	Способ сварки	Обозначение
Крестообразное	Контактная точечная	Кт
Дуговая (ручная)	Рп
Механизированная прихватками	Мп
Стыковое	Контактная стыковая	Ко
Ванная под флюсом механизированная	Мф
Ванная с одним электродом в инвентарной форме	Рв
Механизированная дуговая с порошковой проволокой и на стальной скобе-накладке	Мп
Ванно-шовная на стальной скобе	Рс
Дуговая (ручная) с многослойными швами на стальной скобе	Рм
Дуговая (ручная/механизированная) со швами со стержневыми накладками	Рн
Нахлесточное	Дуговая ручная или механизированная	Рш
Контактная по 1 рельефу на пластине	Кр
Контактная по 2 рельефам на пластине	Кр
Тавровое	Дуговая (механизированная) под флюсом без присадки	Мф
Дуговая (ручная) под флюсом без присадки	Рф
Дуговая (механизированная) со швами в среде СО2	Мз
Дуговая (ручная) с валиковыми швами	Рз

В зависимости от типа сварного соединения и способа сварки в процессе работы может использоваться различное положение стержней при сварочных работах: горизонтальное, вертикальное или любое.

При выборе подходящего типа конструкции и способы соединении арматуры стоит остановиться на том, которое сможет обеспечить наиболее высокие эксплуатационные свойства, максимальное сокращение трудозатрат.

Наиболее предпочтительными являются автоматизированные способы. При производстве арматурных сеток в заводских условиях отдается предпочтение контактной точечной и стыковой сварке, а когда делаются закладные – механизированной сварке под флюсом либо контактной рельефной сварке.

Также при монтаже арматуры следует использовать те способы сварки, которые позволяют выполнить процедуру неразрушающего контроля качества шва.

Широкой популярностью пользуется ванная состыковка арматуры, так как она применяется при достаточно большом сечении арматурных прутьев, которое достигает 10 см.

При помощи ванной состыковки, например, крепятся фланцы к металлическим трубам, соединяются арматурные столбы и каркасы и пр. Изделия, которые производятся указанным способом, отличаются высокой прочностью и надежностью.

Арматура по своему химическому составу должна соответствовать ГОСТ 5781-82, ГОСТ 10884-94 и другим нормативным документам.

Оценка эксплуатационных качеств сварных соединений

Комплексная оценка эксплуатационных качеств сварных швов производится с позиции их прочности, ударной вязкости, пластичности и пр. Она производится с учетом внешних факторов:

Типа соединения, которое использовалось.
Способа сварки.
Марки стали и диаметра используемой арматуры.
Температуры эксплуатации и производства.

Для оценки качества сварки арматуры при статической нагрузке в ГОСТе приведена таблица А1.

Если эксплуатационные качества оцениваются при многократно повторяющихся нагрузках, то рекомендовано снижать балл на 1. Также в процессе оценки рекомендовано ориентироваться на ГОСТы и нормативы на проектирование железобетонных конструкций зданий и сооружений.

Баллы для арматурных соединений назначаются с учетом соблюдения производственной технологии арматуры и закладных. Так, балл 5 гарантирует равную прочность для сварного соединения исходному металлу и его пластичное разрушение. Результаты контроля сварных соединений фиксируются в рабочих журналах, а также отражаются в журнале сварочных работ.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ АРМАТУРЫ
И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Типы, конструкции и размеры

Москва
Стандартинформ
2015

Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки и принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева ОАО «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2014 г. 70-П)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИИ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Типы, конструкции и размеры

Welded joints of reinforcement and inserts for reinforced concrete structures.
Types, constructions and dimensions

Дата введения — 2015-07-01

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Разные способы © 2022
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

В стандарте устанавливаются типы, конструктивные особенности и размерности сварного шва. Здесь прописаны требования к выполнению работ посредством контактной и дуговой сварки.

Типы соединения	Способ сварки	Обозначение
Крестообразное	Контактная точечная	Кт
Дуговая (ручная)	Рп
Механизированная прихватками	Мп
Стыковое	Контактная стыковая	Ко
Ванная под флюсом механизированная	Мф
Ванная с одним электродом в инвентарной форме	Рв
Механизированная дуговая с порошковой проволокой и на стальной скобе-накладке	Мп
Ванно-шовная на стальной скобе	Рс
Дуговая (ручная) с многослойными швами на стальной скобе	Рм
Дуговая (ручная/механизированная) со швами со стержневыми накладками	Рн
Нахлесточное	Дуговая ручная или механизированная	Рш
Контактная по 1 рельефу на пластине	Кр
Контактная по 2 рельефам на пластине	Кр
Тавровое	Дуговая (механизированная) под флюсом без присадки	Мф
Дуговая (ручная) под флюсом без присадки	Рф
Дуговая (механизированная) со швами в среде СО2	Мз
Дуговая (ручная) с валиковыми швами	Рз

При выборе подходящего типа конструкции и способы соединении арматуры стоит остановиться на том, которое сможет обеспечить наиболее высокие эксплуатационные свойства, максимальное сокращение трудозатрат.

Баллы для арматурных соединений назначаются с учетом соблюдения производственной технологии арматуры и закладных. Так, балл 5 гарантирует равную прочность для сварного соединения исходному металлу и его пластичное разрушение. Результаты контроля сварных соединений фиксируются в рабочих журналах, а также отражаются в журнале сварочных работ.

Ванная сварка арматуры: принцип и технология ванного метода сварки их краткая характеристика

Ванная сварка арматуры — это метод соединения металлов с помощью специальной скобы-накладки, которую также называют ванночкой для сварки арматуры. Метод используется в формировании и соединении арматурных стержней, а также для стыков арматуры.

Государственные стандарты

Ванная сварка является надежным и часто используемым методом. Отличительной чертой данного процесса от всех остальных видов сварки является ее непрерывность, что очень важно для равномерного плавления. Благодаря этому процессу, металл плавится намного быстрее.

Метод ванной сварки применяется в строительстве различных массивных сооружений и зданий. Шов, созданный с помощью данной сварки, способен выдержать подвижные нагрузки без разрушения целостности конструкции, отвечает требованиям ГОСТ. Если проводить обычную сварку встык, то это может привести к разрушению соединения рядом со швом, таким образом, качество шва значительно ухудшится.

Основные моменты процесса

Суть процесса такова: свариваемые концы стержней арматуры находятся внутри ванночки, далее их по очереди расплавляют электродами. Электрод должен немного касаться стержня, поскольку сварка проводится при высокой мощности тока.

Сварка осуществляется с применением одного или нескольких соединенных электродов.

Скобу-накладку можно изготовить собственными руками или же воспользоваться уже существующими формами, которые были произведены в заводских условиях способом штамповки. Изготовленную форму приваривают к свариваемым электродам.

Принцип сварки

Принцип состоит в следующем:

следует приварить стальную форму к стержням арматуры в зоне соединения;
далее электрод формирует зону расплава с использованием теплоты дуги;
так как торцы плавятся от теплоты металла ванны, в результате образуется жидкая структура;
в итоге при охлаждении образовывается сварное соединение.

Стержни для стыковки могут быть расположены любым образом: горизонтально, вертикально и в наклонном положении. Если стержни расположены горизонтально, то в таком случае ванну нужно формировать при помощи скобы, которая крепится в месте стыка арматурных заготовок. Вертикальные стыки свариваются с применением штампованной формы.

В основном процесс ванной сварки используется для соединения прутков с большим сечением 20-100 мм, поскольку данный масштаб размеров более всего подходящий для выполнения качественного шва.

Разновидности ванной сварки:

Методы ванной сварки арматуры и их краткая характеристика

Наиболее встречающимися и самыми используемыми являются одноэлектродный и многоэлектродный методы сварки.

Одноэлектродный метод

Дуговую одноэлектродную сварку можно выполнять при питании дуги переменным либо постоянным током. Такой метод применяется при сборке конструкций, которые находятся под воздействием неподвижных нагрузок.

Предварительно необходимо подготовить поверхность. Для этого следует концы стальной арматуры очистить от различной грязи, ржавчины и пыли, это можно сделать с помощью железных щеток.

Начинается ванная сварка от одной стороны, постепенно передвигаясь ближе к центру. Выбирают правильный угол наклона для каждого положения шва в пространстве и вида стыка. От угла наклона электрода зависит дальнейшее формирование сварочной ванны. Выбрав правильный угол наклона, полости ванночки равномерно заполнятся, а основной металл прогреется.

При плавлении электрод опускают, обеспечивая создание особо короткой дуги. Металл, полностью покрывая арматуру, поднимается к верхнему краю ванночки. Таким образом сварка считается завершенной. Подгонку деталей следует произвести после того, как шов остынет.

При остановке ванной сварки требуется в обязательном порядке отбить шлак и зажечь дугу на готовом краю шва. Появится возможность надежно перекрыть место остановки и прерывания шва. Завершать шов следует посередине ванночки для предотвращения раковин и пустот. Такие места необходимо очищать от шлака и повторить эту процедуру около пяти раз.

Многоэлектродная сварка

Многоэлектродный метод сварки действует по такому же принципу, как и одноэлектродный метод. Шов лучше всего заканчивать посередине накладки.

Такой способ гарантирует высокую производительность процесса и качество выплавленного металла, уменьшение проплавления и искривления деталей, а также снижение удельного тепловложения.

Применяемое оборудование

Сварка арматуры может осуществляться при наличии следующего оборудования и материалов:

1. Допускаются двусторонние швы длиной 4tf_H для соединений арматуры классов A-I и А-Н (из стали марки 10ГТ).

2. Допускается применять сварку самозащитными порошковыми проволоками и в углекислом газе (С0₂); последнее кроме арматуры классов А-Н и Ат-ШС (из стали марки Ст5).

1 Соединения арматуры классов Ат-V допускаются только из стали марки 20ГС.

2. Допускается применять сварку самозащитными порошковыми проволоками и в углекислом газе (СО*); последнее кроме арматуры классов А-П и Ат-ШС (из стали марки Ст5).

Соединение арматуры с пластиной

Примечание. Соединения типа Т2 из

арматуры класса Ат-ШС допускается выполнять до диаметра 14 мм.

соединения, способа свар

ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ

Термин	Пояснение
Ванная сварка	Процесс, при котором расплавление торцов стыкуемых стержней происходит, в основном, за счет тепла ванны расплавленного металла
Ванная механизированная сварка	Процесс ванной сварки, при котором подача сварочной проволоки в зону сварки производится автоматически, а управление дугой или держателем — вручную
Ванная одноэлектродная сварка	Процесс ванной сварки, при котором электродный материал в виде одиночного (штучного) электрода подается в зону сварки вручную
Дуговая механизированная сварка порошковой проволокой	Процесс сварки, при котором электродный материал в виде порошковой проволоки подается в зону сварки автоматически
Инвентарная форма	Приспособление многоразового (медь, графит) использования, обеспечивающее формирование наплавленного металла при ванной сварке и легкое удаление после сварки
Стальная скоба-накладка	Вспомогательный элемент, обеспечивающий формирование сварного шва, являющийся неотъемлемой частью соединения и воспринимающий часть нагрузки при работе соединения в конструкции
Крестообразное соединение	Соединение стержней, сваренных в месте пересечения
Осадка (h, мм) стержней в крестообразных соединениях	Величина вдавливания стержней друг в друга на участке, нагретом при контактной сварке до пластичного состояния
Комбинированные несущие и формующие элементы	Элементы, состоящие из остающейся стальной полускобы-накладки и инвентарной медной полуформы
Дуговая механизированная сварка под флюсом без присадочного металла	Процесс, в котором весь цикл сварки выполняется в заданном автоматическом режиме
Дуговая ручная сварка с малой механизацией под флюсом без присадочного металла	Процесс, в котором вспомогательные операции частично механизированы, а весь цикл сварки выполняется вручную

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное

КОНСТРУКЦИЯ И РАЗМЕРЫ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ С ОТНОШЕНИЕМ ДИАМЕТРОВ ОТ 0,5 ДО 0,8

С14-Мп, С15-Рс, С16-Мо

До сварки

После сварки

C24-Мф, С25-Мп, С26-Рс

Примечание. ; k ≥ 0,8 s; k’ ≥ 0,8 s’; b = (0,35 — 0,4) d’н; h’н = d’н + s’; l’н = lн — 0,5dн — l1

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по строительству и инвестициямРАЗРАБОТЧИКИА.М. Фридман, канд. техн. наук (руководитель темы): Э.Ф. Горохова; Е.Н. Бондарец; Л.А. Зборовский; В.В. Баконин

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по строительству и инвестициям от 28.11.91 № 19

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ГОСТ 10922-2012* Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). Термины и пояснения

Процесс, при котором расплавление торцов стыкуемых стержней происходит, в основном, за счет тепла ванны расплавленного металла

Ванная механизированная сварка

Процесс ванной сварки, при котором подача сварочной проволоки в зону сварки производится автоматически, а управление дугой или держателем — вручную

Ванная одноэлектродная сварка

Процесс ванной сварки, при котором электродный материал в виде одиночного (штучного) электрода подается в зону сварки вручную

Дуговая механизированная сварка порошковой проволокой

Процесс сварки, при котором электродный материал в виде порошковой проволоки подается в зону сварки автоматически

Приспособление многоразового (медь, графит) использования, обеспечивающее формирование наплавленного металла при ванной сварке и легкое удаление после сварки

Вспомогательный элемент, обеспечивающий формирование сварочного шва, являющийся неотъемлемой частью соединения и воспринимающий часть нагрузки при работе соединения в конструкции

Соединение стержней, сваренных в месте пересечения

Осадка (, мм) стержней в крестообразных соединениях

Величина вдавливания стержней друг в друга на участке, нагретом при контактной сварке до пластичного состояния

Комбинированные несущие и формующие элементы

Элементы, состоящие из остающейся стальной полускобы-накладки и инвентарной медной полуформы

Дуговая механизированная сварка под флюсом без присадочного металла

Процесс, в котором весь цикл сварки выполняется в заданном автоматическом режиме

Дуговая ручная сварка с малой механизацией под флюсом без присадочного металла

Процесс, в котором вспомогательные операции частично механизированы, а весь цикл сварки выполняется вручную

1.2— стержни арматуры; 3 — сжимы. 4 — упор, препятствующий отгибу донца стержня 1; Р — испытательная нагрузка Рисунок 2 — Схемы испытаний крестообразных соединений на срез

7.16 Образцы сварных тавровых соединений арматурных стержней с плоскими элементами закладных изделий следует испытывать на отрыв стержня от плоского элемента по схеме, приведенной на рисунке 3. при расстоянии между сварным соединением и захватом разрывной машины не менее 10 d_H. Радиус вкладыша должен быть 150—200 мм. радиус отверстия во вкладыше — не более диаметра стержня.

Испытания тавровых соединений с наклонными стержнями следует выполнять в соответствии с отдельно разработанным регламентом.

ГОСТ Р 57997—2017

7.17 Образцы нахлесточных соединений арматурных стержней с плоскими элементами закладных изделий испытывают на срез по схеме, приведенной на рисунке 4.

7.18 Образцы крестообразных соединений для проверки значения разупрочнения основного металла рабочей арматуры сваркой должны иметь форму и размеры, указанные на рисунке 5.

При недостаточной длине стержня рабочей арматуры допускается испытывать образцы с двумя и более поперечными стержнями.

Р — испытательная нагрузка. 1 — сферическая опора: 2 — сферический вкладыш. 3 — сыемное опорное (ольио. 4 — плоский элемент закладного изделия. S — анкерный стержень: 6 — граница закрепления а захвате разрывной ыашииы; d„ — номинальный диаметр анкерною стержня

Рисунок 3 — Схема испытания тавровых соединений анкерных стержней закладных изделий на отрыв

4.1 Обозначения типов сварных соединений и способов их сварки приведены в таблице .

Как правильно сваривать арматуру для фундамента? Можно ли сваривать арматуру?

Что такое арматура

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие, но плохо работает на растяжение. Во избежание раскрытия трещин при таких нагрузках в него замоноличивают стальные стержни круглого сечения – арматуру. Их дополнительная функция сводится к усилению бетона при сжатии.

Особенности сваривания

Процесс сваривания арматуры обладает особенностями: сварочный шов при перекрестном сваривании имеет небольшую длину из-за маленькой площади соприкосновения, в результате сварки данного материала возникает перпендикулярное соединение. Это соединение может образовать некий рычаг, основная нагрузка которого ложится на место сварного шва.

Данные специфические характеристики требуют специального подхода. Для этого существует несколько способов сварки арматуры. Правильный выбор необходимой технологии сможет обеспечить сокращение издержек и гарантирует качественный результат.

Особенности сваривания арматуры

До горячей обработки следует осуществлять зачистку металла, чтобы в рабочей зоне не было ржавчины, частичек металла. При стыковых соединениях кромки выравнивают резаком.

Разновидности арматуры

В соответствии с ГОСТ 5781-82 стержни делятся на классы от А-I (А240) до А-VI (А1000). В основном применяют следующие:

А-I (А240). Гладкие стержни из горячекатаной спокойной, полуспокойной или кипящей стали марки Ст3.
А-II (А-300). Арматура этого и последующего классов имеет периодический профиль – выступы, обеспечивающие прочное сцепление с бетоном. Стержни диаметром менее 40 мм изготавливают из стали Ст5 (спокойной и полуспокойной), более толстые – из 18Г2С.
А-III (А400). Изготавливается из стали 35ГС и 25Г2С. Вторая разновидность представляет собой улучшенный вариант и помечается нанесением на концы несмываемой белой краски. В отличие от первого, ее можно соединять электросваркой; стержни обладают повышенной прочностью за счет холодного вытягивания. А-III – один из самых распространенных видов арматуры. Применяется в ответственных конструкциях, в т.ч. предварительно напряженных.

ГОСТ Р 52544-2006 устанавливает еще 3 класса арматуры, подвергнутой термомеханическому упрочнению:

А500С. Горячекатаные стержни. В последние десятилетия широко применяются вместо А-III. За счет использования стали без легирующих добавок стоят дешевле и могут соединяться между собой дуговой сваркой.
В500С. Холоднокатаный вариант.
Ат800. Более прочная горячекатаная разновидность.

В железобетонном изделии различают 2 вида арматуры:

Продольная. Является основной, держит расчетную нагрузку.
Поперечная. Служит для соединения поясов продольной арматуры в 3-мерный каркас. Обеспечивает связь между сжатым бетоном и растянутыми стержнями, воспринимает усилия от температурного расширения.

Диаметр у поперечной арматуры меньше, чем у продольной.

Разновидности арматурной стали.

Квадрат №5, размеры шва

Это обязательные размеры шва. Удобнее всего обозначить длину катета, так как речь идет о тавровом варианте с перпендикулярным объединением под прямым углом. Катет определяют в зависимости от предела текучести.

Классификация сварных швов.

Дополнительно соединения бывают:

SS односторонними, для которых дуга или электрод передвигаются с одной стороны.
BS двусторонними, источник плавления передвигается с обеих сторон.

В дело вступает третий участник нашей чертежно-сварочной тусовки – ГОСТ 2.312-72, как раз посвященный изображениям и обозначениям.

Согласно этому стандарту швы подразделяются на:

Видимые, которые изображаются сплошной линией.
Невидимые, обозначаемые на чертежах пунктирной линией.

Теперь вернемся к нашему первоначальному шву. Нам по силам перевести это условное обозначение сварки в простой и понятный для человеческого уха текст:

Двусторонний тавровый шов методом ручной дуговой сварки в защитном углекислом газе с кромками без скосов, прерывистый с шахматным расположением, катет шва 6 мм, длина провариваемого участка 50 мм, шаг 100 мм, выпуклости шва снять после сварки.

Круглая форма стержней обусловила появление специального метода – ванного. Его применяют при стыковой сварке, когда торцы элементов прилегают друг к другу.

При организации других видов соединений (нахлесточного, крестообразного и таврового) необходимо держать электрод под правильным углом.

Основные требования

В местах сварки металл не должен терять прочность и пластичность. Некоторые стали, например, 35ГС, запрещено соединять данным методом, поскольку материал в зоне шва становится хрупким. Каркасы из таких стержней собирают с помощью вязальной проволоки или фиксаторов из пружинной стали.

Перед сваркой с арматуры удаляют грязь и пыль. При небольшом объеме работ ее зачищают до металлического блеска, что положительно отражается на качестве шва. На крупных стройках этого не делают, т.к. подобная подготовка влечет за собой существенное удорожание процесса и растягивание его во времени. Толщину электрода и сварочный ток подбирают так, чтобы избежать прожига стержня.

Способы сварки арматуры

Применяют ручную дуговую сварку, автоматическую и полуавтоматическую. Существует несколько вариантов расположения стержней один относительно другого.

Внахлест

К такому способу прибегают на участках, не подверженных большим нагрузкам. Придерживаются следующих рекомендаций:

Соединение арматурной стали внахлест.

Соединяют стержни одинаковой толщины.
Данный параметр (D) должен быть не менее 20 мм.
Минимальная длина нахлеста составляет 10D.
Стержни располагают горизонтально.

Встык

Этот тип соединения применяют для стержней диаметром 20-100 мм. Сварку осуществляют ванным способом:

Арматуру укладывают с небольшим зазором между торцами.
Ограничивают пространство между стержнями с 3 сторон накладками или специальной U-образной скобой.
Сварочным электродом оплавляют торцы, в результате чего в зазоре между ними образуется ванна расплавленного металла.
После его остывания накладки удаляют.

Сварка арматуры встык.

высокие прочность и надежность соединения (подходит для ответственных конструкций);
возможность вести работы в любом пространственном положении.

Недостаток – высокий расход электродов. Чтобы заполнить ванну между прутами толщиной 28 мм, понадобится 3 4-миллиметровых расходника. Если они плавятся последовательно, от мастера требуется умение быстро менять их. Проще закрепить все 3 электрода в специальной гребенке и варить ими одновременно.

Точечная контактная

Такую сварку применяют на автоматизированных производствах. Ее преимущество – высокая производительность. Недостатки:

большая энергоемкость;
потребность в специальном крупногабаритном оборудовании (может эксплуатироваться только в условиях промышленного предприятия).

Стержни зачищают до металлического блеска.
Зажимают в станке клещами с подключенными к ним электродами.
Подают короткий электрический импульс.

Точечная контактная сварка арматуры.

Арматуру можно накладывать друг на друга или соединять встык. Во втором случае действуют ограничения по диаметру:

Для гладких стержней – не менее 14 мм.
Для профилированных – не менее 32 мм.

При наложении стержней внахлест сварку производят в нескольких точках.

Крестообразная

Сварку выполняют строго в горизонтальном или вертикальном положении. Это обеспечивает плотный контакт арматуры и предотвращает вытекание расплавленного металла. Электрод держат под углом 30-45° к плоскости стержней.

Крестообразная сварка арматуры.

Данный вид сварки нельзя выполнять при отрицательных температурах воздуха.

Оборудование и материалы для сварки

Арматуру варят стандартными аппаратами для электродуговой сварки:

трансформаторными;
выпрямителями;
инверторами, в т.ч. бытовыми.

Газовую сварку не применяют.

Разовые и небольшие по объему работы производят ручным способом. Ему присущи такие недостатки:

требуется исполнитель с высокой квалификацией;
процесс занимает много времени;
характеризуется высокими расходами.

При серийном изготовлении каркасов в производственных условиях задействуют полуавтоматическую и автоматическую сварку. Это дает следующие преимущества:

возрастают качество и производительность работ;
снижаются себестоимость и требования к квалификации исполнителя.

В зависимости от того, какое оборудование имеется в наличии, применяют плавящиеся или тугоплавкие электроды.

Технология сварки арматуры

В качестве примера полезно рассмотреть соединение ванным методом. Действуют в следующем порядке:

Стержни подрезают гильотиной или болгаркой до нужной длины. Можно сварочным аппаратом, но это более затратный способ.
Удаляют с них грязь и пыль, концы на длину 3-4 см зачищают до металлического блеска. Затем их моют и обезжиривают.
Устанавливают арматуру в проектное положение. Максимально допустимое отклонение от соосности составляет 5% от толщины стержней. Величина зазора между торцами зависит от напряжения: 1,5D (диаметра электрода), если 220 В; и 2D, если 380 В.
Крепят в зоне соединения накладки или скобу, препятствующие растеканию металла. Стальные детали приходится оставлять, что приводит к удорожанию работ. Съемные керамические или графитовые накладки используют многократно. Их фиксируют проволокой или струбциной.
Если используют металлические накладки, их прихватывают к арматуре.
Чиркают расходником по одному из торцов и плавят его, совершая колебательные движения между стержнями арматуры. Догоревший электрод быстро меняют на новый и так до тех пор, пока ванна не будет заполнена.
Дожидаются остывания шва и проверяют его качество.

Скобу преимущественно используют при ручной сварке, керамические накладки – если применяют полуавтоматическую. Автоматы оборудованы медными ограничителями.

Схема сварки арматуры.

Электросварка в ванну

Ванная сварка – это эффективный и надежный метод неразъемного соединения армирующего слоя фундамента. При этом способе концы заготовок соединяются встык и располагаются в специальной металлической форме, сделанной с учетом диаметра стержня.

Затем сварщик заполняет сварочную ванну расплавленным металлом, при остывании которого получается надежное и прочное соединение прутков.

Перед работой необходимо зачистить края деталей щеткой и подобрать ванночку подходящего диаметра. Ванночки изготавливаются в промышленных условиях и выпускаются в соответствии с сечением арматуры.

Возможно, изготовление таких приспособлений самостоятельно из листового металла толщиной около 2 мм. Главное, оставить небольшие зазоры для прохода расплава и полного заполнения ванны.

Затем арматуру выкладывают на ровную поверхность, вкладывают концами в ванночку и поджимается струбцинами для сварки. Детали сваривают и дают шву остыть.

Проверка прочности готовой конструкции

Качество швов проверяют:

Визуально. Осматривают соединение на предмет трещин, сквозных прожогов, подрезов, непроваров, пор и кратеров.
Гамма-дефектоскопией. Метод для выявления внутренних дефектов (непроваров, пор, микротрещин, неметаллических включений).
Простукиванием молотком или сбрасыванием каркаса на пол с высоты в 1-1,5 м (тест на прочность).

Техника безопасности

С целью защиты глаз и кожи от жесткого ультрафиолетового излучения и капель расплавленного металла сварщик использует средства индивидуальной защиты:

щиток с темным стеклом;
спецодежду;
рукавицы.

Работы проводят с соблюдением правил электробезопасности.

Особенности сварочных работ на высоте

Если монтаж ведется с применением оборудования для промышленного альпинизма, оно должно быть усилено стальной цепью или тросом. Такие работы запрещено проводить в условиях плохой видимости:

в темноте;
в тумане;
в снегопад.

В остальных случаях применяют строительное оборудование или специально смонтированные конструкции, позволяющие закрепиться страховочным поясом.

При выполнении работ в нескольких точках на разной высоте монтируют ограждения, препятствующие падению на нижерасположенных работников инструмента, капель расплава, электродов.

Сварщик должен иметь:

Сумку для инструмента.
Пенал для электродов.
Огнестойкую тару для огарков.

Использовать электрооборудование в дождь или снег, если оно не защищено навесом.
Бросать огарки вниз.

Сварочные работы на высоте требуют особой техники безопасности.

Читайте также: