Содержание
Армирование – ответственная часть устройства всех монолитных конструкций, от которого зависит долговечного и надежного будущего строения. Процесс заключается в создании каркаса из металлических стержней. Он размещается в опалубку и заливается бетоном. Чтобы создать этот каркас, прибегают к вязке или сварочным работам. При этом большую роль при вязке играет правильно рассчитанный нахлест для арматуры. Если он недостаточный, то соединение окажется недостаточно прочным, а это сказывается на эксплуатационных характеристиках. Поэтому важно разобраться, какой именно делать нахлест при вязке.
Виды соединений
Существует два основных метода крепления арматуры, согласно строительным нормам и правилам (СНиП), а именно пункту 8.3.26 СП 52-101-2003. В нем прописано, что соединение стержней может выполняться следующими типами стыковки:
- Стыковка прутьев арматуры без сварки, внахлест.
- внахлест с использованием деталей с загибами на концах (петли, лапки, крюки), для гладких прутьев используются исключительно петли и крючки;
- внахлест с прямыми концами арматурных прутьев периодического профиля;
- внахлест с прямыми концами арматурных прутьев с фиксацией поперечного типа.
- Механическое и сварное соединение.
- при использовании сварочного аппарата;
- с помощью профессионального механического агрегата.
Требования СНиП указывают на то, что бетонное основание нуждается в установке минимум двух неразрывных каркасов из арматуры. Их делают посредством фиксации стержней внахлест. Для частного домостроения подобный способ используется чаще всего. Это связано с тем, что он доступный и дешевый. Созданием каркаса может заняться даже новичок, так как нужны сами прутья и мягкая вязальная проволока. Не нужно быть сварщиком и иметь дорогостоящее оборудование. А в промышленном производстве чаще всего встречается метод сварки.
Обратите внимание! Пункт 8.3.27 гласит, что соединения арматуры внахлест без применения сварки, используется для стержней, рабочее сечение которых не превышает 40 мм. Места с максимальной нагрузкой, не должны фиксироваться внахлест вязкой или сваркой.
Соединение прутьев методом сварки
Нахлест стержней методом сварки используется исключительно с арматурой марки А400С и А500С. Только эти марки считаются свариваемыми. Это сказывается и на стоимости изделий, которая выше обычных. Одним из распространенных классов является класс А400. Но сращивание изделий ими недопустимо. Нагреваясь, материал становится менее прочным и теряет свою устойчивость к коррозии.
В местах, где есть перехлест арматуры, сваривание запрещается, несмотря на класс стержней. Почему? Если верить зарубежным источникам, то есть большая вероятность разрыва места соединения, если на него будут воздействовать большие нагрузки. Что касается российских правил, то мнение следующее: использовать дуговую электросварку для стыковки разрешается, если размер диаметров не будет превышать 25 мм.
Важно! Длина сварочного шва напрямую зависит от класса арматурного прута и его диаметра. Для работы используют электроды, сечение которых от 4 до 5 мм. Требования, регламентированные в ГОСТах 14098 и 10922, сообщают, что делать нахлест методом сварки можно длиной меньше 10 диаметров арматурных прутьев, используемых для работ.
Стыковка арматуры методом вязки
Это самый простой способ обеспечить надежную конструкцию из арматурных прутьев. Для этой работы используется самый популярный класс стержней, а именно, А400 AIII. Соединение арматуры внахлест без сварки выполняется посредством вязальной проволоки. Для этого два прутка приставляются друг к другу и обвязываются в нескольких местах проволокой. Как говорилось выше, согласно СНиП, есть 3 варианта фиксации арматурных прутьев вязкой. Фиксация прямыми концами периодического профиля, фиксация с прямыми концами поперечного типа, а также пользуясь деталями с загибами на концах. 
Выполнять соединение прутьев арматуры внахлест абы как нельзя. Существует ряд требований к этим соединениям, чтобы они не стали слабым местом всей конструкции. И дело не только в длине нахлеста, но и других моментах.
Важные нюансы и требования для соединения вязкой
Хоть процесс соединения прутьев с использованием проволоки проще, чем их соединение сварочным аппаратом, назвать его простым нельзя. Как любая работа, процесс требует четкого соблюдения правил и рекомендаций. Только тогда можно сказать, что армирование монолитной конструкции выполнено правильно. Занимаясь соединением арматуры с нахлестом методом вязки, следует обращать внимание на такие параметры:
- длина накладки прута;
- местонахождение места соединения в конструкции и его особенности;
- как перехлесты расположены один к другому.
Мы упоминали, что размешать арматурный стык, сделанный внахлест, на участке с самой высокой степенью нагрузки и напряжения нельзя. К этим участкам относятся и углы здания. Получается, что нужно правильно рассчитать места соединений. Их расположение должно приходиться на участки железобетонной конструкции, где нагрузка не оказывается, или же она минимальная. А что делать, если технически соблюсти это требование невозможно? В таком случае размер нахлеста прутьев зависит от того, сколько диаметров имеет арматура. Формула следующая: размер соединения равен 90 диаметров используемых прутьев. Например, если используется арматура Ø20 мм, то размер нахлеста на участке с высокой нагрузкой составляет 1800 мм.
Однако техническими нормами четко регламентированы размеры подобных соединений. Нахлест зависит не только от диаметра прутьев, но и от других критериев:
- класс используемой для работы арматуры;
- какой марки бетон, используемый для заливки бетона;
- для чего используется железобетонное основание;
- степень оказываемой нагрузки.
Нахлест при разных условиях
Так какой же нахлест арматуры при вязке? Какие есть точные данные? Начнем с рассмотрения примеров. Первый фактор, от которого зависит нахлест – это диаметр прутьев. Наблюдается следующая закономерность: чем больше диаметр используемой арматуры, тем больше становится нахлест. Например, если используется арматура, диаметром 6 мм, то рекомендуемый нахлест составляет 250 мм. Это не означает, что для прутьев сечением в 10 мм он будет такой же. Обычно, используется 30-40 кратноя величина сечения арматуры.
Итак, чтобы упростить задачу, используем специальную таблицу, где указан, какой нахлест используется для прутьев разного диаметра.
| Диаметр используемой арматуры А400 (мм) | Количество диаметров | Предполагаемый нахлест (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 |
| 40 | 38 | 1580 |
С этими данными каждый сможет выполнить работу правильно. Но есть еще одна таблица, указывающая на нахлест при использовании сжатого бетона. Он зависит от класса используемого бетона. При этом чем выше класс, тем разбежка стыков арматуры меньше.
| Сечение арматуры А400, которая используется для работы (мм) | Длина нахлеста, в зависимости от марки бетона (мм) | |||
| В20 (М250) | В25 (М350) | В30 (М400) | В35 (М450) | |
| 10 | 355 | 305 | 280 | 250 |
| 12 | 430 | 365 | 355 | 295 |
| 16 | 570 | 490 | 455 | 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 |
Что касается растянутой зоны бетона, то в отличие от сжатой зоны, нахлест будет еще больше. Как и в предыдущем случае, с увеличением марки раствора длина уменьшается.
| Сечение арматуры А400, которая используется для работы (мм) | Длина нахлеста, в зависимости от марки бетона (мм) | |||
| В20 (М250) | В25 (М350) | В30 (М400) | В35 (М450) | |
| 10 | 475 | 410 | 370 | 330 |
| 12 | 570 | 490 | 445 | 395 |
| 16 | 760 | 650 | 595 | 525 |
| 18 | 855 | 730 | 745 | 590 |
| 22 | 1045 | 895 | 895 | 775 |
| 25 | 1185 | 1015 | 930 | 820 |
| 28 | 1325 | 1140 | 1140 | 920 |
| 32 | 1515 | 1300 | 1185 | 1050 |
| 36 | 1895 | 1625 | 1485 | 1315 |
Если правильно расположить нахлест друг относительно друга и сделать его нужной длины, то скелет основания получит значительные увеличения прочности. Соединения равномерно распределяются по всей конструкции.
Согласно нормам и правилам (СНиП), минимальное расстояние между соединением должно составлять 61 см. Больше – лучше. Если не соблюдать эту дистанцию, то риск, что конструкция при сильных нагрузках и в ходе эксплуатации будет деформироваться, возрастает. Остается следовать рекомендациям, для создания качественного армирования.
Верно рассчитанный нахлест арматуры при вязке влияет на итоговое качество конструкции. Надежность такого метода оспорить сложно, однако в процессе работы присутствуют определенные нюансы, при несоблюдении которых результат соединения может оказаться хрупким и недолговечным. Это также может повлиять на скорость затвердевания бетона, что сильно размягчит основание.
Зачем необходимо соблюдать нормы нахлеста арматуры при вязке
При заливке фундамента дома или при возведении любого другого бетонного сооружения (колонны или монолитного блока) насущным остается вопрос прочности и долговечности конструкции. При соблюдении всех строительных норм, дополнительный металлический каркас сильно укрепит конструкцию и сделает ее долговечной, а основание неподверженным влиянию природных условий и времени.
В случае несоблюдения правил, фундамент дома может вскоре обвалиться, что приведет не только к потере большого количества материалов, но и к человеческим жертвам. Это связано с тем, что неверно рассчитанный нахлест арматуры ведет к незатвердеванию бетона в некоторых местах, что приводит к ослабеванию всей конструкции в целом. Для постройки крепкого и надежного каркаса используют несколько способов, в том числе вязку, для которой необходимо использовать нахлест.
Величина нахлеста при соединении арматуры по СНИП
Санитарные Нормы и Правила от 2003 года (сокращенно СНиП) описывают все виды соединений арматур, существующих на данный момент. Стыки внахлест создаются без использования сварочных аппаратов, этим они отличаются от механических (для которых используют муфты и специальное оборудование) и сварных (для которых соответственно нужен сварочный аппарат). Стыки внахлест существуют трех типов:
- Стержни с крюками, лапами (загибами) на концах.
- Стержни, у которых прямой конец (с приваркой или монтажом на пересечении арматур).
- Стержни с прямыми концами (профильные).
Санитарные Нормы и Правила от 2003 года рекомендуют соединять внахлест арматуры сечением до 40 мм. В свою очередь, мировой аналог строительных норм, а именно ACI 318-05 утверждает максимальное допустимое значение сечения стержней 36 мм. Обусловлено это отсутствием доказательной базы надежности соединений большего диаметра, так как испытания не проводились. Также во время вязки, стоит оставлять определенное свободное пространство вокруг нахлеста.
Надо учитывать, что минимальное расстояние, которое нужно оставить для запаса, как по горизонтали, так и по вертикали составляет 25 мм. Однако, если само сечение арматуры больше 25 мм, то и запас нужно рассчитывать, согласно шагу диаметра. Наибольшим расстоянием между элементами является 8 сечений стержня. Но при использовании в вязке проволоки расстояние сокращается до 4 сечений.
Не рекомендуется использовать вязку на участках наибольшего давления, так как место соединения не рассчитано на подобные нагрузки, а лишь на крепление арматур и поддержание их в качестве единой конструкции.
Таблица нахлеста арматуры
Величина напуска арматуры в мм
| Диаметр арматурной стали А400 | Величина нахлеста |
| 10мм | 300мм |
| 12мм | 380мм |
| 16мм | 480мм |
| 18мм | 580мм |
| 22мм | 680мм |
| 25мм | 760мм |
| 28мм | 860мм |
| 32мм | 960мм |
| 36мм | 1090мм |
Нахлест арматуры при разных условиях
Места состыковки арматуры и расположение решетки должен определять проектировщик, а не строители. Так как общая картина проекта, а также знание о величине нагрузки в разных местах известны только ему. В противном случае конструкция может быть нарушена.
Например, во время армирования колонны, следует придерживаться нескольких принципиально важных шагов:
- Выпуск необходимо согнуть на немного большую длину, чем сечение арматуры (для диаметра 16мм — это 20мм).
- Сгибать арматуру необходимо без нагрева, а с помощью специальных средств, которые смогут обеспечить нужный радиус загиба.
- Радиус загиба необходимо указать в проекте и сделать на нем акцент, так как строители вряд ли будут делать это без поручения.
Нормы расхода арматуры на нахлест
Необходимая длина стержней арматуры различается по нескольким критериям:
- Для арматуры работающей на сжатие, необходимая длина будет следующей. Так, для арматур диаметра 6 мм — длина 20-22см; 8мм — длина 20-29см; 10мм — длина 25-36см; 12мм — длина 30-43см; 14мм — длина 35-50см.
- Для арматур работающих на растяжение, требуемая длина нахлеста стержней должна быть больше. Например, для диаметра 6 мм — длина 20-29см; 8мм — длина 27-38см; 10мм — длина 33-48см; 12мм — длина 40-57см; 14мм — длина 46-67см.
Чем выше класс бетона по прочности, тем меньше должна быть длина стержней для нахлеста. Исключениями являются только арматуры 20, 28 и 32 мм. При классе прочности бетона B35 длина стержней должна составлять 655, 920 и 1050 мм соответственно.
Важные нюансы и требования для соединения вязкой
Процесс соединения арматур с помощью проволоки кажется намного более легким, чем вариант со сваркой или же использование спрессованных муфт и специальных аппаратов. Однако он также имеет свои тонкости и нюансы. Надо учитывать, что не стоит соединять арматуры в местах с повышенной нагрузкой (например, углы зданий). Более того, желательно, чтобы в месте вязки нагрузки вообще не было. Если же технически нет возможности соблюсти это требование, то стоит пользоваться простой формулой: Размер соединения=90*Сечение используемых прутьев.
Также необходимо обращать внимание на основные параметры:
- длину накладки прута;
- местонахождение соединения и особенности данного места;
- расположение нахлестов по отношению друг к другу.
Между соседними местами соединения стрежней арматуры должно быть расстояние, которое можно рассчитать по формуле: Расстояние=1.5*Длину нахлеста, однако получившаяся величина должна быть не меньше 61см.
Также не стоит забывать, что размеры таких соединений регламентированы техническими нормами и нахлест зависит не столько от сечения арматур, сколько от:
- марки бетона, который используется для заливки;
- цели использования соединений;
- класса эксплуатируемой арматуры;
- нагрузки, оказываемой на основание.
Факты, формулы и цифры, изложенные в СНиПе дают представление о том, как именно делать вязку арматур для построения крепкого и надежного каркаса. Эти знания необходимы владельцам дачных участков, которые хотят что-то построить своими силами.
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.
