Особенности технологии методом сварки
Изменение свойств у свариваемого материала может оказаться несущественным для несущей способности фундамента. Соблюдение технологии работ, подбор марки материалов позволяют значительно сократить срок монтажа. На удаленных площадках практикуется предварительно варить следующие элементы:
- Каркас;
- Сетку;
- Стержни.
Их собирают в плитовой, ленточный фундамент или вертикальными колоннами (столбами).
На площадке можно не только удобно расположиться сварщику, но провести осмотр качества шва, соблюдения геометрических параметров каркаса, дефектов, искривлений.
Для увеличения площади соприкосновения круглых прутков используют спрямление поверхности в месте контакта шлифовальным инструментом. Способ не приводит к чрезмерному перегреву металла.
Сборка фрагментов в целую конструкцию, выполняется внахлест из расчета не менее 10 диаметров прута.
Перед сваркой проводится очистка поверхности от ржавчины, окалины, грата, грязи.
Различия маркировки арматуры
На рынке можно встретить как старую маркировку изделий Ст3, так и по новым стандартам – начинающуюся с буквы А (марки А400С, А500С). Они относятся к свариваемому классу.
Использовать: распространенный класс A400 AIII – недопустимо, так как при сильном нагреве их металл значительно утрачивает свою прочность и стойкость к коррозии. Такую марку вяжут.
Электроды на практике выбирают по отношению к диаметру свариваемых фрагментов. Если Ø больше 14 мм, то электрод берем 4 мм, если меньше – 3 мм.
Способы сварки
Наиболее распространенный метод электрической дуги с плавной регулировкой силы тока (инверторный). Сборка может исполняться такими методами:
- Стыковым;
- Внахлест;
- Тавровым;
- Крестовым.
Встык и тавр (торец упирается в арматуру под углом 90°) лучше не применять из-за малой прочности на изгиб. Эти методы состыковки используются только при отсутствии других вариантов. В длину пруты свариваются внахлест, а поперечины накладываются крестом. По американскому стандарту крестовые пересечения не варятся. Посмотрите видео, как армировать фундамент.
Проверка качества
Чтобы предварительно определить, какой получится шов, сваривают два небольших отрезка стержней. Остывшее соединение осматривают на наличие трещин, глубину проплавления тела, качество образовавшегося шлака. Если хотя бы один из параметров вызывает сомнения, то необходимо изменить настройки силы тока в сварочном аппарате или заменить электроды:
- Электрод прилипает – увеличиваем ток;
- Не прилипает, а сразу выжигает поверхность – уменьшаем ток;
- Трудно поймать дугу, чтобы не прожечь стержень – взять электрод меньшего диаметра;
- Электрод горит козырьком, шлак пенится – значит некачественный, заменить.
Недостатки
К прямому недостатку относится жесткость конструкции. Вот почему это не дает возможности возводить этим способом фундаменты на всех видах грунтов. На подвижных грунтах в опорном поясе возможно появление излишних напряжений, приводящих к трещинам и неравномерному распределению нагрузки с неблагоприятными последствиями для всего здания.Неаккуратная заливка бетонной массы может привести к разрыву,перекосу сварной конструкции.
Вероятные недостатки вызываются нарушениями технологии во время выполнения операций, параметров сварочного оборудования и человеческого фактора в лице исполнителя (производителя) работ. Все это, даже имея скрупулезно рассчитанный проект, требует неусыпного контроля и поэтапных проверок выполнения всех операций.
Факторы, которые определяют прочность фундамента
Фундамент представляет собой несущую строительную конструкцию, которая является важнейшей частью любого жилого или коммерческого здания. Такая роль фундамента связана с тем, что его основной функцией является равномерное распределение нагрузки, оказываемой на основание стенами строительной конструкции и грунтом. Поэтому от качества фундамента напрямую зависит не только внешний вид дома, но и его долговечность.
Армирование фундамента увеличивает прочность и надежность в десятки раз.
В свою очередь, качество указанной несущей строительной конструкции зависит от целого ряда важных факторов. Так, одним из ключевых аспектов, определяющих эффективность фундамента с точки зрения соответствия его несущей способности нагрузке, которую будет оказывать на него планируемое к постройке здание, является правильность осуществления расчетов, определяющих характеристики фундамента
Осуществляя такие расчеты, специалист, занимающийся проектированием этой конструкции, должен принимать во внимание не только собственно нагрузку, которую ей придется нести, но и действие различных внешних факторов
В первую очередь воздействие на фундамент оказывают природные факторы, например, такие как глубина промерзания грунта, уровень грунтовых вод и другие. Все они должны быть учтены при осуществлении расчета фундамента с тем, чтобы впоследствии действие указанных факторов не оказало критического негативного влияния на его прочность.
Схема армированного ленточного фундамента.
Однако, даже если все расчеты, осуществленные специалистом при проведении проектных работ, были верны, не меньшее значение имеет качество их реализации на практике. Речь идет о выполнении строительных работы по закладке фундамента, которые требуют высокой квалификации и существенного опыта от специалистов, которые будут осуществлять указанные строительные работы.
Так, например, нарушение технологии заливки бетона, который является одним из наиболее распространенных строительных материалов, используемых при устройстве несущей фундаментальной конструкции, может привести к появлению трещин, которые, в свою очередь, при отсутствии должного ремонта повлекут за собой частичное или полное разрушение всего здания.
Вязать или варить – применяемые методы соединения прутков арматуры
Вязка каркаса по своей сути является наиболее простым способом соединения
Профессиональный подход к сооружению фундамента гарантирует длительный срок эксплуатации здания. Прочная основа сохраняет целостность, так как устойчива к появлению трещин в результате усадки грунта. Обеспечение прочности фундамента с помощью пространственной рамы – серьезная задача
Важно тщательно продумать конструктивные особенности армированной конструкции, для изготовления которой могут использоваться стальные стержни или металлическая сетка
Для небольших зданий в качестве фундамента часто используют основание ленточного типа. При условии правильного изготовления оно обеспечивает устойчивость строений на протяжении длительного времени. Нельзя сформировать надежную основу, заливая фундамент бетонной смесью без дополнительного армирования. В этом случае в результате деформации через некоторый промежуток времени он растрескается.
При закладке основания соединение арматуры может производиться двумя основными способами: сваркой или связкой
Правильно выполненное армирование позволяет предотвратить преждевременное нарушение целостности основы. Сортамент арматуры при этом определяется расчетным путем.
Применение стальных стержней позволяет:
- значительно повысить прочность фундамента;
- обеспечить равномерное распределение действующих усилий;
- демпфировать реакцию почвы в результате морозного пучения;
- обеспечить длительный срок эксплуатации строения.
Организация работ
Приступая к работам по созданию армированного каркаса методом вязки, заблаговременно приобретите необходимые инструменты и материалы. Придерживаясь несложных рекомендаций, вы быстро освоите технику соединения и сможете качественно выполнить поставленные задачи:
Расположите нижний ряд горизонтальных элементов конструкции на небольшом расстоянии от поверхности грунта – 4/6 см. Для обеспечения требуемого зазора подойдут деревянные или пластиковые подкладки. Их задача – не допустить соприкосновения каркаса с почвой.
Установите вертикальные элементы на фиксированном расстоянии друг от друга. Соблюдайте равномерность шага. Обеспечьте неподвижность прутков с помощью фиксирующих приспособлений. Оградите металл от контакта с грунтом, неметаллическими подстаканниками
Важно выполнить это требование, чтобы избежать коррозии арматуры в дальнейшем. Сам процесс вязки отличается тем, что его можно производить как непосредственно на месте возведения здания, так и в специальном цеху
Приступайте к фиксации элементов каркаса
Особое внимание обращайте на надежность соединений
Они должны выдержать этап заливки бетонной смесью, не смещаясь.
При сооружении армирующего каркаса в несколько ярусов соблюдайте равновеликие расстояния между горизонтальными и вертикальными элементами
Проведите дополнительное крепление углов конструкции – они имеют тенденцию сдвигаться во время заливки. Проследите, чтобы угловые части арматуры были загнуты внутрь, а не выступали за рамки основания.
Соблюдайте, заложенные в технических условиях, требования по выбору марок и сортаментов материалов.
Проведите несложные испытания каркаса на прочность после завершения работ. Положите на верхний ярус конструкции доску и пройдите по ней – каркас должен оставаться неподвижным под действием человеческого веса.
Непосредственно перед заливкой бетонным раствором проведите дополнительную фиксацию всей конструкции, чтобы предотвратить отклонения по вертикали.
Правила подбора электродов
Для сварения арматурных прутков рекомендуется использоваться электроды марок Э42, СМ-11, АНО-5, АНО-6, ВСЦ-4, УОНИ-13. Преимущества — высокое качество сварного шва, минимальный расход во время сварочных работ, хорошая температурная устойчивость, отсутствие коррозийного риска. Электроды этих марок могут работать при низких температурах окружающей среды, что будет весьма кстати в зимнее время. Для сварения стандартной арматуры диаметром 5-10 миллиметров применяются электроды диаметром 2-4 миллиметра. Для более крупных запчастей применяются электродные детали диаметром 4-6 миллиметров.
Также не забудьте проконтролировать силу сварочного тока:
- Для работы с популярными электродами диаметром 3 мм марки Э42 или СМ-11 лучше применять ток силой от 100 до 150 ампер. Для более толстых электродов силу тока нужно увеличить до 150-220 ампер (4 мм) или до 180-290 ампер (5 мм).
- Электроды АНО-5 и АНО-6 диаметром 4 мм варятся с помощью тока, сила которого составляет 170-220 ампер. Если диаметр составляет 5 мм, то силу тока нужно увеличить на 40-60 ампер.
- Маломощные электроды ВСЦ-4 варятся с помощью небольшого тока — 90-100 ампер (диаметр 3 миллиметра) или 120-150 ампер (диаметр 4 миллиметра).
- Также на рынке Вы можете встретить новые электроды марки УОНИ-13. Их следует варить слабым током — для устройств диаметром 2 миллиметра нужно применять ток силой 30-50 ампер. За каждый дополнительный миллиметр диаметра нужно увеличить силу тока на 50-70 ампер.
Преимущества и недостатки
Сварка арматуры в фундаментах зданий имеет несколько важных достоинств:
- Жесткость соединений. В отличие от вязальной проволоки, которая подвержена растяжению, сварка обеспечивает жесткое и неподвижное крепление арматурных прутьев. Каркасы, сконструированные при помощи этого метода, способны выдерживать огромные статические нагрузки.
- Относительно низкая трудоемкость работ. На обвязку арматурного каркаса может потребоваться в 2-3 раза больше времени и трудовых ресурсов, чем на проведение сварочных работ. Использование электросварки позволяет ускорить строительный процесс без ущерба качеству работ (при условии, что армированием фундамента занимаются сварщики с высокой квалификацией).
- Повышение несущей способности основания. Это имеет решающее значение при строительстве тяжелонагруженных фундаментов, на которых возводятся многоэтажные постройки жилого, промышленного, коммерческого или другого назначения. Также сварка лучше подходит для соединения арматурных стержней большого сечения (от 30 мм и более), при работе с которыми затруднительно использовать обвязку.
Поэтому их надежность во многом зависит от свойств породы. Также при ошибках, допущенных в процессе сварки, могут произойти необратимые изменения в структуре металла, поэтому к профессионализму и компетентности сварщиков предъявляются повышенные требования.
Способы соединения арматуры
Поскольку арматурный каркас собирается непосредственно на строительной площадке – для оперативного выполнения этой части работ используются простейшие способы соединения стержней. Самым распространенным и надежным принято считать вязку арматуры посредством предварительно отожженной мягкой проволоки.
Способы соединения арматуры: 1 – вязка, 2 – сварка, 3 – пластиковые хомуты.
Технология такого соединения предельно проста, но для многих новичков в строительных делах она неприемлема из-за отсутствия соответствующих навыков. Поэтому некоторые из них предпочитают выбрать второй вариант соединения, при котором потребуется запастись сварочным оборудованием. Такой подход еще раз вынуждает обратиться к основному вопросу данной статьи: а допускается ли варить арматуру под фундамент и не приведет ли это к его ослаблению?
Особенности вязки
Чтобы определиться с выбором метода сборки армирующей конструкции – следует подробнее ознакомиться с процедурой вязки. Этот способ относится к универсальным приемам соединения прутьев, пригодным как для стальной, так и для стеклопластиковой арматуры. Функцию крепящего элемента при этом методе сборки выполняет отожженная проволока диаметром порядка 0,8-1,5 мм. Расход вязальной проволоки варьирует в пределах от 5 до 20 кг на тонну металла.
Перед началом работ потребуется приготовить короткие отрезки длиной около 25-30 см и специальный крюк для вязки арматуры. Последовательность действий следующая.
- Сначала проволока складывается вдвое.
- Затем образовавшаяся петля перекидывается вокруг сборных элементов.
- В завершении она захватывается крючком и несколько раз проворачивается, образуя скрутку.
Вся процедура при наличии навыков выполняется за считанные секунды, а научиться этому удается довольно быстро. На видео ниже представлен пример того, как правильно вяжется арматура и какой скорости может достичь профессиональный арматурщик.
Основное достоинство вязки – возможность работать в отсутствии электропитания. Единственное требование в этом случае – хорошая освещенность зоны монтажа. К плюсам метода, относят и дешевизну проволочных заготовок (электроды и аренда сварочного агрегата обойдутся намного дороже). Поэтому профессиональные строители чаще вяжут арматуру, а не сваривают, при сборке стальных каркасов для армирования ленточных фундаментов и других железобетонных конструкций.
Достоинства и недостатки сварки
При определенных условиях сварка каркаса представляется более надежным вариантом решения поставленной задачи. Но при этом ее применение, как правило, ограничивается сложностями климатического характера (сильный дождь, например) или отсутствием электрической подводки. С другой стороны, в отличие от вязки в нормальных условиях сварка может применяться повсеместно (помимо ситуации с тонкими стержнями).
Многие начинающие строители основной причиной сложности использования этого метода считают дороговизну оборудования, в комплект которого входят следующие наименования:
- Сварочный агрегат.
- Несколько упаковок электродов нужного типа.
- Комплект средств защиты сварщика (включая очки и спецодежду).
Во время выполнения работ важно строгое соблюдение требований техники безопасности. Чтобы исключить возможность получения ожога – нужно будет запастись индивидуальными средствами защиты (маской, рукавицами и специальным рабочим снаряжением). В определенных условиях исполнителю потребуется получить наряд-допуск на проведение работ повышенной опасности
В определенных условиях исполнителю потребуется получить наряд-допуск на проведение работ повышенной опасности.
Каких-либо противопоказаний к использованию сварки при сборке каркасов не существует. Кроме того, в соответствие с указаниями нормативных документов при работе на фундаментных конструкциях с арматурными стержнями увеличенного размера, этот способ – единственно допустимый. Так как конструкции каркасов из арматуры диаметром 32 мм и выше получаются слишком массивными, из-за чего проволочные скрутки не всегда способны выдерживать возросшие нагрузки.
Соединение арматуры сваркой: можно ли сваривать?
Для надежного соединения элементов арматурных каркасов для фундамента используется контактная сварка ванным способом.
Сварной арматурный каркас для фундамента
Стыковка стержней может производиться и другими методами, которые имеют свои преимущества и недостатки.
Плюсы и минусы сварки арматуры для фундамента
Сварка арматуры для создания каркасов с помощью контактной сварки имеет один существенный недостаток – понижение прочностных характеристик стержней в зоне разогрева.
Такое явление связанно с тем, что прочность стержней обеспечивается за счет предварительной закалки их структуры, а электроды при выполнении контактной сварки приводят к отпуску стали. В результате арматура для создания каркасов становится более хрупкой.
Кроме того полученное сварное соединение плохо реагирует на изгибы. Так, структура стержней марки а500с может деформироваться на этапе уплотнения бетона фундамента при использовании вибраторов.
Арматура марки a500с
При использовании сварки стержней ванным способом хрупкий шов может разрушиться при создании фундамента на податливых видах грунтов.
Если происходит просадка конструкции, то арматура из стали марки а500с подвергается изгибающим усилиям.
Это приводит к разрушению сварных соединений каркасов. В связи с этим не рекомендуется сваривать арматуру для фундамента на болотистых местностях.
Основное преимущество контактной стыковой сварки ванным способом заключается в высокой скорости проводимых работ
Особенно важно это при больших строительных объемах
Изготовление каркасов можно проводить, размещая прутья из стали марки а500с в продольном и поперечном направлениях.
Сваривать каркас можно в местах пересечения стержней. Преимущества соединения стержней из стали марки а500с контактной сваркой ванным способом заключаются в:
- низкой стоимости расходных материалов;
- малых временных затратах;
- возможности получения каркасов высокой прочности.
Как выбрать свариваемую арматуру?
Для создания каркасов бетонных фундаментов можно использовать арматуру из стали марки а500с. В большинстве случаев сваривать их необходимо контактной сваркой ванным способом.
Рекомендуется использовать изделия из стали с круглым сечением, а для неглубокого ленточного фундамента можно использовать пластины прямоугольной формы.
Выбор арматуры осуществляется по диаметрам. На современном рынке представлены стержни с сечением от 5 до 32 мм.
Следует учитывать, что чем больше сечение стержней, тем более прочным будет каркасное соединение.
Стоимость таких стержней будет дороже обычных, а потому выбор нужно делать с учетом прочности изделий и их стоимости.
Производя выбор стержней для фундамента, особое внимание уделяется их длине, с учетом которой можно просчитать расход изделий. Сейчас можно приобрести арматуру с показателями длины в 6, 9 или 11,7 м, а для ее гибки использовать специальный станок
Сейчас можно приобрести арматуру с показателями длины в 6, 9 или 11,7 м, а для ее гибки использовать специальный станок.
Выбор представленных изделий из стали должен быть обусловлен типом фундамента, а также характеристиками почвы.
Чем выше будет показатель несущей способности грунта, тем меньшего сечения арматуру можно использовать.
Для частного строительства можно использовать изделия с диапазоном сечений от 10 до 16 мм. Для фундамента, возведенного на слабонесущем грунте лучше применять изделия с толщиной не менее 16 мм.
Технологическая карта каркаса и расход арматуры
Технологическая карта значительно упрощает процесс сварки арматурных изделий встык. Она включает в себя данные об особенностях технологии стыковой сварки, порядке установки каркасов для фундамента и расположении стержней.
Кроме того технологическая карта позволяет с легкостью просчитать расход материалов. В ней можно описать сферу применения и организацию выполнения всего спектра работ.
Технологическая карта может включать в себя требования к скорости и качеству работ, сведения о приемке и.т.д.
Технологическая карта арматурного каркаса фундамента
Для подсчета расхода арматуры необходимо знать точные размеры фундамента и его тип. Наибольший расход стержней имеет фундамент плиточного типа.
data-ad-client=»ca-pub-8514915293567855″data-ad-slot=»1955705077″>
Наряду с этим расход изделий из стали марки а500с наиболее минимален при возведении ленточных и свайных оснований.
Для примера можно рассмотреть фундамент, глубина которого равна 0,7 м при ширине в 0,3 м. Просчитывая расход, следует учитывать, что армирование производится с помощью 4-х прутьев из стали марки а500с.
Как правильно производить сварку
Строительство фундаментной основы влияет на прочность всего сооружения, для этого при проведении сварочных работ нужно свести к минимуму потери свойств арматуры. Подготовка к работе начинается с выбора электродов, для прутьев диаметром 14 мм используют (АНО-21), (То). Приобрести электроды можно в специализированном магазине. После варки каждого стыка надо подождать полного остывания и проверить на наличие микротрещин, если дефект отсутствует — работа выполнена качественно.
Сварщики для увеличения плотности прилегания арматуры используют метод зачистки металлических окончаний с помощью шлифовки или зачистки. Системы сварочного соединения бывают четырех видов:
- крестовое;
- тавровое;
- внахлест;
- стыковое.
Тавровый метод лучше не применять, так как прочность на изгибе будет низкой, соответственно качество фундаментной ленты снижается.
Выбор арматуры
При воздействии сварочной дуги поверхность и структура металла меняется, в результате снижается характеристика прочности. В случае использования крупных прутьев арматуры, материал существенно не повлияет на фундаментную основу. Если применяются небольшие отрезки, стоит учесть изменения структуры металла при нагревании. Основная цель в проведении сварки арматуры — снизить пагубное влияние высоких температур в местах соединения.
В строительной индустрии ни одно возведение малоэтажных или высотных домов не обходится без использования арматуры. Для правильного расчета армировки частного дома, можно отталкиваться от типичных схем, используя метод укладки четырьмя или шестью стальными прутьями. Расчет диаметра зависит от конструктивных особенностей будущего здания. В строительстве одноэтажных или двухэтажных домов зачастую используют стержни диаметром 8 мм, это вполне достаточно для формирования ленточного фундамента.
Стальные прутья должны быть одинаковыми, если материал разного сечения, нижние ряды следует конструировать стержнями большего диаметра. При подсчете стержневого материала, необходимо учитывать допуск при стыковке. Необходимо:
- составить схему расположения прутов в фундаменте, затем учитывая длину стержней, проводится подсчет стыков;
- к полученной цифре прибавляют 10-15%, так получается достаточное количество продольной арматуры.
Если арматура после проведения работ осталась, переживать по этому поводу не надо, в процессе строительства данный материал пригодится.
Материалы и оборудование
В строительстве частных домов применяют стальную арматуру диаметром 5-8 мм, от ее размера зависит выбор нагрузки. Ребристые пруты используют в качестве основного элемента армирующей конструкции, а гладкие — для скрепления ребристых стержней. Сварка проводится разными способами. Сварщик в работе с прутами большого диаметра применяет электроды, состав которых похож на структуру самой арматуры. Для работы необходимо подготовить:
- сварочный трансформатор;
- инвертор или другие источники подачи тока.
Чтобы выполнить работу, необходимо иметь сварочное оснащение и профессиональные навыки. Если сварщик использует полуавтоматический агрегат, рекомендуется применять проволоку диаметром 0,3 — 1,6 мм.
Тонкости сварочных работ
Качество сварочных работ зависит от умения и опыта сварщика. Первое, что делает сварщик — подготавливает материал для работы:
- проводит проверку стальных прутьев на качество;
- в процессе осмотра выполняет отбраковку;
- металлические стержни чистит от коррозийного налета, покрывает абразивным составом, разрезает на заготовки;
- проводит соединение элементов каркасной конструкции с помощью легких прихватов сваркой;
- финишная фиксация выполняется после легких соединений специальными кондукторами, по чертежу проекта;
- заключительный этап — сварка всего каркаса.
