научно-исследовательский, проектно-конструкторский
и технологический институт бетона и железобетона (ниижб)

фонд помощи строительному делу и прогрессивным
начинаниям

Руководящие технические материалы по сварке
и контролю качества СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ И
ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ

(РТМ 393-94)

Москва, 1994 г.

Настоящие Руководящие технические материалы (РТМ 393-94) разработаны в НИИЖБ Госстроя России «Инструкции по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций (СН 393-79), а также в развитие:

ГОСТ 14098-91 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры»;

ГОСТ 10922-90 «Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия»;

ГОСТ 23858-79 «Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки»;

а также в части требований к арматуре и закладным изделиям:

СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»;

СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»;

СНиП 3.09.01-85 «Производство сборных железобетонных конструкций и изделий».

РТМ 393-94 разработаны коллективом авторов:

кандидаты технических наук: A.M. ФРИДМАН, Т.И. МАМЕДОВ;

инженеры: Г.Г. ГУРОВА, В.М. СКУБКО.

Руководитель - A.M. ФРИДМАН.

РТМ 383-94 подготовлены к изданию и выпуску Фондом помощи строительному делу и прогрессивным начинаниям.

РТМ 393-94 рекомендованы секцией НТС НИИЖБ Госстроя России к применению в качестве основного технологического документа по сварке арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций и контролю их качества на предприятиях строительной индустрии, в монтажных и проектных организациях, а также при лицензировании деятельности предприятий и сертификации выпускаемой ими продукции.

СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ I. ТЕХНОЛОГИЯ ЗАВОДСКОЙ И МОНТАЖНОЙ СВАРКИ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ И ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие «Руководящие технологические материалы по сварке арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций» составлены в развитие ГОСТ 14098-91, ГОСТ 10922-90, ГОСТ 23858-79, а также СНиП 2.03.01-84, СНиП 3.03.01-87 и СНиП 3.09.01-85.

1.2. Руководящие технологические материалы содержат требования по технологии сварки соединений арматуры между собой и с плоскими элементами проката при изготовлении арматурных изделий (сеток, каркасов, стыковых соединений стержней) и закладных изделий, а также при монтаже элементов сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций. Устанавливают методы и объемы контроля качества сварных соединений.

Конструкции сварных соединений, класс и марка арматурной стали и металлопроката должны быть указаны в проектной документации.

1.3. В «Руководящие технологические материалы...» включены все регламентированные ГОСТ 14098-91 сварные соединения, представленные в виде чертежей и таблиц, а также приложения 1 и 2.

1.4. Способы и технологию сварки, а также область применения арматуры различных классов и марок стали с учетом эксплуатационных качеств сварных соединений надлежит выбирать, пользуясь табл. 1.1 и приложением 2 настоящих РТМ.

Таблица 1.1

^* Соединения Т4 и Т5 из ГОСТ 14098-91 исключены.

1.5. При производстве работ по сварке соединений арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций должны выполняться требования, предусмотренные главами СНиП по проектированию, производству работ и приемке сборных и монолитных железобетонных конструкций, а также главами СНиП по организации строительства и технике безопасности в строительстве, Правилами пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ и другими нормативными документами, утвержденными и согласованными в установленном порядке.

1.6. Арматурную сталь и металлопрокат для изготовления сварных арматурных и закладных изделий следует применять в соответствии с указаниями раздела 2 настоящих РТМ, ГОСТ 14098-91, ГОСТ 5781-82, ГОСТ 10884-81, ГОСТ 6727-80, ГОСТ 535-88, ГОСТ 380-88, СНиП 2.03.01-84, СНиП II-28-81.

1.7. Защита сварных арматурных и закладных изделий железобетонных конструкций от коррозии должна производиться в соответствии с требованиями, предусмотренными главой СНиП 2.03.11-85.

1.8. Выбор типов конструкций и способов сварки соединений арматуры и элементов закладных изделий следует осуществлять из условия:

а) применения сварных соединений и технологии сварки, обеспечивающих наиболее высокие эксплуатационные качества и полное использование механических свойств арматурной стали;

б) максимально возможного сокращения материальных и трудовых затрат на выполнение сварных соединений путем применения:

автоматизированных, механизированных и производительных ручных способов сварки;

эффективных и высококачественных сварочных материалов;

эффективных методов контроля качества сварных соединений.

1.9. В заводских условиях при изготовлении сварных арматурных сеток, каркасов и сварке стыковых соединений стержней следует применять преимущественно контактную точечную и стыковую сварку, а при изготовлении закладных изделий - механизированную сварку под флюсом и контактную рельефную сварку.

При отсутствии необходимого сварочного оборудования допускается выполнять в заводских условиях крестообразные, стыковые, нахлесточные и тавровые соединения арматуры, применяя перечисленные в настоящих РТМ способы дуговой сварки.

1.10. При монтаже арматурных изделий и сборных железобетонных конструкций в первую очередь должны применяться механизированные способы сварки, обеспечивающие возможность неразрушающего контроля качества сварных соединений (например, ультразвуковой дефектоскопии).

1.11. Допускается замена типов соединений и способов их сварки, указанных в чертежах типовых и индивидуальных рабочих проектов зданий и сооружений, на равноценные по эксплуатационным качествам в соответствии с приложением 2. Допускается также применение не предусмотренных настоящим документом и ГОСТ 14098-91 типов соединений и способов сварки при условии соблюдения требований указанного стандарта и ГОСТ 10922-90 и при наличии ведомственного нормативного документа, утвержденного в установленном порядке.

1.12. Руководство сварочными работами и обеспечение технологических условий сварки, включающих правильность и рациональное применение стали, сварочных материалов, выбор оборудования и наладку режимов, контроль на всех стадиях выполнения работ и документальное фиксирование вплоть до сдачи объекта, осуществляет инженер (техник) по сварке или лицо, назначенное на указанную работу (мастер, прораб).

Инженерно-технический персонал обязан один раз в год проходить аттестацию по официально утвержденной строительным министерством (концерном) программе.

1.13. К работам по изготовлению сварных соединений арматуры и закладных изделий допускаются сварщики, прошедшие теоретическое и практическое обучение по сварке, соответствующих профилю их работы и имеющие удостоверения на право производства данных работ.

1.14. Условия сварки соединений с указанием фамилии сварщиков следует фиксировать в типовом журнале сварочных работ.

Клеймить сварные соединения следует в местах, указанных на чертеже,

1.15. Не допускается сварка с использованием неисправного оборудования, при ненадежных электрических сетях, перебоях в подаче электроэнергии, а также при колебаниях напряжения в сети более 5 % оптимальной величины, последние два условия должны соблюдаться особенно строго при ванной и ванно-шовной сварке стыковых соединений арматуры.

1.16. Сварочное оборудование и источники питания дуги должны каждые полгода подвергаться паспортизации. Эксплуатация сварочного оборудования, не имеющего паспорта или с просроченным сроком паспортизации, не допускается.

Основные сведения по эксплуатации сварочного оборудования и формы документации приведены в приложении 3.

2. АРМАТУРНАЯ СТАЛЬ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Для армирования железобетонных конструкций различного назначения применяют стержневую арматуру и арматурную проволоку гладкого и периодического профиля, используемую при изготовлении сварных арматурных сеток, каркасов, закладных изделий и стержней, сваренных в мерные линейные изделия для обычных и предварительно напряженных конструкций.

Соединение элементов железобетонных конструкций между собой осуществляют через выпуски арматуры и закладные изделия, используя технологический процесс сварки, в котором следует учитывать особенности химического состава стали, масштабный фактор, условия выполнения работ и др.

2.1. Стержневая арматурная сталь

2.1.1. Стержневая арматурная сталь должна отвечать требованиям:

горячекатаная - ГОСТ 5781-82 (1);

термомеханически упрочненная - ГОСТ 10884-81 (2).

По механическим свойствам стержневая арматурная сталь подразделяется на классы, обозначаемые римскими цифрами от I до VII (после буквенных символов соответственно для горячекатаной арматурной стали - А, для термомеханически упрочненной - Ат). Осуществляемым переходом на новое обозначение в соответствии с международными в обозначении арматурной стали отражают ее класс прочности в виде установленного стандартами нормируемого значения условного или физического предела текучести в Н/мм² (например, А400, Ат600 и т.п.).

В зависимости от эксплуатационных характеристик арматуры в обозначении термомеханически упрочненной арматурной стали свариваемой присваивается индекс С, стойкой против коррозионного растрескивания - индекс К (например, Ат-IVС, Ат-600К и т.п.).

На предприятиях строительной индустрии стержневую арматурную сталь классов А-III и Ат-IIIС нередко упрочняют вытяжкой для повышения ее прочностных характеристик (при некотором снижении пластических свойств). Упрочнение вытяжкой производят до контролируемого удлинения и контролируемого напряжения не менее 540 Н/мм² или только удлинения (без контроля напряжения). Такое упрочнение вытяжкой должно производиться на основе документа, регламентирующего для соответствующей марки стали режимы и параметры упрочнения этой арматурной стали, ее электронагрева и контактной сварки, длины заготовок и допускаемых отклонений размеров стержней, их предварительного натяжения, а также методы контроля в условиях производства. Указанная упрочненная вытяжкой арматурная сталь обозначается А-IIIв.

2.1.2. Оценка технологических возможностей использования свариваемой арматурной стали приведены в подразделе 2.5.

2.1.3. Механические свойства горячекатаной стержневой арматурной стали приведены в табл. 2.1, термомеханически упрочненной - в табл. 2.2; геометрические и физические параметры арматуры - в табл. 2.3, ее химический состав - в табл. 2.4 и 2.5.

Таблица 2.1

Класс арматурной стали	Марка стали	Диаметр стержней, d мм	Предел текучести, σт		Временное сопротивление разрыву, σв		Относительное удлинение, d5 %	Равномерное удлинение, dр %	Испытание на загиб в холодном состоянии (с - толщина оправки, d - диаметр стержня
			МПа	кг/мм2	МПа	кгс/мм2
			не менее
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
A-I	Ст3сп Ст3пс Ст3кп	61) - 40	235	24	373	38	25	-	180°, с = d
	Ст3Гпс
А-II	Ст5сп Ст5пс	10 - 40	295	30	490	50	10	-	180°, с = 3d
	18Г2С	40 - 80
	10ГТ2)	10 - 32
Ас-II		(36 - 40)	295	30	441	45	25	-	180°, с = 1d
А-III3)	35ГС3) 25Г2С	6 - 40	392	40	590	60	14	-	90°, с = 3d
Ас-III	14ГСР	10 - 28	390	40	590	60	14	-	180°, с = 3d
А-IV4)	20ХГ2Ц 20ХГ2Т	10 - 32  (36 - 40)	590	60	883	90	6	2	45°, с = 5d
	80С	10 - 18  (6 - 8)
А-V	23Х2Г2Т	(6 - 8) 10 - 32  (36 - 40)	785	80	1030	105	7	2	45°, с = 5d
А-VI	22Х2Г2АЮ 22Х2Г2Р 20Х2Г2СР	10 - 22	980	100	1230	125	6	2	45°, с = 5d
	22Х2Г2С	10 - 40
Арматурная сталь, упрочненная вытяжкой
А-IIIв	35ГС 25Г2С	6 - 40	540	55	590	60	12	2	45°, с = 3d

¹⁾ По ТУ 14-15-154-86 может поставляться арматура диаметром 5,5 мм, используемая вместо арматуры диаметром 6 мм.

²⁾ Арматура класса Ас-II нормируется по величине ударной вязкости при температуре -60 °С, равной 0,5 МДж/м².

³⁾ К классу А-III относится сталь марки 32Г2Рпс, выпускаемая в ограниченных объемах.

⁴⁾ Значения равномерного удлинения и величины загиба в холодном состоянии являются факультативными.

Таблица 2.2

Класс арматурной стали	Марка стали	Диаметр стержней, d мм	Предел текучести, σт		Временное сопротивление разрыву, σв		Относительное удлинение, d5 %	Равномерное удлинение, dр %	Испытание на загиб в холодном состоянии (с - толщина оправки, d - диаметр стержня
			МПа	кг/мм2	МПа	кгс/мм2
			не менее
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Ат-IIIС	Ст5сп Ст5пс	6 - 14 16 - 40	440	45	590	60	15 14	-	90°, с = 3d
Ат-IV	20ГС	10 - 32	590	60	780	80	11	3	45°, с = 5d
Ат-IVС	25Г2С 28С 35ГС 27ГС	10 - 32
Ат-IVК	10ГС2 08Г2С 25С2Р	10 - 32
Ат-V	20ГС	10 - 14	785	80	980	100	8	2	45°, с = 5d
	20ГС2 08Г2С	16 - 32					7
Ат-V	10Г2С 28С 25Г2С	16 - 32
	35ГС 25С2Р	18 - 32
Ат-VК	20ГС2 35ГС 25С2Р	18 - 32
Ат-VСК	20ХГС2	10 - 32
Ат-VI	20ГС 20ГСР 25С2Р	10 - 14	980	100	1230	125	7	2	45°, с = 5d
		10 - 32			1180	120	6
Ат-VIК	20ХГС2	10 - 16			1230	125	7
Ат-VII	30ХС2	10 - 14	1175	120	1420	145	6	15
		16 - 32			1370	140	5

Таблица 2.3

Таблица 2.4

Примечания: 1. Химический состав углеродистой стали и его допустимые отклонения регламентируются ГОСТ 380-88, низколегированной стали - ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-81.

2. В стали марки 20ХГ2Ц допускается замена циркония на 0,02 - 0,08 титана (марка 20ХГ2Т), в стали марки 23Х2Г2Т - титана на 0,05 - 0,1 циркония (марка 23Х2Г2Ц).

3. Допускается добавка титана в сталь марок 18Г2С, 25Г2С и 35ГС из расчета его содержания в готовом прокате 0,01 - 0,03 %.

Таблица 2.5

Примечания: 1. Химический состав углеродистой стали марок Ст5сп и Ст5пс приведен в табл. 2.4.

2. Химический состав низколегированной стали и его допустимые отклонения и регламентируются ГОСТ 10884-81.

3. Для арматурной стали класса Ат-IVК массовая доля кремния в стали марки 08Г2С должна быть 0,6 - 1,256.

4. Для стали, из которой изготовляют арматуру классов Ат-IV, Ат-IVС, Ат-IVК, Ат-V и Ат-VК, допускается увеличение массовой доли серы и фосфора до 0,045 % каждого.

5. Для стали марки 25С2Р массовая доля бора должна быть 0,001 - 0,005 %, титана - 0,01 - 0,03 %.

6. Углеродный эквивалент С_экв для свариваемой арматурной стали класса Ат-IIIС должна быть не менее 0,35 %, класса Ат-IVС - не менее 0,47 %. С_экв = С + Mn/8 + Si/7.

7. Для арматурной стали всех классов массовая доля мышьяка должна быть не более 0,08 %.

2.1.4. Правила приемки и методы испытаний арматурной стали на растяжение регламентируются ГОСТ 12004-81 (6), методы испытания на изгиб - ГОСТ 14019-80 (7).

2.1.5. Арматурная сталь поставляется в стержнях или мотках.

Арматурную сталь класса A-I изготовляют гладкой, а классов A-II и выше - периодического профиля. По требованию потребителя горячекатаную стержневую арматурную сталь классов A-II, A-III, A-IV и A-V изготовляют гладкой.

Арматурная сталь класса A-II имеет профиль согласно рис. 2.1,а; горячекатаная классов A-II - A-VI и термомеханически упрочненная классов Ат-IIIС - Ат-VII - согласно рис. 2.1,б (ГОСТ 5781-82).

Ряд металлургических заводов перешел на выпуск арматурной стали с новым серповидным профилем (без пересечения поперечных и продольных ребер) по ТУ 14-2-949-91 согласно рис. 2.1,в. Такой профиль, принятый в стандартах ряда зарубежных стран, по сравнение с включенным в отечественные стандарты - ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-81 повышает усталостную прочность (что особенно важно при динамических нагрузках) и пластичность арматуры железобетонных конструкций за счет снятия концентраторов напряжения в пересечениях поперечных ребер с продольными.

На рис. 2.1,г показан винтовой профиль, предназначенный в основном для несвариваемой высокопрочной арматуры, стыкуемой без сварки с помощью муфт в стержни большой длины, а также когда использование анкерных гаек в качестве концевых или промежуточных анкеров напрягаемой арматуры оказывается более технологичным и экономически выгодным по сравнению с устройством анкеров других типов.

Рис. 2.1. Периодический профиль стержневой арматурной стали

а, б - профили по ГОСТ 5781-82; в - серповидный профиль; г - винтовой профиль

2.1.6. Поскольку по внешнему виду профиля можно выделить только арматурную сталь классов A-I (гладкая) и А-II для отличия арматурной стали разных классов стандартами предусмотрена окраска концов стержней различных цветов. Вид окраски концов стержней в зависимости от класса арматурной стали приведен в табл. 2.6.

Таблица 2.6

2.1.7. Металлургическими заводами осуществляется переход на выпуск арматурной стали с дополнительной маркировкой ее класса прочности и завода-изготовителя, наносимой на стержнях при их прокатке, в виде маркировочных коротких поперечных ребер или точек на поперечных ребрах.

Маркировочные короткие ребра высотой 0,5 мм, не выходящие за пределы габаритного размера по окружности наружного диаметра, располагают на поверхностях, примыкающих к продольным ребрам.

Маркировочные точки высотой, равной высоте поперечного выступа стержня, представляют собой конусообразные утолщения на поперечных ребрах.

Маркировка имеет следующую структуру - за знаком начала маркировки, представляющим два маркировочных коротких поперечных ребра либо две маркировочные точки на соседних поперечных выступах периодического профиля, обозначается шифр завода-изготовителя (числом поперечных выступов периодического профиля между указанными маркировочными знаками) и далее класс прочности арматурной стали (соответствующим числом поперечных выступов профиля между маркировочными знаками). Структура прокатной маркировки стержней показана на рис. 2.2.

Прокатная маркировка наносится на стержни через 0,7 - 1,4 м.

Рис. 2.2. Прокатная маркировка стержневой арматурной стали

а - маркировка в виде конусообразных утолщений на поперечных выступах профиля стержня; б - маркировка в виде коротких поперечных ребер.

1 - начало маркировки; 2 - обозначение шифра завода-изготовителя; 3 - обозначение класса прочности арматурной стали

2.1.8. Наряду с арматурной сталью класса A-III (А400) металлургическими заводами могут поставляться по ТУ 14-15-114-82 стержни немерной длины не менее 2 м из стали марок 20ГC, 20ГC2, 08Г2С и других, применяемых для производства термомеханически упрочненной арматурной стали классов прочности Ат-IV - Ат-VII (Ат600 - Ат1200).

Стержни немерной длины окрашивают белой краской в виде полос на расстоянии около 0,5 м от концов стержней.

Эта арматурная сталь диаметрами 10 - 28 мм с временным сопротивлением разрыву в горячем состоянии не менее 539 Н/мм² (55 кгс/мм²) при гарантированном химическом составе может использоваться в качестве свариваемой арматурной стали класса A-III (А400).

Примечание. Пример условного обозначения арматурной стали немерной длины диаметром 14 мм:

Æ 14АтШНС ТУ 14-15-114-82.

2.1.9. Оценка применяемости сварных соединений стержневой арматурной стали (в том числе стержней немерной длины) производится согласно пункту 2.5.3.

2.2. Арматурная проволока

2.2.1. Арматурная проволока изготовляется:

обыкновенная - периодического профиля класса Вр-I по ГОСТ 6727-80 (рис. 2.3,а) и классов прочности 500 и 600 по ТУ 14-4-1322-89 (рис. 2.3,б);

Рис. 2.3. Периодический профиль обыкновенной арматурной проволоки

а - профиль по ГОСТ 6727-80; б - профиль по ТУ 14-4-1322-89

высокопрочная - гладкая класса В-II и периодического профиля класса Вр-II по ГОСТ 7348-81.

2.2.2. Обыкновенную арматурную проволоку класса Вр-I и класса прочности 500 изготовляют диаметрами 3,0; 4,0 и 5,0 мм; класса прочности 600 - диаметрами 4,0; 4,5; 5,0 и 6,0 мм.

Обыкновенную арматурную проволоку применяют, как правило, в сварных арматурных изделиях (сетках и каркасах).

Механические свойства обыкновенной арматурной проволоки приведены в табл. 2.7, расчетная площадь поперечного сечения и линейная плотность (масса отрезка длиной 1 м) - в табл. 2.8.

Таблица 2.7

Таблица 2.8

2.2.3. Высокопрочную арматурную проволоку классов Вр-II и Вр-II изготовляют диаметрами 3,0 - 8,0 мм классами прочности от 1500 до 1000 в зависимости от ее диаметра.

Высокопрочную арматурную проволоку применяют в качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Механические свойства арматурной проволоки приведены в табл. 2.9.

Таблица 2.9

Примечания: 1. Класс прочности - установленное стандартами нормируемое значение условного предела текучести в Н/мм².

2. В обозначении арматурной проволоки классов В-II и Вр-II в соответствии с государственными стандартами указывает ее класс прочности (например, обозначение проволоки класса В-II диаметром 0,4 мм - Æ 4B1400; класса Вр-II диаметром 6,0 мм - Æ 6Вр1200).

По технологии изготовления арматурную проволоку подразделяют на изготовляемую с отпуском или с отпуском под напряжением (стабилизированную - Р). Потери напряжений от релаксации в стабилизированной проволоке при начальной нагрузке 0,7 от фактического разрывного усилия не должны превышать 2,5 % после 1000 ч выдержки под напряжением при нормальной температуре.

Площадь поперечного сечения и номинальная плотность арматурной проволоки (масса отрезка длиной 1 м) приведены в табл. 2.10.

Таблица 2.10

2.3. Арматурные канаты

2.3.1. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных железобетонных конструкций применяют стальные спиральные канаты:

семипроволочные класса К-7 - по ГОСТ 13840-68 (рис. 2.4);

девятнадцатипроволочные класса К-19 - по ТУ 14-4-22-71.

Рис. 2.4. Схема сечения спиральных арматурных канатов

2.3.2. Канаты изготовляют правой свивкой (с шагом свивки от 12 до 16 диаметров каната) с линейным касанием проволок.

По технологии изготовления арматурные канаты класса К-7 подразделяются на изготовляемые с отпуском или с отпуском под напряжением (стабилизированные - С).

Механические свойства арматурных канатов приведены в табл. 2.11.

Таблица 2.11

Примечания: 1. Класс прочности - установленное стандартами нормируемое значение условного предела текучести в Н/мм².

2. В обозначении арматурных канатов в соответствии с государственным стандартами указывает их класс прочности (например, обозначение каната класса К-7 диаметром 12 мм - Æ 12К7-1500).

2.3.3. Арматурные канаты изготовляют из высокопрочной проволоки, сварка которой возможна с применением дополнительных конструктивных элементов и весьма ограниченными способами, которые доступны в практике строительного производства. К таким способам сварки относится контактная стыковая сварка (п. 4.3.20), позволяющая увеличить линейные размеры арматурных канатов, и сварка концевых участков каната для обеспечения его анкеровки при натяжении напрягаемой арматуры.

2.4. Прокат для закладных изделий

2.4.1. Для плоских элементов закладных изделий применяют прокат из углеродистой стали обыкновенного качества:

сортовой и фасонный - по ГОСТ 535-88;

листовой - по ГОСТ 14637-89.

2.4.2. Выбор проката из углеродистой стали, исходя из температурных условий эксплуатации конструкций и характера их нагружения, производят в соответствии с табл. 2.12.

Таблица 2.12

Примечание. Химический состав углеродистой стали обыкновенного качества - по ГОСТ 380-88.

Вместо указанного в таблице проката из углеродистой стали по ГОСТ 535-88 допускается применение фасонного и листового проката из углеродистой и низколегированной стали для строительных стальных конструкций по ГОСТ 27772-88:

вместо Ст3кп2-1 - С235;

    «         Ст4пс5-1 - С245;

    «         Ст3сп5-1 - С255.

Для конструкций, предназначенных для работы при расчетной температуре ниже минус 40 °С, а также при применении проката из низколегированной стали (например, С345 и С375 - марок 09Г2С, 15ХСНД, 10Г2С1) выбор проката для закладных изделий и электродов для их сварных соединений производят как для сварных стальных конструкций согласно СНиП II-23-81.

Примечание. Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается как средняя температура воздуха наиболее холодной пятидневки района строительства согласно СНиП 2.01.01-82.

2.4.3. Механические свойства сортового и фасонного проката по ГОСТ 535-88 из углеродистой стали обыкновенного качества приведены в табл. 2.13; листового проката по ГОСТ 14637-89 из низколегированной стали - в табл. 2.14.

Химический состав углеродистой стали обыкновенного качества по ГОСТ 380-88 приведен в табл. 2.4; низколегированной стали по ГОСТ 19282-73 - в табл. 2.15.

Таблица 2.13

^* Изгиб до параллельности сторон вокруг оправки диаметром d (a - толщина проката).

Примечания: 1. Для фасонного проката толщиной свыше 20 мм значение предела текучести допускается на 10 Н/мм² (1 кгс/мм²) ниже по сравнению с указанным в таблице.

2. Допускается снижение для фасонного проката относительно удлинения d₅ для всех толщин на 1 % (абс).

Таблица 2.14

Примечание. Ударную вязкость определяют при одной температуре, которая оговорена в заказе (соответствующей категории).

Таблица 2.15

2.4.4. При изготовлении закладных изделий технологические условия сварки, в основном, одинаковые для всех марок сталей используемых плоских или фасонных элементов, могут меняться только сварочные материалы и связанная с ними технология изготовления. При применении для анкерных стержней закладных изделий термомеханически упрочненной арматуры класса Ат-IV и выше следует учитывать возможное разупрочнение стали при сварке.

Особенности сварки закладных изделий с такими анкерами изложены в разделе 5.

2.4.5. Плоский или фасонный прокат закладных изделий расположен на поверхности сопрягаемых железобетонных элементов (колонн, наружных и внутренних панелей, плит перекрытий, ригелей и пр.), обеспечивая жесткую связь между отдельными элементами конструкции через так называемые соединительные детали, для которых следует применять прокат из перечисленных в пункте 2.4.2 марок стали.

Если при изготовлении закладных изделий был использован прокат с прочностью выше установленной проектом, то для соединительных деталей может применяться прокат с прочностью, предусмотренной проектом.

2.4.6. В сопроводительных документах (сертификатах) на железобетонные конструкции завод-изготовитель указывает марку стали плоских или фасонных элементов закладных изделий, примененных в поставляемых конструкциях.

Такие указания необходимы для правильного выбора сварочных материалов при монтажной сварке закладных изделий соединительными деталями.

2.4.7. Листовой или фасонный прокат из стали марок 14Г2АФ, 16Г2АФ и 18Г2АФпс, а также листовой, сортовой и фасонный прокат из термоупрочненной стали не следует применять в закладных изделиях и соединительных деталях.

2.5. Свариваемость арматуры железобетонных конструкций

Целью настоящего раздела, впервые вводимого в технологический нормативный документ по сварке арматуры, является выработка, во-первых, единых понятий, относящихся к сложной технической категории, именуемой свариваемость металлов, и, во-вторых, установить возможности применения горячекатаной и термомеханически упрочненной стали, используемой для армирования железобетонных конструкций.

2.5.1. Свариваемость сталей является комплексной характеристикой, определяющей при данных условиях техническую пригодность для выполнения заданных соединений.

Свариваемость определяется для каждого вида и способа сварки отдельно. Это - сложная совокупность характеристик стали и поэтому не может быть определена с помощью одного универсального метода.

2.5.2. Для стержневой арматуры принято определять:

- технологическую свариваемость, к которой относятся стойкость расплавленного металла при сварке плавлением против образования кристаллизационных трещин и изменения свойств стали под действием термического цикла сварки, осуществляемой при любом технологическом процессе сварки: контактная точечная, стыковая, дуговая протяженными швами или ванным способом и т.д.;

- эксплуатационную свариваемость, для оценки которой используют показатели механических свойств конкретных, как правило, натурных сварных соединений арматурных стержней при определенных условиях их нагружения.

Технологическую свариваемость определяют в лабораториях институтов или металлургических заводов; эксплуатацию - в тех же условиях, а также в контрольных лабораториях заводов железобетонных конструкций и монтажных строительных организаций.

2.5.3. Система оценки эксплуатационных качеств сварных соединений с учетом конструкции соединений и способов их выполнения, характера нагружения, температурных условий работы, масштабного фактора и свариваемости арматурной стали приведены в приложении 2 настоящего РТM.

Возможности применения различных способов сварки горячекатаной и стержневой арматурой стали железобетонных конструкций приведены в табл. 2.16, термомеханически упрочненной арматурной стали - в табл. 2.17.

Таблица 2.16

+ - технология сварки и конструктивные элементы соединения регламентированы нормативными документами;

- - запрещенные способы сварки.

Ас-III - см. табл. 2.1; 22Х2Г2С - см. табл. 2.1.

Таблица 2.17

^* Происходит локальное разупрочнение протяженностью (1,5 ... 2,0)d_н от границы зоны совместной кристаллизации.

Примечания: 1. Ручная дуговая сварка крестообразных соединений применяется только при положительной температуре.

2. Ванно-шовная сварка допускается на удлиненных до 4d_н стальных скобах-накладок.

3. В таблице знак (-) показывает, что процесс сварки не допускается или технологически нецелесообразен.

3. СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Электроды контактных машин

3.1.1. Электроды контактных точечных и стыковых машин следует изготавливать из никель-бериллевой бронзы марки БрНБТ, хромовой бронзы марки БрХ и хромоциркониевой бронзы БрХЦр0,6-0,05. Сплав ВрНБТ выпускают в виде плит толщиной 10 - 77 мм и применяют для электродов (губок) контактных стыковых машин и специализированных многоточечных машин, для сварки арматурных сеток и каркасов, электроды которых могут иметь прямоугольное сечение. Сплавы БрХ и БрХЦр0,6-0,05 выпускают в виде прутков диаметром 30 - 100 мм и применяют для электродов контактных точечных машин.

3.1.2. Допускается изготавливать электроды контактных точечных и стыковых машин из меди марок M1 и М2. Износостойкость таких электродов в несколько раз ниже электродов, изготовленных из материалов, приведенных в п. 3.1.1.

3.1.3. Разработаны и в ограниченных объемах изготавливаются^* биметаллические электроды взамен электродов по пп. 3.1.1 и 3.1.2. Биметаллические электроды для контактных машин изготавливают (восстанавливают) путем дуговой ванной наплавки штучными электродами марки Бр-3 с последующей механической и термической обработкой. Износостойкость таких электродов в 2 - 3 раза выше электродов из специальных сплавов и в 8 - 12 раз выше медных.

____________

^* Изготавливает новые или восстанавливает изношенные электроды мастерская НИИЖБ. Адрес: 109428, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6. Тел. 174-81-02.

3.2. Сварочная проволока

3.2.1. Сварочную проволоку для механизированных способов сварки стыковых, нахлесточных и тавровых соединений арматуры в закладных изделиях подразделяют на 3 группы: сплошного сечения, используемую вместе с защитными газами или флюсом; самозащитную, не требующую дополнительной (например, газовой) защиты, и порошковую самозащитную или такие, которые можно использовать только совместно с защитными газами.

3.2.2. Марки проволоки сплошного сечения и порошковой следует назначать в соответствии с указаниями, приведенными в табл. 3.1. Технические характеристики сварочных проволок приведены в приложении 4.

Таблица 3.1

Примечания: 1. Для ванной механизированной сварки под флюсом арматурной стали классов A-I и Ас-II (марки 10ГТ) при температуре ниже минус 40 °С предпочтительно применять проволоку Св-08А, Св-08АА или Св-08ГА.

2. Для арматуры класса Ат-IIIС и Ат-IVС то же, что для арматуры класса А-III, но только для соединений, выполняемых в комбинированных несущих и формующих элементах, и для соединений, выполняемых порошковыми проволоками на стальных удлиненных скобах-накладках.

3.2.3. Для сварки стыковых соединений арматуры в инвентарной форме (медь, графит), на стальных скобах-накладках или в комбинированных формующих элементах используют проволоку сплошного сечения, расплавляемую под слоем флюса, или самозащитную порошковую проволоку. Допускается применение самозащитной проволоки сплошного сечения.

3.2.4. Для сварки протяженными швами соединений арматуры, закладных изделий и соединительных деталей в монтажных условиях следует применять самозащитные проволоки, а при сварке в заводских условиях можно применять проволоку с дополнительной газовой защитой.

3.2.5. Сварочная проволока сплошного сечения не должна иметь заусенцев, резких переломов или перегибов. Допускается наличие тонкого слоя окисной пленки, не перешедшей в ржавчину. Намотку проволоки на катушки и механическую очистку от ржавчины, масел и других загрязнений рекомендуется выполнять на специальных намоточных станках. Бухты проволоки, имеющей чистую поверхность, можно использовать без перемотки на катушки. В этом случае следует использовать размоточный барабан полуавтомата, а на подающем механизме установить войлочную шайбу для снятия смазки с проволоки.

3.2.6. Порошковая проволока должна храниться в заводской герметической упаковке в сухом помещении не более трех месяцев. При более длительном хранении следует проверить технологические свойства проволоки при сварке на оптимальных режимах, а именно: легкость зажигания дуги, отделяемость шлака, отсутствие пор и шлаковых включений.

3.2.7. Увлажненную порошковую проволоку перед сваркой рекомендуется прокалить в течение 2 - 2,5 ч при температуре 230 - 250 °С.

Примечание. Прокаленная проволока хуже транспортируется по шлангу полуавтомата, поэтому подачу ее следует настраивать с особой тщательностью. Для облегчения транспортировки рекомендуется смазывать спираль шланга дисульфидом молибдена.

3.2.8. Порошковую проволоку, извлеченную из упаковки и освобожденную от связок, следует устанавливать в размоточное устройство полуавтомата, предварительно проверив правильность ее намотки. Перематывать порошковую проволоку не рекомендуется.

3.3. Электроды для дуговой сварки и резки

3.3.1. При ручной дуговой сварке соединений арматуры и элементов закладных изделий следует применять электроды, типы которых, а также классификация, размеры и общие технические требования регламентированы ГОСТ 9466 и ГОСТ 9467.

Типы и марки электродов в зависимости от способов сварки и классов арматуры следует назначать в соответствии с данными табл. 3.2 и приложения 5. При сварке арматуры разных классов между собой следует применять электроды, рекомендуемые в табл. 3.2 для стали большей прочности.

Таблица 3.2

Примечание. При отсутствии электродов типов Э55 и Э60 ванно-шовную сварку и многослойными швами арматурной стали класса A-III допускается выполнять электродами Э50А.

3.3.2. При ручной дуговой сварке плоских элементов закладных и соединительных изделий следует применять электроды в соответствии с табл. 3.3 и рекомендуемые СНиП II-23-81.

Таблица 3.3

3.3.3. Электроды при хранении более 3 месяцев на складе или более 5 суток на месте производства работ должны быть прокалены в электрическом шкафу. При обнаружении влажности покрытия или большой пористости швов прокалка электродов обязательна независимо от срока их хранения.

Прокалка электродов в пламенных печах запрещается. Температура прокалки указывается в паспорте электродов, а также приведена в приложении 5.

3.3.4. Прокаленные электроды для дуговой сварки следует подавать на рабочее место в количестве, необходимом для работ сварщика в течение полусмены.

На рабочем месте электроды должны находиться в закрывающихся коробках (пеналах) из влагонепроницаемого материала.

3.3.5. Применение для дуговой резки стандартных электродов, используемых для сварки, нерационально. Для резки напрягаемой арматуры следует применять металлические электроды марки 03P-1 и 03Р-2, выпускаемые Московским опытным сварочным заводом. Электроды марки 03Р-2 могут применяться для разделки торцев стержней перед ванной сваркой, а также для резки листового, сортового и фасонного проката при небольших объемах работ.

3.3.6. Сварочные материалы следует хранить в условиях, обеспечивающих их сохранность от увлажнения, загрязнения и механических повреждений. Температура в помещении, предназначенном для хранения электродов, порошковой проволоки и флюсов, должна быть не ниже плюс 15 °С, при этом относительная влажность воздуха не должна превышать 50 %.

3.4. Сварочные флюсы

3.4.1. Для механизированной ванной сварки стыковых соединений арматурных стержней следует применять флюс марок АНЦ-1 (АН-348 А), АН-8, AH-14, АН-22 и ФН-7, а для механизированной сварки тавровых соединений элементов закладных изделий следует применять флюс марки ФК-3 и АНЦ-1 (АН-348А).

Примечание. Флюс марки ФК-3 разработан совместно НПО ЦНИИТМАШ и НИИЖБ.

3.4.2. Флюс следует хранить в сухом помещении при относительной влажности не более 50 % и температуре не ниже плюс 15 °С.

3.4.3. Флюс перед употреблением следует прокаливать при температуре 250 - 300 °С в течение 2 ч. Насыпной слой флюса при прокалке не должен превышать 45 - 50 мм.

3.4.4. Флюс, оставшийся после сварки нерасплавленным, может быть использован вторично. Для этого его следует просеять, отделив шлаковую корку, допускается использовать также шлаковую корку, добавляя ее после размола к флюсу в количестве до 50 % (по объему). Размеры зерен флюсовой смеси должны находиться в пределах 0,5 - 2,5 мм.

3.5. Электродные материалы, используемые при сварке элементов закладных изделий и узлов сопряжений из листового и фасонного проката

3.5.1. При сварке закладных изделий, конструкция которых представляет собой листовой или фасонный прокат из углеродистой и низколегированной сталей, следует использовать в зависимости от принятого технологического процесса, сварочные материалы, приведенные в табл. 3.3.

Примечание. Использование механизированной сварки под флюсом в изделиях по п. 3.5.1 экономически нецелесообразно.

3.5.2. Условия хранения, транспортировки и использования сварочных материалов приведены в соответствующих разделах настоящих РТМ.

3.6. Защитные газы для сварки арматуры и закладных изделий

3.6.1. Полуавтоматическую сварку в CO₂ осуществляют в защитном сварочном углекислом газе первого или второго сорта, или пищевого по ГОСТ 80456-76. Использование технического углекислого газа не разрешается.

3.6.2. Перед использованием углекислого газа из каждого баллона следует проверить его качество, для чего наплавляют на пластину валиковый шов длиной 100 - 150 мм и по внешнему виду наплавленной поверхности шва определяют качество газовой защиты. При наличии пор в металле шва газ, находящийся в данном баллоне, применять не допускается.

3.7. Сварочное оборудование

В сложившихся производственных условиях конкретные рекомендации по приобретению нового и использованию существующего оборудования затруднены. Поэтому в настоящем разделе приведены общие положения по использованию сварочного оборудования, а в приложении 6 приведены технические характеристики сварочного оборудования, выпуск которого освоен к 01.01.1993 г.

3.7.1. Для сварки арматуры и закладных изделий следует применять специализированное или общего назначения сварочное оборудование, выпускаемое серийно.

3.7.2. Допускается применение оборудования, изготовляемого предприятиями строительной индустрии, технические характеристики которого позволяют осуществить технологию сварки в соответствии с требованиями настоящих РТМ.

3.7.3. Для сварки сеток и плоских каркасов в условиях серийного производства следует применять преимущественно специализированные многоточечные машины автоматического и полуавтоматического действия, типы и технические возможности которых приведены в табл. 1 приложения 6.

3.7.4. В условиях многосерийного производства узкие и малогабаритные сетки и плоские каркасы шириной номенклатуры рекомендуется изготавливать на одноточечных машинах общего назначения в соответствии с данными табл. 2 приложения 6.

3.7.5. Изготовление объемных каркасов из стержневой и проволочной арматуры впредь до выпуска специализированного оборудования следует, как правило, осуществлять, используя контактные подвесные машины в соответствии с данными табл. 3 приложения 6.

Рекомендуется также изготовлять объемные каркасы, используя предварительно сваренные на контактных машинах плоские каркасы с последующим их гнутьем на гибочных станках, обеспечивая форму сечения объемного каркаса. Замыкающая сторона каркаса может быть сварена клещами, дуговыми прихватками, расположенными вне рабочей арматуры, вязкой или нахлесткой (без сварки), размер которой принимают по СНиП 2.03.01-84.

3.7.6. Заготовку арматуры следует осуществлять в линиях безотходной сварки и резки, используя контактные стыковые машины общего назначения (табл. 4 приложения 6).

3.7.7. Сварку закладных изделий с нахлесточными соединениями их элементов следует выполнять преимущественно на контактных точечных машинах общего назначения (табл. 2 приложения 6).

3.7.8. Сварку закладных изделий с тавровыми соединениями их элементов типа «открытый столик» (см. приложение к ГОСТ 10922-90) следует выполнять на устройствах (оборудовании), обеспечивающих стабильность технологического процесса и его малую механизацию. Пример такого устройства для сварки под флюсом приведен в разделе 5. Там же приведены основные конструкции модернизированных узлов одноточечных контактных машин для сварки тавровых соединений закладных изделий методом сопротивления. Технические характеристики специализированного оборудования для изготовления аналогичных изделий методом оплавления приведены в разделе 5. Такое оборудование выпускается в ограниченном количестве ввиду узкой номенклатуры свариваемых изделий.

3.7.9. Сварку закладных деталей с тавровыми соединениями их элементов типа «закрытый столик» (см. приложение к ГОСТ 10922-90) следует выполнять дуговой сваркой, используя оборудование, данные о котором приведены в табл. 5 приложения 6.

3.7.10. Сварные стыковые соединения выпусков арматуры на монтаже следует выполнять, используя специализированные полуавтоматы или шланговые полуавтоматы общего назначения, типы и технические возможности которых приведены в табл. 6 приложения 6.

3.7.11. Источники питания дуги для механизированной, а также для ручной дуговой сварки следует назначать в соответствии с данными табл. 3.4, а также табл. 5 приложения 6.

Таблица 3.4

^* При сварке стержней диаметром до 14 мм допускается применять источники питания постоянного тока с номинальным значением I_св ³ 600 А

4. ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ АРМАТУРНЫХ ИЗДЕЛИЙ

4.1. Контактная точечная сварка крестообразных соединений стержней

4.1.1. Конструкции крестообразных соединений арматуры типа К1-Кт и К2-Кт, выполняемые контактной точечной сваркой, приведены на рис. 4.1 и в табл. 4.1.

Рис. 4.1. Конструкции крестообразных соединений арматуры типов К1-Кт (вверху) и К2-Кт (внизу)

Таблица 4.1

^* Здесь и далее размеры соединений арматуры классов Ас-II и Ас-III идентичны таковым классов A-II и A-III.

Примечания: 1. Величины d'_н/d_н, не совпадающие с приведенными, следует округлять до ближайшей величины, указанной в таблице.

2. В соединениях типа К1-Кт в сочетании с арматурой классов Ат-IVК и Ат-V диаметрами 10 - 32 мм стержни меньшего диаметра (d_н) должны быть из арматуры классов Bp-1, A-I, A-II и A-III.

4.1.2. Контактную точечную сварку следует применять при изготовлении арматурных сеток, плоских и объемных каркасов, а также некоторых типов закладных изделий, используя стандартные одноточечные стационарные и подвесные машины, в основном, при единичном и мелкосерийном производстве. При массовом производстве целесообразно использовать специализированные контактные многоточечные машины. Технические характеристики и область применения оборудования по п. 4.1.2 приведены в приложении 6.

4.1.3. Электроды контактных точечных машин (стационарных и подвесных) общего назначения, применяемых для сварки арматуры и закладных изделий с анкерными стержнями, следует изготовлять в соответствии с чертежами на рис. 4.2 и табл. 4.2 и приложением 7. Могут быть использованы электроды с контактной поверхностью в пределах 25 - 40 им типа Д, выпускаемые в соответствии с ГОСТ 1411-77. Для удобства снятия таких электродов с машины целесообразно в последних сделать лыски под гаечный ключ (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Рекомендуемая форма электрода для контактной точечной сварки крестообразных соединений арматуры

Таблица 4.2

мм

Примечание. При частом изменении сортамента свариваемых изделий на одной машине допускается устанавливать электроды с диаметром контактной поверхности Д, рекомендуемой для следующего порядка свариваемых стержней.

4.1.4. Допускается применение электродов прямоугольного сечения. При этой сторона прямоугольника, определяющая длину линии контакта между электродом и стержнем, должна быть не менее размера Д (табл. 4.2). Сторона, перпендикулярная указанной, должна быть не менее 0,7Д. Допускается применение электродов цилиндрической формы, изготавливаемых методом холодного прессования.

4.1.5. Электроды контактных точечных машин должны быть установлены так, чтобы непараллельность их торцов была не более 3°, а несоосность верхнего и нижнего электродов не более 1 мм.

4.1.6. Для предупреждения чрезмерного износа и деформации рабочей части электродов следует обеспечить их гарантированное обильное охлаждение проточной водой. Схема такого охлаждения показана на рис. 4.3 и в приложении 8.

Рис. 4.3. Схема охлаждения электродов

4.1.7. Замену изношенных электродов или их замену в связи с изменением сортамента выпускаемой продукции следует производить при помощи специального съемника, чертежи которого приведены в приложении 9, или гаечного ключа - поворотом на четверть или пол-оборота в обе стороны. Категорически запрещается удалять электроды из свечи машины ударными воздействиями.

4.1.8. Основными параметрами режима контактной точечной сварки крестообразных соединений стержней, на которые необходимо настраивать машину, являются:

- сварочный ток I_св, определяемый мощностью трансформатора машины и включением его определенной (выбранной) ступени;

- выдержка под током t_св, на которую должно быть настроено электронное реле времени;

- усилие сжатия электродами Р_э, которое устанавливается путем регулирования пневматической системы электродов машины;

- диаметр контактной поверхности электродов Д, устанавливаемых согласно рекомендаций, приведенных в табл. 4.2.

Примечания: 1. Электронное реле времени обеспечивает регулирование четырех параметров режима сварки с помощью потенциометров: «сжатие», «сварка», «пауза» и «проковка». Для соединений арматуры с их спецификой формирования зоны совместной кристаллизации основными параметрами являются t_св («сварка»). Другие параметры заметного влияния не оказывают, хотя следует иметь в виду, что при малом времени «сжатия» (t_cж) может быть значительное искрение между электродами машины и стержнями, или между стержнями при их слабом прижатии друг к другу; недостаточное время «паузы» и «проковки» при быстром перемещении изделия может привести к образованию горячих трещин и т.д. Учитывая это, показания названных потенциометров не следует устанавливать на «0» и целесообразно переводить указатель потенциометра на несколько делений по часовой стрелке до прекращения искрения.

2. Указания по настройке реле времени и системы сжатия электродов машины приводятся в заводских инструкциях, прилагаемым к машинам.

4.1.9. После очередного профилактического ремонта оборудования (см. приложение 3) необходимо уточнять величины сварочного тока I_св и время протекания сварочного тока t_св, изменяя ступень трансформатора и положение потенциометра реле времени сварки.

4.1.10. При сварке стержней с различным сочетанием диаметров назначение режимов (I_св, t_св, Р_э) следует производить по стержню меньшего диаметра, а размер контактной поверхности электрода - по стержню большего диаметра.

4.1.11. При сварке двух стержней, один из которых гладкий, а другой периодического профиля, назначение режимов сварки производят по стержню периодического профиля, стремясь сократить время сварки t_св, т.е. выполнять сварку на «жестком» режиме.

4.1.12. Настройку оборудования на оптимальный режим сварки следует начинать с установления усилия сжатия электродами контактной машины Р_э, которое получают путем регулирования пневматической или гидравлической системы сжатия.

Значения усилий сжатия приведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Примечание. Если система сжатия не обеспечивает рекомендуемые усилия, допускается ограничиться наибольшим усилием сжатия, развиваемым машиной.

4.1.13. Ориентировочные, минимально необходимые значения сварочного тока для изделий из арматуры классов A-II, А-II и проволоки Вр-I (Вр500) и Вр-600 выбирают по графикам на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Минимально необходимые величины сварочного тока I_св - при заданном сочетании диаметров стержней (d'_н/d_н).

Для стержневой термомеханически упрочненной арматурной стали классов Ат-IIIС и Ат-IVС приведенные выше минимально необходимые значения сварочного тока должны быть повышены на 20 - 25 %, для стержневой арматуры класса A-I минимально необходимые значения сварочного тока, принятые для классов A-II и A-III, могут быть снижены на 15 - 20 %.

Технологически обоснованные значения сварочного тока для оборудования, на котором планируется работа, зависят от электрического сопротивления вторичного контура машины, величины и устойчивости первичного напряжения сети, качества наружной поверхности свариваемой арматуры. Исходя из этого, на корпусе каждой машины должны быть прикреплены таблицы с указанием ориентировочных параметров режима сварки для сочетаний стержней, выполняемых на данном оборудовании. Эти параметры должны корректироваться так, чтобы обеспечить величины относительных осадок h/d'_н, для крестообразных соединений с отношением диаметров d'_н/d_н в свариваемом изделии. При этом чрезвычайно важно и необходимо учитывать способ изготовления стали: горячекатаная, термомеханически упрочненная (термически упрочненная на металлургических заводах) или упрочненная вытяжкой, холодной прокаткой, т.е. наклепанной.

4.1.14. Выбрав минимально необходимый сварочный ток, устанавливают соответствующую этому току ступень трансформатора машины соблюдая условие, при котором выбранный ток I_св будет близок, но несколько^* меньше, чем вторичный пиковый ток I₂, в начальный момент сварки, измеренный непосредственно с помощью приборов или пересчитанный с первичного тока I₁, замеряемого, как правило, измерительными клещами.

____________

^* При включении сварочного тока приборы мгновенно фиксируют его пиковое (максимальное) значение, затем в течение долей секунды его значение падает и начинает медленно снижаться в связи с изменением вторичного сопротивления, сопутствующего стабильному процессу сварки. Следовательно, надо фиксировать значение величины тока сразу после пикового показателя.

Для пересчета первичного тока на вторичный при сварке арматуры допускается пользоваться формулой:

где U₁ - первичное напряжение сети;

ε₂ - вторичное напряжение соответствующей ступени трансформатора.

4.1.15. Выдержку под током t_св (положение рукоятки потенциометра «сварка» реле времени машины) следует уточнить опытным путем, после установления минимального необходимого значения t_св по графикам на рис. 4.5. При назначенных величинах Р_э и I_св (ступень трансформатора) сваривают 3 - 4 крестообразных соединения. Их конструкция приведена в разделе 7, затем измеряют величины относительной осадки h/d'_н, оптимальная величина которой должна соответствовать приведенной в табл. 4.1.

Рис. 4.5. Минимально необходимое время выдержки под током (t_св) при заданном сочетании диаметров стержней (d'_н/d_н)

Если продолжительность выдержки под током, требуемая для сварки крестообразных соединений большого диаметра, при установлении максимальной ступени трансформатора не обеспечивается технической характеристикой потенциометра данной машины, допускается, не прерывая процесса сварки (не опуская педаль включения машины), повторить цикл сварки, но не более 2 - 3 раз.

4.1.16. Величину осадки h (рис. 4.6) следует определять по формулам

для двух стержней

для трех стержней

где  - сумма диаметров стержней, мм;

а - суммарная толщина стержней после сварки в месте пересечения, мм;

в - суммарная величина вмятин (в' + в''), мм.

Рис. 4.6. Схема крестообразных соединений, выполняемых контактной точечной сварки

а - двух стержней; б - трех стержней

4.1.17. Оптимальные величины относительных осадок h/d'_н в крестообразных соединениях двух стержней с нормируемой прочностью должны находиться в пределах, указанных в табл. 4.1. Для соединений трех стержней величины h₁/d'_н следует принимать в 2 раза меньше относительно приведенных в табл. 4.1, но не менее 0,1.

Максимальные величины относительных осадок в крестообразных соединениях двух стержней с ненормируемой монтажной прочностью приведены там же.

4.1.18. При сварке соединений с нормируемой прочностью параметры режима I_св и t_св, определенные в соответствии с требованиями пп. 4.1.13,  4.1.14 и 4.1.15, следует проверить, для чего необходимо сварить и испытать на срез 3 контрольных образца. Конструкции и размеры образцов, а также схема их испытаний должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922-90 (см. также раздел 7).

4.1.19. В том случае, если прочность хотя бы одного из контрольных образцов окажется ниже нагрузки, регламентированной ГОСТ 10922-90, режим сварки следует откорректировать, используя для этой цели следующую методику:

при выбранном в соответствии с указаниями п. 4.1.12 значении Р_э сварить по 3 образца на нескольких более высоких по сравнению с определенной по пп. 4.1.13 и 4.1.14 ступенях регулирования трансформатора, сохраняя при этом неизменной среднюю величину h/d'_н по табл. 4.1. Неизменность величины h/d'_н при сварке на различных ступенях регулирования трансформатора должна обеспечиваться соответствующим подбором t_св. Выдержку под током следует уменьшить при переходе на более высокую ступень регулирования трансформатора; испытать на срез сваренные образцы и определить оптимальные величины I_св и t_св; (ступень регулирования трансформатора машины и положение рукоятки потенциометра «сварка»). В качестве оптимальных следует принять параметры режима, обеспечивающие наиболее высокую прочность сварных соединений при испытании на срез.

4.2. Дуговая сварка крестообразных соединений арматуры

4.2.1. Конструкция крестообразного соединения арматуры, выполняемая ручной дуговой сваркой прихватками типа К3-Рр, приведена на рис. 4.7 и в табл. 4.4.

Примечание. Соединения типа К3-Рр допускаются только при отсутствии оборудования с учетом положений, изложенных в п. 4.2.2.

Рис. 4.6. Схема крестообразных соединений, выполняемых контактной точечной сварки

а - двух стержней; б - трех стержней

Рис. 4.7. Конструкция крестообразного соединения арматуры типа К3-Рр

Таблица 4.4

Примечания: 1. Значение временного сопротивления срезу в соединениях К3-Рр не нормируется.

2. Эксплуатационные характеристики этих соединений при растяжении рабочих стержней приведены в приложении 2.

4.2.2. Сварные соединения типа К3-Рр в арматурных стеках, каркасных и иных изделиях являются нерасчетными и должны обеспечивать конструктивные размеры изделий и их транспортабельность вплоть до бетонирования.

4.2.3. Дуговую сварку таких соединений следует выполнять электродами, приведенными в разделе 3.3 и приложении 5, рекомендованными для сварки соответствующих классов и марок арматурной стали на минимальных токах, величина которых в зависимости от диаметра указана в паспортных данных на электроды.

4.2.4. Изделия с крестообразными соединениями, выполняемыми дуговой сваркой (прихватками), следует собирать в кондукторах, применяя электроды диаметром 4 - 5 мм, обеспечивая прижатие пересекающихся стержней таким, чтобы отсутствовали зазоры между ними (рис. 4.7). Выполнение дуговых прихваток должно производиться «короткой дугой» (сопровождаться «сухим» характерным потрескиванием) с незначительным перемещением электрода вдоль места соприкосновения стержней арматуры и заканчиваться постепенным уменьшением длины дуги, без образования кратера - источника возникновения кристаллизационных трещин.

4.2.5. Крестообразные соединения стержней могут выполняться также механизированной сваркой самозащитной порошковой проволокой характеристики которой приведены в табл. 3.1. Сварочные полуавтоматы следует выбирать исходя из рекомендаций табл. 6 приложения 6.

4.2.6. Допускается механизированная сварка крестообразных соединений стержней проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа.

4.2.7. Техника сварки для всех приведенных технологических процессов примерно одинакова и в значительной мере зависит от квалификации и индивидуальных возможностей рабочего-сварщика.

Основным следует считать то, что в случае, если изделие (сетка, каркас) расположены в горизонтальной плоскости, верхними и, как правило, нерабочими стержнями, должны быть стержни меньшего диаметра. Электрод (сварочную проволоку) следует располагать под углом α ≈ 30 - 40° к горизонтальной плоскости, направляя его торец в угол, образованный пересекающимися стержнями, перемещая торец электрода на величину l = 0,5d'_н, но не менее 8 мм. Такие швы-прихватки накладываются с двух сторон стержня меньшего диаметра арматуры.

Если по техническим условиям производства арматурное изделие собирается, а затем сваривается в вертикальном положении, сварку следует выполнять со стороны рабочей арматуры, т.е. со стороны арматуры большего диаметра. В этом случае оба шва-прихватки выполняются в вертикальной плоскости справа и слева от рабочей арматуры. Швы накладываются снизу вверх, кратеры тщательно завариваются. В том случае, если выполнить сварку оказывается невозможным, швы наплавляются со стороны меньшего стержня, но при этом нижний шов приходится наплавлять в потолочном положении. Сварка таких соединений требует высокой квалификации работающих.

4.2.8. В виде исключения крестообразные соединения могут быть выполнены дуговой сваркой электродами или в среде CO₂ и при этом обеспечить расчетную прочность соединений при восприятии растягивающих и срезывающих усилий. Для обеспечения условия, при котором , необходимо, соблюдая приведенные в п. 4.2.7 положения, выполнить по ГОСТ «замкнутые» валиковые швы, охватывающие стержень меньшего диаметра по всему «периметру» в местах пересечения продольной и поперечной арматуры. «Замкнутые» валиковые швы целесообразно выполнять, кантуя изделие так, чтобы сварка расчетных швов велась в достаточно удобном для исполнителя положении.

4.2.9. Не допускается сварка крестообразных соединений стержней с нормируемой прочностью при отрицательной температуре.

4.3. Контактная сварка стыковых соединений стержней

4.3.1. Контактную сварку стыковых соединений следует применять:

- для соединения арматурных стержней при их заготовке с целью последующей безотходной резки;

- для реализации отрезков арматуры;

- для приварки к рабочей арматуре отрезков большего диаметра в целях обеспечения возможности последующей сварки выпусков при монтаже железобетонных конструкций.

4.3.2. Стыковые соединения арматуры типов C1-Ко, С2-Кн, С3-Км и С4-Кп, представленные на рис. 4.8, 4.9, в табл. 4.5, 4.6, следует выполнять способом непрерывного оплавления или оплавлением с предварительным подогревом на машинах, типы которых следует выбирать по табл. 4 приложения 6.

Рис. 4.8. Конструкция стыкового соединения одинаковых по диаметру стержней (тип C1-Ко). При разных диаметрах стыкуемых стержней (тип С2-Кн)

Рис. 4.9. Конструкция стыковых соединений с механической обработкой после сварки (тип С3-Км) - вверху и до сварки (тип С4-Кп) - внизу

Таблица. 4.5

Таблица 4.6

Примечания к табл. 4.5 и 4.6:

1. Арматура класса A-IV, кроме стали марки 80С.

2. Арматура класса Ат-V только с использованием локальной термической обработки.

4.3.3. Заготовку стержней под стыковую сварку следует осуществлять рубкой на механических ножницах. Не допускается применять стержни с концами, отогнутыми при рубке. Допускается применение газовой резки. При этом стержни, подлежащие сварке непрерывным оплавлением, должны быть отрезаны под углом, регламентированным табл. 4.5 и 4.6. При установке в машину торцы стержней не должны быть параллельны между собой. Торцы стержней следует очищать от окисной пленки и иных загрязнений, препятствующих образованию электрического контакта. Стержни в местах контакта с гнездами электродов должны быть зачищены до металлического блеска.

4.3.4. Электроды контактных стыковых машин следует изготавливать из специальных медных сплавов, марки и технические данные которых приведены в п.п. 3.1.1 - 3.1.3. Допускается изготовление электродов из меди марок M-1 ... M-3, при этом весьма целесообразно на контактную поверхность электродов произвести дуговую наплавку электродами БР-3 (см. раздел 3).

4.3.5. Электроды для стыковой сварки должны иметь продольные канавки-гнезда призматического или трапецеидального сечения (рис. 4.10).

Рис. 4.10. Схема электродов (контактных губок), снабженных гнездами

а - призматической или трапецеидальной (показана пунктиром); б - полукруглой формы

Электроды должны быть установлены и надежно укреплены на медных плитах, закрепленных на станине машины и соединенных с вторичной обмоткой трансформатора, без смещений их осей и перекосов в горизонтальной плоскости.

4.3.6. Основными геометрическими параметрами режима стыковой сварки, на которые необходимо настроить машину, является (рис. 4.11):

- установочная длина l_y - размер выступающего из электродов конца стержня;

- величина оплавления l_опл и осадки l_ос - соответственно размеры участков стержня, расходуемых на оплавление и осадку (в том числе осадки под током l'_ос);

- сварочный ток, определяемый мощностью трансформатора выбранной машины и включением его оптимальной ступени, обеспечивающей непрерывность процесса оплавления;

- скорость оплавления и осадки.

Примечания: 1. Имеются другие параметры режима сварки, влияние которых на качество соединений не столь велико. К таким параметрам относятся продолжительность оплавления, усилие осадки, скорость сближения и размыкания стержней при прерывистом оплавлении с нагревом, продолжительность короткого замыкания и пауза при каждом цикле нагрева, количество циклов подогрева и, наконец, степень нагрева (температура торцов стержней перед осадкой и в процессе осадки под током).

2. Перечисленные в примечании 1 параметры режима сварки в машинах автоматического действия обеспечиваются независимо от квалификации рабочего, в машинах неавтоматического действия обеспечение этих параметров не контролируется приборами, они обеспечиваются квалификацией рабочего и проверяются по результатам механических испытаний натурных контрольных образцов по ГОСТ 10922-90. Установление режимов контактной стыковой сварки арматуры в значительной мере определяется опытным путем.

Рис. 4.11. Геометрические параметры режима контактной стыковой сварки арматуры

1 и 2 - стержни; 3 и 4 - электрода (губки);

l'_y и l''_y - установочные длины; l'_опл и l''_опл - величины оплавления; l'_α и l''_α - величины осадки

4.3.7. Оптимальные величины геометрических параметров режима контактной стыковой сварки стержней одинаковых или мало различающихся диаметров (d'_н/d_н = 0,85) приведены в табл. 4.7.

Таблица 4.7

Минимальную величину l_ос при сварке на машине типа МСО-604 (МС-2008, МСМУ-150) допускается принимать в соответствии с размерами вкладыша на кулачке оплавления. В тех случаях, когда оптимальная величина l_ос превышает обеспечиваемую машиной, положение вкладыша следует регулировать установкой стальных прокладок под вкладыш.

4.3.8. Минимально необходимую ступень регулирования сварочного трансформатора и скорость оплавления следует определять из условий обеспечения устойчивого процесса оплавления без предварительного подогрева. Если стыковая машина на номинальной ступени и минимальной скорости не обеспечивает устойчивого процесса оплавления, то допускается выполнять сварку методом оплавления с предварительным подогревом. Арматуру классов Ат-IIIС, Ат-IVС, А-IV, А-V, А-VI, Ат-V и Ат-VСК следует сваривать только способом непрерывного оплавления.

Примечания: 1. Арматуру класса А-IV марки 80С допускается сваривать только по специальной технологии с использованием несущих опрессованных гильз из пластичной стали.

2. Арматуру класса Ат-V допускается сваривать только с использованием локальной термической обработки.

4.3.9. Определение оптимальной ступени и скорости оплавления при работе на машине типа МСО-604 (МС-2008, МСМУ-50) в режиме непрерывного оплавления следует проводить по следующей методике:

- регулировочным винтом вариатора установить предварительную скорость оплавления в соответствии с данными табл. 4.8;

- подобрать наименьшую ступень регулирования трансформатора, обеспечивающую устойчивое оплавление со скоростью, выбранной по табл. 4.8. Если даже на номинальной (15-й) ступени не обеспечивается устойчивое оплавление со скоростью, выбранной по табл. 4.8, скорость оплавления следует уменьшить.

Таблица 4.8

4.3.10. Ступень регулирования трансформатора стыковых машин при работе в режиме оплавления с предварительным подогревом следует подбирать минимальной из числа ступеней, обеспечивающих устойчивое оплавление, со скоростями по табл. 4.8, после подогрева торцов стержней до красного или светло-красного каления.

4.3.11. При сварке арматуры на машинах, типы которых приведены в табл. 4 приложения 6, следует применять максимальное усилие зажатия стержней, обеспечиваемое машиной данного типа.

4.3.12. Усилие осадки при контактной стыковой сварке арматуры следует определять путем умножения удельного давления (табл. 4.9) на площадь поперечного сечения стержня, мм². Если привод осадки в имеющейся машине не обеспечивает получения рекомендуемого усилия осадки, то допускается ограничиться наибольшим усилием, развиваемым машиной.

Таблица 4.9

4.3.13. При сварке непрерывным оплавлением на машинах ручного действия стержней, закрепленные в электродах, при включенном токе следует сблизить до соприкосновения их торцов с небольшим усилием. Затем, отведя на 1 - 3 мм торец одного стержня от торца другого, следует начать процесс оплавления.

Для поддержания непрерывного процесса оплавления необходимо сближать торцы стержней по мере их оплавления, добиваясь непрерывного потока искр. После оплавления стержней на заданную величину (табл. 4.7) необходимо произвести их быструю осадку, начиная ее под током и завершая при выключенном токе.

4.3.14. При сварке способом оплавления с предварительным подогревом перед началом оплавления торцы стержней следует разогреть путем последовательных замыканий и размыканий при включенном токе. После подогрева торцов стержней до красного или светло-красного каления следует перейти к процессу непрерывного оплавления, который надлежит закончить быстрой осадкой, начиная ее под током и завершая при выключенном токе.

4.3.15. При правильно выбранных и выдержанных при сварке параметрах режима в момент окончания процесса сварки участки стержней, прилегающие к стыку, должны быть нагреты до красного каления на расстоянии от центра стыка, равном: для арматуры классов

4.3.16. Сварку арматуры разных классов между собой следует выполнять при параметрах режима, определенных в соответствии с требованиями настоящих РТМ для арматуры более высокого класса.

4.3.17. Сварку стержней разных диаметров (с соотношением d'_н/d_н от 0,35 до 0,85) следует выполнять на машинах типов МСО-604, МСО-201 (МС-2008, МСМУ-150 и MC-1602), оборудованных специальным приспособлением^*, позволяющим осуществлять независимый подогрев толстого стержня. Подогрев толстого стержня осуществляется в режиме сопротивления путем замыкания на медную кулису-перемычку (приложение 10).

____________

^* Приспособление разработано ЭКБ ЦНИИСК им. Кучеренко. 109428, Москва, 2-я Институтская, 6 («Устройство к машине контактной стыковой сварки» 2164/1Д и 2164/2Д соответственно к машинам ручного и автоматического действия).

При сварке стержней разного диаметра геометрические параметры режима принимаются по табл. 4.7 для тонкого стержня, за исключением величины l_y толстого стержня, которую следует устанавливать максимально возможной для имеющегося оборудования.

4.3.18. Для сварки стержней разных диаметров необходимо разогреть конец толстого стержня до светло-красного каления, предварительно закрыв конец тонкого стержня перемычкой. Затем при включенном токе отвести на 2 - 3 мм подвижную плиту с толстым стержнем, убрать перемычку и произвести сварку в соответствии с указаниями п. 4.3.13 и п. 4.3.14.

4.3.19. Соединения стержней, рассчитанные на эксплуатацию при вибрационной нагрузке (тип С3-Км, рис. 4.9), после сварки должны быть подвергнуты механической обработке путем обрубки грата и последующей обточки наждачным кругом средней зернистости (№ 36 - 46). Обточку наждачным кругом надлежит вести в продольном относительно оси стержней направлении на минимальную глубину до получения блестящей поверхности. При обточке должны быть соблюдены размеры, приведенные в табл. 4.6, и плавные переходы от поверхности стержней к месту утолщения стыка.

Обработанная наждачным кругом поверхность не должна иметь поперечных и глубоких продольных рисок и черноты в месте перехода от утолщения стыка к внутреннему диаметру стержня. Недопустимо появление на обрабатываемых поверхностях цветов побежалости.

Соединения стержней, также рассчитанные на эксплуатацию при вибрационной нагрузке, типа С4-Кп (рис. 4.9 и табл. 4.6), отличаются от приведенных выше тем, что концы стержней, если это возможно, предварительно перед сваркой протачиваются на токарном станке, затем свариваются методом оплавления или оплавления с подогревом без последующей механической обработки сварного соединения.

4.3.20. Контактная стыковая сварка «несвариваемой» стержневой арматуры класса A-IV марки 80С, Ат-V и Ат-VI, а также канатов К-7 и К-19 возможна с применением специальных технологических приемов с помощью гильз-накладок, надетых до сварки на концы арматуры или канатов и затем опрессованных.

4.3.21. Электроды контактной стыковой машины для сварки с применением дополнительных гильз-накладок должны иметь призматические гнезда, размеры которых подбирают по наружному диаметру гильзы (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Схема электрода для контактной стыковой сварки арматуры или канатов с напрессованными гильзами

1 - электрод; 2 - арматура; 3 - трубчатая гильза; Д - наружный диаметр гильзы после опрессовки;

a - диаметр стержня или каната; d - толщина стенки гильзы

4.3.22. Гильзы-накладки, надетые на концы канатов или высокопрочных стержней из арматуры, оговоренной в п. 4.2.20, следует опрессовывать с помощью специальных штампов. Для опрессовки требуются прессы, развивающие усилия, рекомендованные в табл. 4.10.

Таблица 4.10

4.3.23. Длина гильз-накладок ориентировочно должна быть равной длине электродов контактных стыковых машин.

4.3.24. Для гильз-накладок пригодны марки стали, применяемые для плоских элементов закладных изделий (раздел 2.4), но соответственно прокатанные в стержни или соответствующие заготовки труб.

5. СВАРКА ЗАКЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Общие положения

ГОСТ 14098-91 регламентирует 13 конструктивных решений сварных соединений арматурных стержней с плоскими поверхностями металлопроката (листового, сортового или фасонного), выполняемых с использованием электродуговых и контактных способов механизированной и ручной сварки при изготовлении закладных изделий.

Закладные изделия, как правило, состоят из элементов металлопроката и анкерных арматурных стержней, приваренных перпендикулярно к их плоской поверхности или внахлестку. Такие закладные изделия условно относят к сварным в отличие от штампо-сварных, в которых на плоской поверхности металлопроката имеются сферические выступы, с помощью которых формируют тавровые или нахлесточные сварные соединения закладных изделий.

Штампованные закладные изделия, изготовляемые без применения сварки, а также закладные изделия, изготовляемые сваркой только элементов металлопроката (без арматурных стержней), в данном разделе не рассматриваются.

Сварные закладные изделия

5.1. Сварка под флюсом тавровых соединений

5.1.1. Конструкция и размеры тавровых соединений арматурных стержней с плоской поверхностью металлопроката, выполняемых под флюсом, типа T1-Mф и Т2-Рф, должны соответствовать приведенным на рис. 5.1 и в табл. 5.1.

Рис. 5.1. Конструкция таврового соединения, выполняемого сваркой под флюсом без дополнительного присадочного материала (типа T1-Mф и Т2-Рф)

Таблица 5.1

Примечание. Соединения типа Т2-Рф из арматуры класса Ат-IIIС допускается выполнять до диаметра 14 мм.

5.1.2. Дуговую механизированную сварку под флюсом без дополнительного присадочного материала (т.е. за счет расплавления арматурных стержней) следует выполнять на установках собственного изготовления или на автоматизированных установках (например, типа АДФ-2001 Тбилисского завода «Электросварка») с источниками питания, выбираемыми по табл. 3.4 и табл. 5 приложения 6.

5.1.3. Основными параметрами режима дуговой сварки под флюсом являются: сварочный ток, величина начального дугового промежутка, т.е. первоначальный зазор, который следует обеспечить при возбуждении дуги, продолжительность горения дуги, ориентировочная величина осадки стержня в ванну расплавленного металла и продолжительность выдержки стержня в ванне остывающего (кристаллизующегося) металла. Значения этих параметров сварки для арматуры диаметром до 16 мм приведены на рис. 5.2, 5.3 и в табл. 5.2.

Таблица 5.2

5.1.4. При дуговой сварке под флюсом товарных соединений в закладных изделиях с анкерами диаметром больше 16 мм следует использовать автомат типа АДФ-2001, имеющий автоматическую сварочную часть (режимы работы этого автомата изложены в инструкции по его эксплуатации), или использовать другие технологические процессы сварки, приведенные ниже.

5.1.5. Механизированную сварку под флюсом выполняют, как правило, на установках, изготовленных силами заводов, производящих закладные изделия. В наибольшей степени механизированы вспомогательные операции в устройствах, эксплуатируемых на Хорошевском заводе ДСК-1 в г. Москве^*. На рис. 5.4 приведена его промышленная схема.

___________

^* Рабочие чертежи такого устройства можно приобрести в КТВ НИИЖБ по адресу: 109428, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6.

Рис. 5.4. Конструктивная схема устройства для механизированной сварки тавровых соединений закладных изделий, эксплуатируемого на Хорошевском заводе ДСК-1 г. Москва

5.1.6. Порядок работы на таком или аналогичном устройстве осуществляются следующим образом:

Перед началом сварки стержни и пластины должны быть очищены от ржавчины, отпадающей окалины, масла, грязи и т.д. Плоские элементы проката укладываются (подаются) на стол устройства, к которому плоские детали, например, пластины, прижимаются вручную или механически. Арматурные стержни (анкеры) зажимают в держателе эксцентриковыми или пневматическими прижимами. К плоским деталям через опорный стол и к держателю подается напряжение от источника питания (рис. 5.5). Через систему рычагов арматуру прижимают торцом к пластине, затем это место засыпают слоем флюса, его насыпная высота ограничивается цилиндрической или прямоугольной флюсоудерживающей деталью устройства. Нажатием кнопки (К) замыкают цепь реле (Р₁), которое замыкает цепь контактора (КС), включающего в сеть первичную обмотку сварочного трансформатора (ТС). В этот момент сварщик системой рычагов отрывает торец стержня от поверхности пластины на высоту начального дугового промежутка (табл. 5.2), зажигается электрическая дуга, которую поддерживают в течение всего времени сварки. При необходимости стержень медленно опускают вниз и по истечении времени горения дуги его резко опускают в ванну расплавленного металла, отпускают кнопку (К), прекращая сварку.

Рис. 5.5. Принципиальная электрическая схема установки для дуговой сварки стержней арматуры с пластиной втавр под флюсом

ТП - трансформатор понизительный 380/36 В; К - кнопка; ТС - трансформатор сварочный; ЭС - электросекундомер; ТТ - трансформатор тока; У - вольтметр на 75 - 100 В; А - амперметр на 600 А (с трансформатором тока); КС - контактор сварочный; Р - реле промежуточное; Р - регулятор сварочного тока

5.1.7. За стабильностью процесса сварки следят по стрелке вольтметра, которая должна показывать напряжение на дуге порядка 20 - 30 В. При уменьшении напряжения перестают опускать стержень вниз или опускают его медленнее. При увеличении напряжения стержень опускают быстрее. Продолжительность сварки (рис. 5.3) можно контролировать электросекундомером или контролировать процесс по величине осадки, скользящем мимо зафиксированной неподвижной шкалы стрелки-указателя.

5.1.8. Тавровое соединение типа T1-Мф или Т2-Вф имеет высокие эксплуатационные качества при статических нагрузках. При динамических нагрузках прочность снижается (см. приложение 2). Чтобы избежать это при сохранении приведенной выше технологии и порядка сварки, можно повысить эксплуатационные характеристики сварного соединения за счет изменения его конструкции (рис. 5.6 и табл. 5.3). Условия выштамповки сферического рельефа приведены ниже в разделе 5.7.

Соединение типа Т3-Мж (рис. 5.6 и табл. 5.3) выполняется аналогично приведенным выше.

Рис. 5.6. Конструкция таврового соединения, выполняемого сваркой под флюсом без дополнительного присадочного материала по элементу жесткости (тип Т3-Мж)

Таблица 5.3

5.2. Механизированная сварка в среде углекислого газа тавровых соединений

5.2.1. Конструкции и размеры тавровых соединений арматуры с элементами проката, выполняемые механизированной сваркой в среде углекислого газа типа Т10-Мс и Т11-Мц, должны соответствовать приведенным на рис. 5.7 и в табл. 5.4.

Рис. 5.7 Конструкции тавровых соединений, выполняемых механизированной сваркой в среде СО₂ в сквозное отверстие (а) и цинкованное отверстие (б) (соответственно типа Т10-Мс и Т11-Мц)

Таблица 5.4

Примечания: 1. Арматура класса Ат-IIIС может применяться диаметром до 18 мм.

2. Для арматуры классов A-III и Ат-IIIС значение S/d_н ³ 0,55

5.2.2. Сварку элементов закладных изделий осуществляют, как правило, в кондукторах. Допускается собирать стержни с пластинами на прихватках штучными электродами. Прихватки должны быть расположены с двух противоположных сторон стержня в нижней части разделки.

5.2.3. Параметры режимов механизированной сварки в среде СО₂ и их рекомендуемые значения приведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

^* Ток постоянный, обратная полярность.

Сварка должна выполняться проволокой сплошного сечения диаметром 2 мм при расходе газа от 1000 до 1200 л/ч. Настройку полуавтомата на оптимальный режим, который характеризуется малым разбрызгиванием, ровным и непрерывным горением дуги и правильным формированием шва, следует осуществлять путем наплавки пробных валиковых швов на пластину.

5.2.4. Расположение сварочной горелки относительно свариваемых деталей, расстояние между кромками сопла и мундштука, а также вылет электродной проволоки должны соответствовать указанным на рис. 5.8 и 5.9. Сварку следует вести углом назад (величина угла должна составлять 75°).

Рис. 5.8. Схема с основными (а) и подварочным (б) швами в тавровом соединении стержней диаметром 12 - 16 мм

1 - стержни; 2 - пластина; 3 - сопло сварочной горелки; 4 - мундштук; 5 - сварочная проволока

Рис. 5.9. Схема сварки основным (а) и подварочным (б) швами в тавровом соединении стержней диаметром 18 - 25 мм

1 - стержень; 2 - пластина; 3 - сопло сварочной горелки; 4 - мундштук; 5 - сварочная проволока

5.2.5. Перед сваркой следует удалить остатки воздуха из шлангов продувкой их углекислым газом.

5.2.6. Тавровые соединения стержней диаметрами 12 - 16 мм с пластиной должны выполняться в два этапа (рис. 5.8):

1) наплавить основной шов (рис. 5.8,а). При этом конец электродной проволоки следует перемещать по кругу вдоль стенки отверстия в пластине закладного изделия. Наплавка основного шва заканчивается после полного заполнения отверстия;

2) наложить подварочный кольцевой однопроходный шов (рис. 5.8,б), Для этого следует возбудить дугу на пластине в 5 - 7 мм от отверстия (рис. 5.10). Затем конец электродной проволоки перемещают вокруг стержня на расстояние 1 - 2 мм от кромки отверстия. Сварку следует закончить после перекрытия начала шва и вывода дуги на пластину по касательной на расстояние 10 - 15 мм.

Рис. 5.10. Порядок сварки подварочными швами

а - первым полукольцевым швом; б - вторым полукольцевым швом

5.2.7 Тавровые соединения стержней диаметрами 18 - 25 мм с пластиной должны выполняться в два этапа (рис. 5.9).

1) за один проход следует наплавить основной кольцевой шов. При этом заплавляется зазор между стержнями и стенкой отверстия в пластине закладного изделия (рис. 5.9,а);

2) наложить два полукольцевых подварочных шва (рис. 5.9,б) по схеме, приведенной на рис. 5.10. Второй полукольцевой шов должен выполняться через 10 - 15 с после окончания наплавки первого полукольцевого шва.

5.2.8. При изготовлении изделий типа «закрытый столик» вначале рекомендуется производить сварку двух основных швов по концам каждого анкерного стержня, а затем сварку подварочных швов.

5.3. Ручная дуговая сварка тавровых соединений

5.3.1. Конструкция и размеры тавровых соединений арматуры с плоскими элементами проката, выполняемых дуговой ручной сваркой типа Т12-Рз, должны соответствовать приведенным на рис. 5.11 и в табл. 5.6.

Рис. 5.11. Конструкция таврового соединения, выполняемого ручной дуговой сваркой валиковыми швами в раззенкованное отверстие

Таблица 5.6

^* При h₂ £ 12 мм допускается выполнять соединения без подварочного шва.

5.3.2. Сборку элементов закладных изделий следует осуществлять в кондукторах или на прихватках.

Прихватки следует располагать: для соединений со стержнями диаметром до 16 мм - с одной стороны, а при стержнях больших диаметров - с двух противоположных сторон так, чтобы при сварке закладных изделий они были полностью переплавлены. Прихватки следует выполнять теми же электродами, что и сварные швы.

5.3.3. Соединения со стержнями диаметром до 14 мм, как правило, следует выполнять за один проход. При многослойной сварке каждый слой перед наложением последующего должен быть очищен от шлака и брызг металла. Переход от наплавленного металла к пластине и стержню должен быть плавным. Подрезы на стержнях не допускаются. Кратеры должны быть заварены.

Сварку следует выполнять электродами диаметром:

4 мм при d_н = 8 - 16 мм;

5 мм при d_н = 14 - 32 мм;

6 мм при d_н = 22 - 40 мм.

Сварочный ток следует назначать по паспортным данным электродов.

5.4. Ванная и многослойными швами одноэлектродная сварка тавровых соединений

5.4.1. Приварку втавр рабочей арматуры непосредственно к опорным частям колонн (лист, плита) или изготовление крупногабаритных закладных деталей можно осуществлять, применяя конструкции и размеры соединение, приведенных на рис. 5.12 и в табл. 5.7, используя при этом инвентарные формующие устройства.

Рис. 5.12. Конструкция таврового соединения, выполняемого ручной дуговой сваркой с использованием инвентарных формующих устройств

Таблица 5.7

5.4.2. Конструкции и размеры инвентарных водоохлаждаемых медных форм должны соответствовать приведенным на рис. 5.13 и в табл. 5.8.

Рис. 5.13. Конструкции водоохлаждаемых медных форм

а - для ванной сварки однорядных стержней с пластиной; б - для многослойной сварки спаренных стержней с пластиной

Таблица 5.8

5.4.3. Сборку изделий следует осуществлять, как правило, в кондукторах. Для сохранения перпендикулярности элементов готового изделия одинарные или спаренные стержни перед сваркой нужно собирать «с обратным уклоном», т.е. под угол a = 5 - 7° (рис. 5.14). Конструкция кондуктора должна обеспечивать возможность жесткого закрепления пластин и свободную деформацию стержней.

Рис. 5.14. Схема сборки тавровых соединений, выполняемых в инвентарных формах

При сварке закладных изделий типа «закрытый столик» вначале все стержни должны быть приварены к одной пластине, после чего пластину с приваренными стержнями необходимо освободить от закрепления и сварить другие концы стержней со второй закрепленной пластиной.

Примечание. Сварка спаренных стержней ГОСТ 14098-91 не регламентирована, однако, такие конструктивные решения в практике встречаются и бывают экономически целесообразны.

5.4.4. Режим ванной сварки одинарных стержней с пластиной следует выбирать, пользуясь данными табл. 6.20. Многослойную сварку спаренных стержней диаметрами 32 - 40 мм с пластиной следует выполнять электродами диаметром 5 - 6 мм при токе 225 - 275 А.

5.4.5. При ванной сварке одинарных стержней с пластиной необходимо:

касанием электрода о пластину возбудить дугу на высоте 3 - 5 мм от дна медной формы и задержать электрод до образования на дне формы небольшого количества жидкого металла;

перемещая электрод, перенести дугу на нижнюю часть торца стержня и после его проплавления перемещать электрод вдоль и поперек межторцевого зазора, так же как при ванной сварке стержней (см. п. 6.6.4).

5.4.6. При многослойной сварке спаренных стержней с пластиной необходимо:

возбудить дугу на вертикальной плоскости пластины на высоте 3 - 5 мм от дна медной формы (рис. 5.15,а) и перемещать ее вдоль пластины (рис. 5.15,б). При этом электродный металл переплавляется с металлом пластины и формируется валиковый шов длиной 75 - 85 мм, высотой 3 - 4 мм и шириной 7 - 8 мм (часть валика ложится на дно медной охлаждаемой формы);

Рис. 5.15. Многослойная сварка в медной форме тавровых соединений спаренных стержней с пластиной

а - место возбуждения дуги; б - проплавление нижней части пластины и торцов стержней; в - поперечное перемещение электрода.

перенести дугу на нижнюю часть торцов стержней (рис. 5.15,б) и накладывать валиковый шов в обратном направлении до места первоначального возбуждения дуги;

не прерывая дугу (допускаются перерывы только для быстрой смены электрода), перемещать электрод в полости, образованной стенкой формы и торцами стержней, придавая ему колебательное движение «елочкой» (рис. 5.15,в) и, заполняя, таким образом, до верха плавильное пространство наплавленным металлом. Заканчивать сварку соединения следует перемещением электрода по центру вдоль протяженной стороны завариваемого плавильного пространства.

5.5. Контактная сварка оплавлением тавровых соединений

5.5.1. Процесс контактной сварки оплавлением тавровых соединений стержней с плоским элементом проката в наибольшей степени отвечает условиям высокой механизации при изготовлении закладных изделий, конструкция и размеры таких соединений (тип T7-Ко) представлена на рис. 5.16 и в табл. 5.9.

Рис. 5.16. Конструкция таврового соединения, выполняемая контактной сваркой оплавлением (тип К7-Ко)

Таблица 5.9

5.5.2. Изготовление закладных изделий по п. 5.5.1 следует выполнять на специализированных машинах типа К-774^*, которые обеспечивают полную автоматизацию процесса сварки для стержней диаметрами 14, 16, 18 и 20 мм (т.е. в основном для закладных изделий, применяемых в промышленном строительстве). Условия сварки на этом специализированном оборудовании излагаются в инструкции по ее применению и эксплуатации.

____________

^* Изготовители: Псковский завод тяжелого электросварочного оборудования; Институт электросварки им. Е.О. Патона.

5.6. Ручная дуговая сварка нахлесточных соединений стержней с плоскими поверхностями стального проката

5.6.1. Конструкция и размеры нахлесточных соединений арматуры с плоскими поверхностями проката должны соответствовать приведенным на рис. 5.17 и в табл. 5.10.

Рис. 5.17. Конструкция нахлестного соединения, выполняемая ручной дуговой сваркой протяженными швами (тип H1-Рш)

Таблица 5.10

Примечания: 1. Соединения арматуры класса Ат-V допускаются только из стали марки 20ГС.

2. Допускается применять сварку самозащитными порошковыми проволоками и в углекислом газе; последнее кроме арматуры классов A-II и Ат-IIIС (из стали марки Ст5).

5.6.2. Сборку элементов закладных изделий следует выполнять с помощью двух прихваток, расположенных по диагонали с противоположных сторон стержня на расстоянии (0,5 - 1,0)d_н от краев нахлестки.

5.6.3. Сварку протяженными швами нахлесточных соединений стержней с плоским элементом проката (пластина, уголок и т.д.) следует выполнять одиночными электродами на режимах, приведенных в табл. 5.11.

Таблица 5.11

Примечание. Сварку в вертикальном положении, выполняемую, как правило, в монтажных условиях, следует вести при токе, который на 10 - 20 % ниже указанного в таблице.

Штампо-сварные закладные изделия

Штампо-сварные закладные изделия - термин достаточно условный и вытекает из того, что для обеспечения прочности соединения в плоской детали выштамповывают сферический выступ (рельеф), используемый при контактно-рельефной сварке тавровых и нахлесточных соединений. В том случае, если в сферическом выступе одновременно с его штамповкой просекают отверстие, такие плоские детали, имитирующие зинкованное отверстие, используют затем, при изготовлении закладных изделий, механизированной сваркой в CO₂ или ручной дуговой электродами.

5.7. Контактная рельефная сварка тавровых соединений закладных изделий

5.7.1. Конструктивная схема таврового соединения стержня с пластиной, выполняемая контактной сваркой сопротивлением по сферическому рельефу, представлена на рис. 5.18 и в табл. 5.12.

Рис. 5.18. Конструкция таврового соединения, выполненная контактной рельефной сварки сопротивлением (тип Т6-Кс)

Таблица 5.12

5.7.2. Контактная рельефная сварка осуществляется на стандартных одноточечных машинах, обеспечивающих параметры режимов сварки, приведенных в табл. 5.13.

Таблица 5.13

Электродная часть контактных машин подлежит модернизации в соответствии с «Указаниями^*...». Схема таких узлов представлена на рис. 5.19.

___________

^* Материалы по контактно-рельефной сварке тавровых соединений составлены по «Указаниям по технологии изготовления облегченных штампо-сварных закладных деталей железобетонных конструкций» У-87-82 Главмоспромстройматериалы.

Рис. 5.19. Схема модернизированных узлов контактной точечной машины с установленными элементами закладного изделия

5.7.3. Конструкция электродных узлов обеспечивает:

зажим анкерного стержня;

токоподвод к анкерному стержню;

постоянство вылета анкерного стержня из клиновидных зажимов узла;

формирование конусообразной нижней части анкера;

автоматическое освобождение анкерного стержня после окончания процесса сварки.

5.7.4. Основными параметрами режима контактно-рельефной сварки тавровых соединений являются:

сварочный ток (I_св), определяемый мощностью контактной машины и устанавливаемый включением определенной ступени трансформатора машины или положением ручки регулятора заполнения импульса тока;

время сварки (t_св), определяемое положением ручки регулятора реле времени или ручки регулирования количества импульсов;

усилие сжатия свариваемых элементов (Р_э), устанавливаемое путем регулирования пневматической или пневмогидравлической системы;

величина вылета анкерного стержня (l_в) из зажимных губок электродного узла (рис. 5.20);

диаметр выточки (Дв) нижней части зажимных губок электродного узла, составляющий для анкеров диаметрами 8 ¸ 14 мм - 22 мм; для анкеров 14 ¸ 16, мм - 28 мм; 18 ¸ 20 - 34 мм;

глубина выточки нижней части зажимных губок электродного узла (рис. 5.20), составляющая для анкеров диаметрами 8 ¸ 14 мм - 8 мм, для анкеров диаметрами 16 ¸ 20 мм - 10 - 12 мм.

Рис. 5.20. Схема установочных размеров анкерного стержня перед сваркой

5.7.5. Ориентировочные параметры режимов контактно-рельефной сварки тавровых соединений закладных изделий представлены в табл. 5.13. Выбор ступени трансформатора контактных машин следует производить аналогично тому, как это делается при сварке крестообразных соединений стержней (раздел 4 настоящего РТМ).

5.8. Дуговая сварка тавровых соединений в выштампованное отверстие

5.8.1. Конструкция и размеры тавровых соединений арматуры с плоским элементом проката, выполняемая механизированной или ручной дуговой сваркой типов Т8-Мв и Т9-Рв, должны соответствовать приведенным на рис. 5.21 и в табл. 5.14.

Рис. 5.21. Конструкция таврового соединения, выполняемая дуговой механизированной в CO₂ и ручной дуговой (электродами) сваркой в выштампованное отверстие (соответственно типов Т8-Мв и Т9-Рв)

Таблица 5.14

5.8.2. Дуговую сварку тавровых соединений указанных типов следует выполнять в так называемое выштампованное отверстие, образованное при выдавливании сферического рельефа с одновременной просечкой отверстия. Чертежи штампов для такой операции приведены в «Указаниях...» (см. сноску).

5.8.3. Соединения типа Т8-Мв следует выполнять механизированной в среде CO₂, Т9-Рв - ручной дуговой сваркой штучными стандартными электродами. Режимы сварки приведены в табл. 5.15.

Таблица 5.15

5.8.4. Техника механизированной и ручной дуговой сварки заключается в следующем:

касанием конца электродной проволоки (электрода) в нижней части выштампованного отверстия зажигают и наплавляют кольцевой шов, тщательно заваривая его корневую часть, пытаясь возможно глубже проплавить пластину и стержень в месте их сопряжения в отверстии;

последующие кольцевые швы накладывают при поперечном колебании конца электродной проволоки (электрода), перемещая последний от образующей стержня к кромкам отверстия и обратно. Следует не допускать оплавления (подрезов) арматурного стержня;

заканчивать процесс сварки нужно полностью заплавляя отверстие на уровне равного плоскости пластины, но не выше 1,5 - 2 мм.

5.9. Контактно-рельефная сварка нахлесточных соединений

5.9.1. Конструкция и размеры нахлесточных соединений арматуры с плоскими элементами проката типов Н2-Кр, Н3-Кп и Н4-Ка, осуществляемых с помощью контактно-рельефной сваркой, представлена на рис. 5.22, 5.23 и 5.24 и в табл. 5.16, 5.17, 5.18.

Рис. 5.22. Конструкция нахлесточного соединения, выполняемого контактной точечной сваркой по одному рельефу на пластине

Рис. 5.23. Конструкция нахлесточного соединения, выполняемого контактной точечной сваркой по двум рельефам на пластине

Рис. 5.24. Конструкция нахлесточного соединения, выполняемого контактной рельефной сваркой по двум рельефам на арматуре

Таблица 5.16

Таблица 5.17

Таблица 5.18

Для арматуры класса Ат-IIIс сварочный ток должен быть увеличен на 10 - 15 %.

Рельефную сварку следует выполнять на контактных точечных машинах общего назначения и прессах для рельефной сварки, характеристики которых приведены в табл. 1 прил. 6.

5.9.2. Выштамповку рельефов в пластинах следует производить на прессах, используя штампы, обеспечивающие размеры рельефов, указанные в приведенных таблицах. Рекомендуется применять комбинированные штампы, обеспечивающие одновременную выштамповку рельефов и рубку детали из полосы.

5.9.3. Основные параметры режима рельефной сварки те же, что и для точечной сварки крестообразных соединений стержней (раздел 4). Значения параметров режима сварки по каждому рельефу следует выбирать по табл. 5.19.

Таблица 5.19

Если привод сжатия в имеющейся машине не обеспечивает получения рекомендуемого усилия, то допускается ограничиться наибольшим усилием, развиваемым машиной.

5.9.4. Выдержку под током t_св следует определять из условия обеспечения величины зазора между стержнями и пластиной h₁ в пределах 0,1d_н - 0,15d_н.

5.9.5. Положение рукояток потенциометров реле времени «сжатие и «проковка» следует устанавливать в соответствии с требованиями п. 4.18.

5.9.6. При сварке по двум рельефам первую точку следует сваривать со стороны рабочей части анкерного стержня. Продолжительность паузы между сваркой двух рельефов должна составлять не менее 0,6 с.

5.9.7. Для соединений, конструкция которого приведена на рис. 5.24, значение сварочного тока должно быть увеличено на 10 - 15 % по сравнению с приведенным в табл. 5.19 и уточнено по методике, приведенной в пп. 4.1.14 - 4.1.18 раздела 4.

6. ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В МОНТАЖНЫХ УСЛОВИЯХ

В сборных железобетонных конструкциях соединения элементов зданий и сооружений осуществляются, как правило, одним из электродуговых способов сварки^*.

___________

^* В конструкциях, где узлы сопряжений решены через петлевые соединения, арматурные скобы, вставляемые в петлевые элементы, например, наружных стеновых панелей или внутренних перегородок, зачастую прихватываются ручной дуговой сваркой, для обеспечения фиксации этих деталей при сборке и последующем замоноличивании стыков железобетонных элементов.

В монолитных конструкциях так же широко используется электродуговая сварка, с помощью которой соединяются отдельные стержни арматуры или арматурные изделия в виде каркасов и сеток, часто крупногабаритные, выполняемые в построечных условиях.

В разделе рассмотрены все применяемые в отечественном строительстве электродуговые способы сварки при монтаже железобетонных конструкций.

6.1. Общие положения

6.1.1. Перед сборкой узлов сопряжений железобетонных конструкций следует установить соответствие классов стали, размеров и взаимного расположения соединяемых элементов (стержней и закладных изделий) проектным. Обнаруженные дефекты должны быть устранены по согласованию с проектной организацией и в соответствии с ГОСТ 10922-90.

6.1.2. Выпуски стержней, закладные изделия и соединительные детали должны быть очищены до чистого металла в обе стороны от кромок или разделки на 20 мм от грязи, ржавчины и других загрязнений. Вода, в том числе конденсационная, снег или лед должны быть удалены с поверхности стержней, закладных изделий и соединительных деталей путем нагревания их пламенем газовых горелок или паяльных ламп до температуры не выше 100 °С.

6.1.3. Проектное положение свариваемых элементов сборных железобетонных конструкций, монтируемых «с колес», и механическая зачистка этих элементов должны гарантироваться заводом-поставщиком и геодезической службой монтирующей организации.

6.1.4. Плоские элементы закладных изделий, собираемые внахлестку или втавр для последующей сварки конструкций, должны плотно прилегать друг к другу. Зазоры между прилегающими элементами должны быть не более 2 мм для соединения с нахлесткой и 3 мм для соединения втавр без скоса кромок (ГОСТ 5264-69). Величина зазора между торцами стержней, подлежащих сварке встык, должна соответствовать указаниям настоящих РТМ.

6.1.5. При увеличенных по сравнению с требуемыми зазорах между стыкуемыми стержнями допускается применения одной вставки (рис. 6.1). Вставки должны изготовляться из арматуры того же класса и диаметра, что и стыкуемые стержни. Для обеспечения требуемого зазора между стыкуемыми стержнями допускается увеличивать на 20 - 50 мм длину выпуска стержня путем его дуговой наплавки в формующих элементах. При сварке стержней встык с накладками увеличение зазора должно компенсироваться соответствующим увеличением длины накладок.

При увеличенных зазорах между плоскими элементами закладных изделий следует применять не более одной прокладки.

Рис. 6.1. Узел сопряжения колонны с ригелем, собранный с дополнительными конструктивными элементами

1 - вставка между выпусками стыкуемых стержней; 2 - сварной шов; 3 - выпуски стержней; 4 - опорные закладные изделия; 5 - прокладка

6.1.6. Длина каждого выпуска арматуры из тела бетона должна быть не менее 150 мм при нормальных зазорах между торцами стержней и 100 мм при применении вставки (рис. 6.1). Следует стремиться изготовлять изделия так, чтобы длина выпусков позволяла вести монтаж и сварку без вставок (т.е. подгонку зазора между выпусками производить на месте монтажа, используя газовую резку. При величине зазора в 2 - 3 раза больше регламентированного допускается привести его к нормируемому путем дуговой наплавки (см. п. 6.1.5).

6.1.7. Сборные железобетонные конструкции, монтируемые только на выпусках стержней, должны собираться в кондукторах, обеспечивающих их проектное положение.

Сварка выпусков стержней железобетонных конструкций, удерживаемых краном, не допускается.

6.1.8. Сборные железобетонные конструкции, имеющие закладные изделия, следует собирать на прихватках. Прихватки должны размещаться в местах последующего наложения сварных швов. Длина прихваток должна составлять 15 - 20 мм, а высота (катет) - 4 - 6 мм. Количество прихваток должно быть не менее двух. Выполнять прихватки следует, применяя те же материалы и такого же качества, что и материалы для основных швов. Перед сваркой основных швов поверхность прихватки и соседних участков должна быть очищена от шлака и брызг металла. Прихватки должны выполнять обученные сварщики, имеющие удостоверения на право производства этих работ.

6.1.9. Не допускается наличие ожогов и подплавления от дуговой сварки на поверхности рабочих стержней. Ожоги должны быть зачищены абразивным кругом на глубину не менее 0,5 мм. При этом уменьшение площади сечения стержня (углубление основной металл) не должно превышать 3 %. Место механической зачистки должно иметь плавные переходы к телу стержня, а риски от абразивной обработки должны быть направлены вдоль стержня.

6.1.10. Резка концов стержней электрической дугой при сборке конструкций или разделке кромок стержней не допускается. Указанные операции следует выполнять специальными электродами для резки арматуры марки ОЗР-2 (см. п. 3.3.5).

6.1.11. Для снижения сварочных напряжений в узлах сопряжений сборных железобетонных конструкций необходимо:

сварку протяженными швами опорных и соединительных элементов закладных изделий выполнять после сварки выпусков стержней и их остывания^*;

____________

^* При монтаже каркасных зданий, без кондукторов часто после установки колонн и ригелей на последние укладывают плиты перекрытий (настила); во избежание сдвига ригелей и обрушения плит перекрытий допускается прихватка ригелей к опорным закладным деталям колонн короткими швами длиной 40 - 50 мм электродами с высокими пластическими свойствами наплавленного металла, например, типа Э42, Э46.

сварку трех и более выпусков стержней расположенных в одном ряду, выполнять от среднего стержня к краю попеременно по одному выпуску (например, справа от сваренного стержня, а затем слева), при этом сварку выпусков стержней в колоннах выполнять в той же последовательности одновременно двумя сварщиками с двух сторон по диагонали;

наплавку фланговых швов при ванно-шовной сварке производить после остывания основного шва;

осуществлять нагрев стыковых соединений стержней в соответствии с рекомендациями, изложенными в п. 6.20.3.

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВЫПУСКОВ АРМАТУРЫ В ИНВЕНТАРНЫХ ФОРМАХ

6.2. Ванная сварка под флюсом однорядной арматуры

6.2.1. Конструкция и размеры стыкового соединения арматурных стержней типа С5-Мф должна соответствовать приведенной на рис. 6.2 и в табл. 6.1^*.

____________

^* Здесь и ниже на рисунках и таблицах приведены условные обозначения нескольких типов соединений по ГОСТ 14098-91, конструкции которых и исходные размеры идентичны. Технология сварки таких соединений описана в соответствующих разделах с последующей ссылкой на необходимый рисунок и таблицу.

Примечание. Ванная сварка в инвентарных формах термомеханически упрочненной арматуры классов Ат-IIIС и Ат-IVС запрещается из-за локального разупрочнения стали, (снижение временного сопротивления на один класс прочности).

Рис. 6.2. Конструкция горизонтального стыкового соединения, выполняемого в инвентарных съемных формах (типа С5-Мф, С6-Мп и С7-Рв)

Таблица 6.1

Примечания: 1. Размеры в знаменателе относятся к одноэлектродной сварке.

2. При отношении d'_н/d_н < 1 линейные размеры относятся к стержню большего диаметра.

Рис. 6.3. Конструкции инвентарных медных форм

Формы для сварки горизонтальных - а, б и вертикальных - в, г соединений арматуры, выполненные из заготовок прямоугольного и цилиндрического сечения

Для механизированных способов сварки в горизонтальном положении размеры r = 3 мм; m » 20 - 22 мм; S » 4 мм; для ручной дуговой одиночным электродом S = 0

6.2.2. Конструкции и размеры инвентарных медных (медь любых марок) или графитных (графит марок ЭЭГ, ЭГ1, ППГ, ГМЗ) форм должны соответствовать приведенным на рис. 6.3 и табл. 6.2.

Таблица 6.2

Примечания: 1. При изготовлении инвентарных форм из графита размеры А и В следует увеличить на 25 - 30 %.

2. При износе внутренних размеров форм допускается использовать их для сварки арматуры следующего за первоначальным диаметром, изменив размеры А, В, Н, d, d₁.

3. Для сварки между собой стержней различного диаметра (d₁ < d₂) размеры медных форм следует принимать по диаметру большего из свариваемых стержней, обеспечив со стороны меньшего диаметра герметичность во избежание вытекания расплавленного шлака и металла.

6.2.3. При сварке горизонтальных соединений стержней допускается применять медные скобы (желобчатые формующие подкладки) в сочетании с медными вкладышами, устанавливаемыми слева и справа от зазора между торцами арматуры (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Схема сборки медной желобчатой скобы-подкладки 1 и медных вкладышей-ограничителей плавильного пространства 2 при подготовке к ванной сварке стержней 3

6.2.4. Закрепление инвентарных форм на стержнях следует выполнять струбцинами или вязальной проволокой или зажимными приспособлениями любой конструкции. Проскальзывание по арматуре инвентарных форм в горизонтальном и вертикальном направлении или сдвиг половинок составных форм по отношению друг к другу не допускается.

6.2.5. Между внутренней поверхностью инвентарных форм и наружными поверхностями стержней не должно быть зазоров. При наличии зазора на стержни, отступя 5 - 10 мм от их торцов, следует наматывать шнуровой асбест, обеспечивая плотное прилегание к стержням половинок форм после их закрепления.

6.2.6. Для сварки горизонтальных соединений стержней рекомендуется применять разделку торцов с двухсторонним скосом и прямую разделку (рис. 6.2). Сварку стержней с прямым скосом могут выполнять сварщики высшей квалификации, при этом для предохранения поверхности медных и графитных форм от подплавления в момент возбуждения дуги рекомендуется засыпать в зазор между торцами стержней 2 - 3 г сухой измельченной, очищенной от масла и грязи стружки, приготовленной из арматуры того же класса.

6.2.7. Конструкция и размеры стыкового соединения вертикальных стержней типа С8-Мф должны соответствовать приведенным на рис. 6.5 и в табл. 6.3.

Рис. 6.5. Конструкция вертикального стыкового соединения выполняемого в инвентарных съемных формах (типы С8-Мф, С9-Мп и С10-Рв)

Таблица 6.3

Примечания: 1. При ручной дуговой одноэлектродной сварке и сварке порошковой проволокой разделку с обратным скосом нижнего стержня производить не следует, то же относится к стержням диаметром ³ 32 мм.

2. Размеры в знаменателе относятся к одноэлектродной сварке.

3. При отношении d'₁/d_н < 1 линейные размеры относятся к стержню большего диаметра.

6.2.8. Для сварки вертикальных соединений рекомендуется применять прямую разделку нижнего стержня. На время освоения процесса механизированной сварки допускается использовать разделку нижнего стержня со скосом «на себя». Разделка нижнего стержня с обратным уклоном («от себя») допускается при условии, что сварку таких соединений будут выполнять сварщики, имеющие удостоверения на право производства таких работ.

Размеры вертикальных инвентарных форм приведены в табл. 6.2.

На горизонтальные и вертикальные соединения арматуры инвентарные формы следует устанавливать на подготовленные для сварки концы стержней таким образом, чтобы были выдержаны установочные размеры, приведенные на рис. 6.6.

Рис. 6.6. Установочные размеры при сборке инвентарных форм для сварки стыковых соединений арматуры

а - горизонтальных; б - вертикальных:

1 - стыкуемые стержни; 2 - элементы инвентарной формы; 3 - флюс.

6.2.9. Применительно к широко распространенным полуавтоматам общего назначения параметры режима сварки одинарных горизонтальных и вертикальных соединений стержней должны соответствовать приведенным в табл. 6.4.

6.2.10. Перед началом сварки в форму следует засыпать дозу флюса в количестве, приведенном также в табл. 6.4. Если в процессе сварки начинается разбрызгивание жидкого шлака, флюс следует добавлять порциями, равными » 1/3 первоначальной дозы.

6.2.11. Рекомендуемую дозу флюса следует засыпать в форму единовременно перед сваркой. В тех случаях, когда рекомендуемое количество флюса не умещается в плавильном пространстве формы, его остаток следует досыпать после полного расплавления первоначальной дозы.

6.2.12. При сварке в медных формах с увеличенным (в результате износа) размером плавильного пространства количество флюса должно быть увеличено с тем, чтобы глубина шлаковой ванны, измеряемая как толщина закристаллизовавшегося после остывания стыка шлака, соответствовала данным, приведенным в табл. 6.4.

Таблица 6.4

^* Начальное напряжение дуги при сварке вертикальных соединений стержней рекомендуется повысить на 2 - 3 В.

Примечания: 1. Напряжение холостого хода преобразователя следует устанавливать на 2 - 5 В выше приведенного начального напряжения.

2. При сварке вертикальных стержней после заполнения плавильного пространства примерно на 50 % напряжение дуги следует понизить до 36 - 35 В (41 - 39 В), а затем, когда шлаковая ванна достигнет уровня на 5 - 10 мм ниже верхней кромки инвентарной формы, - до 30 - 27 В (35 - 34 В). Величины в скобках относятся к стержням диаметрами 36 - 40 мм.

Техника сварки под флюсом

6.2.13. Для образования стыкового соединения одинарных горизонтальных стержней следует:

погрузить конец электродной проволоки во флюс и касанием в точке К (рис. 6.7) возбудить дугу. Не допускается производить возбуждение дуги путем замыкания электродной проволоки на элементы медной формы;

проплавить нижнюю часть торца одного стержня (рис. 6.7,а), сообщая проволоке колебательные движения, показанные на рисунке стрелками. Расплавив нижнюю часть торца одного стержня, переместить конец проволоки на нижнюю часть второго стержня и проплавить его;

после образования ванны жидкого металла и шлака путем быстрых перемещений конца сварочной проволоки по краям шлаковой ванны у торцов стержней (рис. 6.7,б) постепенно заполнить плавильное пространство. Приближать проволоку к стенкам инвентарных форм не рекомендуется;

закончить сварку путем перемещения конца электродной проволоки по периметру ванны, при этом не допускается ее приближение к центру плавильного пространства (рис. 6.7,в).

Рис. 6.7. Техника ванной сварки под флюсом стыковых соединений горизонтальных стержней

1 - стержни; 2 - жидкий металл; 3 - шлак

а - на начальном этапе расплавления нижней части торцов стержней; б - при установившемся процессе; в - на конечном этапе; К - точки касания сварочной проволокой стержней для возбуждения дуги.

6.2.14. Для образования стыкового соединения вертикальных стержней следует:

возбудить дугу в точке К и проплавить торец нижнего стержня, перемещая конец сварочной проволоки поперечными колебательными движениями в сторону, противоположную сварщику (рис. 6.8,а);

после образования ванны жидкого металла и шлака заполнить металлом всю разделку соединения. При этом колебательные движения конца проволоки в районе скоса верхнего стержня следует чередовать с круговыми движениями по периметру ванны (рис. 6.8,б);

на заключительном этапе процесса (рис. 6.8,в) сварочную проволоку следует направлять под минимальным углом к вертикали возможно ближе к поверхности верхнего стержня (положение I), сообщая концу проволоки полукруговые движения. Заканчивать сварку следует, удаляя проволоку от поверхности стержня (в положении II) и сообщая ее концу движение по периметру шлаковой ванны у стенок формы.

Техника сварки вертикальных соединений стержней с разделкой верхнего и нижнего стержня аналогична приведенной выше (рис. 6.9,а, б, в).

Сварку вертикальных соединений стержней при разделке нижнего стержня с обратным уклоном следует начинать со стороны, удаленной от сварщика, т.е. в точке, показанной на рис. 6.10. Проплавлять торец нижнего стержня следует поперечными колебательными движениями проволоки, постепенно передвигая ее «на себя». После этого сварку следует продолжать также, как и при прямой разделке нижнего стержня.

Рис. 6.10. Техника ванной сварки под флюсом стыковых соединений вертикальных стержней диаметром £ 32 мм (при разделке нижнего стержня с обратным уклоном)

а, б, в и 1 - 5, К - то же, что на рис. 6.8

6.2.15. В случаях, когда после окончания сварки наблюдается вздутие корки металла или появляется усадочная раковина, следует при достижении жидким шлаком уровня верхней кромки инвентарной формы прерывать, а после приобретения шлаком темно-вишневого цвета снова на короткое время возобновить процесс сварки.

6.2.16. Применительно к специализированным полуавтоматам с переменной скоростью подачи электродной проволоки (например, типа ЦЦФ-502) параметры режимов сварки стыковых соединений горизонтальных и вертикальных стержней следует принимать в соответствии с данными, приведенными в табл. 6.5.

Таблица 6.5

Примечание. I₁, I₂, I₃ - значения сварочных токов, соответствующие первой, второй и третьей скорости подачи сварочной проволоки.

6.2.17. При сварке стыковых соединений стержней полуавтоматами с переменной скоростью подачи следует перемещать конец электродной проволоки на различных этапах сварки в последовательности, изложенной в пп. 6.2.13 и 6.2.14. При этом расплавление нижних участков торцов стержней при сварке горизонтальных соединений и торцов стержней в начале процесса при сварке вертикальных соединений следует производить на первой скорости подачи электродной проволоки. Переключать полуавтомат на вторую скорость следует после расплавления первоначальной дозы флюса. Дальнейшее заполнение плавильного пространства необходимо продолжать на второй скорости подачи электродной проволоки. Третью скорость следует включать в конце сварки в целях снижения температуры ванны расплавленного металла и предотвращения подрезов стыкуемых стержней. Время сварки на третьей скорости должно составлять для соединения вертикальных стержней 5 - 10 с, а для соединений горизонтальных стержней - 10 - 18 с. При наличии усадочной раковины после заполнения плавильного пространства рекомендуется еще раз включить первую скорость на 4 - 6 с и заполнить усадочную раковину. Сварку вертикальных соединений стержней диаметрами 20 - 25 мм допускается выполнять, не включая третью скорость.

6.3. Ванная сварка под флюсом спаренных стержней

6.3.1. Конструкция и размеры стыковых соединений спаренных горизонтально расположенных стержней типа С11-Мф должны соответствовать приведенным на рис. 6.11 и в табл. 6.6.

Рис. 6.11. Конструкция горизонтального стыкового соединения спаренных стержней, выполняемая в инвентарных съемных формах (типа С11-Мф, C-12, С12-Мп и С13-Рв)

Таблица 6.6

Примечания: 1. В соединениях, выполняемых ручной дуговой ванной сваркой (тип С13-Рв) разделку торцов под углом допускается не производить.

2. Размеры в знаменателе относятся к соединению, в котором сварной шов заполняет полностью сечение двухрядной арматуры.

6.3.2. Оборудование, источники питания и сварочные материалы следует выбирать, руководствуясь указаниями и характеристиками, изложенными в табл. 3.4 основного текста и приложениями 4, 5, 6.

6.3.3. Конструкции и размеры инвентарных медных (медь любых марок) или графитовых (графит марок ЭЭГ, ЭГ0, ЭГ1, ППГ, ГМЗ) форм должны соответствовать приведенным на рис. 6.12 и в табл. 6.7.

Рис. 6.12. Конструкция инвентарной формы для сварки стыковых соединений спаренных стержней.

Таблица 6.7

6.3.4. Параметры режимов сварки спаренных стержней полуавтоматами общего назначения следует назначать в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 6.4. Скорость подачи проволоки и длину ее свободного вылета следует выбирать максимальной из приведенных в указанной таблице. Допускается увеличение скорости подачи проволоки на 8 - 12 %, однако, независимо от типа применяемого полуавтомата сварку следует выполнять при выбранной постоянной скорости подачи проволоки.

Для обеспечения высокой стабильности процесса и малого разбрызгивания электродного металла следует стремиться подавать проволоку под углом, максимально приближаемым к 90° к проплавляемому торцу стержня и поверхности расплавленного металла; следует стремиться к тому, чтобы дуга не была направлена на стенки формы.

При сварке полуавтоматами с переменной скоростью подачи электродной проволоки параметры режима сварки следует назначать по табл. 6.5.

6.3.5. Для образования стыкового соединения спаренных стержней следует производить сварку в последовательности, изложенной в пп. 6.2.13. При этом в начале сварки дугу следует возбуждать касанием электродной проволоки о дно медной формы, защищенное слоем стальной стружки.

6.3.6. К сварке стыковых соединений спаренных стержней допускаются сварщики, имеющие удостоверения на право производства таких работ.

6.4. Сварка порошковой самозащитной проволокой однорядной арматуры

6.4.1. Конструкция и размеры стыкового соединения стержней типа С6-Мп должна соответствовать приведенной на рис. 6.2 и в табл. 6.1.

6.4.2. Положения пп. 6.2.2, 6.2.4 - 6.2.6 распространяются на сварку однорядных стыковых соединений стержней порошковой самозащитной проволокой. Изменяется размер канавки, формирующей усиление сварочного шва. Ее глубина должна составлять 0,5 - 1,5 мм.

6.4.3. При сварке порошковой проволокой шланг с держателем следует выбирать в зависимости от диаметра порошковой проволоки: для проволоки диаметром 2,8 - 3 мм - шланг с внутренним диаметром спирали 4,7 мм, для проволоки диаметром 2 - 2,5 мм - шланг с внутренним диаметром спирали 3,6 мм. Наконечники мундштука следует выбирать в зависимости от диаметра проволоки. Хороший токопровод обеспечивают медные наконечники длиной 40 - 50 мм.

6.4.4. Порошковая проволока после прижатия ее верхним роликом должна быть утоплена в канавку нижнего ролика на 2/3 своего диаметра. Прижатие проволоки должно быть минимальным, обеспечивающим ее равномерную подачу. Деформация (смятие) проволоки не допускается.

6.4.5. Ориентировочные режимы сварки стыковых соединений стержней самозащитной порошковой проволокой диаметром 3 мм должны соответствовать приведенным в табл. 6.8.

Таблица 6.8

6.4.6. При сварке в медных формах следует стремиться к тому, чтобы дуга не была направлена на стенки формы. После заполнения плавильного пространства примерно на 80 % объема рекомендуется прервать процесс на 1 - 2 минуты в целях снижения температуры расплавленного металла и предотвращения подрезов стыкуемых стержней.

6.5. Сварка порошковой самозащитной проволокой спаренных стержней

6.5.1. Конструкция и размеры стыкового соединения спаренных арматурных стержней порошковой проволокой - тип С12-Мп - должна соответствовать приведенным на рис. 6.11 и в табл. 6.6.

Сварку выполняют с использованием инвентарных форм, приведенных на рис. 6.12.

6.5.2. Режимы и технику сварки спаренных стержней с прямой разделкой двух стержней следует скорректировать, учитывая увеличенный вылет электродной проволоки. Остальные технологические указания идентичны приведенным в пп. 6.4.1 - 6.4.6 для сварки однорядной арматуры.

6.5.3. Сварку спаренных стержней со стыками «вразбежку» (рис. 6.11 внизу) необходимо осуществлять, соблюдая следующий порядок:

вначале соединить нижний ряд стержней, используя инвентарные формы на рис. 6.3 или 6.4. При этом наплавленный металл не должен образовывать усилия более 1 - 1,5 мм;

верхний ряд стержней следует соединять двумя стыками через вставку. Для обеспечения процесса сварки следует применять две медные полуформы (рис. 6.13), ограждающие плавильное пространство с боков и сверху. Снизу плавильное пространство ограничивается нижним рядом стержней.

Рис. 6.13. Конструкция медных полуформ для сварки соединений верхнего ряда спаренных стержней, собранных «вразбежку».

6.5.4. Конструкция и размеры полуформ должны соответствовать приведенным на рис. 6.13 и в табл. 6.9; схема их установки приведена на рис. 6.14.

Таблица 6.9

Рис. 6.14. Схема установки полуформ в месте соединения верхнего ряда спаренных стержней

1 - медные полуформы; 2 - верхний ряд арматуры перед сваркой

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ НА СТАЛЬНОЙ СКОБЕ-НАКЛАДКЕ

6.6. Сварка порошковой самозащитной проволокой

6.6.1. Конструкция и размеры стыкового соединения горизонтальных стержней типа С14-Мп должна соответствовать приведенной на рис. 6.15 и в табл. 6.10.

Рис. 6.15. Конструкция горизонтального стыкового соединения однорядных стержней, выполняемая на стальных скобах-накладках (типы С14-Мп, С15-Рс, С16-Мо)

Таблица 6.10

Примечания: 1. Для d_н = 20 - 25 мм S = 6 мм, d_н = 28 - 40 мм S = 8 мм.

2. При отношении d'_н/d_н = 0,5 - 0,8 следует применять скобу-вкладыш (см. приложение 12).

6.6.2. Основные технологические условия сварки, включая технику ее выполнения, не отличаются от приведенных в пп. 6.4.3 - 6.4.5. Для лучшего провара корня шва стыковых соединений стершей дугу следует направлять в угол, образованный разделкой торцов стержней и стальной скобой-накладкой, предварительно закрепляемой двумя дуговыми прихватками на расстоянии примерно 0,5d_н от края накладки по обе стороны от торцов стыкуемых стержней. Дуговые прихватки в процессе сварки фланговых швов должны быть полностью переплавлены.

В случае скопления большого количества шлака, затрудняющего процесс сварки, желательно прожечь электродной проволокой небольшое отверстие на 2 - 5 мм ниже зеркала жидкого шлака. После удаления некоторого количества шлака отверстие надо заварить и продолжить процесс сварки; сварку следует заканчивать резким обрывом дуги, прекратив подачу проволоки за 2 - 3 с до окончания процесса.

6.6.3. Сварка стыковых соединений из арматуры классов Ат-IIIС и Ат-IVС в монтажных условиях ограничена ввиду возможного локального разупрочнения термомеханически упрочненной арматуры. Сварка соединений типа С14-Мп может выполняться только на удлиненных стальных скобах-накладках (см. табл. 6.10), при этом фланговые швы следует сваривать в регламентированной последовательности: например, сваривают левый, ближний к сварщику шов, начинал его от левого края скобы-накладки в направлении к центру; после остывания до 100 - 150° сваривают правый дальний от сварщика шов также в направлении от края накладки к центру; затем после остывания этого шва до 100 - 150° сваривают дальний от сварщика шов с левой сторона стыкового соединения; заканчивают сварку ближним к сварщику швом с правой стороны. При этом условия сварки, описанные для первых двух швов, соблюдаются. Таким образом, выполняется последовательность сварки, условно названная здесь и ниже сваркой в шахматном порядке. В процессе сварки протяженных швов кратеры тщательно навариваются в месте соприкосновения «фланговых» швов со швом, заполнившим межторцовое плавильное пространство.

6.6.4. Конструкция стыкового соединения вертикальных стержней типа С17-Мп должна соответствовать приведенной на рис. 6.16 и в табл. 6.11.

Рис. 6.16. Конструкция стыкового соединения однорядных вертикальных стержней, выполняемого на стальных скобах-накладках (типы С17-Мп, С18-Мо, С19-Рм)

Таблица 6.11

6.6.5. Технологические условия сварки вертикальных соединений стержней следует выполнять, руководствуясь изложенными в п.п. 6.4.3 - 6.4.5. При этом дугу следует зажигать в противоположном от сварщика углу, образованном торцом нижнего стержня и скобой-накладкой, перемещая электродную проволоку влево, ориентировочно на 1/4 длины окружности по торцу нижнего стержня), заваривают угловой шов, затем не прекращая сварки, наплавляют второй валик, наплавляя электродную проволоку вправо, наплавляя шов, длина которого будет равна pd/2 (половине длины окружности). Не прекращая процесса, возвращается к месту, где был закончен первый шов, и продолжает сварку влево, еще на четверть окружности, вновь возвращается вправо, увеличивая протяженность шва и т.д., пока не будет заплавлен (наплавлен) весь торец нижнего стержня, затем начинают наплавлять второй, третий и т.д. слои аналогично первому слою.

Основное внимание следует обращать на наплавку в угол, образованный скобой и торцами стержней.

Подводя электродную проволоку к ближней от сварщика кромке стержней и наплавляя валики многослойных швов, желательно лишний скопившийся шлак сбрасывать концом электродной проволоки, обеспечивая минимальное расстояние между концом проволоки и наплавленным металлом. Если расплавленный металл стекает вниз, следует, закорачивая дугу, прерывать сварку на 2 - 3 с, позволяя сформироваться шву.

Общая площадь наплавляемой многослойными швами поверхности сокращается и становится минимальной в верхней части разделки верхнего стержня. В конце сварки дугу закорачивают чаще, делая перерывы 2 - 3 с, обеспечивая качественное формирование шва. Сварка таких соединений требует высокой профессиональной квалификации.

6.6.6. После сварки межторцевого пространства наплавляют валиковые швы на режимах, приведенных в паспортных данных на выбранную сварочную проволоку. Порядок сварки фланговых швов для горячекатаной арматуры не регламентируется. При сварке арматуры класса Ат-IIIС и Ат-IVС порядок сварки фланговых швов идентичен приведенному в п. 6.6.5, т.е. в шахматном порядке. В том случае, если технические характеристики порошковых проволок, которыми сваривается межторцевое пространство, не позволяют выполнить вертикальные фланговые швы, следует выполнять такие соединения двумя технологическими приемами: сварку порошковой проволокой, а фланговые швы штучными электродами типа Э50. При этом порядок сварки электродами аналогичен приведенному выше. Не исключается возможность выполнения таких соединений двумя сварщиками последовательно. Первым сварщиком завариваются межторцевые пространства стыкуемых стержней, вторым - фланговые швы.

6.6.7. В практике строительства применяются стыковые соединения вертикальных арматурных стержней, имеющие замкнутые стальные скобы-подкладки^*, конструкция которых не нормируется ГОСТом^**.

__________

^* Подкладкой называется дополнительная технологическая деталь, служащая формой для образования сварного шва.

^** Конструкция разработана СУ-28 Минмонтажспецстроя.

Рис. 6.17. Конструкция стальных скоб-подкладок для сварки стыковых соединений вертикальных стержней

Схематично на рис. 6.17 показана конструкция одной половины полускобы и двух полускоб в сборке. Две полускобы могут собираться на выпусках арматуры на прихватках (рис. 6.18). Полускобы могут собираться отдельно и в месте их сопряжения свариваться сплошным швом. Это упрощает сварку, препятствуя вытеканию жидкого металла и шлака. Техника сварки в этом случае близка к приведенной выше, но зачастую возникает необходимость в процессе сварки прожигать отверстия для выпускания лишнего, мешающего варить, шлака.

Рис. 6.18. Схема сборки стальных скоб-подкладок

1 - свариваемые стержни; 2 - скоба-подкладка; 3 - прихватки

Размеры подкладок приведены в табл. 6.12.

Таблица 6.12

6.7. Сварка открытой дугой проволокой сплошного сечения без дополнительной защиты (СОДГП)

6.7.1. Конструктивные элементы стыковых соединений стержней при механизированной сварке (СОДГП) многослойными швами на стальной скобе-накладке - типа С16-Мо и С18-Мо должны соответствовать указанным соответственно на рис. 6.15 и 6.16, а также в табл. 6.10 и 6.11.

Оборудование и источники питания следует выбирать по табл. 3.4 основного текста и приложения 6.

6.7.2. Конструкция стальных скоб-накладок для сварки горизонтальных и вертикальных стержней такая же, как скоб-накладок, применяемых для сварки порошковой проволокой.

6.7.3. Закреплять скобы-накладки на концах стержней следует прихватками, которые в процессе сварки должны быть перекрыты основными швами.

6.7.4. Параметры режимов СОДГП должны соответствовать приведенным в табл. 6.13.

Таблица 6.13

6.7.5. При выполнении соединений горизонтальных стержней следует:

конец проволоки с вылетом 20 - 30 мм расположить между торцами стыкуемых стержней и возбудить дугу на скобе-накладке;

тщательно проплавить нижние кромки стержней, перемещая проволоку вдоль торцов (рис. 6.19,а);

заполнить плавильное пространство многослойными швами, как это указано на рис. 6.19,б и 6.19,в;

закончить сварку наплавкой по всей длине скобы-накладки двух фланговых швов шириной (0,35 - 0,4)d_н.

Рис. 6.19. Техника механизированной сварки СОДГП горизонтальных стержней

а - перемещение конца электродной проволоки на начальном этапе; б - очередность наплавки слоев; в - перемещения конца электродной проволоки при заплавлении разделки

6.7.6. При сварке горизонтальных стержней надлежит руководствоваться также следующими положениями:

СОДГП необходимо вести, наплавляя многослойные швы, не допуская перехода процесса в ванный режим, т.е. предупреждая образование большой ванны расплавленного металла. При перегреве стыкового соединения процесс сварки надлежит прервать. Продолжить сварку следует после остывания металла в соединении до темно-вишневого цвета, предварительно удалив шлак, покрывающий металл шва;

для предупреждения перегрева стержней сварку рекомендуется выполнять с перерывами. Наиболее целесообразно выполнять одновременно сварку двух-трех стыковых соединений стержней. При этом должна соблюдаться следующая последовательность сварки: первый стык следует заварить, заполнив лишь 60 - 70 % объема разделки стержней; также нужно заполнить разделку второго, затем третьего стыка. Вслед за этим следует последовательно заполнить разделку первого, второго и третьего стыка;

для выведения усадочной рыхлости и газовых пустот за пределы рабочего сечения многослойных швов и межторцевом зазоре сварку следует заканчивать наплавкой усиления высотой 3 - 4 мм;

при окончании процесса сварки длина вылета сварочной проволоки должна составлять 30 - 40 мм;

особое внимание при сварке соединений горизонтальных стержней уделять проплавлению торца стержня, расположенного справа от сварщика (при сварке левой рукой - слева).

Рис. 6.20. Техника механизированной сварки СОДГП вертикальных стержней

а - очередность наплавки слоев; б - техника наплавки слоев шва; К - точка касания проволокой стержня для возбуждения дуги

6.7.7. Процесс сварки соединений вертикальных стержней состоит в том, что после возбуждения дуги в точке К (рис. 6.20) сварщик должен наплавить валиковые швы 1 и 2, а затем перемещать конец электродной проволоки, как это указано на рис. 6.20,б. Разделку торцов стержней следует заполнить путем последовательного наложения отдельных швов. Завершая процесс сварки, особое внимание следует уделить предупреждению подреза верхнего стержня. Сварку следует заканчивать наплавкой фланговых швов.

Сварка в комбинированных несущих и формующих элементах

Комбинированные стыковые соединения (а.с. № 1477876) представляют собой конструктивное решение, использующее частично измененные несущие скобы-накладки и инвентарные (съемные) детали. Независимо от принятого технологического процесса сварки скобы-накладки участвуют в формировании корня межторцевого шва вплоть до заполнения половины плавильного пространства и обеспечивают передачу растягивающих или сжимающих усилий через фланговые швы без эксцентриситета. Инвентарные - медные или графитовые детали создают условия формирования второй половины межторцевого плавильного пространства. Новое конструктивно-технологическое решение при сварке в монтажных условиях обеспечивает высокие эксплуатационные качества при работе железобетонных конструкций при статистических и динамических нагрузках.

6.8. Ванная сварка под флюсом комбинированных соединений однорядной арматуры

6.8.1. Конструкция и размеры стыкового соединения стержней типа С24-Мф должны соответствовать приведенным на рис. 6.21 и в табл. 6.14.

Примечание. Шланговые швы могут выполняться под флюсом на рекомендованных ниже режимах, однако, ввиду их малой протяженности целесообразно организовать работу таким образом, чтобы эти швы выполнялись ручной дуговой сваркой после заварки плавильного пространства торцов всех выпусков арматуры одной или нескольких железобетонных конструкций (колонн, ригелей и др.). Условия организации работ могут предусматривать возможность выполнения соединения разными рабочими, входящими в одну бригаду.

Рис. 6.21. Конструкция горизонтального стыкового комбинированного соединения, выполняемая на стальных скобах-накладках и формующей инвентарной съемкой детали (типа С24-Мф, С25-Мп, С26-Рс)

Таблица 6.14

Примечания: 1. Размеры в знаменателе относятся к одноэлектродной сварке.

2. Для d_н = 20 - 25 мм s = 8 мм, для d_н = 28 - 40 мм s = 10 мм.

6.8.2. Конструкции и размеры стальных скоб-накладок и инвентарных медных (медь любых марок) или графитовых (графит марок ЭЭГ, ЭГО, ЭГ1, ППГ, ГМЗ) деталей должны соответствовать приведенным на рис. 6.22, 6.23 и 6.24, а также в табл. 6.15 и 6.16.

Рис. 6.22. Конструкция стальной скобы-накладки для комбинированной сварки стыковых соединений стержней в горизонтальном и вертикальном положениях

Рис 6.23. Конструкция инвентарной медной формующей детали для комбинированной сварки стыковых соединений стержней в горизонтальном положении

Рис. 6.24. Конструкция инвентарной медной формующей детали для комбинированной сварки стыковых соединений стержней в вертикальном положении

Таблица 6.15

Примечание. Для арматуры классов Ат-III и Ат-IVС величина в = 4d_н + l₁, где l₁ - величина зазора стыкуемых стержней (рис. 6.21).

Таблица 6.16

6.8.3. При сборке стыкового соединения закрепление стальных скоб-накладок на стержнях следует выполнять с помощью двух дуговых прихваток, расположенных по диагонали на каждом стыкуемом стержне на расстоянии 10 - 15 мм от края скобы-накладки. Прихватки же должны мешать установке инвентарных формующих деталей. При сварке фланговых швов прихватки должны полностью переплавляться.

6.8.4. На собранное согласно п. 6.8.3 соединение следует установить инвентарную медную или графитовую формующую деталь (рис. 6.23 и 6.24) так, чтобы отверстие детали находилось над плавильным пространством, стержни справа и слева от отверстия имели одинаковые размеры выпусков.

6.8.5. Режимы механизированной сварки под флюсом не отличается от приведённых в пп. 6.2.6, 6.2.7, 6.2.10 - 6.2.14. Техника сварки рассматриваемых конструкций соединений отличается только тем, что при сварке нижней половины горизонтально расположенных стыкуемых стержней электродную проволоку, погруженную во флюс в начале процесса сварки, наплавляют под углом 30 - 40° в угол, образованный образующими стержней и их торцами с внутренними стенками стальных скоб-накладок. После наложения первых швов по периметру плавильного пространства и образования ванны расплавленного металла техника сварки не отличается от применяемой при использовании инвентарных форм.

6.8.6. Фланговые однопроходные швы наплавляются после полного заполнения плавильного - межторцевого пространства. Размер катета шва должен быть равен толщине стальной скобы-накладки. Допускается его уменьшение на 1,0 - 1,5 мм. При сварке арматуры классов A-I ... A-III швы накладываются от наплавленного в торцах стержней металла к краю накладок. Фланговые швы желательно выполнять в шахматном порядке с окончанием швов в конце накладки, тщательно заваривая кратеры. При сварке арматуры классов Ат-IIIС и Ат-IVС швы следует направлять от края накладок и к центру, только в шахматном порядке, тщательно заваривая кратеры.

6.8.7. При сварке фланговых швов под флюсом (см. примечание к п. 6.8.1) для удовлетворительного формирования швов, избежания стекания расплавленных металла и шлака допускается использовать дополнительные медные детали-щечки толщиной 6 - 8 мм, прикрепленные струбциной к наружной стенке скобы на всю ее длину и выступающую над ней на 8 - 10 мм. При сварке конец электродной проволоки должен располагаться под углом 45 - 60° к образующей стержня и плоской грани скобы.

6.8.8. При сварке на специализированных полуавтоматах следует учитывать указания пп. 6.8.4 - 6.8.7, а также пп. 6.2.17 и 6.2.18.

6.8.9. Конструкция и размеры стыкового комбинированного соединения вертикальных стержней типа С27-Мф должны соответствовать приведенным на рис. 6.25 и в табл. 6.17, используя, как правило, разделку со скосом верхнего стержня. Допускается разделка со скосом нижнего стержня «на себя».

Рис. 6.25. Конструкция вертикального стыкового комбинированного соединения, выполняемая на стальных скобах-накладках и формующей инвентарной съемной детали (типа С27-Мф, С28-Мп и С29-Рс)

Таблица 6.17

Примечание. 1. Размеры в знаменателе относятся к одноэлектродной сварке.

2. Для d_н = 20 - 25 мм, s = 8 мм для d_н = 28 - 40 мм, s = 10 мм.

3. При отношении d'_н/d_н = 0,5 - 0,8 следует применять скобу-вкладыш (см. приложение 12).

6.8.10. Подготовка выпусков арматуры к такой сварке, прихватка стальных скоб-накладок (рис. 6.22), количество засыпаемого флюса, режимы и техника сварки не отличаются от изложенного выше, т.е. часть комбинированного соединения, образованного стальной скобой и концами стыкуемых стержней следует выполнять, как это изложено в п. 6.8.6 с учетом специфики сварки вертикальных стержней, а вторую половину межторцевого зазора надо выполнять аналогично сварке в инвентарной форме.

6.8.11. Фланговые швы в комбинированных вертикальных соединениях следует выполнять штучными электродами типа Э42А, Э46А, Э50А, проведя наплавку снизу вверх и выводя кратер на скобу-накладку. При сварке термомеханически упрочненной арматуры следует соблюдать шахматный порядок сварки фланговых швов.

6.8.12. Сварка комбинированных вертикальных соединений с использованием специализированных полуавтоматов с переменной скоростью подачи проволоки производится аналогично приведенному в пп. 6.2.16 и 6.2.17.

6.9. Ванная сварка под флюсом комбинированных соединений спаренных стержней

6.9.1. Конструкции и размеры стыковых комбинированных соединений спаренных горизонтально расположенных стержней типа С30-Мф должны соответствовать приведенным на рис. 6.26 и в табл. 6.18.

Рис. 6.26. Конструкция горизонтального стыкового комбинированного соединения, спаренных стержней, выполняемого на стальных скобах-накладках и формующей инвентарной съемной детали (типы С30-Мф, С31-Мп и С32-Рс)

Таблица 6.18

6.9.2. Оборудование, источники питания и сварочные материалы следует выбирать, руководствуясь указаниями и характеристиками, изложенными в табл. 3.4 основного текста и приложения 6.

6.9.3. Конструкции и размеры инвентарных медных (медь любых марок) или графитовых (графит марки ЭЭГ, ЭГ0, ЭГ1, ППГ и ПС) формирующих деталей должны быть аналогичны таковым, приведенным на рис. 6.12 и в табл. 6.7 без учета нижней четверти формы). Конструкция и размеры стальных скоб-накладок приведены на рис. 6.22, которые при сборке стыковых соединений устанавливаются и фиксируются только на нижнем ряде спаренных стержней.

6.9.4. Комбинированное стыковое соединение спаренных стержней осуществляется в одном сечении при режимах и технике сварки, приведенных в п. 6.3.5 с учетом использования стальных скоб-накладок по пп. 6.8.5 - 6.8.7.

6.10. Сварка порошковой проволокой комбинированных соединений стержней

6.10.1. Конструкция и размеры стыковых комбинированных соединений арматурных стержней типов С25-Мп, С28-Мп, С31-Мп должны соответствовать приведенным на рис. 6.21 - 6.26 и в табл. 6.14 - 6.18.

6.10.2. Режимы и техника сварки комбинированных соединений стержней аналогичны приведенным в пп. 6.4.1 - 6.4.6.

Примечание. Сварка одинарных горизонтальных, вертикальных, а также двухрядных комбинированных соединении стержней типов С26-Рс, С29-Рс и С32-Рс выполняется аналогично приведенным для порошковой проволоки с учетом режимов регламентированных паспортными данными электродов или табл. 6.20.

Термитная сварка стыковых соединений арматуры*

______________

^* Настоящий раздел РТМ с незначительными изменениями составлен по временной инструкции, разработанной филиалом института «Оргэнергострой». За практической помощью при внедрении процесса термитной сварки следует обращаться по адресу; 197046, Санкт-Петербург, ул. Чапаева, 2а, к. 84, в НПЦ «Термохим» (тел. 312-70-56).

Термитной сваркой можно соединять встык только горячекатаную арматуру классов A-I - A-III диаметрами от 20 до 40 мм.

Предпочтительно применять этот процесс сварки в монолитном железобетоне.

Применение такой сварки для термомеханически упрочненной арматуры классов Ат-IIIС и Ат-IVС не допускается.

6.11. Особенность процесса термитной сварки

6.11.1. Термитная (алюмо-термитная) сварка основана на использовании восстановленного металла, полученного в результате экзотермической реакции между порошкообразным алюминием и окислами железа (стальной окалиной). Для возбуждения экзотермической реакции необходим нагрев смеси до температуры 1200 - 1300 °С.

6.11.2. Необходимая прочность литого металла, которым заполняется межторцевое пространство, достигается введением в термитную смесь легирующих добавок в виде различных ферросплавов.

6.11.3. Термитная сварка стержней арматуры осуществляется в двухкамерных формах по схеме, представленной на рис. 6.27, в следующей последовательности:

- в реакционную камеру 1 формы засыпается термитная смесь, удерживаемая запорной пластинкой-клапаном 2;

- в сварочной камере (плавильном пространстве) 3 с заданным зазором устанавливаются собранные для сварки концы стыкуемых стержней 4;

- после поджигания смеси специальной термитной спичкой происходит реакция с выделением большого количества тепла;

- легкие частицы шлака всплывают вверх, а жидкий металл скапливается внизу. Через 10 - 15 с перегретый металл прожигает клапан 2 и через шлакоуловитель 5 по литниковым каналам 6 поступает в плавильное пространство, омывает торцы стержней и первые его порции скапливаются в сливной камере 7;

- объем сливной камеры, в зависимости от диаметра стержней подбирается таким, чтобы стержни прогрелись и начали оплавляться их торцы;

- расплавленный металл заполняет плавильное пространство и в процессе остывания кристаллизуется, образовывая сварное стыковое соединение.

Рис. 6.27. Схема выполнения термитной сварки

1 - реакционная камера; 2 - запорная пластинка (клапана); 3 - сварочная камера; 4 - свариваемые стержни; 5 - полость шлакоуловителя; 6 - литники; 7 - сливная камера; 8 - прибыль

6.11.4. Учитывая неординарные условия выполнения и организации работ при термитной сварке стыковых соединений арматуры, в приложении 11 отдельно выделены следующие вопросы:

- требования к квалификации сварщиков и инженерно-технических работников;

- требования к термитным сварочным смесям и средствам поджига;

- требования к формам, уплотняющим и герметизирующим материалам;

- требования к оснастке.

6.12. Технология термитной сварки

6.12.1. Зона сварки, включая свариваемые концы (выпуски) стержней, собранные на них формы и рабочее место сварщика, должна быть надежно защищена от дождя, снега и ветра.

6.12.2. Точность сборки выпусков арматурных стержней должна соответствовать требованиям таблицы приложения.

6.12.3. При отрицательной температуре воздуха в пределах от минус 10 °С до минус 30 °С необходимо производить предварительный подогрев газовым пламенем стержней арматуры до 100 - 150 °С. Подогрев следует осуществлять после установки зажимных устройств и полной сборки форм, направляя пламя горелки на концы стержней, находящихся за пределами формы и зажимного устройства.

6.13. Техника сварки

6.13.1. Сборку горизонтального стыкового соединения и его сварку необходимо выполнять в следующей последовательности:

- установить полуформу так, чтобы литниковые каналы располагались симметрично относительно торцов свариваемых стержней (рис. 6.28), зафиксировать полуформу с помощью зажимного устройства;

Рис. 6.28. Сборка формы и тигля при сварке горизонтального соединения стержней

1 - полуформа; 2 - литниковые каналы; 3 - запорная пластинка; 4 - тигель; 5 - сливной канал тигля; 6 - сливной канал формы; 7 - сварочная полость; 8 - сливная камера; 9 - шлакоуловитель; 10 - свариваемые стержни; 11 - выпоры; 12 - прибыль,

- наложить на первую полуформу вторую, обеспечив совпадение плоскостей по верхней горизонтальной плоскости;

- установить в квадратное углубление верхней плоскости формы запорную стальную пластинку размером 25´25 мм и толщиной 1,5; 2,0 и 2,5 - 3,0 мм соответственно для арматуры диаметрами 20 - 22, 25 - 30 и 36 - 40 мм;

- собрать отдельно тигель с помощью струбцины или другого зажимного устройства и установить его на горизонтальную площадку собранной формы, совместив сливной канал тигеля со сливным каналом формы (рис. 6.28);

- обмазать пастой из огнеупорной глины форму и тигель по контуру разъема и примыкания, особо тщательно уплотнить место выхода стержней из формы, используя в зазорах более 1 мм шнуровой асбест или огнестойкий фетр;

- засыпать термитную смесь в тигель, накрыть его крышкой с отверстием, поджечь смесь термоспичкой, после чего отойти на расстояние не менее 1 м от зоны сварки.

6.13.2. Сборку формы для вертикально расположенного стыкового соединения и его сварку следует выполнять в последовательности, принятой для горизонтального стыкового соединения. Отличие заключается в конструкции используемой оснастки и способе установки первой полуформы. На внутренней поверхности полуформы имеется специальное углубление - репер сферической формы диаметром 4 мм. Первую полуформу надо установить так, чтобы торец верхнего стержня в проекции на внутреннюю поверхность сварочной полости располагался в пределах между осью и верхней точкой репера (рис. 6.29).

Рис. 6.29. Сборка формы и тигеля при сварке вертикального соединения стержней

а - зона расположения торца верхнего стержня

1 - полуформа; 2 - литниковые каналы; 3 - запорная пластина; 4 - тигель; 5 - сливной канал тигля; 6 - сливной канал формы; 7 - сварочная полость; 8 - прибыль; 9 - выпор; 10 - репер; 11 - свариваемые стержни.

6.13.3. Удалять форму с тигеля и технологические приливы металла со сварного соединения следует ударами молотка не ранее чем через 8 - 10 мин после завершения процесса сварки.

6.13.4. При сварке стержней разного диаметра при отношении d'_н/d_н < 0,85 на стержень меньшего диаметра следует намотать слой сухого асбестового шнура, толщина которого должна равняться разнице между радиусами стержней. При отношении d'_н/d_н < 0,85 можно использовать графитовые вкладыши, асбестовый шнур или огнестойкий фетр.

Во всех случаях следует применять формы, предназначенные для стержней большего диаметра; смесь следует использовать на номер больше (см. приложение 11). Зазоры стыкуемых стержней идентичны приведенным для стержней одинакового диаметра, но минимального размера.

РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ

6.14. Ванная одноэлектродная сварка в инвентарных формах

6.14.1. Конструкция и размеры стыкового соединения горизонтальных стержней типа С7-Рв должны соответствовать приведенным на рис. 6.2 и в табл. 6.1.

6.14.2. Конструкцию и размеры инвентарных форм для сварки одинарных и спаренных горизонтальных стержней следует принимать соответственно по рис. 6.3,  6.12 и табл. 6.2, 6.7, а при сварке спаренной арматуры вразбежку - по рис. 6.13 и табл. 6.9 со следующими изменениями: формы следует изготавливать без канавок, служащих для усиления швов при механизированной сварке.

6.14.3. Конструкцию и размеры форм для сварки одинарных вертикальных стержней ванной одноэлектродной сваркой следует применять по рис. 6.30 и табл. 6.19.

Рис. 6.30. Конструкция инвентарной формы для ванной одноэлектродной сварки соединений вертикальных стержней

Таблица 6.19

Примечание. Для ванной одноэлектродной сварки не рекомендуется применять графитовые формы.

Режимы ванной одноэлектродной сварки должны соответствовать приведенным в табл. 6.20.

Таблица 6.20

Примечание. При применении электродов большего диаметра ток может быть определен по формуле I_св = (50 - 55)d_э.

6.14.4. Для образования стыкового соединения одинарных и спаренных горизонтальных стержней следует:

касанием электрода о нижнюю часть торца стержня возбудить дугу и тщательно проплавить его, добиваясь образования в месте возбуждения дуги и на дне формы небольшого количества жидкого металла. Перенести дугу на нижнюю часть торца другого стержня и также тщательно проплавить его;

заполнить плавильное пространство, перемещая электрод вдоль и поперек межторцевого зазора, стремясь при этом обеспечить равномерное и полное расплавление торцовых поверхностей стержней;

при подъеме уровня шлаковой ванны до верха стыкуемых стержней придать концу электрода круговые движения по спирали в направлении от стенок формы к ее центру;

после подъема поверхности наплавленного металла выше уровня стержней на 0,5 - 1 мм закончить сварку, избегая образования заметного усилия сварного шва. При окончании сварки попеременным замыканием дуги в центре шва следует предупредить образование подкорковых раковин.

6.14.5. Для образования стыкового соединения вертикальных стержней следует:

возбудить дугу на ближней к сварщику трети плоскости нижнего стержня и проплавить торец нижнего стержня, осуществляя поперечные колебания конца электрода и перемещая его в направлении «от себя»;

после образования ванны жидкого металла и шлака придать концу электрода попеременно круговые и колебательные движения, приближая электрод к разделке верхнего стержня и задерживая его у края формы по ее внутреннему периметру;

заполнить расплавленные металлом плавильное пространство до уровня, при котором шлак начинает вытекать наружу через прямоугольный вырез в передней части медной формы (рис. 6.30), согнать, помогая электродом, большую часть шлака и максимально укоротить дугу;

остаток незаплавленной части разделки заварить на короткой дуге обычными валиковыми швами и закончить сварку, выполнив плавный переход от валиковых швов к верхнему стержню.

6.14.6. Одноэлектродной сваркой на медных желобчатых подкладках (аналогично приведенные на рис. 6.4) допускается выполнять стыковые соединения горизонтальных стержней диаметром 10 - 18 мм. В этом случае сварку следует выполнять электродами диаметром 3 - 5 мм, типы которых назначаются по табл. 3.2.

Режимы сварки должны соответствовать паспортным данным электродов. Внутренний размер подкладки должен соответствовать величине наружного диаметра стыкуемых стержней плюс 0,5 - 1,5 мм, а толщина стенок может быть уменьшена до 8 мм.

6.15. Ванно-шовная одноэлектродная сварка на стальных скобах-накладках

6.15.1. Конструкция и размеры стыкового соединения горизонтальных стержней типа С15-Рс должны соответствовать приведенным на рис. 6.15 и в табл. 6.10.

Фиксация скоб-накладок производится аналогично приведенному в п. 6.6.2 независимо от положения стержней в пространстве.

6.15.2. Режимы ванно-шовной сварки горизонтальных стержней следует назначать, как и для сварки в инвентарных формах, по табл. 6.20.

Для выполнения ванной одноэлектродной сварки на стальных скобах-накладках следует:

возбудить дугу в нижней части зазора в месте сопряжения торца стержня с подкладкой и наплавить угловой шов, соединяющий нижнюю кромку торца стержня и стальную подкладку. Затем проплавить нижнюю кромку второго стержня, после чего электрод следует быстро перемещать попеременно вдоль торцов стержней до образования ванны расплавленного металла;

заполнить плавильное пространство, перемещая электрод вдоль и поперек межторцового зазора, стремясь при этом обеспечить равномерное и полное расплавление торцов стержней;

закончить сварку стыка спиралеобразными движениями электрода и наплавкой усиления над поверхностью стыкуемых стержней высотой 3 - 4 мм, при этом для успокоения жидкого металла электрод следует периодически замыкать на ванну. При заполнении межторцового зазора металлом, когда скапливается большое количество шлака и процесс сварки становится затруднительным, необходимо прожечь электродом небольшое отверстие в скобе-накладке на 2 - 5 мм ниже зеркала жидкого шлака. После удаления излишнего шлака отверстие нужно заварить. После заварки межторцового зазора и наплавки усиления следует очистить от шлака боковые углубления между стержнями и скобой-накладкой и проварить их четырьмя фланговыми швами шириной (0,35 - 0,4)d_н. Схема перемещения электрода может быть принята аналогичной представленной на рис. 6.19.

Примечание. После полного расплавления одного электрода сварщик должен за 3 - 5 с заменить его следующим.

6.16. Ручная дуговая сварка многослойными швами на стальных скобах-накладках

6.16.1. Конструкция и размеры стыкового соединения вертикальных стержней типа С19-Рм должны соответствовать приведенным на рис. 6.16 и в табл. 6.11.

Режимы многослойной сварки вертикальных соединений стержней следует назначать по паспортным данным на электроды.

6.16.2. Многослойную сварку стыковых соединений вертикальных стержней на стальных скобах-накладках нужно выполнять в такой последовательности:

возбудить дугу в дальнем от сварщика углу между торцом нижнего стержня и накладкой, наплавить шов, а затем проплавить притупление торца верхнего стержня;

наплавляя отдельные валики на торец нижнего стержня, постепенно заполнить разделку, проваривая особенно внимательно скошенную часть верхнего стержня.

Если шлак, образующийся в процессе сварки, затрудняет наплавку последующих слоев, сварку следует прервать, удалить шлак с поверхности предыдущих слоев и затем наплавлять новые слои. Схема сварки многослойными швами аналогична приведенной на рис. 6.20.

6.17. Ручная дуговая сварка многослойными швами без стальной скобы-накладки

6.17.1. Конструкция и размеры стыкового соединения вертикальных стержней при сварке многослойными швами без дополнительных формующих и технологических элементов типа С20-Рм должны соответствовать указанным на рис. 6.31 и в табл. 6.21.

Рис. 6.31. Конструкция стыковых соединений с односторонней и двусторонней разделкой торцов вертикальных стержней, выполняемых ручной дуговой сваркой многослойными швами (тип С20-Рм)

Таблица 6.21

6.17.2. Режимы сварки многослойными швами стыковых соединений вертикальных стержней следует выбирать по паспортным данным электродов или по табл. 6.22.

Таблица 6.22

Примечание. При тяжелом формировании валиковых швов, стекании наплавленного металла следует снизить величину сварочного тока, указанного в таблице, на 10 - 20 %.

6.17.3. При сварке многослойными швами следует возбудить дугу в точке К (рис. 6.32) нижнего стержня и, начиная с этого места, наплавлять отдельные валиковые швы в порядке, который показан на рис. 6.32, с послойным естественным охлаждением до температуры около 100 °С.

Рис. 6.32. Порядок положения швов при многослойной сварке без формующих и технологических элементов (а) с односторонней и (б) двусторонней разделкой торцов стержней

6.17.4. Конструкции и размеры стыковых соединений с круглыми накладками или с нахлесткой типов С21-Рн, С22-Ру и С23-Р_э должны соответствовать приведенным соответственно на рис. 6.33, 6.34, 6.35 и в таблицах 6.23, 6.24 и 6.35. Суммарная площадь накладок определяется по формуле:

где F_н - общая площадь поперечного сечения накладок в соединении;

F - площадь стыкуемого стержня;

R_a - расчетное сопротивление стали стыкуемого стержня;

R_aн - расчетное сопротивление стали накладок;

g - коэффициент, учитывающий условия работы накладок, выбирается по табл. 6.26.

Рис. 6.33. Конструкции стыковых соединений горизонтальных и вертикальных стержней с парными накладками (тип С21-Рн).

Рис. 6.34. Конструкция горизонтального стыкового соединения, преимущественно рекомендованного для особо ответственных предварительно напряженных конструкций (тип С22-Ру)

Рис. 6.35. Конструкция стыкового соединения горизонтальных и вертикальных стержней, выполненных внахлестку (тип С23-Рэ).

Таблица 6.23

Примечания: 1. Соединения арматуры классов A-IV, A-V, A-VI, Ат-VСК, Ат-V следует выполнять со смещенными накладками, выполняя швы в шахматном порядке.

2. Допускается применять сварку самозащитными порошковыми проволоками и в углекислом газе (СО₂); последнее кроме классов А-II и At-IIIC из стали марки Ст5.

3. Допускаются двусторонние швы длиной 4d_н для соединений арматуры классов A-I, A-II и A-III

4. Соединения арматуры класса Ат-V допускаются только из стали марки 20ГС.

Таблица 6.24

Таблица 6.25

Примечания: 1. Для соединений арматуры классов A-I и A-II из стали марки 10ГС допускаются двухсторонние швы длиной 4d_н.

2. Допускается применять сварку самозащитными порошковыми проволоками и в СО₂; последнее кроме арматуры классов A-II и Ат-IIIС из стали марки Ст5.

Таблица 6.26

Примечание. Допускается изготавливать накладки из уголкового проката или стальных скоб-накладок (рис. 6.15); при этом их сечение рассчитывается по приведенной формуле, а длина должна быть равна длине накладок из арматурной стали.

6.17.5. При сборке соединений накладки следует располагать так, чтобы их оси находились в одной плоскости с осями стыкуемых стержней. Положение накладок должно обеспечивать удобный доступ выполнения прихваток и последующей сварки.

6.17.6. Стыкуемые стержни следует скреплять с круглыми накладками четырьмя прихватками, а друг с другом (при сварке с нахлесткой) - двумя прихватками длиной 15 - 20 мм каждая, располагаемыми с одной стороны соединения на расстоянии 2d_н от края накладок или нахлестки (см. рис. 6.36).

Рис. 6.36. Соединение стержней с накладками (I) и с коротышами (II)

а - прихватка накладок; б - сварка первым слоем; в - сварка вторым слоем;

1, 2, 3 и 4 - порядок наложения швов

6.17.7. Режимы сварки протяженными швами соединений с накладками или с нахлесткой следует назначать в соответствии с табл. 6.27 или по паспортным данным электродов.

Таблица 6.27

Примечание. Соединения арматуры класса Ат-V допускаются только из стали марки 20ГС.

Швы сварных соединений стержней арматуры классов A-I - A-III с накладками следует выполнять напроход (вертикальные - снизу вверх), прерывая их у зазора. В местах окончания швов (у начала зазора и в конце накладки) необходимо тщательно заваривать кратеры.

Наплавлять швы следует в один или несколько слоев в зависимости от диаметра стыкуемых стержней до получения проектного сечения.

Соединения типа С22-Ру следует применять в особо ответственных конструкциях. Не следует исключать возможность применения удлиненных накладок и в горячекатаной стали классов A-V и A-VI.

6.17.8. Соединения арматуры классов Ат-IIIС и Ат-IVС и классов A-IV, A-V, A-VI, Ат-VСК и Ат-V целесообразно выполнять со смещенными накладками, накладывая швы в шахматном порядке. При диаметре арматуры 22 мм и выше необходимо придерживаться технологической схемы сварки, приведенной на рис. 6.36.

Режим сварки таких стыковых соединений или приварку коротышей следует назначать, ориентируясь на табл. 6.27.

Швы следует накладывать в два слоя, второй - после охлаждения первого до температуры ниже 100 °С и отступая от начала первого слоя на расстояние около 1d_н. Конечный кратер каждого слоя должен быть заварен с постепенным закорачиванием длины дуги. Длина коротышей (рис. 6.36), служащих анкерами при натяжении предварительно напрягаемой арматуры, должна составлять 5d_н.

6.17.9. Фланговые швы стыковых соединений стержней с накладками или с нахлестками должны иметь плоскую поверхность или усиление высотой 1 - 2 мм. При этом не допускается оплавлять дугой поверхности рабочих стержней и накладок.

6.17.10. Для предупреждения непроваров вершины угла и боковых сторон (кромок) соединений стержней с накладками или с нахлесткой электрод следует располагать в плоскости, делящей угол пополам, и сообщать его концу поперечные колебательные движения, несколько задерживая электрод в крайних положениях и в вершине угла.

6.17.11. Допускается применять сварку самозащитными порошковыми проволоками и в углекислом газе (СО₂); последнее кроме арматуры классов A-II и Ат-IIIС во избежание появления кристаллизационных трещин. Технологические условия сварки порошковой самозащитной проволокой и проволокой сплошного сечения в СО₂ аналогичны приведенным в пп. 6.17.7 - 6.17.10.

6.17.12. Для арматуры классов A-I, A-II и A-III допускается применение двухсторонних швов длиной 4d_н, выполняемых аналогично приведенным в п. 6.17.6.

6.18. Ручная дуговая сварка протяженными швами в узлах примыкания железобетонных конструкций

В жилищном, гражданском и промышленном строительстве значительное место занимает ручная и механизированная дуговая сварка протяженными швами, используемая при монтаже сборных и возведении монолитных железобетонных конструкций. Подавляющая часть таких соединений выполняется внахлестку и в угол, как правило, в нижнем и вертикальном положении.

6.18.1. Соединение плоских элементов закладных изделий протяженными швами осуществляют при непосредственном примыкании таких плоских элементов друг к другу (например, при сопряжении колонн, имеющих плоские опорные части из листового или сортового проката; при установке ригелей на консоли колонн или сопряжение железобетонных конструкций плоскими элементами закладных изделий через соединительные детали: уголки, пластины, стержни арматуры).

6.18.2. Сварные соединения узлов примыканий железобетонных конструкций должны быть технологичными и надежными в эксплуатации.

Под технологичностью сварных соединений узлов примыканий в железобетонных конструкциях следует понимать:

- доступность и удобство выполнения сварных швов, определяемые положением швов в пространстве, а также размерами, формой и взаимным расположением соединяемых закладных изделий в железобетонных элементах;

- возможность визуального контроля качества сварных швов, определяемая доступностью для обозрения;

- возможность предупреждения дефектов - пор, перегрева, трещин, несплавлений.

В понятие надежности сварных соединений при эксплуатации входят:

- достаточная прочность и жесткость сварных соединений;

- отсутствие условий, благоприятствующих действию коррозии, и возможность защиты соединений от коррозии.

6.18.3. При приемке к исполнению проектной документации перед разработкой технологических карт или проекта производства монтажных и сварочных работ следует убедиться в том, что практически все сварные соединения по конструктивному решению являются нахлесточными, или угловыми, расположенными в нижнем и вертикальном положении^*, что толщина металлопроката в местах примыкания и последующего наложения швов не менее 4 мм, а диаметры арматурных стержней не менее 10^**. He следует применять для соединительных элементов гнутые (холоднодеформированные) пластины или стержни со сварными швами вблизи деформированных участков (последнее может являться причиной искусственного старения, т.е. охрупчивание стали). Швы таких соединений работают на отрыв, и, следовательно, полностью не включаются в работу.

____________

^* В исключительных случаях возможно допустить потолочные швы или горизонтальные швы на вертикальной плоскости, имея в виду, что их выполнение может быть поручено рабочим наивысшей квалификации.

^** Возможно допустить применение арматуры диаметром 8 мм при наличии в строительной организации дисциплинированных сварщиков высокой квалификации.

6.18.4. В процессе производства работ при изготовлении железобетонных конструкций следует особенно скрупулезно относиться к фиксации закладных изделий, точности их расположения. В этом случае, при качественных монтажных работах, окажется возможным не применять дополнительные металлические прокладки или вставки (применение которых более одной штуки допускать не следует).

6.18.5. Допуски на размеры арматурных изделий, отдельных стержней или металлопроката, несоосности стыковых соединений и т.п. приведены в разделе контроля сварных соединений.

6.18.6. При подготовке узлов примыканий к сварке следует:

- кромки сопрягаемых и соединительных стальных пластин (уголков, швеллеров и пр.) в местах, где будут выполняться протяженные швы, очистить от ржавчины, бетона и др. загрязнений на расстоянии до 15 мм, а грант от огневой резки, и наплывы бетона должны быть удалены.

6.18.7. Плоские поверхности металлопроката закладных изделий, например, опорные части колонн, собираемые внахлестку, или соединительные элементы, собираемые втавр, должны плотно прилегать друг к другу. Зазор в местах сварки между прилегаемыми элементами не должен превышать 0,5 мм. Исключением являются аналогичные соединения оцинкованных деталей толщиной более 12 мм, при сварке которых следует обеспечивать зазор в местах сварки порядка 1,5 мм.

6.18.8. Перед сборкой сопрягаемых конструкций зданий, при наличии на стальных закладных или соединительных деталях влаги, инея, снега, льда они должны быть удалены и осушены путем нагрева пламенем горелки, не нагревая стальные изделия выше 100 °С.

6.18.9. Сборка узлов примыкания производится в кондукторах или, если это не предусмотрено проектом производства работ, на прихватках. Электроды для таких работ выбираются по табл. 3.3, а их диаметр должен быть не более 4 мм. Длина прихватки должна составлять около 15 мм при катете, предусмотренном в рабочих чертежах, но не менее 0,5 катета рабочего шва. При наложении прихваток сварочный ток должен быть на 10 - 20 % выше тока, обозначенного в паспортных данных на электроды или соответствовать приведенному в технологических картах.

Не следует накладывать прихватки на арматурные стержни в местах, где они не будут переплавлены при последующей сварке. Нельзя располагать прихватки в углах пересечения стержней или плоских элементов проката, около отверстий в местах будущего пересечения швов, а также в местах окончания и начала рабочих швов и посередине круглых накладок из стержневой арматуры. Поверхность прихваток и соседних участков соединения должна быть тщательно очищена от шлака и брызг металла. Сварка по неочищенной поверхности запрещается.

6.18.10. Источники питания сварочной дуги, типы и марки электродов следует выбирать по табл. 3.3, 3.4, приложений 5 и 6 в зависимости от используемых марок стали.

6.18.11. При сварке протяженными швами быстрым касанием торца электрода возбуждают электрическую дугу, и отведя его на расстояние 3 - 4 мм начинают процесс сварки. При чрезмерном увеличении длины дугового промежутка снижается устойчивость ее горения, уменьшается глубина проплавления сопрягаемого металла сварного соединения, увеличиваются потери на угар и разбрызгивание, ухудшается внешняя вид шва и механические свойства сварного соединения. Некоторые марки электродов позволяют вести сварку так называемым «методом опирания на козырек». При этом способе повышается скорость сварки, наплавленный металл более плотный, чем при традиционном ведении процесса. Потери на угар и разбрызгивание минимальны.

6.18.12. Валиковые (угловые) швы тавровых и нахлесточных соединений в нижнем положении следует выполнять по схеме, представленной на рис. 6.37. Наибольшие трудности при сварке таких швов состоят в том, что необходимы достаточные навыки по обеспечению провара одной из сторон (горизонтальной или вертикальной) сопрягаемых стальных элементов, а также возможности непровара угла - корня шва этих элементов.

Рис. 6.37. Схема движения электрода при сварке угловых швов тавровых и нахлесточных соединений

При сварке электрод следует располагать в плоскости, делящей угол пополам, и концу электрода сообщают колебательные движения (рис. 6.37). Дугу возбуждают на нижнем элементе, отступив от вершины угла на 3 - 4 мм больше величины катета шва (точка А), затем ее ведут от точки А к вершине угла в точку В, где несколько задерживают электрод для лучшего проплавления вершины угла; далее дугу поднимают на высоту, равную катету шва на вертикальной плоскости (при многослойной сварке - на высоту, равную катету первого слоя шва) и по ней перемещают назад на расстояние «а», равное 3 - 5 мм. После этого дугу быстрей, чем при подъеме, опускают на горизонтальный нижний элемент и наплавляют на нем шов толщиной, равной величине заданного катета. Сечения валиковых (угловых) швов, показанные на рис. 6.38,а, б, в. Наиболее просты и достаточно экономичны швы с нормальным сечением, нерациональны так называемые усиленные швы. Они неэкономичны, менее производительны и не повышают прочность сварного сечения. Вогнутые швы экономичны, хорошо ведут себя в конструкциях, работающих при цикловых нагрузках, но их выполнение затруднено. При технической необходимости такое сечение шва получают путем механической обработки.

Рис. 6.38. Сечение валиковых угловых швов:

а - нормальное; б - усиление и в - вогнутое

6.18.13. Сварка вертикальных швов - процесс более сложный, и его выполнение следует поручать специально подготовленным сварщикам. При толщине стального проката от 4 - 5 мм и выше, как правило, сварку осуществляют снизу вверх на самой короткой дуге, при которой облегчается перенос расплавленного металла с электрода на соединяемые детали. Стремящиеся скатиться вниз капли расплавленного металла ложатся друг на друга, образуя плотный красивый шов при плавном, медленном перемещении электрода, наклоненного вниз от торца электрода к электрододержателю. Угол наклона может составлять 50 - 60° к вертикальной плоскости. Особое внимание должно обращаться на предупреждение подрезов металлосоединений по краям шва.

Таблица 6.28

Примечание. Для сварки стальных элементов, покрытых слоем цинка с целью защиты от коррозии, следует применять повышенные в пределах, указанных в табл. 6.28, сварочные токи.

6.18.14. Параметром режима сварки является величина сварочного тока, назначаемого по паспортным данным электродов или табл. 6.28. Для сварки в вертикальном положении сварочный ток снижают на 10 - 20 %. Для выполнения первого слоя многослойных швов диаметр электрода выбирается сообразно толщине сопрягаемых плоских элементов, но не более 4 мм и увеличивают сварочный ток, для выбранного диаметра электрода на 10 - 20 %, обеспечивая максимальный провар в вершине нахлесточного или углового валикового шва.

6.19. Механизированная сварка протяженными швами в узлах примыкания железобетонных конструкций

6.19.1. Оборудование, источники питания и сварочные материалы для механизированной сварки порошковой проволокой или проволокой сплошного сечения без дополнительной защиты (СОДГП) плоских элементов закладных и накладных изделий в узлах примыкания железобетонных конструкций следует выбирать по приложению 6, а также табл. 3.1 и 3.3 настоящих РТМ.

6.19.2. Режимы сварки для различных марок порошковой проволоки должны соответствовать приведенным в табл. 6.29.

Таблица 6.29

6.19.3. При сварке угловых швов конец проволоки следует направлять перпендикулярно или с наклоном до 15° от вертикального положения в направлении сварки и под углом 45 - 50° между горизонтальной плоскостью и проволокой (рис. 6.39). Перемещение конца проволоки такое же, как при ручной дуговой сварке электродами. При сварке на повышенных токах, особенно при наличии зазора между свариваемыми элементами, дугу следует направлять не на вершину угла, а на горизонтальную пластину на расстоянии 2 - 4 мм от вершины угла.

Рис. 6.39. Схема перемещения и угол наклона сварочной проволоки при механизированной сварке угловых и нахлесточных валиковых швов

6.19.4. Ширина первого слоя многопроходного углового шва должна быть равна его проектному катету. За один проход рекомендуется выполнять шов сечением не более 12 мм.

Порядок наложения швов при механизированной сварке такой же, как и при ручной. Перед наложением каждого последующего слоя должен быть удален шлак с предыдущего.

При случайном обрыве дуги или нарушении подачи проволоки возбуждать дугу следует на расстоянии 10 - 15 мм от места обрыва и после зажигания переносит ее на незаплавленный кратер. Заварку кратера следует производить быстрыми поперечными колебаниями конца электродной проволоки, после чего резко обрывать дугу.

6.19.5. Механизированную сварку (СОДГП) плоских элементов закладных и соединительных деталей между собой допускается выполнять во всех положениях в пространстве. Порядок сварки и технику наложения швов следует принимать такими же, как для ручной дуговой сварки, за исключением сварки в вертикальном положении, которую предпочтительно выполнять сверху вниз.

Электродную проволоку следует располагать перпендикулярно относительно оси шва с наклоном 25 - 30°.

6.19.6. Режимы сварки протяженными однопроходными швами внахлестку и втавр в зависимости от толщины металла и катета шва проволокой марки Св 15ГСТЮЦА (ЭП-439) следует выбирать по табл. 6.30.

Таблица 6.30

Примечание. Сварка проволокой марки Св20ГСТЮА (ЭП-245) выполняется только в нижнем и вертикальном положении при токе, на 8 - 15 % ниже приведенного в таблице.

6.20. Сварка в условиях низких температур

6.20.1. Сварка при низких температурах соединений арматуры и закладных изделий осуществляется по технологии, регламентированной настоящим РТМ, в основном, для условий, обусловленных сварочными работами при положительных температурах. Работая при низких температурах, основное внимание следует обратить на состояние рабочих-сварщиков, удобство и качество их одежды, возможности периодически обогреваться, однако, следует учитывать некоторые технологические особенности сварки при названных выше условиях.

6.20.2. Основной технологический параметр - сварочный ток при температуре окружающего воздуха ниже 0 °С целесообразно повышать на 10 - 15 % по сравнению с режимами, приведенными в разделе 6 РТМ.

6.20.3 При температуре окружающего воздуха ниже 0 °С рекомендуется снизить скорость охлаждения стыковых соединений стержней, выполненных ванными способами сварки, для чего следует:

сварное соединение прикрыть или обмотать легким асбестом;

формующие элементы снимать после остывания соединения при температуре 100 °С и ниже;

в особых случаях, например, при температуре ниже 30 °С, большого количества стыковых соединений в узле сопряжения (более 6 стыков), выполнение соединений в узле сопряжения одним сварщиком, т.е. одновременно не двумя размещенными по диагонали сечения колонны и нужно обеспечить подогрев газовыми горелками стержней, а затем сварных соединений на расстоянии до (3 - 4)d_н по обе стороны от стыка до температуры 200 - 250 °С. Последовательность подогрева сварных соединений должна соответствовать принятой последовательности сварки, рекомендованной в п. 6.1.11.

Подогрев стержней следует осуществлять с закрепленными на них инвентарными формами, стальными скобами, или круглыми накладками, не разбирая кондукторов, использованных для сборки и сварки конструкций.

6.20.4. При температуре ниже минус 5 °С сварку соединений стержней следует производить без перерыва, за исключением времени, необходимого на смену электрода или зачистку шва при многослойной сварке. В случае вынужденного прекращения сварки соединения, выполнявшейся полуавтоматической сваркой под флюсом, следует вырезать и затем вновь заваривать. Допускается такие соединения после зачистки от шлака доварить ручной сваркой многослойными швами, поручая такую работу сварщикам высокой квалификации. Стыковые соединения стержней, выполнявшиеся любыми другими способами сварки, следует очистить от шлака, предварительно подогреть и тщательно заварить.

6.20.5. Для соединений стержней, выполняемых при низких температурах с накладками или с нахлесткой, а также при сварке элементов закладных изделий, вырубку дефектов в швах следует выполнять после подогрева участка сварного соединения до температуры 200 - 250 °С. Заварку дефектного участка следует производить также после подогрева.

6.21. Дополнительные требования к сварке при отрицательных температурах

6.21.1. Сварочное оборудование должно быть подготовлено для эксплуатации в условиях отрицательных температур. На время перерыва в работе рекомендуется хранить оборудование в отапливаемом помещении или закрыть его обогреваемыми кожухами.

6.21.2. К рабочему месту покрытые электроды, порошковые проволоки и флюс следует подавать непосредственно перед сваркой в комплекте, необходимом на период непрерывной работы сварщика.

Электродную проволоку рекомендуется подавать на рабочее место непосредственно перед установкой на полуавтомат.

У рабочего места покрытые электроды и флюсы необходимо хранить в условиях, исключающих увлажнение, т.е. в плотно закрывающейся таре или обогреваемых устройствах.

6.21.3. Покрытые электроды и флюс, находившиеся на морозе, разрешается использовать после их просушки.

6.21.4. Для всех способов сварки рекомендуется применять источники питания постоянного тока, обеспечивающие высокую стабильность дуги. Применение переменного тока допускается в тех случаях, когда колебание сетевого напряжения не превышает ±6 %.

6.21.5. Зона сварки и рабочее место сварщика должны быть ограждены от атмосферных осадков, сильного ветра и сквозняков. При температуре воздуха минус 15 °С и ниже рекомендуется иметь вблизи рабочего места сварщика возможность обогрева рук, а при температуре ниже минус 30 °С - оборудовать тепляк.

6.21.6. Работу сварщика на морозе рекомендуется чередовать с отдыхом в теплом помещении.

6.21.7. Сварщику, впервые приступившему к работе при температуре ниже -5 °С, необходимо пройти двух - трех дневную практику. Для сварщиков, имеющих опыт этой работы, срок практики сокращается до 6 - 7 часов. Практика проводится на специальных образцах или на сварке неответственных конструкций. После окончания практики сварщики проходят технологическую пробу, при которой проверяется качество формирования шва (равномерность по сечению, плавность перехода к основному металлу, соответствие проектным размерам и отсутствие дефектов: непровары, поры, подрезы, наплавы и др.).

Сварщики, сдавшие технологические пробы при температуре ниже -5 °С, допускаются к производству сварки при температуре на 10 °С ниже температуры, заданной для сдачи технологической пробы.

Для выполнения работ при более низкой температуре сварщик обязан сдать новую технологическую пробу. Повторная стажировка при этом не требуется.

6.21.8. К сварке прихваток допускается сварщик, сдавший пробу согласно п. 6.21.7 настоящих РТМ.

Неудовлетворительно выполненные прихватки должны быть удалены и при необходимости выполнены вновь.

6.21.9. При температуре окружающего воздуха ниже -5 °С швы, выполняемые всеми видами и способами сварки, завариваются от начала и до конца без перерыва, за исключением времени, необходимого на смену электродной проволоки и зачистку шва в месте возобновления сварки.

Прекращать сварку до выполнения проектного размера шва и оставлять незаваренные отдельные участки шва (в том числе при ванной сварке) не допускается. В случае вынужденного прекращения сварки (из-за отсутствия тока, выхода из строя аппаратуры и других причин) процесс следует возобновить при условии подогрева металла соединения в соответствии с технологией, разработанной для данной конструкции.

6.21.10. Заварку дефектных участков шва следует производить только после подогрева металла соединения до 180 - 200 °С.

6.22. Сварка узлов примыканий в северном исполнении

6.22.1. Для сооружений, монтируемых в северном исполнении, следует применять арматурные стержни и прокат, допущенный к его использованию при температуре до минус 65 °С.

6.22.2. При сварке стыковых соединений арматуры следует руководствоваться положениями раздела 6 и приложения 2.

6.22.3. Заготовку металлопроката и изготовление закладных изделий, включающих листовой и фасонный прокат и арматурные стержни, или только листовой и фасонный прокат следует производить в закрытых помещениях при положительной температуре. Величина неровностей, шероховатостей, заусенец и завалов допускается размером не более 0,5 мм.

6.22.4. При кислородной резке заготовок из низколегированной стали на открытом воздухе и отрицательной температуре рекомендуется производить сопутствующий подогрев.

6.22.5. При необходимости исправить кромки нарезанных заготовок. Последнее осуществляется абразивным кругом, при этом следу от обработки должны быть направлены вдоль кромок, на которые впоследствии будет наплавлен шов.

6.22.6. Очистку свариваемых кромок, сборку элементов закладных изделий и их сварку следует производить с интервалом времени не более 24 ч.

6.22.7. Применение прерывистых, вместо протяженных швов и дуговых прихваток запрещается.

6.22.8. Катеты угловых и нахлесточных швов не должны превышать наименьшую толщину соединяемых плоских элементов и приниматься не менее величин, приведенных в табл. 6.31.

Таблица 6.31

6.23. Требования к сварке закладных изделий защищенных слоем цинка в построечных условиях

6.23.1. Оцинкованные стальные элементы закладных и соединительных деталей, собираемые внахлестку или втавр, должны прилегать плотно друг к другу. Зазор между свариваемыми плоскими элементами не должен превышать 0,5 мм. При толщине сопрягаемых оцинкованных элементов более 12 мм следует обеспечить зазор в местах наложения швов не более 1,5 мм.

6.23.2. Сварку оцинкованных стальных элементов закладных деталей следует производить при максимальной силе тока, указанной в табл. 6.28. Сварку, как правило, следует выполнять электродами с фтористо-кальциевым или рутиловым покрытиями, выбираемыми в соответствии с табл. 3.1 и 3.3, а также приложения 5.

6.23.3. Монтажные швы и места с нарушенным при сварке цинковым покрытием следует защищать путем металлизации или протекторными обмазками в соответствии с указаниями проекта.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

Термины и пояснения

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

Оценка эксплуатационных качеств сварных соединений

Комплексная оценка в баллах эксплуатационных качеств сварных соединений (прочность, пластичность, ударная вязкость, металлографические факторы и др.) в зависимости от типа соединения и способа сварки, марки стали и диаметра арматуры, а также температуры эксплуатации (изготовления) при статических нагрузках приведена в табл. При оценке эксплуатационных качеств при многократно повторяемых нагрузках значения баллов следует ориентировочно снижать на один по сравнению с принятыми значениями при статических нагрузках. При этом дополнительно следует пользоваться нормативными документами на проектирование железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Баллы для сварных соединений арматуры назначены из условия соблюдения регламентированной технологии изготовления арматурных и закладных изделий.

Для сварных соединений горячекатаной арматурной стали:

5 - гарантируется равнопрочность исходному металлу и пластичное разрушение;

4 - сварное соединение удовлетворяет требованиям ГОСТ 5781-82, предъявляемым к стали в исходном состоянии;

3 - сварное соединение удовлетворяет требованиям ГОСТ 10922-90, предъявляемым к сварным соединениям.

Для сварных соединений термомеханически упрочненной арматурной стали:

5 - сварное соединение удовлетворяет требованиям ГОСТ 10884-81 - предъявляемым к стали в исходном состоянии, и характеризуется пластичным разрушением;

4 - временное сопротивление разрыву сварного соединения может быть ниже нормируемого по ГОСТ 10884-81 до 5 %;

3 - временное сопротивление разрыву сварного соединения может быть ниже нормируемого по ГОСТ 10884-81 до 10 %.

Примечания: 1. Эксплуатационные качества всех типов сварных соединения арматуры класса A-I марок Ст3сп и Ст3пс должны оцениваться также, как арматуры класса A-II марок 10ГТ, а класса A-I марки Ст3кп как арматуры класса A-II марки Ст5сп и СТ5пс.

2. Эксплуатационные качества крестообразных соединений проволочной арматуры классов Вр-1 и Вр-600 настоящим приложением не регламентируют в связи с отсутствием требований к химическому составу стали. Требования к качеству таких соединений приведены в ГОСТ 10922.

3. Арматура класса A-II марки 10ГТ может применяться до температуры минус 70 °С включительно.

4. Сварные соединения арматуры класса Ат-VСК оценивают на один балл ниже соединений из арматуры класса Ат-V при температуре эксплуатации до минус 40 °С включительно.

5. Сварные соединения С16-Мо, С18-Мо и Н4-Ка оценивают на один балл ниже соединений, приведенных в той же группе.

6. Буквы НД, ТН и НЦ соответственно обозначают, что соединения к применению не допускаются, соединения технологически невыполнимы и соединения, применение которых нецелесообразно.