Сварка арматуры для фундамента: достоинства и недостатки

Оглавление: [ скрыть ]

  • Факторы, которые определяют прочность фундамента
  • Арматура несущей строительной конструкции
  • Сваривание арматуры как способ соединения элементов
  • Негативные последствия применения сварки для скрепления арматуры
  • Способы снижения негативного воздействия сварки на прочность арматуры
  • Преимущества сварочной технологии
  • Дополнительные требования к проведению сварочных работ
  • Выбор способа соединения элементов арматуры

Факторы, которые определяют прочность фундамента

Фундамент представляет собой несущую строительную конструкцию, которая является важнейшей частью любого жилого или коммерческого здания. Такая роль фундамента связана с тем, что его основной функцией является равномерное распределение нагрузки, оказываемой на основание стенами строительной конструкции и грунтом. Поэтому от качества фундамента напрямую зависит не только внешний вид дома, но и его долговечность.

Армирование фундамента увеличивает прочность и надежность в десятки раз.

В свою очередь, качество указанной несущей строительной конструкции зависит от целого ряда важных факторов. Так, одним из ключевых аспектов, определяющих эффективность фундамента с точки зрения соответствия его несущей способности нагрузке, которую будет оказывать на него планируемое к постройке здание, является правильность осуществления расчетов, определяющих характеристики фундамента. Осуществляя такие расчеты, специалист, занимающийся проектированием этой конструкции, должен принимать во внимание не только собственно нагрузку, которую ей придется нести, но и действие различных внешних факторов.

В первую очередь воздействие на фундамент оказывают природные факторы, например, такие как глубина промерзания грунта, уровень грунтовых вод и другие. Все они должны быть учтены при осуществлении расчета фундамента с тем, чтобы впоследствии действие указанных факторов не оказало критического негативного влияния на его прочность.

Схема армированного ленточного фундамента.


Однако, даже если все расчеты, осуществленные специалистом при проведении проектных работ, были верны, не меньшее значение имеет качество их реализации на практике. Речь идет о выполнении строительных работы по закладке фундамента, которые требуют высокой квалификации и существенного опыта от специалистов, которые будут осуществлять указанные строительные работы.

Так, например, нарушение технологии заливки бетона, который является одним из наиболее распространенных строительных материалов, используемых при устройстве несущей фундаментальной конструкции, может привести к появлению трещин, которые, в свою очередь, при отсутствии должного ремонта повлекут за собой частичное или полное разрушение всего здания.

Вернуться к оглавлению

Арматура несущей строительной конструкции

Кроме того, имеет значение выбор технологии, которая будет использована при устройстве указанной несущей строительной конструкции. Если проект жилого или коммерческого здания, планируемого к строительству, предусматривает использование армированного фундамента. перед строительной бригадой возникает закономерный вопрос, связанный с выбором технологии скрепления его элементов. Можно ли сварить арматуру?

Схема видов арматуры.

Арматура представляет собой металлические прутья с ребристым или гладким профилем, которые размещаются внутри бетонной конструкции для того, чтобы повысить ее прочность и интенсивность сопротивления воздействию разнообразных внешних факторов и нагрузок. В настоящее время наиболее распространенным материалом для изготовления таких прутьев является сталь, однако появляются и новые материалы, обладающие более высоким уровнем прочности и других необходимых характеристик, например стеклопластик. Кроме того, арматурные изделия различаются также по толщине прута, диаметр которого может составлять от 5 до более чем 30 мм. Выбор толщины арматуры. необходимой для конкретного здания, зависит от нагрузки, оказываемой на несущую строительную конструкцию, и ряда других факторов.

Указанные ребристые или гладкие прутья, применяемые для устройства арматуры, необходимо скрепить между собой для обеспечения прочности конструкции. При этом при осуществлении такого скрепления ребристые прутья чаще всего используют в качестве основного для распределения нагрузок, оказываемых на основание стенами здания и грунтом, а гладкие – для обеспечения необходимой ориентации ребристых прутьев внутри несущей строительной конструкции. Тем не менее и гладкие, и ребристые прутья нуждаются в скреплении между собой, а значит, следует рассмотреть возможность варить арматуру.

Вернуться к оглавлению

Сваривание арматуры как способ соединения элементов

Схема сварки арматурных соединений.

На сегодняшний день существует несколько вариантов осуществления соединения армирующих элементов указанной несущей строительной конструкции. Наиболее распространенными являются 2 из них: сварка и связывание арматуры. используемой при устройстве фундамента. При этом каждый из рассматриваемых способов имеет свои достоинства и недостатки, которые являются более или менее значимыми в каждом конкретном случае в зависимости от характеристик строения, планируемого к возведению на базе фундамента. Поэтому для того, чтобы выбрать наиболее подходящий способ скрепления арматуры, необходимо принять во внимание все факторы, которые оказывают влияние на этот выбор.

Варить арматуру можно лишь в определенных случаях из-за специфики этой технологии, которая представляет собой соединение элементов несущей строительной конструкции посредством нагревания до необходимой температуры, вызывающей плавление металла. После застывания расплавленного металла в местах соединения элементов армирующей конструкции образуется сварное соединение, обеспечивающее необходимое скрепление прутьев.

Рассматривая возможность сваривать металлические прутья, составляющие армированную основу несущей строительной конструкции, следует принимать во внимание как достоинства, так и недостатки этой технологии.

В результате окончательный ответ на вопрос о том, варить или не варить элементы армирующей конструкции, должен учитывать соответствие характеристик этой технологии свойствам самого здания и факторам, которые будут оказывать воздействие на фундамент.

Вернуться к оглавлению

Негативные последствия применения сварки для скрепления арматуры

Схема армирования каркаса: с Г-образным усилением; с П-образным усилением.

Рассматривая возможность варить арматуру для фундамента, следует иметь в виду, что сам процесс сварки оказывает существенное влияние на используемый материал. В ходе воздействия высоких температур на поверхность металла, из которого состоит армирующая конструкция, происходит частичное нарушение его структуры, благодаря чему такие его характеристики, как прочность и жесткость, в месте сварочного соединения несколько снижаются.

В этой связи в отношении применения сварочных технологий специалистами обыкновенно применяются определенные ограничения, устанавливаемые с целью минимизации негативных последствий выбора этого способа соединения элементов армирующей конструкции в процессе закладки фундамента. Наиболее часто этот способ используется в случае, если проведенный анализ характеристик грунта на строительной площадке, где планируется возведение жилого или коммерческого здания, продемонстрировал достаточно высокую степень их устойчивости в отношении возможного проседания.

Если проведенные испытания и измерения показали, что вероятность такого изменения профиля грунта на рассматриваемой строительной площадке невелика, можно прибегнуть к технологии скрепления армирующих прутьев несущей строительной конструкции посредством сваривания.

Кроме того, следует иметь в виду, что указанного снижения прочности армирующей конструкции в местах соединения элементов можно избежать. Для этого необходимо тщательно подобрать характеристики инструмента и технологии проведения работ. Можно протестировать их на предполагаемом материале: это будет полезно для того, чтобы оценить применимость выбранной технологии и инструмента для конкретных задач.

Вернуться к оглавлению

Способы снижения негативного воздействия сварки на прочность арматуры

Схема полуавтоматической сварки арматурных стыков: а. вертикального, б. горизонтального; 1. Полуформы; 2. Стержни арматурные; 3. Скобы; 4. Расплавленный металл; 5. Шлаковая ванна; 6. Держатель; 7. Электродная проволока; 8. Направления движения сварочной проволоки; 9. Стык.

Так, первым шагом на пути к минимизации негативных последствий должен стать выбор электродов, соответствующих диаметру ребристых или гладких прутьев, которые предстоит сваривать. При этом следует иметь в виду, что для прутьев относительно небольшого диаметра (до 14 мм) подойдет большинство электродов, предлагаемых в продаже. Если же речь идет о том, чтобы варить армирующие прутья большего диаметра, можно использовать специализированные электроды. Следует отдать предпочтение тем из них, которые можно использовать для работы с низкоуглеродистой сталью: они обеспечат менее интенсивное воздействие на свариваемый материал и тем самым окажут минимальное воздействие на его прочность.

Кроме того, важно помнить, что варить фундамент можно, правильно подобрав величину тока, используемого при сваривании. Недостаточно интенсивный ток не позволит получить качественное и прочное соединение, вследствие чего в дальнейшем возможно нарушение прочности конструкции, а слишком интенсивный ток сделает металл в месте соединения хрупким после остывания. Таким образом, и слишком сильный, и слишком слабый ток являются негативными факторами с точки зрения обеспечения прочности арматуры несущей строительной конструкции. Одним из индикаторов, которые можно использовать для оценки степени достаточности силы тока, используемого для осуществления сварочных работ, является характер взаимодействия поверхности металла с электродом в процессе сварочных работ: если электрод прилипает к стали, это означает, что сила тока является недостаточной и ее можно увеличить.

Схема армирования столбчатого фундамента.

Для придания большей долговечности сварному соединению, по мнению специалистов, можно прибегнуть к увеличению плотности прилегания свариваемых элементов друг к другу. Достигнуть наибольшей плотности можно посредством использования шлифовального инструмента, позволяющего максимизировать площадь прилегающих друг к другу поверхностей.

Наконец, чтобы убедиться в отсутствии негативных последствий выбранной технологии осуществления сварочных работ, можно произвести небольшой эксперимент для оценки результатов ее применения. Нужно осуществить сваривание отдельного соединения и предоставить ему возможность остывания. После того как температура сваренного соединения достигла комнатной, можно оценить негативное воздействие на арматуру посредством визуального контроля места сварки.

Появление на нем трещин является ярким свидетельством несоответствия какого-либо параметра выбранной технологии характеристикам металла, используемого в качестве армирующего материала для несущей строительной конструкции. Если же после остывания в месте соединения металлических прутьев не появилось никаких трещин, можно с уверенностью сказать, что выбранная технология является подходящей для указанных характеристик металла. Таким образом, убедившись в отсутствии негативных последствий, можно остановиться на применении выбранной технологии.

Преимущества сварочной технологии

Вместе с тем, несмотря на угрозу негативного воздействия, которое оказывает на арматуру применение сварочного механизма соединения элементов конструкции, использование этой технологии имеет существенные плюсы, которые высоко ценятся специалистами в области устройства фундаментов. В частности, одной из основных положительных характеристик сваривания элементов несущей строительной конструкции, устроенной с использованием армирования, является более высокая, по сравнению с другими способами соединения, скорость производства необходимых строительных работ.

Схема арматурного каркаса для фундамента.

Приступая к осуществлению строительных работ, руководителю, ответственному за качество их проведения, следует тщательно взвесить все аргументы, оказывающие влияние на выбор способа соединения армирующих элементов несущей строительной конструкции. Вполне возможно, что сопоставление положительных и отрицательных свойств такого способа, как сваривание армирующих прутьев, покажет, что этот он не является оптимальным в применении к конкретному случаю. В такой ситуации руководитель строительных работ может остановить свой выбор на другой технологии: например, прибегнуть к связыванию элементов арматуры фундамента при помощи специальных стяжек.

Дополнительные требования к проведению сварочных работ

Если же в процессе анализа преимуществ и недостатков сварочной технологии скрепления элементов армирующей основы фундамента руководитель строительных работ придет к выводу о том, что именно эта технология должна быть применена в возведении здания с учетом всех его характеристик, следует позаботиться, чтобы все необходимые работы были выполнены профессионалами, имеющими достаточный опыт в сваривании металлических изделий.

Схема видов арматурных каркасов для фундамента.

Кроме того, не стоит забывать и о необходимости выполнения всех необходимых шагов в процессе осуществления сварочных работ. В частности, следует осуществить подготовку свариваемых поверхностей к воздействию высоких температур на арматуру, а после того, как сварка завершена, необходимо дать им самостоятельно остыть для приобретения необходимой прочности и жесткости. Кроме того, важным этапом осуществления строительных работ по соединению элементов арматуры несущей строительной конструкции является последующая обработка мест соединения специальным составом, который служит для защиты металлических конструкций от коррозии.

Поскольку металл, на который оказывалось воздействие высокой температуры, особенно подвержен влиянию внешних негативных факторов. Такое действие позволит не только обеспечить необходимую защиту соединения в первое время после осуществления сварки, но и придаст всей конструкции долговечность и устойчивость.

Вернуться к оглавлению

Выбор способа соединения элементов арматуры

Сварной метод соединения элементов арматуры несущей строительной конструкции имеет свои достоинства и недостатки. В некоторых случаях негативное влияние сварочных работ на прочность и жесткость конструкции может оказаться настолько существенным, что повлечет за собой угрозу целостности всего будущего здания: в этом случае лучше не варить прутья, а соединить арматуру каким-то другим способом. Например, в этой ситуации можно прибегнуть к связыванию прутьев, которое также является одним из распространенных способов их крепления, обеспечивающим достаточную прочность строительной конструкции.

В других ситуациях, напротив, методы снижения значимости негативного воздействия сварки на металл позволяют практически полностью снять угрозу частичного или полного разрушения несущей строительной конструкции вследствие непрочности соединения элементов арматуры. При этом скорость их скрепления, которая в случае применения сварочной технологии является одной из самых высоких, выступит решающим фактором при принятии решения о выборе способа соединения элементов арматуры.

Этот фактор может быть крайне важным при проведении строительных работ в условиях неблагоприятного климата, когда относительно высокая температура воздуха держится лишь несколько дней в году. В этом случае необходимо обеспечить максимальную скорость возведения здания, поэтому применение сварочной технологии для устройства армированного фундамента может стать единственным выходом из ситуации.

По материалам сайта: http://moifundament.ru