4.2. Дуговая сварка крестообразных соединений арматуры

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

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

4.2.2. Сварные соединения типа КЗ-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.

Таблица 4.4

┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Размеры в мм │

├──────────┬────────────┬─────────────────┬─────────┬────────┬──────────┤

│Обозначе- │ Класс │ Марка стали │d_н, d'_н│ I │ b │

│ ние типа │ арматуры │ │ │ │ │

│соединения│ │ │ │ │ │

│, способа │ │ │ │ │ │

│ сварки │ │ │ │ │ │

├──────────┼────────────┼─────────────────┼─────────┼────────┼──────────┤

│КЗ-Рр │А-I │ - │ 10-40 │ 0,5 │0,3 d'_н, │

│ ├────────────┼─────────────────┼─────────┤d'_н, но│ но не │

│ │A-II │ Ст5пс │ 10-18 │не менее│ менее 6 │

│ │ ├─────────────────┼─────────┤ 8 │ │

│ │ │ Ст5сп │ 10-28 │ │ │

│ │ ├─────────────────┼─────────┤ │ │

│ │ │ 10ГТ │ 10-32 │ │ │

│ ├────────────┼─────────────────┼─────────┤ │ │

│ │А-III │ 25Г2С │ 10-28 │ │ │

│ ├────────────┼─────────────────┼─────────┤ │ │

│ │Ат-IIIС │ Ст5пс, Ст5сп │ 10-32 │ │ │

│ ├────────────┼─────────────────┤ │ │ │

│ │Ат-IVC │25Г2С, 28С, 27ГС │ │ │ │

│ ├────────────┼─────────────────┤ │ │ │

│ │Ат-IVK │ 08Г2С, 10ГС2 │ │ │ │

│ ├────────────┼─────────────────┤ │ │ │

│ │Ат-V │ 20ГС │ │ │ │

└──────────┴────────────┴─────────────────┴─────────┴────────┴──────────┘

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

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

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 альфа ~ 30-40° к горизонтальной плоскости, направляя его торец в угол, образованный пересекающимися стержнями, перемещая торец электрода на величину t = 0,5 d'_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 СО2 и при этом обеспечить расчетную прочность соединений при восприятии растягивающих и срезывающих усилий. Для обеспечения условия, при котором сигма'_в > сигма_в мин по ГОСТ, 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 в тем, 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-Ko, 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.

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.

Таблица 4.5

┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Размеры в мм │

├──────────┬────────────┬────────────┬────────────┬────────────┬────────┤

│Обозначе- │ Класс │ d_н │ D │ d'_н/d_н │ альфа │

│ ние типа │ арматуры │ │ │ │ +-10 │

│соединения│ │ │ │ │ │

│, способа │ │ │ │ │ │

│ сварки │ │ │ │ │ │

├──────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────┤

│ С1-Ко, │A-I, А-II, │ 10-18 │>= 1,3 d'_н │ 0,85-1,0 │ 90° │

│ С2-Кн │А-III ├────────────┼────────────┤ │ │

│ │ │ 20-40 │>= 1,2 d'_н │ │ │

│ ├────────────┼────────────┼────────────┤ │ │

│ │А-IV, A-V │ 10-32 │>= 1,2 d'_н │ │ │

│ ├────────────┼────────────┤ │ │ │

│ │A-VI │ 10-22 │ │ │ │

│ ├────────────┼────────────┼────────────┤ │ │

│ │Ат-IIIС │ 10-32 │>= 1,3 d'_н │ │ │

│ ├────────────┤ ├────────────┤ │ │

│ │Aт-IVC │ │>= 1,2 d'_н │ │ │

│ ├────────────┤ │ │ │ │

│ │Aт-V │ │ │ │ │

│ ├────────────┤ │ │ │ │

│ │Aт-VCK │ │ │ │ │

└──────────┴────────────┴────────────┴────────────┴────────────┴────────┘

Таблица 4.6

┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ Размеры в мм │

├────────┬─────────┬──────┬───────────┬───────┬─────────┬─────────────┬─────────┤

│Обозна- │ Класс │ d_н │ D │ D-0,1 │ L │ l' │ альфа │

│ чение │арматуры │ │ │ │ │ │ +-10° │

│ типа │ │ │ │ │ │ │ │

│соедине-│ │ │ │ │ │ │ │

│ ния, │ │ │ │ │ │ │ │

│способа │ │ │ │ │ │ │ │

│ сварки │ │ │ │ │ │ │ │

├────────┼─────────┼──────┼───────────┼───────┼─────────┼─────────────┼─────────┤

│С3-Км │А-II, │10-40 │>= 1,2 d_н │ d │>= 2 d_н │ 1,5 d_н │ 90° │

│ │А-III │ │ │ │ │ +-0,2 d_н │ │

│ ├─────────┼──────┤ │ │ │ │ │

│ │A-IV, │10-32 │ │ │ │ │ │

│ │A-V │ │ │ │ │ │ │

├────────┼─────────┼──────┤ │ │ │ │ │

│С4-Кп │A-VI │10-22 │ │ │ │ │ │

│ ├─────────┼──────┤ │ │ │ │ │

│ │Ат-IIIС, │10-32 │ │ │ │ │ │

│ │Aт-IVC, │ │ │ │ │ │ │

│ │Aт-V, │ │ │ │ │ │ │

│ │Aт-VCK │ │ │ │ │ │ │

└────────┴─────────┴──────┴───────────┴───────┴─────────┴─────────────┴─────────┘

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).

Примечания к табл. 4.5 и 4.6:

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

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

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

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, являются (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.

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

┌──────────┬────────────────────────────────────────────────────────────┐