Строительные решения / Механический способ соединения арматуры с помощью обжимных муфт.  (Прочитано 417 раз)

Рассмотрены преимущества и недостатки официально разрешенных способов соединения арматурных стержней в монолитном железобетоне.  Подробно рассмотрен механический способ  соединения арматуры с помощью обжимных муфт как наиболее эффективный способ.

В последние десятилетия значительно вырос объем строительства зданий и сооружений из монолитного железобетона. Это многоэтажные каркасные жилые и общественные здания, гостиницы, спортивные комплексы и др.

При применении в строительстве монолитного железобетона большой объем работ связан с армированием и выполнением различных соединений арматуры при возведении многоэтажных колонн, стен, диафрагм жесткости, дисков перекрытий и плит фундаментов. Этот технологический передел требует тщательного исполнения в соответствии с нормативными требованиями, так как влияет на экономические показатели и надежную эксплуатацию зданий и сооружений.

Белорусские нормы проектирования конструкций зданий и сооружений из монолитного железобетона (СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» и ТКП EN 1992-1-1-2009 «Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций» с учетом требований ТКП 45-1.03-314-2018 «Возведение строительных конструкций, зданий, сооружений») рекомендуют передачу усилий от одного стержня к другому производить путем:
- нахлеста с загибами или без них, крюков;
- сварки;
- механических соединений, обеспечивающих передачу нагрузки при сжатии-растяжении или только при сжатии.



Любой из предлагаемых способов соединения арматурных стержней обладает требуемой надежностью, а выбор одного из них диктуют только технология и экономика.

Сварные соединения арматуры являются самым трудозатратным способом соединения за счет высокой стоимости электроэнергии, привлечения либо обучения высококвалифицированных сварщиков, сложного контроля качества работ неразрушающим методом, а также длительного периода производства работ при большом количестве стыкуемых стержней.

Более простым способом стыкования арматуры является соединение арматуры внахлест без сварочных работ, но и оно имеет ряд недостатков: перерасход арматуры за счет нахлеста стержней до 50 %, установка дополнительной поперечной арматуры, затруднение бетонирования из-за скопления в месте заливки большого количества арматуры, что часто приводит к увеличению поперечного бетона конструкций. Все это ограничивает применение соединения арматуры диаметром более 20 мм внахлест.

С июля 2018 г. в Беларуси ограничено применение сварных и нахлестных соединений арматуры диаметром более 20 мм. Правовые акты рекомендуют применение стыковки арматуры с помощью резьбовых и опресованных механических соединений, что должно положительно сказаться на сроках возведения монолитных объектов, а также способствовать уменьшению их стоимости за счет экономии арматуры и электроэнергии.

Механический способ соединения с помощью резьбовых и обжимных муфт является наиболее практичным. Метод применим для соединения арматуры в диапазоне диаметров от 16 до 40 мм. Однако применение обжимных муфт имеет ряд преимуществ перед резьбовыми: снижение транспортных расходов (из процесса исключаются перевозка арматурных стержней к месту нарезки резьбы, а затем транспортировка армозаготовок к месту производства работ), обустройство отапливаемых площадей для расположения оборудования и склада готовой продукции, нет нужды в строгом контроле за состоянием резьбовой части заготовки (и их защиты от попадания грязи внутрь резьбовой муфты).



Механическое соединение арматурных стержней методом опрессовывания соединительных муфт гидравлическим инструментом представляет собой выгодную альтернативу методу ванно-шовной сварки, вязке внахлест и соединению с помощью резьбовых муфт. Принцип работы заключается в обжатии концов арматуры прессом в стальной муфте. Адаптация ручного пресса для работы с арматурой разных диаметров (от 16 до 40 мм) осуществляется путем смены подвижной и неподвижной частей штампа.

Муфтовое соединение арматуры выполняется в соответствии с действующими ТНПА Республики Беларусь: ГОСТ 10922-2012, техническими условиями РФ-ТУ 4842-001-15036104-2008, при разработке которых были учтены все требования и рекомендации международного стандарта ISO/DIS 115835, а также положений по применению муфтового соединения для железобетонных конструкций атомных электростанций «Росэнергоатом» РД ЭО 0657-2006.

Для выполнения соединений разработана технологическая карта ТК-100029434.139-2018 191/6т-2018 ТК (ЗАО «ОРГСТРОЙ») которая регламентирует применение типов стали, метода контроля по качеству и приемке работ, и получено техническое свидетельство ТС 05.0894.15 (РУП «Институт БелНИИС») о пригодности материалов и изделий для применения в строительстве на территории Республики Беларусь.

Для работы с ручным обжимным прессом на месте устройства армокаркаса не требуются высококвалифицированные рабочие. Высока и скорость устройства соединений арматуры (соединение одного стыка занимает 5–7 минут), при этом достигается и существенная экономия арматуры (возможность повторной переработки отходов арматуры, используя их соединения с помощью обжимных муфт). Единственным недостатком применения обжимных муфт следует считать необходимость наличия на площадке строительства ручных обжимных прессов.

Технология стыковки арматуры опрессованием обжимными муфтами в Республике Беларусь уже применялась на целом ряде объектов, одним из которых является «Гостинично-деловой комплекс с теннисным центром в границах пр. Победителей – пер. Веснинка в г. Минске» застройщиком которого выступала компания с ограниченной ответственностью CITIC Construction Co., Ltd. На объекте было запроектировано устройство арматуры с помощью муфт с конической резьбой, но на практике применение соединений такого типа было осложнено трудоемкостью нарезки резьбы и высокой стоимостью резьбовых муфт, поэтому была произведена замена соединения арматурных стержней с резьбовых муфт на обжимные. В процессе монтажа армокаркаса был получен определенный опыт, который позволил усовершенствовать технологический процесс, существенно сокращающий временные затраты на монтаж колонн и ускоряющий процесс соединения в два раза по сравнению с процессом, изложенном в технологической карте, регламентирующей данный вид работ. Обжимные муфты позволили ускорить возведение объекта и снизить стоимость материалов до 40 %.

Соединение арматуры обжимными муфтами хорошо зарекомендовало себя при возведении объекта «Многоуровневый гараж-стоянка на 300 мест № 8 по генплану на пересечении ул. Выготского и ул. Проектируемой». Генподрядчиком выступало «Строительное управление № 200» филиал ОАО «Стройтрест № 35», для которого работа с обжимными муфтами была впервые. Всего на объекте было изготовлено 2000 соединений арматуры.

При строительстве жилого дома многофункционального назначения с паркингом на пересечении ул. Восточная – пер. Олешева производителями работ выступали «СУ-5» «Стройтрест № 1» и «СУ-168» «Стройтрест № 7». На объекте было изготовлено 7167 соединений арматуры, включая соединения арматуры с использованием переходных муфт для перехода соединений с большего диаметра на меньший.

При возведении объекта «Станция метро «Жуковского» «МИНСКМЕТРОСТРОЙ» для устройства соединения арматуры также применялись обжимные муфты. На объекте было изготовлено более 1000 соединений, в том числе с использованием переходных муфт с большего диаметра арматуры на меньший.

Результаты испытаний образцов, отобранных на вышеуказанных объектах, проведенные лабораторией ОАО «Трест Белпромналадка», показали, что разрыв всех соединений произошел только по телу арматуры, а не обжатой муфты, при значении временного сопротивления более 650 Н/мм2.



По отзывам специалистов производителей работ, прошедших аттестацию для работы с ручным обжимным прессом, работа с опрессовочным оборудованием и муфтами не вызвала никаких проблем. Обучение и усовершенствование работы с прессом занимало в среднем два дня, по истечении которых процесс обжима этого соединения стал занимать не более 5–6 минут. Применение обжимных муфт на вышеуказанных объектах также позволило получить существенную экономию.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод, что соединения арматуры способом опрессовки обжимных муфт экономически эффективны, сохраняют равнопрочность стыка, легко монтируются и контролируются. Использование обжимных муфт для соединения арматуры является одним из самых перспективных направлений при проектировании зданий и сооружений из монолитного железобетона в Республике Беларусь.

Авторы:
Доктор технических наук, профессор ПЕЦОЛЬД Тимофей Максимович,
Директор «СУ-200» ОАО «Стройтрест № 35» КОЗЛОВСКИЙ Владимир Николаевич,
Коммерческий директор ООО «МОНОЛИТКОМПЛЕКТ-ИНВЕСТ» ВЕНЖИК Александр Иванович.

Источник: www.stroimedia.by

Буквально неделю назад звонил узнавал по поводу цены резьбовых (не путать с обжимными) муфт:
https://www.niism.by/products
13-14 рублей стоит 1 муфта на 25 диаметр
12-13 рублей стоит 1 муфта на 22 диаметр
Длина нахлеста в колонне из бетона С25/30 будет соответственно:
для 25 диаметра - около 1350мм
для 22 диаметра - около 1250мм.
Предположим, что наш этаж имеет 50 колонн 400х400, которые армируются 4 стержнями.
Получаем для 25 диаметра:
- необходимо 50х4=200 муфт.  200х13=2600рублей
- или 1,35х4х50=270м.п. арматуры =1,04 тонны - 1300 рублей (1250 рублей/тонна)
Получаем для 22 диаметра:
- необходимо 50х4=200 муфт.  200х12=2400рублей
- или 1,25х4х50=250м.п. арматуры = 0,75 тонны - 940 рублей (1250 рублей/тонна)
Как мы видим, цена за материалы при использовании резьбовых муфт в 2-2.5 раза больше в зависимости от принимаемого диаметра арматуры.
Тут ещё не учтены механизмы, так как нужно будет ещё купить/арендовать станок для нарезки резьбы и динаномический ключ для затяжки.
Так же возможно при использовании муфт придётся отправить образцы на испытание (не вникал так подробно).

Вывод:
использование резьбовых муфт до 32 диаметра не несёт ни какой экономической эффективности. Рассматривать можно когда  диаметр арматуры  более 32, либо есть необходимость уменьшить процент армирования сечения в зоне нахлеста.

Если большое насыщение арматурой, то муфты позволяют сделать более свободное размещение за счет исключения нахлестов.

так я про это написал

Извиняюсь, я только вывод прочитал :-).

Существует ряд конструкций, в которых сварочное соединение стержней не допускается (динамические воздействия, например), а также ряд условий, при которых сварка невозможна (в качестве суперидеи - сборка каркаса под водой).

когда я разговаривал с представителем фирмы-поставщика муфт, он спросил меня где мы покупаем муфты. Я ему ответил, что мы их ещё ни разу не использовали, на что он удивился и сказал, что запрещено не использовать. Я ему сказал, что их ни кто не использует и не знаю таких, кроме единичных случаев. Далее попросил его привести примеры объектов, куда они их поставляют. Он назвал 2: БелАЭС и Гидроэлектростанция какая-то.

Ну, и у сварочных соединений тоже есть ограничения как выполнения, так и последующей эксплуатации, например: низкие температуры, дождь, сгораемая опалубка, взрывоопасная атмосфера и тд.

отлично, спс за труд-), экономика наглядно, в 2 раза получается.
Может кто сделает подсчет аналогичный для  обжимных муфт?

Ниже представлены: экономическое обоснование, прайс а также сертификат

Возможно речь шла о Полоцкой ГЭС, но там использовали муфты типа Lenton с конической резьбой.

Спасибо большое за статью.
Мне эта информация оказалась очень полезной, так как искал варианты соединений на муфтах, а вариант с обжимными муфтами на стройке приняли только с одним вопросом - "где найти агрегат по обжиму". Но я думаю со временем этот тип соединения будет все чаще применяться.

⚠️РНТЦ: «Ценообразование в строительстве. Учитываем на практике нормы законодательства».
Темы видеосеминара: ЗП в сметах, стоимость пусконаладки, транспортные расходы, разработка индивидуальных нормативов расхода, проекты для многократного применения в строительстве .