Сварная сетка и плоские каркасы являются очень сложным конструктивным элементом. И если её геометрические параметры можно назвать достаточно простыми, то сварная сетка наделяется ещё и сложной силовой гаммой параметров, как абсолютных, так и удельных.
В основном, в России сегодня массово производится стандартная сетка (с размерами, регламентированными стандартами). Стандартные сетки выпускаются и применяются по
- регламентированным параметрам габаритных размеров (длина х ширина),
- размерам ячеек (длина х ширина),
- диаметрам и классам проката,
- величине выпусков по длине и ширине.
ГОСТ 23279-20212
ГОСТ 23279-2012 «Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия» – это основной межгосударственный стандарт, по которому можно ориентироваться на стандартные геометрические размеры. Согласно этому стандарту, сварная сетка в зависимости от диаметров используемой арматуры подразделяется на тяжелую и легкую. В свою очередь по геометрическим параметрам и их соотношениям сетки делятся на типы. Всего их 5.
В соответствии с ГОСТ 23279-20212, сварная сетка изготавливается в зависимости от её типа шириной от 0,65 м до 3,8 м и длиной от 0,85 до 9,0 м. В габаритные размеры ширины и длины входят соответствующие выпуски.
Нужно сказать, что ГОСТ 23279-2012 достаточно устаревший стандарт. История его разработки уходит как минимум в 70-е годы прошлого века. Прикладная сторона этого стандарта устарела кардинально. Поэтому с учетом новых и непрерывно меняющихся требований к строительству, меняются требования и к геометрическим и силовым параметрам сварных сеток.
Важно также отметить, что в связи с отменой в 2017 году ГОСТ 10922-2012 на ключевые разделы которого касательно основных эксплуатационных характеристик сварной сетки в ГОСТ 23279-2012 имеются ссылки, сегодня необходимо очень внимательно ссылаться на указанный стандарт.
Максимальные размеры арматурных сеток
Требование к максимальным размерам сварной сетки обусловлено требованиями к ее транспортировке. Это касается, в основном, только её ширины (габаритные размеры при транспортировке). На практике это обычно не более 2,4-3 м. При этом для внутреннего использования (например, непосредственно на ДСК, КПД и других заводах по производству сборного железобетона) при изготовлении панелей применяется сетка значительно большая по ширине, например, более 5 м. Для изготовления такой сетки используется соответствующее сварочное оборудование. Но это в том случае, когда перемещение этой сетки механизировано и не выходит за пределы одного сборочного цеха.
Длина сетки сегодня ограничивается практически размерами приёмной инфраструктуры оборудования сварочных линий. На практике по условиям востребованности у строителей пока эта длина доходит до 12 м.
Дополнительные параметры
Что касается дополнительных характеристик сварной сетки, прежде всего это набор диаметров и классов прочности арматуры, из которой изготавливается сетка, определяющих её несущую способность. Также это параметры сварных соединений, которые могут обеспечивать не только фиксацию конструктивного расположения стержней, но и самостоятельное и очень серьёзное сопротивление разрушению железобетона при обрушении, в особенности на конечных стадиях.
Сварные сетки делятся на рабочие с расчетным расположением стержней как в одном направлении (однонаправленные), так и в двух взаимно перпендикулярных направлениях (двунаправленные). В такой сетке стержни арматуры при растяжении или сжатии могут работать в поступругой зоне диаграммы растяжения (сжатия), т. е. должны обеспечивать устойчивую надёжную работу сопротивления, прежде всего, растяжению железобетона в условиях, близких к разрушению или уже при разрушении.
Также существует обширная номенклатура сварных сеток, назначение которых чисто конструктивное или распределительное. В первом случае сетка упрощает создание какой-либо железобетонной конструкции по форме, а во втором сетка меняет распределение сил или напряжений, возникающих при эксплуатации железобетона. И в том и в другом случае арматура работает только в упругой области диаграммы растяжения без перехода в её пластическую область, например, при температурных изменениях и при небольших упругих нагрузках и деформациях.
Стандартные и нестандартные сетки
Сварные сетки могут быть:
- со стандартными параметрами
- с нестандартными параметрами
Стандартная сетка производится и применяется в качестве армирующей для применения, в основном, на несложных объектах строительства. Например, это может быть дорожная сварная сетка или сетка, применяемая при заливке полов, и др. Такая сетка имеет форму и параметры как представлено на рис. 1. Все они стандартизованы. Их обеспечение осуществляется на сварных автоматических и полуавтоматических линиях.
| N1 | — Число продольных стержней | L | — Длина продольных стержней |
| P1 | — Шаг продольных стержней | B | — Длина поперечных стержней |
| d1 | — Диаметр продольных стержней | a1 | — Выпуски за продольные стержни |
| N2 | — Число поперечных стержней | a2 | — Выпуски за продольные стержни |
| P2 | — Шаг поперечных стержней | a3 | — Выпуски за поперечные стержни |
| d2 | — Диаметр поперечных стержней | a4 | — Выпуски за поперечные стержни |
Рисунок 1. Геометрические характеристики стандартных сварных плоских сеток и каркасов, широко используемых для армирования железобетона
Стандартная однонаправленная рабочая сетка может иметь рабочую арматуру, которая, как правило, является продольной (расположена обычно по длине). В этом случае поперечная арматура является распределительной. Её назначение — жесткая фиксация рабочей арматуры в определённом заданном положении без смещения по всей производственной логистике вплоть до установки и заливки бетоном. Тогда такое функциональное назначение может быть обеспечено и арматурой, отличной от основной рабочей. С точки зрения геометрических параметров, отечественные нормативные документы нормируют величину соотношения диаметров в арматурной сетке, равную 0,6. Причем этим значительно могут быть ослаблены и прочностные свойства распределительной арматуры. Допускается использовать (это не запрещено) и арматуру класса А240. Как видно, просто экономия металла для однонаправленной сетки может составить до 40%. Не считая при этом экономии от применения распределительной арматуры более низкого класса прочности.
Арматура, применяемая для производства сварных сеток и каркасов
В Российской Федерации арматура производится по двум основным стандартам:
- национальный стандарт ГОСТ Р 52544-2006 в части требования к классу В500С;
- межгосударственный стандарт ГОСТ 34028-2016 в части требований к арматуре класса А240, А400 и А500.
Из более прочной арматуры обычно сварную сетку не производят.
Способы производства указанной арматуры разные:
- В основном, класс В500С производят холодным волочением с одновременным нанесением периодического профиля, из гладкой катанки с деформацией сечения 25-30%.
- Класс А240 и А400 производится горячей прокаткой без упрочнения соответственно из рядовых (Ст3) и низколегированных (25Г2С) марок сталей. По ГОСТ 34028-2016 класс А400 допускается производить и из низкоуглеродистых марок сталей, например, Ст3 горячим способом путем термической обработки в потоке прокатки.
- Класс А500 производится горячим способом в основном термообработкой (двухстадийным охлаждением) в потоке прокатки, как правило, из низкоуглеродистых марок сталей, а также из горячекатаной стали периодического профиля марок, например, 18Г2С или 25Г2С с дополнительным упрочнением в холодном состоянии до 2-3% деформации сечения.
Основные диаметры, которые могут применяться для сварных сеток и плоских каркасов, регламентированы ГОСТ. Наиболее широко номенклатура диаметров арматуры для сварных сеток представлена в ГОСТ 34028-2016 и полностью соответствует европейским требованиям. В интервале диаметров от 4.0 до 10.0 мм диаметры имеют отличие в 0.5 мм, а именно 4.0; 4.5; 5.0; 5.5; 6.0 и т. д. В интервале размеров от 10,0 до 16(18) мм диаметры имеют отличие в 1,0 мм, а именно 11.0; 12.0; 13.0; 14.0 и т. д.
Специфика российского рынка сварной сетки
К сожалению, современный отечественный рынок сварной сетки, является достаточно незрелым. Заказчики стандартной металлической сварной сетки – это, как правило, либо металлобазы, либо посредники, которые в большинстве случаев не знают, кто может быть конечным потребителем. Они считают, что для их бизнеса лучше не рисковать характеристиками сварной арматурной сетки и торгуют, в основном, стандартными сетками с одинаковой арматурой и продольной и поперечной.
Есть и другая сторона незрелости рынка. Это отсутствие института квалифицированных заказчиков. Здесь речь идёт о том, что при заказе, например, однонаправленной сетки важно знать, как её применять. Поэтому важна проектная проработка. На первый взгляд, наиболее простым решением будет получить сетку с одинаковыми параметрами арматуры в разных направлениях, даже если такая продукция будет значительно дороже. Такой рынок далек от прогресса и не имеет больших перспектив для развития.
Поэтому наибольший интерес представляют сварные сетки с нестандартными параметрами. Прежде всего, хотя бы потому, что здесь рынок применения более квалифицированный, более прогрессивный. Характеристики сварной сетки нестандартные и определяются конкретным проектировщиком, алгоритм работы которому задан заказчиком проекта или техническим заданием. Здесь абсолютно чётко работает институт квалифицированных заказчиков.
Прежде всего при разработке рабочих чертежей под конкретный проект строительства оптимизируются геометрические параметры сварной сетки. Оптимизация геометрических параметров, безусловно, коррелирует с прочностными параметрами арматуры, и, что важно, с применением разных диаметров арматуры, в том числе и нестандартных (но нормативно закреплённых) диаметров.
Общий вид некоторых нестандартных сеток приведен на рис. 2.
а — при переменном разделении продольных или поперечных стержней;
б — при пропуске продольных стержней;
в — при пропуске поперечных стержней.
Рис. 2. Примеры нестандартных сварных сеток
Именно по причине отсутствия прогресса на рынке сварной сетки, в России только лишь 5-6% всего арматурного проката в интервале диаметров от 6 до 16 мм производится в формате бухты. Это означает, что из всего производимого объема арматуры в указанном интервале размеров (это около или чуть больше 4 млн. тонн в год) только в 5% она используется в сварных изделиях, изготовленных индустриально, заводским способом. Остальное армирование осуществляется в стержнях, что предполагает в обязательном порядке применение ручного низкоквалифицированного и затратного по ресурсам труда.