ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΙΣ ΧΑΛΥΒΩΝ ΟΠΛΙΣΜΟΥ ΣΚΥΡΟ ΕΜΑΤΟΣ Σε ποιες περιπτώσεις χρειάζεται; Κυρίως σε επεμβάσεις σε υφιστάμενες κατασκευές Για αποκαταστάσεις μετά από βλάβες Για ενισχύσεις Στέφανος ρίτσος Αναπλ. Καθηγητής Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών Για αλλαγή χρήσης Όμως και σε νέες κατασκευές Νέα μορφοποιημένα υλικά Συστήματα αγκυρώσεων Συγκράτηση Ράβδων Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος Ελληνικό Τμήμα Σκυροδέματος Αθήνα, 2/01/2008 1 2 4
Προσθήκη νέων στρώσεων σκυροδέματος (ιδιαίτερα απαραίτητη σε μονόπλευρη επέκταση ή ανοιχτό μανδύα υποστυλωμάτων) 1. υπάρχον υποστύλωμα, 2. επέκταση υποστυλώματος 1. παλιό υποστύλωμα, 2. ενίσχυση.. παλιοί οπλισμοί, 4. πρόσθετοι οπλισμοί, 5. πρόσθετοι συνδετήρες, 5 6. συγκολλήσεις, 7. αναρτήρες πάπιες. 6 ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΙΣ ΡΑΒ ΩΝ ΟΠΛΙΣΜΟΥ α >50mm α 50mm παλαιά ράβδος νέα ράβδος Μία ή δύο καβίλλιες Σύνδεσμοι τύπου Ω ( πάπιες ) ~ 10 α h s ~ 10 α 20 mm Είδη συγκολλήσεων: (1,8) Ουρανός, (2,4,5,9) Ανεβατό (ή Κατεβατό ), () Πλάκα, (6,7) Οριζόντιο, (10) Μετωπική 7 ΥΣΚΑΜΠΤΟΙ ΣΥΝ ΕΣΜΟΙ ΕΥΚΑΜΠΤΟΙ ΣΥΝ ΕΣΜΟΙ 8
Χρήση Ηλεκτροσυγκολλημένων Συνδέσμων 9 10 Σύνδεσμοι ΠαλαιώνΝέων Ράβδων Οπλισμού ~ 10 α α 50mm ΥΣΚΑΜΠΤΟΙ ΣΥΝ ΕΣΜΟΙ Μία ή δύο καβίλλιες ~ 10 ~ 10 α α παλαιά ράβδος 20 mm h s α >50mm ΕΥΚΑΜΠΤΟΙ ΣΥΝ ΕΣΜΟΙ νέα ράβδος Σύνδεσμοι τύπου Ω ( πάπιες ) 11 12
Άνοιγμα Συνδετήρων Μορφή συνδετήρα με ηλεκτροσυγκολλημένα άκρα 1 14 Ορθογωνικοί συνδετήρες με συγκόλληση 2 τμημάτων Π Ηλεκτροσυγκόλληση Άκρων Συνδετήρων Μανδύα 15 Συνδετήρες εκτός του κόμβου 16
Αποκοπή Οπλισμού και Πλάκα Αγκύρωσης Προσθήκη μήκους αγκύρωσης τεχνική καμπούρας συνδ. Φ8/50 2 χαλύβδινες πλάκες Α συνδ. Φ8/50 d Εξαγωνικά περικόχλια ή ηλεκτροσυγκολλήσεις επί της πλάκας Α Όψη ΑΑ 17 18 Επέκταση Οπλισμού Προβόλων Συγκολλημένη Εγκάρσια Ράβδος Εκτός της Μάζας του Σκυροδέματος ως Σύστημα Αγκύρωσης d trans 19 20
Συγκόλληση ράβδων ορόφου Κοντές Αναμονές; Στις κρίσιμες περιοχές των δομικών στοιχείων Ο Ευροκώδικας 8, pren 19981, ( 5.6.) δεν επιτρέπει ηλεκτροσυγκολλήσεις με υπερκάλυψη. ΟΚΤΧ2007 συνιστά να αποφεύγονται όλες. Για εξαιρετικές ανάγκες απαιτεί διασφάλιση ικανοποιητικής ολκιμότητας της σύνδεσης Συγκόλληση αναμονών l απ = 78Φ, C16/20 67Φ, C20/25 21 Πεδίο Εφαρμογής Μεθόδων Συγκόλλησης για Συγκολλήσιμους Χάλυβες Μέθοδος συγκόλλησης Συγκολλήσεις τόξου Χειρωνακτική συγκόλληση τόξου με επενδεδυμένα ηλεκτρόδια (SMAW) Ημιαυτόματησυγκόλλησητόξουσε προστατευτική ατμόσφαιρα ArCO2 (GMAW, MAG) Ημιαυτόματησυγκόλλησητόξουσε προστατευτική ατμόσφαιρα ArCO2 με σωληνωτά ηλεκτρόδια (FCAW) Ημιαυτόματη αυτοπροστατευόμενη συγκόλληση τόξου με σωληνωτά ηλεκτρόδια (FCAW) Συγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση Συγκόλληση με προεξοχή (project welding) Αυτογενήςσυγκόλλησημεσυμπίεσηκαι θέρμανση με αέριο Αυτογενής συγκόλληση με σπινθηρισμούς Συγκόλληση με τριβή Τύπος σύνδεσης Μετωπική χωρίς υποστήριξη της ρίζας Μετωπική με μόνιμη υποστήριξη της ρίζας Κατά παράθεση Με λωρίδες Σταυρωτή Με άλλα χαλύβδινα στοιχεία Κατά παράθεση Σταυρωτή Μετωπική Κατά παράθεση Σταυρωτή Μετωπική Μετωπική Μετωπική Με άλλα χαλύβδινα στοιχεία Περιοχή ονομαστικών διαμέτρων σε mm Κ.Τ.Χ.2007 16 12 62 640 640 640 520 625 520 640 640 640 640 Αλλού Φ20 EC2 Φ16 EC2 Φ16 EC2 22 Κανονιστικό Πλαίσιο 1 International standard ISO 17660 (2006) Welding of reinforcing steel Part 1: Loadbearing welded joints Part 2: Non loadbearing welded joints 2 American National Standard ANSI/AWS D1.492 Structural welding codereinforcing steel BS 712 (1989) Metal are welding of steel for concrete reinforcement Σύνδεση κατά παράθεση με τεχνικές τόξου (Κ.Τ.Χ.. 2007) 4 DIN 241 (1997) Welding of reinforcing steel for concrete quality requirements 5 DIN 4099 (1978) Welding of reinforcing steel Execution of welding work and testing 6 ΠΕΤΕΠ 140110 (www.iok.gr) Προσθήκη οπλισμού με ηλεκτροσυγκόλληση 7 Κ.Τ.Χ. (2007) Σχέδιο Κανονισμός Τεχνολογίας Χαλύβων 2 Σύνδεση με λωρίδες strip joint (Κ.Τ.Χ.. 2007) 24
Μετωπική Συγκόλληση butt joint (Κ.Τ.Χ.. 2007) Συγκολλήσεις επί Εγκαρσίου Χαλύβδινου Στοιχείου (Σχέδιο Κ.Τ.Χ. 2007) ιαδοχική εκτέλεση κορδονιών και πάσων Σταυρωτή Συγκόλληση cross joint (Κ.Τ.Χ.. 2007) Μετωπική σύνδεση με υποστήριγμα της ρίζας της συγκόλλησης Ράβδος διερχόμενη από χαλύβδινο στοιχείο Ράβδος αγκυρούμενη εντός του πάχους του χαλύβδινου στοιχείου 25 Για περισσότερες από μία ράβδους s>d Μετωπική συγκόλληση ράβδου επί χαλύβδινου στοιχείου Στις περιπτώσεις αγκυρώσεων ο ΕΚΩΣ απαιτεί δοκιμές και εγκριτικές αποφάσεις 26 ΚΑΜΨΕΙΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΜΕΝΩΝ ΟΠΛΙΣΜΩΝ Αναγνώριση Υλικού (EC2 l Ø) Ελάχιστη διάμετρος D καμπύλωσης για συγκολλημένους σταυρωτούς οπλισμούς Κάμψη οπλισμού μακριά από θέσεις ηλεκτροσυγκόλλησης Φ Απαιτείται: Χημική Ανάλυση οκίμιο μικρών διαστάσεων (2εκ.) Φασματοσκοπική μέθοδος είγμα σε μορφή ρινισμάτων Τεχνική ατομικής αναρρόφησης Συνιστάται (για επιβεβαίωση): Μέτρηση σκληρότητας και μεταλλογραφικός έλεγχος > 2Φ > 2Φ x> 4Φ για σταυρωτή x> 2Φ άλλες Συνιστάται (αν δεν γίνεται ζημιά λόγω του απαιτούμενου μήκους δοκιμίου): οκιμή εφελκυσμού 27 28
Πότε Επιτρέπεται η Συγκόλληση; Αν C<0.24% και Ceq < 0.52% Mn Cr+ Mo+ V Ni + Cu Ceq = C+ + + 6 5 15 Συγκολλήσιμος 0.25% C < 0.45% και Ceq < 0.70% Συγκολλήσιμος υπό προϋποθέσεις C 0.45% ή/και Ceq 0.70% Μη Συγκολλήσιμος (ΕΛΟΤ 10080) Όλοι οι νέοι χάλυβες Β500A και Β500c Παλαιοί χάλυβες S500s, S400s S220, StI (ΣΧΕ ΙΟ Κ.Τ.Χ.2007) STIII, S4OO ; (ΣΧΕ ΙΟ Κ.Τ.Χ.2007) (Για εξαιρετικές ανάγκες Συγκόλληση μετά από ειδική μελέτη Σύνταξη ειδικής προδιαγραφής Επίβλεψη ειδικών) Ενδεικτικές αναλογίες χημικής σύστασης χάλυβα S400 και S500s S400 C 0.7 Mn 1.28 Si 0.29 N 0.007 Ni 0.066 Cu 0.194 Cr 0.09 S 0.0 P 0.02 Ceq 0.62 S500s 0.2 1.06 0.21 0.009 0.114 0.45 0.08 0.07 0.0 0.46 29 ιαγράμματα τάσεων παραμορφώσεων δοκιμασθέντων χαλύβων (Τζωρτζάκης κ.α.,., 1990) 0 Σύγκριση διαγραμμάτων πριν και μετά την συγκόλληση μετωπική (Τζωρτζάκης κ.α.,., 1990) 1 Σύγκριση διαγραμμάτων τάσεων παραμορφώσεων πριν και μετά την συγκόλληση με διπλή παράθεση (Τζωρτζάκης κ.α.,., 1990) 2
Συγκόλληση Χαλύβων Συγκολλήσιμων υπό προϋποθέσεις Τύποι Σύνδεσης Κατά παράθεση Με λωρίδες Μετωπική Με άλλα στοιχεία Βήματα Εργασίας Βήμα 1 ο : Καθαρισμός παλαιού οπλισμού Σκουριά Οργανικές και λιπαρές ουσίες Βήμα 2 ο : Προθέρμανση Τ=200 ο C 250 o C σε όλο το μήκος της σύνδεσης + 50mm εκατέρωθεν Μέτρηση Τ με φορητό θερμοστοιχείο Εναλλακτικά με θερμοευαίσθητους χρωματοδείκτες (κιμωλίες) Βήμα ο : Εργασία Συγκόλλησης Κατάπαράθεσηήμελωρίδες Μέθοδος: Συγκόλληση τόξου (α) Χειρονακτική με επενδεδυμένα ηλεκτρόδια (SMAW) Συνιστώνται: Ηλεκτρόδια ρουτιλίου Ε601 Ηλεκτρόδια χαμηλού υδρογόνου Ε9018 (f y =4080MPa, f t =40460MPa, ε s =1722%) (f y =50620MPa, f t ~ 620MPa, ε s =1424%) (β) Ημιαυτόματη σε ατμόσφαιρα ArCO 2 (GMAW ή MAG) Συνιστώνται: Να προτιμηθεί εφόσον υπάρχει δυνατότητα εν απαιτεί ιδιαίτερη επιδεξιότητα συγκολλητή Ηλεκτρόδιοσύρμα ΕR70S6 (f y =420MPa, f t =540MPa, ε s =25%) ήυψηλότερηςαντoχής ER805G (f y =460MPa, f t =570MPa, ε s =22%) 4 Μετωπική Συγκόλληση Μέθοδος: Ημιαυτόματη συγκόλληση σε ατμόσφαιρα ArCO2 (GMAW ή MAG) εν επιτρέπεται η χειρονακτική (SMAW) κίνδυνος παρουσίας μη μεταλλικών εγκλεισμάτων διασπορά στα μηχανικά χαρακτηριστικά Ηλεκτρόδια όπως και στην κατά παράθεση ER70S6 για S400 ER805G για S500 Λοξοτομές όπως και για τους νέους οπλισμούς (καλλίτερη το κατακόρυφο διπλό V) Προσεκτική αφαίρεση σκουριάς μεταξύ διαδοχικών πάσων Οδηγίες Τεχνικής Αρτιότητας Επιλέγεται: Καλός καιρός και ξηρός εν επιτρέπεται σε περίπτωση βροχής, υγρό περιβάλλον, άνεμο θερμοκρασίες κάτω του μηδενός (Σε περίπτωση ανάγκης: λήψη ειδικών μέτρων) Εκτελείται αργά Ήρεμη ψύξη στον αέρα (Απαγορεύεται η επιτάχυνση της απόψυξης π.χ. με νερό) Έλεγχος Ποιότητας Ίδιες δοκιμές που προβλέπονται για τις νέες ράβδους Έλεγχος σκληρότητας στην συγκόλληση + ΘΕΖ (~Φ/2) Έλεγχος θερμοκρασίας μετάλλου σε κάθε πάσο στα όρια των (200250) ο C 5 < 50 HV (00HV) 6
Πιστοποίηση και Έλεγχος Απαιτούνται: Πιστοποιημένες διαδικασίες (μονάδες διαμόρφωσης) Πιστοποιημένοι συγκολλητές Μη πιστοποιημένος συγκολλητής; Επιτρέπεται για συγκεκριμένη μέθοδο και τύπο συγκόλλησης, από διπλωματούχο συγκολλητή Α τάξης (Επαγγ. Άδεια από τις Υπηρεσίες Βιομηχανίας του Υπουργείου Εθνικής Οικονομίας), εφόσον προηγουμένως κατασκευάσει δοκίμια και ελεγχθούν επιτυχώς. Πεδίο Εφαρμογής και Πλήθος οκιμίων για Έλεγχο Ποιότητας Συγκόλλησης (ΣΧΕ ΙΟ Κ.Τ.Χ.2007) Μέθοδος συγκόλλησης Συγκόλληση τόξου Τύπος σύνδεσης Μετωπική Κατά παράθεση/ Με λωρίδες Σταυρωτή Με άλλα μεταλλικά στοιχεία * Δοκιμή διάτμησης στην ράβδο που ενδιαφέρει Πλήθος δοκιμίων Δοκιμή Δοκιμή Δοκιμή εφελκυσμού κάμψης διάτμησης * * Σε αυτοματοποιημένες διαδικασίες συγκόλλησης στο εργοστάσιο ή μονάδα διαμόρφωσης Ελέγχεται το τελικό προϊόν Αν αστοχήσει ένα δοκίμιο κατασκευάζονται 2 πρόσθετα Αν αστοχήσει ένα από τα πρόσθετα απόρριψη Σε χειρωνακτικές ή ημιαυτόματες διαδικασίες στο εργοτάξιο Ελέγχεται η ικανότητα του ηλεκτροσυγκολλητή 7 8 Έλεγχοι Συγκολλήσεων Οπτικός έλεγχος (ρωγμές, ατελής διείσδυση) Μηχανικές οκιμές Εφελκυσμού ιάτμησης F S F A b f yk S F = Συντελεστής ιάτμησης F Κάμψης Διάμετρος ράβδου (mm) Διάμετρος στη δοκιμή κάμψης (mm) 0, γιαφέρουσεςσυνδέσεις d trans d 8 8<d 12 12<d 20 20<d 2 5d 6d 8d 10d Επιπλέον d min 0,5d max εν γένει d min 0,6d max ( 0,57EC2) για δομικά πλέγματα 2<d 12d πάχος ραφής max(0,d min, 4mm) Έλεγχος: όχι ρωγμές στην ράβδο πάχος ραφής max(0,5d min, 6mm) Για περισσότερες εγκάρσιες ράβδους S d trans 9 40
Σχέδιο Κανονισμού Τεχνολογίας Χαλύβων Οπλισμένου Σκυροδέματος www.ggde.gr Στείλτε τα σχόλια σας 41