VŠB – Technická univerzita Ostrava
Svařování betonářských ý ocelí (ocelových výztuží) výztuží) ČSN EN ISO 1766017660-1 ČSN EN ISO 1766017660-2
doc. Ing. Ivo Hlavatý, Ph.D.
1
2
Přehled typů ocelí betonářské výztuže
Poř. číslo
1.
Země výrobce oceli
Značka oceli a výrobková norma Národní značka oceli
Výrobková norma
Mechanické vlastnosti
Evropská značka oceli (EN100271)
Mez kluzu (min) Re
Pevnost v tahu (min) Rm
(MPA)
B420B
400
Tažnost (min)
Rm/Re
(%)
A5
(MPA)
(%)
(%)
460
-
-
5,0
1,08
-
8,0
1,15
Portugalsko
A 400 NR
LNEC E 449
A 400 NR SD
LNEC E 455
B420C
400
-
-
BSt 420 S
DIN 488-2
B420B
420
500
10
B500A
BS 4449
B500A
500
-
-
2.
Portugalsko
3.
Německo
4.
UK
5.
Německo
BSt 500 M
DIN 488-4
500
550
8
6.
Německo
BSt 500 KR
DIN 488
510
550
7.
Rakousko
M 500
ÖNORM B 4 200
500
560
8.
UK
B500B
BS 4449
9.
ČR
10 505.9
ČSN 41 0505
B500B
Agt
A10
4
-
-
2,5
1,05
4
1,05
10,5
-
3,0
1,06
-
8
2,5
1,05
500
-
-
-
5,0
1,08
500
550
10
-
-
1,08
10.
Portugalsko
A 500 NR
LNEC E 450
500
550
-
-
5,0
11.
Portugalsko
A 500 NR SD
LNEC E 460
B 500 C
500
-
-
-
8,0
1,15
12.
Německo
BSt 500 S
DIN 488-2
B500B
500
550
10
-
5,0
1,08
13.
Německo
BSt 500 WR
DIN 488
500
550
10
-
5,0
1,08
14.
UK
B500C
BS 4449
B 500 C
500
-
-
-
7,5
1,15-1,35
15.
Rakousko
M 500
ÖNORM B 4 200
B 550A
550
620
-
8
2,5
1,05
16.
ČR
Třinec BSt 550
ÖNORM B 4 200
B 550B
550
620
-
17
5
1,10
3
Staré značení betonářské výztuže
Technické údaje oceli 10 505 dle ČSN 41 0505 Z1 Skupina ocelí dle ČSN EN 10 020
Chemické složení
nelegované jakostní pro výztuž do betonu C
P
max. 0,25 Způsob výroby Svařitelnost dle ČSN 05 1309 Výrobek Provedení Označení materiálu a stavu Stav Nejnižší mez kluzu Re(MPa) Mez pevnosti v tahu Rm(MPa) Min. tažnost A5 podél. (%)
S
max. 0,050
max. 0,050
N 0,013 0,0130,052
uklidněná vhodná ke svařování žebírkové tyče válcovaná za tepla 10 505 505.0 0
10 505 505.9 9
tepelně nezpracovaný
řízeně ochlazovaný 490
min. 550 12
4
Základní druhy TMZ
Vysokoteplotní tepelně mechanické zpracování (VTMZ VTMZ)) - Stupeň deformace 40 až 90% Nízkoteplotní tepelně mechanické zpracování ((NTMZ NTMZ)) Stupeň deformace kolem 50%
Nové značení betonářské výztuže
5
1. Svářečské postupy a vybavení pro svařování výztužných částí z ocelí Norma ČSN EN ISO 17660 17660--1 a ČSN EN ISO 17660 17660--2 definuje technologie schválené pro svařování betonářských ocelí [1,2]. V tabulkách 1 a 2 jsou uvedeny schválené technologie svařování s ohledem na typy spojů a tloušťky základních materiálů. Tabulka 1. – Seznam metod svařování a jejich čísel podle ČSN EN ISO 4063 Metoda Svařování
Název metody
111
Ruční obloukové svařování obalenou elektrodou
114
Obloukové svařování plněnou elektrodou bez ochranného plynu
135
Obloukové svařování tavící se elektrodou v aktivním plynu; MAG svařování
136
Obl k é svařování Obloukové ř á í plněnou l ě elektrodou l kt d v aktivním kti í plynu l
21
Bodové odporové svařování
23
Výstupkové svařování
24
Odtavovací stykové svařování
25
Stlačovací stykové svařování
42
Třecí svařování
47
Tlakové svařování s plamenovým ohřevem
Tabulka 2 – Obvyklé rozsahy průměrů tyčí pro svarové spoje Metody svařování
Druh svarového spoje
Rozsah průměrů tyčí nosného svarového spoje mm
Křížový spoja
4 až 20
21 23 24
Tupý spoj
25 42
5 až 25
Tupý spoj
6 až 50
Spoj s jinou ocelovou součástí
6 až 50
47 111
5 až 50
Tupý spoj
6 až 50
Tupý spoj bez podložky
≥ 16
Tupý spoj s přivařenou podložkou
≥ 12
114
Spoj s přesahem
6 až 32
135
Spoj s příložkami
6 až 50
Křížový spoj
6 až 50
Spoj s jinou ocelovou součástí
6 až 50
136 dmin/dmax by měl být ≥ 0,4.
6
2. Metody používané pro svařování betonářské výztuže 2.1. Ruční obloukové svařování obalenou elektrodou (111)
Pro betonářské oceli se provádí výběr vhodných elektrod podle mechanických vlastností svarového kovu. Dle ČSN EN ISO 17660 17660--1 (kap. 7.2) musí být u nosných svarových spojů minimální mez kluzu v tahu přídavných materiálů nejméně 70 % meze kluzu betonářské oceli Při svařování betonářské výztuže musí být použita specifikace postupu svařování (WPS) pro technologii 111, ve které jsou uvedeny přídavné materiály včetně svařovacích parametrů (příloha A v ČSN EN ISO 17660--1) 17660
7
8
9
Praktické aplikace - historie
Aluminotermické svařování betonářské oceli při stavbě mostu SNP v Bratislavě – roky 1967 až 72 20
10
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
11
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
Typy svařovaných konstrukcí betonářské výztuže
12
Praktické aplikace
Svařovaná výztuž pro nosné sloupy
Ustavování výztuže
Křížové spoje betonářských výztuží
13
Makrostruktury svarových spojů
φ 10 x φ 16 mm
φ 18 x φ 32 mm
φ 10 x φ 32 mm
Mikrostruktury betonářské výztuže Bainitická matrice (povrch)
Dolní bainit (žebírko) Vyžíhaná TOO
14
Metalografie betonářské výztuže Hranice ztavení - perlit Žebírko – dolní bainit
Trhliny způsobené nečistotami
ARA diagram ocelí s různým obsahem uhlíku
Ms Ms Ms Ms
0,50 hm.% C
0,68 hm.% C
0,67 hm.%C + 0,98 hm. % Cr
0,23 hm.% C
15
Metalografické posouzení svarových spojů Tvorba Widmanstä Widmanst ättenovy struktury přehřátím perlitické matrice
Vznik martenzitu TOO
Diskuse výsledků
Betonářská výztuž nemá dle normy zaručované
chemické složení (pouze mechanické vlastnosti)
Povrch tyčí je zpracován řízených ochlazování
na výslednou bainitickou strukturu
Žebírka tvoří přirozený vrub s výslednou strukturou
dolního bainitu
V místě í tě kříž kříženíí žžebírek bí k může ůž d dojít jít ke k vzniku ik neprůvaru ů
kořene
Mnohdy zkorodovaný povrch může způsobit vznik
trhlin ve svarovém kovu (vměstky)
16
Mechanické zkoušky svarů
Vady svarů betonářské výztuže
17
Další možnosti spojování betonářské výztuže
Výstavba dálnice D47
18
Výstavba dálnice D47
Jaderná elektrárna Temelín
19
Výstavba Jaderné elektrárny Temelín
Výstavba Jaderné elektrárny Temelín
20
Primární část JE Temelín
Výstavba Jaderné elektrárny Temelín
21
Výstavba Jaderné elektrárny Temelín
Schéma JE Temelín
22
Kde najdete další informace.....
Odkaz na stránku najdete v tel. seznamu VŠB VŠB--TUO http://fs1.vsb.cz/~hla80
23
Děkuji za pozornost http://fs1.vsb.cz/~ http://fs1.vsb.cz /~hla80 hla80 ivo.hlavaty@ ivo.hlavaty @vsb.cz
IVO HLAVATÝ © 2009
24
