VŠB Technická univerzita Ostrava Svařování betonářských ocelí (ocelových výztuží) ČSN EN ISO 17660-1 ČSN EN ISO 17660-2 doc. Ing. Ivo Hlavatý, Ph.D. 1
2
Přehled typů ocelí betonářské výztuže Poř. číslo Země výrobce oceli Národní značka oceli Značka oceli a výrobková norma Výrobková norma Evropská značka oceli (EN10027-1) Mez kluzu (min) Re (MPA) Pevnost v tahu (min) Rm (MPA) Mechanické vlastnosti Tažnost (min) A 10 A 5 (%) (%) A gt (%) R m /R e 1. Portugalsko A 400 NR LNEC E 449 B420B 400 460 - - 5,0 1,08 2. Portugalsko A 400 NR SD LNEC E 455 B420C 400 - - - 8,0 1,15 3. Německo BSt 420 S DIN 488-2 B420B 420 500 10 4-4. UK B500A BS 4449 B500A 500 - - - 2,5 1,05 5. Německo BSt 500 M DIN 488-4 500 550 8 4 1,05 6. Německo BSt 500 KR DIN 488 510 550 10,5-3,0 1,06 7. Rakousko M 500 ÖNORM B 4 200 500 560-8 2,5 1,05 8. UK B500B BS 4449 B500B 500 - - - 5,0 1,08 9. ČR 10 505.9 ČSN 41 0505 500 550 10 - - - 10. Portugalsko A 500 NR LNEC E 450 500 550 - - 5,0 1,08 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 16. ČR Třinec BSt 550 ÖNORM B 4 200 B 550A 550 620-8 2,5 1,05 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 nelegované jakostní pro výztuž do betonu Chemické složení C P S N max. max. max. 0,013-0,25 0,050 0,050 0,052 Způsob výroby uklidněná Svařitelnost dle ČSN 05 1309 vhodná ke svařování Výrobek žebírkové tyče Provedení válcovaná za tepla Označení materiálu a stavu 10 505.00 10 505.9 Stav tepelně nezpracovaný řízeně ochlazovaný Nejnižší mez kluzu R e (MPa) 490 Mez pevnosti v tahu R m (MPa) min. 550 Min. tažnost A 5 podél. (%) 12 4
Základní druhy TMZ Vysokoteplotní tepelně mechanické zpracování (VTMZ) - Stupeň deformace 40 až 90% Nízkoteplotní tepelně mechanické zpracování (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 17660-11 a ČSN EN ISO 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 Obloukové svařování ř plněnou ě elektrodou v aktivním plynu 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 21 23 Druh svarového spoje Rozsah průměrů tyčí nosného svarového spoje mm Křížový spoj a 4 až 20 24 5 až 50 Tupý spoj 25 5 až 25 42 Tupý spoj 6 až 50 Spoj s jinou ocelovou součástí 6 až 50 47 Tupý spoj 6 až 50 Tupý spoj bez podložky 16 111 Tupý spoj s přivařenou podložkou 12 114 Spoj s přesahem 6 až 32 135 Spoj s příložkami 6 až 50 136 Křížový spoj 6 až 50 Spoj s jinou ocelovou součástí 6 až 50 d min /d max 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 17660-11 (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) 1) 7
8
9
Praktické aplikace - historie Aluminotermické svařování betonářské oceli při stavbě mostu SNP v Bratislavě 20 roky 1967 až 72 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 M s M s M s M s 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 Widmanstättenovy ttenovy 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 křížení í žebírek může dojít ke vzniku 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-TUO http://fs1.vsb.cz/~hla80 23
Děkuji za pozornost http://fs1.vsb.cz/~ /~hla80 ivo.hlavaty@vsb.czvsb.cz IVO HLAVATÝ 2009 24