Les subtileses de la selecció i instal·lació de reforç per a la fonamentació

La col·locació de fonaments s'ha convertit durant molt de temps en tradicional en la construcció de qualsevol edifici; garanteix la seva estabilitat, fiabilitat, protegeix l'edifici dels desplaçaments imprevistos del sòl. L'acompliment d'aquestes funcions es refereix, en primer lloc, a la correcta instal·lació de la fonamentació, d'acord amb tots els matisos possibles. Això també s'aplica a l'ús correcte dels elements de reforç a l'estructura d'una base de formigó armat, de manera que avui intentarem revelar totes les subtileses de la selecció i instal·lació de reforç per a la base.

Tots els constructors entenen que el formigó normal sense elements de reforç especials no és prou fort en la seva estructura, especialment quan es tracta de càrregues pesades d'edificis grans. La llosa de fonamentació compleix la doble funció de contenir càrregues: 1) des de dalt - de l'edifici o estructura i tots els elements que hi ha al seu interior; 2) des de baix, del sòl i del sòl, que en determinades condicions poden canviar els seus volums, un exemple d'això és l'aixecament del sòl a causa del baix nivell de congelació del sòl.

Per si mateix, el formigó és capaç de suportar enormes càrregues de compressió, però quan es tracta de tensió - necessita clarament estructures de reforç o fixació addicionals. Per evitar danys greus a l'estructura i augmentar la seva vida útil, els desenvolupadors ja han desenvolupat durant molt de temps un tipus de col·locació de fonaments de formigó armat o col·locació de formigó juntament amb elements de reforç.

Un desavantatge a part de l'ús de peces de reforç és que els fonaments d'aquest tipus s'instal·len molt més temps, la seva instal·lació és més difícil, es requereix més equipament, més etapes de preparació del territori i més mans. Sense oblidar el fet que la selecció i instal·lació d'elements de reforç tenen els seus propis conjunts de normes i reglaments. No obstant això, és difícil parlar dels inconvenients, ja que ara gairebé ningú fa servir una base sense peces de reforç.

Els paràmetres generals en què ha de confiar el tècnic a l'hora d'escollir els accessoris són:

• pes potencial de l'edifici amb totes les superestructures, sistemes de marcs, mobles, electrodomèstics, soterranis o golfes, fins i tot amb una càrrega de neu;
• tipus de fonamentació: els elements de reforç s'instal·len en gairebé tots els tipus de fonamentació (és monolític, de pila, poc profund), però, la instal·lació d'una base de formigó armat s'entén més sovint com un tipus de cinta;
• les particularitats de l'entorn extern: valors de temperatura mitjana, nivell de congelació del sòl, elevació del sòl, nivell d'aigua subterrània;
• el tipus de sòl (el tipus de reforç, com el tipus de fonamentació, depèn molt de la composició del sòl, els més comuns són margues, argiloses i sorrenques).

Com ja s'ha esmentat, la instal·lació de reforç en una fonamentació de formigó armat està regulada per un conjunt de normes independents.Els tècnics utilitzen les regles editades per SNiP 52-01-2003 o SP 63.13330.2012 sota les clàusules 6.2 i 11.2, SP 50-101-2004, es pot trobar informació a GOST 5781-82 * (quan es tracta d'utilitzar l'acer com a element de reforç). Aquests conjunts de regles poden ser difícils de percebre per a un constructor novell (tenint en compte la soldabilitat, la plasticitat, la resistència a la corrosió), però, sigui com sigui, l'adherència a elles és la clau per a l'èxit de la construcció de qualsevol edifici. En qualsevol cas, fins i tot quan es contractin treballadors especialitzats per treballar a la seva instal·lació, aquests s'han de guiar per aquestes normes.

Malauradament, només es poden identificar els requisits bàsics per al reforç de la fonamentació:

• les barres de treball (que es comentaran a continuació) han de tenir almenys 12 mil·límetres de diàmetre;
• pel que fa al nombre de barres de treball / longitudinals al propi marc, la xifra recomanada és de 4 o més;
• respecte al pas del reforç transversal: de 20 a 60 cm, mentre que les barres transversals han de tenir almenys 6-8 mil·límetres de diàmetre;
• El reforç dels llocs potencialment perillosos i vulnerables del reforç es realitza mitjançant l'ús de barrets i potes, pinces, ganxos (el diàmetre d'aquests últims elements es calcula en funció del diàmetre de les barres).

Escollir els accessoris adequats per al vostre edifici no és fàcil. Els paràmetres més evidents per a l'elecció del reforç per a la base són el tipus, la classe i també el grau d'acer (si parlem específicament d'estructures d'acer). Hi ha diverses varietats d'elements de reforç per a la fundació al mercat, depenent de la composició i la finalitat, la forma del perfil, la tecnologia de fabricació i les característiques de la càrrega sobre la base.

Si parlem dels tipus de reforç per a la fundació en funció de la composició i les propietats físiques, hi ha elements de reforç de metall (o acer) i fibra de vidre. El primer tipus és el més comú, es considera més fiable, barat i provat per més d'una generació de tècnics. No obstant això, ara cada cop més sovint es poden trobar elements de reforç de fibra de vidre, van aparèixer a la producció en sèrie no fa gaire i molts tècnics encara no s'arrisquen a utilitzar aquest material en la instal·lació d'edificis de grans dimensions.

Només hi ha tres tipus de reforç d'acer per a la base:

• laminat en calent (o A);
• deformat en fred (Bp);
• telefèric (K).

En instal·lar la base, és el primer tipus que s'utilitza, és fort, resistent, resistent a la deformació. El segon tipus, que alguns desenvolupadors els agrada anomenar bobinat de filferro, és més barat i només s'utilitza en casos individuals (normalment - reforç d'una classe de resistència de 500 MPa). El tercer tipus té característiques de resistència massa altes, el seu ús a la base de la base és poc pràctic: costós tant econòmicament com tècnicament.

Quins són els avantatges de les estructures d'acer:

• alta fiabilitat (de vegades s'utilitza acer de baix aliatge amb una rigidesa i una resistència extremadament altes com a reforç);
• resistència a grans càrregues, la capacitat de contenir una pressió colossal;
• conductivitat elèctrica: aquesta funció rarament s'utilitza, però, amb l'ajuda d'ella, un tècnic experimentat podrà proporcionar una estructura de formigó amb calor d'alta qualitat durant molt de temps;
• si s'utilitza soldadura a la connexió del marc d'acer, la força i la integritat de tota l'estructura no canvien.

Alguns desavantatges de l'acer com a material de reforç:

• alta conductivitat tèrmica i, en conseqüència, els fonaments de formigó armat deixen més calor a través dels edificis, cosa que no és molt bona en habitatges amb temperatures exteriors baixes;
• susceptibilitat del material a la corrosió (aquest article és el "flag" més gran dels edificis grans, el desenvolupador també pot processar l'acer a partir de l'òxid, però aquests mètodes són molt poc rendibles econòmicament i el resultat no sempre es justifica a causa de les diferències de càrregues i la efecte de la humitat);
• gran pes total i específic, que dificulta la instal·lació d'acer laminat sense equips especialitzats.

Intentem esbrinar quins són els avantatges i els desavantatges del reforç de fibra de vidre. Així els beneficis:

• La fibra de vidre és molt més lleugera que els anàlegs d'acer, per tant, és més fàcil de transportar i d'instal·lar (de vegades no requereix equips especials per a la col·locació);
• la força absoluta absoluta de la fibra de vidre no és tan gran com la de les estructures d'acer, però, els alts valors de resistència específica fan que aquest material sigui adequat per a la instal·lació en els fonaments d'edificis relativament petits;
• la no susceptibilitat a la corrosió (formació d'òxid) fa que la fibra de vidre sigui fins a cert punt un material únic en la construcció d'edificis (els elements d'acer més forts sovint necessiten un processament addicional per augmentar la vida útil, la fibra de vidre no requereix aquestes mesures);

• si les estructures d'acer (metall) són per la seva naturalesa excel·lents conductors elèctrics i no es poden utilitzar en la producció d'empreses energètiques, aleshores la fibra de vidre és un excel·lent dielèctric (és a dir, condueix malament les càrregues elèctriques);
• La fibra de vidre (o un munt de fibra de vidre i un aglutinant) es va desenvolupar com un anàleg més barat als models d'acer, fins i tot independentment de la secció transversal, el preu del reforç de fibra de vidre és molt més baix que els elements d'acer;
• la baixa conductivitat tèrmica fa que la fibra de vidre sigui un material indispensable en la fabricació de fonaments i sòls per mantenir una temperatura estable a l'interior de l'objecte;
• el disseny d'alguns tipus d'accessoris alternatius permet instal·lar-los fins i tot sota l'aigua, això es deu a l'alta resistència química dels materials.

Per descomptat, l'ús d'aquest material té alguns inconvenients:

• la fragilitat és d'alguna manera el segell distintiu de la fibra de vidre, com ja s'ha esmentat, en comparació amb l'acer, els indicadors de resistència i rigidesa no són tan grans aquí, això impedeix a molts desenvolupadors utilitzar aquest material;
• sense un processament addicional amb un recobriment protector, el reforç de fibra de vidre és extremadament inestable a l'abrasió, al desgast (i, com que el reforç es col·loca en formigó, és impossible evitar aquests processos sota càrregues i alta pressió);
• L'alta estabilitat tèrmica es considera un dels avantatges de la fibra de vidre, però, en aquest cas, l'aglutinant és extremadament inestable i fins i tot perillós (en cas d'incendi, les barres de fibra de vidre simplement es poden fondre, per tant, aquest material no es pot utilitzar en una base potencialment alts valors de temperatura), però això fa que la fibra de vidre sigui totalment segura per al seu ús en la construcció de locals residencials normals, edificis petits;

• els baixos valors d'elasticitat (o la capacitat de doblegar-se) fan de la fibra de vidre un material indispensable en la instal·lació d'alguns tipus individuals de fonamentació amb baixa pressió, però, de nou, aquest paràmetre és més aviat un desavantatge per a fonaments d'edificis amb càrregues elevades;
• poca resistència a alguns tipus d'àlcalis, que pot provocar la destrucció de les barres;
• Si la soldadura es pot utilitzar per unir acer, aleshores la fibra de vidre, a causa de les seves propietats químiques, no es pot connectar d'aquesta manera (si es tracta d'un problema o no, definitivament és difícil de resoldre, ja que fins i tot els marcs metàl·lics avui dia tenen més probabilitats de ser de punt que soldat.

Si ens apropem als tipus de reforç amb més detall, a la secció es pot dividir en tipus rodons i quadrats. Si estem parlant d'un tipus quadrat, s'utilitza en la construcció amb molta menys freqüència, és aplicable quan s'instal·len suports de cantonada i es creen estructures complexes de tanca. Les cantonades del reforç de tipus quadrat poden ser afilades o suavitzades, i el costat del quadrat varia de 5 a 200 mil·límetres, depenent de les càrregues, el tipus de fonamentació i la finalitat de l'edifici.

Els accessoris de tipus rodó són de tipus llis i ondulat. El primer tipus és més versàtil i s'utilitza en àrees completament diferents de la producció de la construcció, però el segon tipus és comú quan s'instal·len fonaments, i això és comprensible: el reforç amb ondulacions successives s'adapta més a càrregues pesades i fixa la base en la seva posició inicial. fins i tot en cas de pressió excessiva.

El tipus corrugat es pot dividir en quatre tipus:

• el tipus de treball realitza la funció de fixar la base sota càrregues externes, a més de tenir cura d'evitar la formació d'encenalls i esquerdes a la base;
• el tipus de distribució també fa la funció de fixació, però són precisament els elements de reforç de treball;
• el tipus de muntatge és més específic i només és necessari en l'etapa de connexió i fixació del marc metàl·lic, cal distribuir les barres de reforç en la posició correcta;
• Les pinces, de fet, no fan cap funció, excepte un paquet de peces de reforç en un tot, per a la posterior col·locació en rases i abocament amb formigó.

El paràmetre principal per triar un reforç per a una fundació és el seu diàmetre o secció. Un valor com la longitud o l'alçada de l'armadura s'utilitza rarament en la construcció, aquests valors són individuals per a cada estructura i cada tècnic disposa dels seus propis recursos en la construcció d'un edifici. Sense oblidar el fet que alguns fabricants ignoren els estàndards generalment acceptats de longituds de vàlvules i tendeixen a produir els seus propis models. Hi ha dos tipus de reforç de fonamentació: longitudinal i transversal. Les seccions transversals poden variar molt segons el tipus de fonamentació i la càrrega.

El reforç longitudinal sol implicar l'ús d'elements de reforç acanalats, per al reforç transversal - suau (la secció en aquest cas és de 6-14 mm) de classes A-I - A-III.

Si us orienteu pels conjunts normatius de regles, podeu determinar els valors mínims per al diàmetre dels elements individuals:

• varetes longitudinals de fins a 3 metres - 10 mil·límetres;
• longitudinal de 3 metres o més - 12 mil·límetres;
• varetes transversals de fins a 80 centímetres d'alçada - 6 mil·límetres;
• varetes transversals a partir de 80 centímetres i més - 8 mil·límetres.

Com ja s'ha assenyalat, aquests són només els valors mínims permesos per al reforç de la fundació, i aquests valors són més aviat permesos per al tipus de reforç tradicional, per a estructures de tipus acer. A més, no oblideu que qualsevol problema en la construcció d'edificis, i especialment en la construcció d'instal·lacions no estàndard amb una càrrega potencial desconeguda anteriorment, s'ha de resoldre individualment segons les regles de SNiP i GOST. És bastant difícil calcular el valor següent pel vostre compte, però també és un estàndard reconegut: el diàmetre del marc de ferro no ha de ser inferior al 0,1% de la secció de tota la base (aquest és només el percentatge més petit).

Si parlem de construcció en zones amb sòl inestable (on no és segur instal·lar estructures de maó, formigó armat o pedra a causa del seu gran pes total), s'utilitzen barres amb una secció transversal de 14 mm o més. Per a edificis més petits, s'utilitza una gàbia de reforç convencional, però, no hauríeu de fer el procés de col·locació de la base de manera connivent, fins i tot en aquest cas; recordeu, fins i tot el diàmetre / secció més gran no salvarà la integritat de la base amb un esquema de reforç incorrecte. .

Una vegada més, val la pena fer una reserva: no hi ha cap esquema universal per instal·lar elements de reforç de la base. Les dades i els càlculs més precisos que podeu trobar són només esbossos individuals per a edificis individuals i més sovint típics. En confiar en aquests esquemes, correu el risc de la fiabilitat de tota la fundació. Fins i tot les normes i regles de SNiP poden no ser sempre aplicables a la construcció d'un edifici. Per tant, només és possible destacar recomanacions individuals i generals i subtileses per al reforç.

Tornant a les barres longitudinals en el reforç (la majoria de vegades són armadures de classe AIII). S'han de col·locar a la part superior i inferior de la base (independentment del seu tipus). Aquesta disposició és comprensible: la base percebrà la majoria de les càrregues des de dalt i de baix, de les roques del sòl i del propi edifici. El desenvolupador té tot el dret d'instal·lar nivells addicionals per reforçar encara més tota l'estructura, però tingueu en compte que aquest mètode és aplicable a fonaments a granel de gran gruix i no ha de violar la integritat d'altres elements de reforç i la solidesa del formigó en si. Sense tenir en compte aquestes recomanacions, gradualment apareixeran esquerdes i estelles als punts de fixació / connexió de la base.

Com que la base d'edificis mitjans i grans acostuma a superar els 15 centímetres de gruix, cal instal·lar un reforç vertical / transversal (aquí s'utilitzen sovint barres llises de classe AI, el seu diàmetre admissible s'ha esmentat anteriorment). L'objectiu principal dels elements de reforç transversals és evitar la formació de danys a la base i fixar les barres de treball / longitudinals a la posició desitjada. Molt sovint, el reforç de tipus transversal s'utilitza per produir marcs / motlles en els quals es col·loquen elements longitudinals.

Si parlem de la col·locació de la base de la cinta (i ja hem notat que els elements de reforç són aplicables amb més freqüència per a aquest tipus), la distància entre els elements de reforç longitudinals i transversals es pot calcular a partir de SNiP 52-01-2003.

Si seguiu aquestes recomanacions, la distància mínima entre les barres es determina per paràmetres com ara:

• secció de reforç o el seu diàmetre;
• mida de l'àrid de formigó;
• tipus d'element de formigó armat;
• col·locació de peces armades a la direcció de formigonat;
• mètode d'abocament del formigó i la seva compressió.

Tipus longitudinal: la distància es determina tenint en compte la varietat del propi element de formigó armat (és a dir, quin objecte es basa en el reforç longitudinal: columna, paret, biga), valors típics de l'element. La distància no ha de ser més del doble de l'alçada de la secció de l'objecte i ser de fins a 400 mm (si els objectes del tipus de terra lineal - no més de 500). La limitació dels valors és comprensible: com més gran sigui la distància entre els elements transversals, més càrregues es col·loquen sobre els elements individuals i el formigó entre ells.

El pas del reforç transversal no ha de ser inferior a la meitat de l'alçada de l'element de formigó, però tampoc ha de ser superior a 30 cm. Això també és comprensible: el valor és menor quan s'instal·la en sòls problemàtics o amb un alt nivell de congelació, no tindrà un efecte significatiu en la resistència de la base, el valor és més possible, però és aplicable a grans edificis i estructures.

Algunes recomanacions per al disseny de reforç ja s'han presentat anteriorment.En aquest punt, intentarem aprofundir en les complexitats de la selecció d'accessoris i ens basarem en dades més o menys precises per a la instal·lació. A continuació es descriu un mètode per a l'autocàlcul d'elements de reforç per a una fonamentació tipus cinta.

L'autocàlcul del reforç, subjecte a algunes recomanacions, és bastant senzill de realitzar. Com ja s'ha esmentat, les barres corrugades es seleccionen per als elements de fonamentació horitzontals, les barres llises per als verticals. La primera pregunta, a més de mesurar el diàmetre requerit del reforç, és el càlcul del nombre de varetes per a la vostra àrea. Aquest és un punt important: és necessari a l'hora de comprar o demanar materials i us permetrà elaborar un disseny precís dels elements de reforç en paper, fins a centímetres i mil·límetres. Recordeu una cosa més senzilla: com més grans siguin les dimensions de l'edifici o la càrrega exercida sobre la base, més elements de reforç i barres metàl·liques més gruixudes.

El consum del nombre d'elements de reforç per metre cúbic individual d'una estructura de formigó armat es calcula a partir dels mateixos paràmetres que s'utilitzen per seleccionar el tipus de fonamentació. Val la pena assenyalar que molt poques persones són guiades per GOST en la construcció d'edificis, per a això hi ha documents especialment desenvolupats i enfocats de manera estreta: GESN (Normes d'estimació elemental estatal) i FER (Preus unitaris federals). Segons la central hidroelèctrica per a 5 metres cúbics de l'estructura de la fundació, s'ha d'utilitzar almenys una tona de marc metàl·lic, mentre que aquest últim s'ha de distribuir uniformement sobre la base. FER és una col·lecció de dades més precises, on la quantitat es calcula no només en funció de l'àrea de l'estructura, sinó també a partir de la presència de ranures, forats i altres addicionals. elements de l'estructura.

El nombre necessari de barres de reforç per als marcs es calcula a partir dels passos següents:

• mesura el perímetre de l'edifici / objecte (en metres), per al funcionament del qual es preveu posar les bases;
• a les dades obtingudes, afegiu els paràmetres de les parets, sota els quals s'ubicarà la base;
• els paràmetres calculats es multipliquen pel nombre d'elements longitudinals de l'edifici;
• el nombre resultant (valor base total) es multiplica per 0,5, el resultat serà la quantitat de reforç necessària per al vostre lloc.

Com ja s'ha esmentat, el diàmetre del marc d'acer no ha de ser inferior al 0,1% de la secció de tota la base de formigó armat. L'àrea de la secció transversal de la base es calcula multiplicant la seva amplada per la seva alçada. L'amplada de la base de 50 centímetres i l'alçada de 150 centímetres formen una àrea de secció transversal de 7.500 centímetres quadrats, que és igual a 7,5 cm de la secció transversal del reforç.

Si seguiu les recomanacions descrites anteriorment, podeu passar amb seguretat a la següent etapa d'instal·lació d'elements de reforç: instal·lació o fixació, així com accions relacionades. Per a un tècnic principiant, crear una estructura de filferro pot semblar una tasca malbaratadora i que consumeix energia. L'objectiu principal del marc que s'està construint és distribuir les càrregues a les peces de reforç individuals i fixar els elements de reforç en la posició principal (si la càrrega d'una barra pot provocar el seu desplaçament, llavors la càrrega del marc, que inclou 4 corrugats). -tipus barres, serà molt menys).

Recentment, podeu trobar la fixació de barres metàl·liques de reforç mitjançant soldadura elèctrica. Aquest és un procés ràpid i natural que no viola la integritat del marc. La soldadura és aplicable a grans profunditats de la base. Però aquest tipus de fixació també té el seu inconvenient: no tots els elements de reforç són adequats per bullir-los. Si les varetes són adequades, es marcaran amb la lletra "C".Això també és un problema per al marc fet de fibra de vidre i altres materials de reforç (menys coneguts, com alguns tipus de polímers). A més, si s'utilitza un marc de potència a la base, aquest últim als punts de fixació hauria de tenir una relativa llibertat de desplaçament. La soldadura limita aquests processos necessaris.

Una altra manera d'enganxar les varetes (tant metàl·liques com compostes) és el nus de filferro o l'enganxament. Els tècnics l'utilitzen quan la llosa de formigó no supera els 60 centímetres d'alçada. Només hi participen alguns tipus de cables tècnics. El filferro és més dúctil, proporciona llibertat de desplaçament natural, cosa que no és el cas de la soldadura. Però el cable és més susceptible als processos corrosius i no oblideu que comprar un cable d'alta qualitat suposa un cost addicional.

L'últim i menys comú mètode de fixació és l'ús de pinces de plàstic, però només són aplicables en projectes individuals d'edificis no especialment grans. Si aneu a teixir el marc amb les mans, en aquest cas es recomana utilitzar un ganxo especial (de punt o cargol) o unes alicates normals (en casos rars, s'utilitza una pistola de teixir). Les varetes s'han de lligar al lloc de la seva encreuament, el diàmetre del cable en aquest cas ha de ser com a mínim de 0,8 mm. En aquest cas, el teixit es fa amb dues capes de filferro alhora. El gruix total del cable ja a l'encreuament pot variar segons el tipus de fonamentació i les càrregues. Els extrems del cable s'han de lligar en l'etapa final de fixació.

Depenent del tipus de fonamentació, també poden canviar les característiques de l'armadura. Si parlem de la base en piles avorrides, aquí s'utilitza un reforç de tipus nerviat amb un diàmetre d'uns 10 mm. El nombre de barres en aquest cas depèn del diàmetre de la pila (si la secció transversal és de fins a 20 centímetres, n'hi ha prou amb utilitzar un marc metàl·lic amb 4 barres). Si estem parlant d'una base de llosa monolítica (un dels tipus que consumeixen més recursos), aquí el diàmetre del reforç és de 10 a 16 mm, i les corretges de reforç superiors s'han de col·locar de manera que els anomenats 20/ Es formen reixetes de 20 cm.

Val la pena dir unes quantes paraules sobre la capa protectora del formigó: aquesta és la distància que protegeix les barres de reforç de l'entorn extern i proporciona una resistència addicional a tota l'estructura. La capa protectora és una mena de coberta que protegeix l'estructura global dels danys.

Si seguiu les recomanacions de SNiP, és necessària una capa protectora per:

• creació de condicions favorables per al funcionament conjunt del formigó i l'esquelet de reforç;
• enfortiment i fixació correcta del marc;
• protecció addicional de l'acer contra influències ambientals negatives (temperatura, deformació, efectes corrosius).

No us alarmeu al veure les nostres recomanacions. No oblideu que la correcta instal·lació de la base sense assistència és el resultat de molts anys de pràctica. És millor equivocar-se una vegada, fins i tot seguint les normes especificades, i saber com fer alguna cosa la propera vegada, que equivocar-se constantment, confiant només en els consells dels vostres coneguts i amics.

No us oblideu de l'ajuda dels documents reguladors SNiP i GOST, el seu estudi inicial us pot semblar difícil i incomprensible, però, quan us familiaritzeu almenys una mica amb la instal·lació de reforços per a la base, trobareu aquests manuals útils i podreu fes-los servir a casa amb una tassa de te o cafè. Si algun dels punts us resulta massa difícil, no dubteu a posar-vos en contacte amb serveis d'assistència especialitzats, els especialistes us ajudaran amb els càlculs precisos i l'elaboració de tots els esquemes necessaris.

Per obtenir informació sobre com teixir ràpidament el reforç per a la base, mireu el següent vídeo.