Wzmocnienie fundamentu: co jest lepsze, grubość, rodzaje i marka wzmocnienia

Ze względu na kruchość betonu komórkowego, który dobrze sprawdza się w ściskaniu, ale słabo w rozciąganiu, podstawa pod wzniesionymi z niego ścianami powinna być jak najbardziej statyczna. Może to zapewnić tylko żelbetowy monolit, dlatego najczęściej pod domy z betonu komórkowego wylewa się płyty lub płytkie taśmy.

W związku z tym deweloperzy zajmujący się budową pozaprojektową mają pytanie: jakie wzmocnienie jest lepsze dla fundamentu, na które postaramy się udzielić wyczerpującej odpowiedzi.

Charakterystyka i rodzaje okuć

Ogólny termin „wzmocnienie” odnosi się do ramy monolitu, składającej się z wymiarowanych i połączonych w określony sposób w działający system prętów. To oni zaczynają pracować w zginaniu w momencie, gdy beton przestaje radzić sobie z obciążeniem rozciągającym. Taka kompozycja dwóch materiałów może znacznie zwiększyć wytrzymałość podstawy, a tym samym zapewnić jej dłuższą żywotność.

• Beton zbrojony metalem nazywany jest żelbetem. Po raz pierwszy taki pomysł przyszedł do głowy francuskiemu inżynierowi Josephowi Monnierowi, który pod koniec XIX wieku otrzymał patent na wynalazek. Metal jest 19 razy bardziej odporny na rozciąganie niż beton, a poza tym ma prawie taki sam współczynnik rozszerzalności liniowej po podgrzaniu.
• Tradycyjnie w naszym kraju zbrojenie o profilu okresowym służy do wzmacniania fundamentów monolitycznych. Odciążenie wykonane na prętach zapobiega samoczynnemu wyciąganiu betonu pod obciążeniem, dlatego w konstrukcjach nośnych zbrojenie gładkie może być stosowane jedynie jako elementy łączące i pętle montażowe.
• Pręty klasy A-III (A400) wykonane są ze stali niskostopowej lub węglowej. Przekrój jest okrągły, profil powstaje dzięki dwóm przeciwległym występom połączonym ze sobą śrubowymi żebrami. „A” oznacza, że ​​jest to wzmocniona termomechanicznie stal walcowana na gorąco, rzymska trojka odnosi zbrojenie do odpowiedniej klasy wytrzymałości.
• To prawda, że ​​oznaczenie wskazujące klasę wytrzymałości jest przestarzałe, a we współczesnej interpretacji zamiast klasy wytrzymałości wskazano granicę plastyczności metalu. W tym przypadku jest to 400 N/mm2, dlatego zbrojenie oznaczono jako A400. Dla wygody konsumenta, który ma trudności ze zrozumieniem tych niuansów, oba oznaczenia można wskazać w dokumentacji budowlanej i metalowym paszporcie.
• Nie zaleca się gotowania okuć marki A400, wskazane jest tylko jej dzianie. A400C nadaje się do produkcji ram spawanych, gdzie litera „C” wskazuje tylko na możliwość spawania.
• Różnica między A400 a A400C to ekwiwalent węgla – im niższy, tym lepiej spawany metal. Istnieją również różnice w rysunku profilu: w A400 żebra znajdują się częściej i ściśle przylegają do występów. W A400C żebra mają gładszy kształt i nie przylegają ściśle do równoległych półek.

Istnieje również zbrojenie A500C (i A600C) – o wyższej granicy plastyczności metalu. Nie da się go wizualnie odróżnić od A400C, jeśli nie widać oznaczeń, więc jedyną wskazówką może być wyższa cena dla kupującego.

Jeśli okucia nie są kupowane, ale na przykład były w twoim wiejskim domu lub odebrane od sąsiada, ale marka jest nieznana i w związku z tym nie wiesz, do jakiego połączenia jest przeznaczona, możesz się wydostać w takiej sytuacji. A400 można również spawać, ale dopiero po podgrzaniu do 200 stopni. Wielkość zakładek w tym przypadku jest wykonywana jak zwykle: 8-10 średnic zbrojenia, ale dla połowy tej odległości szew można spawać z obu stron lub można zastosować nakładkę.

Możliwe jest łączenie z dowolnymi kształtkami lepkimi, także spawanymi. A jeśli spawanie wymaga specjalistycznego sprzętu i profesjonalnej obsługi, możesz sam zrobić na drutach. Ta metoda łączenia zbrojenia ma wiele zalet, ponieważ podczas dziania łatwiej jest wyeliminować zniekształcenia, można umieścić ramę w już zmontowanym szalunku i po prostu znacznie przyspieszyć budowę fundamentu.

Wielkość zbrojenia i zasada jego umieszczenia

Charakterystyki wytrzymałościowe gotowej konstrukcji zależą bezpośrednio od średnicy zastosowanego zbrojenia, ponieważ im grubsze pręty, tym większe obciążenie, które mogą wytrzymać. Chociaż nadmierne obciążanie jest również bezużyteczne, ponieważ od tego będzie zależeć siła nacisku na podłoże.

Złoty środek określa się na podstawie obliczeń, ale jak pokazuje praktyka, w budownictwie niskopiętrowym jest to zbrojenie o średnicy 12-14 mm. Wyjaśnijmy, że mówimy o zbrojeniu roboczym (wzdłużnym). Poprzecznie można go łączyć cieńszymi prętami 6-10 mm (w tym gładkimi) lub mocować w kole za pomocą zacisków, w zależności od konfiguracji podłoża.

• Wymagania dotyczące zbrojenia konstrukcji żelbetowych są określone w punkcie 10.3, SP 63.13330. Przy poziomym położeniu prętów dolnych zamontowanych w jednym lub dwóch rzędach minimalna odległość między nimi nie może być mniejsza niż 25 mm, a dla prętów górnych 30 mm.
• Największe odległości w płytach, taśmach i rusztach zależą od wysokości przekroju. W przypadku płyt o grubości do 150 mm stopień zbrojenia roboczego nie przekracza 200 mm, w przypadku grubszych monolitów 400-800 mm. W fundamentach konstrukcji belkowej w jednym rzędzie zbrojenia muszą znajdować się co najmniej dwa pręty podłużne.
• Pole przekroju konstrukcji zajmowane przez zbrojenie podłużne powinno wynosić co najmniej 0,25%. Pręty powinny być równomiernie rozmieszczone wzdłuż konturu przekroju, ze spadkiem skoku tylko w tych miejscach, w których wymiary monolitu gwałtownie się zmieniają lub wzrastają obciążenia.
• Wymiary ościeżnicy muszą uwzględniać wymaganą grubość warstwy ochronnej betonu: dla dolnego rzędu zbrojenia przy braku stopy betonowej 70 mm, przy stopie 40 mm. Z boku powłoka ochronna powinna mieć 30-35 cm, na górze wystarczy 20 mm.
• Zbrojenie poprzeczne montuje się ze stopniem, który zapewnia utrzymanie prętów podłużnych w wymaganej pozycji. Musi dostrzegać obliczone siły i zapobiegać powstawaniu i rozwojowi pęknięć w betonie. Minimalna dopuszczalna średnica zbrojenia poprzecznego wynosi 6 mm.

Jakie wzmocnienie zastosować do fundamentu: stalowe lub kompozytowe

Podręczniki projektowe i inne oficjalne dokumenty budowlane skupiają się na zastosowaniu zbrojenia stalowego. Jednak jest też zbrojenie kompozytowe – te same gładkie i okresowe pręty, tylko wykonane z ich szklanych lub bazaltowych tworzyw sztucznych. Są to przeciągane polimery termoplastyczne wzmocnione kwarcem lub włóknem szklanym. Wyróżniają się wysoką odpornością na korozję i niskim ciężarem właściwym, ale ich główną zaletą jest wysoka wytrzymałość na rozciąganie, która nie ustępuje stali.

Dlatego z branży lotniczej i kosmicznej, dla której pierwotnie wynaleziono kompozyty, płynnie przeniosły się w niszę inżynierii lądowej. Zbrojenie takie wykonuje się w ten sam sposób w postaci prętów o różnych średnicach, siatek murarskich i map. Jedyną rzeczą, w której zbrojenie kompozytowe jest gorsze od zbrojenia metalowego, jest moduł sprężystości: jest prawie 4 razy wyższy dla metalu, dlatego zbrojenie kompozytowe nie jest stosowane w budownictwie wielokondygnacyjnym i przemysłowym do wzmacniania krytycznych konstrukcji.

Jednak w przypadku małego prywatnego domu lub budynku gospodarczego moduł sprężystości, jaki ma zbrojenie z tworzywa sztucznego, jest wystarczający, a ze względu na wyższą wytrzymałość na rozciąganie można stosować pręty kompozytowe o mniejszej średnicy. Poniżej przedstawiono tabelę wymiany średnic prętów, która nie wpływa na obniżenie parametrów wytrzymałościowych ramy.

Proszę zwrócić uwagę: Pręt zbrojeniowy z włókna szklanego jest idealny do większości fundamentów i jest tańszy. To, że jest w stanie uginać się bardziej, nie ma większego znaczenia, gdy konstrukcja stoi na ziemi (taśma, płyta, wypchane stosy). Kolejną rzeczą jest ruszt, który ma minimum podpór punktowych i aktywnie pracuje na zginaniu. W takim przypadku fundament zdecydowanie wymaga wzmocnienia stalowymi prętami.

Obliczanie ilości zbrojenia

Niemożliwe jest dokładne obliczenie wymaganej ilości zbrojenia bez posiadania schematu zbrojenia przed oczami. Musisz więc zacząć od stworzenia rysunku – przynajmniej najbardziej prymitywnego, który będzie odzwierciedlał:

1. wysokość i szerokość sekcji ramy;
2. liczba rzędów zbrojenia podłużnego;
3. liczba prętów roboczych w jednym rzędzie i odległość między nimi;
4. krok zbrojenia poprzecznego.

Na przykład policzmy zbrojenie dla płytkiej taśmy o wysokości 70 cm i długości całkowitej 30 m, w której będą tylko dwa pasy wzmacniające:

• W przypadku tak małego budynku (może to być łaźnia lub garaż o wymiarach 6 * 6 mz jedną ścianą wewnętrzną) można pobrać okucia robocze o średnicy 8 mm, łączące – 6 mm.
• Przy szerokości taśmy 40 cm w przekroju fundamentu będą tylko 4 pręty robocze: dwa w dolnym rzędzie i dwa na górze. Biorąc pod uwagę liczbę rzędów zbrojenia i długość monolitu taśmowego, całkowita długość zbrojenia roboczego wyniesie 120 m.
• Aby połączyć pręty robocze w strukturę przestrzenną, w jednym miejscu potrzebny jest zacisk wykonany z pręta o długości 0,7 m * 2 + 0,4 m * 2 = 2,2 m.
• Powiedzmy, że zaciski są instalowane po 0,5 m, wtedy masz 61 połączeń. Mnożąc 61 przez 2,2 m otrzymujemy łączną długość kształtek łączących 134,2 m.
• Teraz policzmy drut. W każdej sekcji tej ramy znajdują się 4 połączenia, łącznie jest ich 244. Na każde połączenie potrzeba 0,3 m przewodu, w sumie uzyskamy 73,2 m.

Łączenie ramy wzmacniającej

Montaż zbrojenia można przeprowadzić zarówno w już zmontowanym szalunku, jak i przed nim. Wszystko zależy od tego, czy będzie to montaż powiększony, kiedy sekcje ramy są najpierw składane, a następnie łączone na miejscu, czy rama jest całkowicie zmontowana z pojedynczych prętów. W drugim przypadku łatwiej jest najpierw zamontować zbrojenie – aby boki szalunku nie przeszkadzały w łączeniu końców.

Tutaj wszystko jest indywidualne, każdy zespół instalatorów samodzielnie ustala procedurę, uwzględniając również konfigurację posadowienia. Jeśli jest to taśma, zdecydowanie wygodniej jest najpierw zmontować poszczególne sekcje ramy, a następnie zainstalować je w gotowym szalunku.

Pręty zbrojeniowe są cięte wzdłuż jednej strony fundamentu, a dolny rząd układany jest w określonej odległości. Zakłada się na nie zaciski, a każdy pręt roboczy jest przymocowany drutem dziewiarskim. Gdy dolny rząd jest całkowicie zamocowany, pręty górnego rzędu są naprzemiennie wkładane w zaciski i wiązane, w wyniku czego uzyskuje się fragment ramy przestrzennej, który można zamontować w szalunku.

Od dołu grubość powłoki ochronnej zapewniają krzesła o wymaganej wysokości. Po bokach, aby pręty nie stykały się z drewnianymi osłonami, zainstalowane są zaciski w kształcie gwiazdki. Od góry znak wierzchołka fundamentu jest nakładany na tarczę nad ramą o 20-30 mm.

Złącza narożne

Najczęściej dla betonu komórkowego i innych domów przewidziane są płytkie fundamenty taśmowe, ponieważ są one najbardziej ekonomiczne. W przypadku systemu belek współpracujących, prawie nie zanurzonych w ziemi, niezwykle ważne jest prawidłowe połączenie zbrojenia, co zapewnia niezawodność fundamentu domu jako całości.

Ponieważ fundament pasmowy składa się z pasujących lub przecinających się belek, wymagane jest stosowanie wygiętych elementów w kształcie litery L lub U, aby połączyć zbrojenie w punktach połączenia. Podobnie jak zaciski łączące sprzedawane są w postaci gotowej, ale można je również wyginać bezpośrednio na przedmiocie. Najważniejsze, aby zrobić to poprawnie, unikając załamań pod kątem prostym bez diametralnego przejścia.

Proszę zwrócić uwagę: W żadnym wypadku nie należy podgrzewać miejsca gięcia ani piłować go! Do produkcji giętych części ram ze zbrojenia stalowego na placach budowy stosuje się maszyny ręczne lub napędzane.

Na odcinkach prostych zbrojenie łączone jest na zakład, z przesunięciem złączy w dwóch równoległych rzędach o co najmniej 2 średnice zbrojenia. W projektowanej konstrukcji wielkość zakładki, podobnie jak wszystko inne, określa się na podstawie obliczeń, biorąc pod uwagę klasę użytego betonu i średnicę zbrojenia.

Jakiego wzmocnienia użyć do budowy fundamentu

Prawidłowo zaaranżowany fundament to gwarancja niezawodności i trwałości postawionego na nim budynku. Dlatego ten etap należy przeprowadzić jak najdokładniej – najdrobniejsze błędy mogą doprowadzić do tego, że fundament zostanie pokryty pęknięciami, co spowoduje jak najszybsze zawalenie się budynku. Szczególnie ważne jest, aby użyć odpowiedniego zbrojenia do posadowienia domu. W końcu beton, dobrze działający przy ściskaniu, zapada się przy najmniejszym obciążeniu zginania i rozciągania. A podczas zamarzania gleby i wiosennego falowania fundament jest poddawany właśnie takim obciążeniom. Aby je wytrzymać, pozwalają na to odpowiednio dobrane i ułożone w stos pręty.

Z czego to jest zrobione

Najpierw porozmawiajmy o materiałach użytych do produkcji okuć. Dziś w sprzedaży dostępne są odpowiedniki metalowe i plastikowe. Te ostatnie dzięki swojej nowości cieszą się dużym zainteresowaniem i nie zawsze są uzasadnione. Wymieniamy zalety obu opcji, aby czytelnik mógł zdecydować, które zbrojenie użyć do fundamentu. Zacznijmy od zalet metalu:

• Nawet przy znacznym obciążeniu metalowy pręt nie zgina się, co pozwala zagwarantować wysoką niezawodność konstrukcji – pod takim obciążeniem plastikowy analog może ulec deformacji;
• można giąć bezpośrednio na budowie za pomocą specjalnego narzędzia. Plastikowego analogu nie da się wygiąć – w fabryce można zamówić w przedsprzedaży tylko produkty o pożądanym kształcie;
• cena, choć trochę, ale niższa niż plastiku.

Porozmawiajmy teraz o zaletach plastiku:

• Ma mniejszą wagę, co znacznie upraszcza proces transportu i montażu ramy;
• nie podlega korozji, która jest plagą wszystkich wyrobów metalowych;
• świetnie sprawdza się przy łamaniu, w niektórych przypadkach wytrzymuje obciążenia dwukrotnie większe niż te dla materiału metalowego.

Jak widać dość trudno jednoznacznie odpowiedzieć, jakie wzmocnienie jest potrzebne dla fundamentu – każda opcja ma swoje zalety, które należy wziąć pod uwagę, aby dokonać właściwego wyboru.

Rodzaje zbrojenia

Podczas wylewania fundamentów stosuje się dwa rodzaje prętów: gładkie i o żebrowanej powierzchni. Te ostatnie zapewniają lepszą przyczepność do betonu, gwarantując większą niezawodność. Jest to możliwe dzięki zwiększonej powierzchni styku.

Dlatego przy wyborze głównego zbrojenia roboczego do wzmocnienia fundamentu należy preferować zbrojenie żebrowane. To ona dostrzeże większość obciążeń, zwiększając wytrzymałość i niezawodność konstrukcji betonowej.

1 – podłużne zbrojenie robocze o falistej powierzchni; 2 – wzmocnienie konstrukcyjne gładkiego profilu.

Lepiej jest użyć do pracy – okuć A3 (A400), do produkcji których stosuje się gatunki stali 35GS i 25G2S. W roli łączników konstrukcyjnych (rozdzielczych) A1 (A240).

Gładkie wzmocnienie jest pomocnicze. Aby wzmocnić znaczną ilość betonu (monolityczne fundamenty lub grube fundamenty taśmowe), zbrojenie nie jest tylko układane – montuje się z niego dość złożoną trójwymiarową ramę. Zbrojenie gładkie stosuje się podczas montażu jako łącznik – zarówno w pionie jak iw poziomie.

Taka dystrybucja pozwala obniżyć koszty zakupu materiałów budowlanych, zapewniając jednocześnie konstrukcje o maksymalnej niezawodności, wytrzymałości i trwałości.

Jak się połączyć?

Bez względu na to, które wzmocnienie wybierzesz – plastikowe czy metalowe – spawanie nie może być stosowane podczas montażu ramy. Z plastikiem wszystko jasne – w ogóle nie można go łączyć przez spawanie. Ponadto po podgrzaniu do 200-300 stopni po prostu się zapada. Ramę zbrojenia metalowego można montować przez spawanie, ale jest to wysoce niepożądane. W miejscach połączeń spawanych metal nie będzie w stanie wytrzymać maksymalnych obciążeń, szybciej zawodząc. Ponadto w tych miejscach szybciej rozwija się korozja, co doprowadzi do najwcześniejszego zniszczenia podłoża.

Dlatego do połączenia używa się dziania. Najłatwiejszym i najczęstszym narzędziem do tego jest szydełko. Jego koszt to około 100 rubli, a przy odrobinie praktyki możesz nauczyć się z nim pracować na poziomie mistrzowskim. Przełóż drut złożony na pół, włóż haczyk w uformowaną pętlę i przekręć go tak mocno, jak to możliwe, aby nie było luzu. Zaletą tego rozwiązania jest prostota i niski koszt. Minusem jest niska wydajność. Tylko doświadczony mistrz może wykonać 15-20 dzianin na minutę, początkujący 5-6. Odbywa się to w obecności wcześniej przygotowanego (ciętego i składanego) drutu.

Dlatego podczas dziania zbrojenia do fundamentów taśmowych, kolumnowych i monolitycznych często stosuje się specjalne pistolety dziewiarskie. Praca z nimi jest jak najłatwiejsza – wystarczy docisnąć wzmocnienie do przecięcia i pociągnąć za spust – w ułamku sekundy drut rozciągnie się i zawiąże niezawodny węzeł. Dzięki temu produktywność wzrasta 2 razy – po lekkim wypchaniu dłoni możesz zrobić do 40-50 dzianin w ciągu minuty. Niestety, są też wady. Najważniejszym z nich jest wysoki koszt. Cena pistoletu dziewiarskiego zaczyna się od 50 tysięcy rubli. Ponadto podczas pracy z nim musisz użyć specjalnego drogiego drutu – użycie taniego urządzenia może się nie powieść.

Którą opcję wybrać? Decyzję o tym możesz podjąć tylko Ty, decydując o tym, co jest priorytetem – oszczędność czasu czy pieniędzy.

Wybór sekcji

Przy podejmowaniu decyzji, które wzmocnienie jest potrzebne do fundamentu, niezwykle ważne jest zwrócenie uwagi na średnicę. W końcu ten wskaźnik pozostaje najważniejszy. Im grubszy pręt metalowy (lub plastikowy), tym większe obciążenie wytrzyma. Ale wraz ze średnicą wzrasta koszt i waga. Dlatego do tego wyboru należy podejść z ostrożnym przemyśleniem i rozważeniem.

Najtrudniejszą rzeczą jest określenie średnicy głównego zbrojenia roboczego. Tutaj rozważ przekrój fundamentu, czy to taśma, czy płyta. Łatwo to policzyć, mając taśmę mierniczą i kalkulator. Ale na tym wybór się nie kończy. Weź również pod uwagę długość zbrojenia roboczego. Jeżeli długość nie przekracza 3 metrów, średnica zbrojenia fundamentu powinna wynosić 0,1% powierzchni przekroju, ale co najmniej 10 milimetrów. Przy długości ponad 3 metry – również 0,1% powierzchni, ale minimalna średnica to 12 milimetrów.

Po dokonaniu pomiarów i prostych obliczeniach określisz optymalną średnicę, która z jednej strony pozwala nie przepłacać przy zakupie, a z drugiej gwarantuje wysoką niezawodność i trwałość konstrukcji.

Przy wyborze wzmocnienia gładkiego użytego przy montażu ramy wszystko jest o wiele prostsze – tutaj podana jest minimalna średnica wzmocnienia:

• Średnica poziomych prętów poprzecznych musi wynosić co najmniej 6 milimetrów;
• średnica pionowych prętów poprzecznych o wysokości fundamentu do 80 centymetrów musi wynosić co najmniej 6 milimetrów;
• średnica pionowych prętów poprzecznych o wysokości fundamentu powyżej 80 centymetrów musi wynosić co najmniej 8 milimetrów.

Jest jeszcze jedna zasada – średnica prętów pomocniczych nie powinna być mniejsza niż ¼ średnicy głównych robotników, aby zagwarantować wysoką sztywność i niezawodność ramy.

Wyznaczenie średnicy zbrojenia dla posadowienia każdego budynku dokonywane jest indywidualnie, w zależności od jego rodzaju. Radzimy skontaktować się z projektantem w celu obliczeń, aby uniknąć błędów.

Teraz, wiedząc, jaki jest rodzaj zbrojenia fundamentu, metody mocowania i optymalną średnicę, możesz łatwo wybrać wysokiej jakości materiał, który wytrzyma dziesiątki lat, zapewniając jednocześnie niezawodność i bezpieczeństwo eksploatacji wznoszonego budynku na tej podstawie.