Jak by měla být výztuž umístěna v základu?

Kapitola z knihy „Shallow strip foundation“ (St. Petersburg, 2012). Nároží železobetonové konstrukce je místem koncentrace napětí. Různé vrstvy železobetonové konstrukce v rohu mohou vykazovat vícesměrné tlakové a tahové napětí. Pokud je základ nesprávně vyztužený, nebudou tato napětí absorbována ocelovými výztužnými tyčemi.

Pokud je výztuž v rohu železobetonového základového pásu nespojitá nebo je připojena nesprávně (aniž by se přenášely síly z výztužné tyče na tyč), pak nebude monolitickým základem jeden tuhý prostorový rám, ale soubor jednotlivých nosníků. V tomto případě se mohou v rozích základu tvořit trhliny, odlupování a delaminace betonu.

Zastavte hackování! Při zpevňování monolitického pásového základu se ve většině případů dělají maximální chyby při zpevňování rohů a opěr. V lidové stavební mytologii je nepřijatelná forma zpevňování rohů a křižovatek pomocí jednoduchý nitkový kříž konců výztužesvázaný pletacím drátem. Tento typ „výztuže“ je plný odštěpování základových vrstev po šířce a vytváření trhlin v rozích.

Co živí lidové mýtování v oblasti zpevnění rohů a napojení základového pásu?

V oblíbené knize profesora V.S. Sazhin „Základy nezakopávejte hluboko“ (M., 2003) ukazuje schémata vyztužení základových rohů sítěmi bez vazeb a bez kotvení výztužných tyčí v rozích základových pásů. Schémata z této knihy se rozšířila po rusky mluvícím stavebním prostoru. Při reprodukci těchto schémat v rozlehlosti populární konstrukce se však ztratily dva klíčové body: schéma profesora Sazhina popisuje výztuž nikoli jednotlivými podélnými výztužnými tyčemi, ale výztuž pomocí výztužné sítě o velikosti buněk 200 x 200 mm.

Na straně 38 jeho knihy v části 5.2 „Vyztužování základů“ čteme: „Vyztužování základů se provádí mřížkami instalovanými v horní a spodní části jejich částí.“ Kromě toho byl ve schématu výztužné jednotky pro rohový spoj „podle Sazhina“ přidán další prvek: diagonální výztuž pro vyztužení rohového spoje. Technologie popsaná v jeho knize se nevztahuje na vyztužení základu samostatnými podélnými tyčemi.

Bohužel schéma vyztužení základů profesora Sazhina prošlo „populárním kvašením“ a změnilo se v mytologizované schéma pro vyztužení rohů základů jednotlivými tyčemi pomocí banálních nitkových křížů spojených pletacím drátem.

Oblíbený omyl opakuje i vynálezce TISE R.M. Jakovlev ve své knize „Univerzální nadace. Technologie TISE“ (Adelant, 2006). Na straně 176 píše: „V rozích a spojích ve tvaru T mřížkové pásky se výztužné tyče protínají, aniž by byly navzájem spojeny.“ Přestože je vrták TISE dobrá věc a myšlenka piloty s rozšířením nosné části je správná a užitečná, tvrzení o volném průniku výztuže v pruhu mříže neodpovídá stavebním předpisům. Tato kniha však také obsahuje některé chyby týkající se vyztužení základu (chybějící spojení výztuže mezi pilotou a mříží).

Článek 8.3.26 SP 52-101-2003 „Betonové a železobetonové konstrukce bez předpínací výztuže“ (Moskva, 2004) definuje všechny známé způsoby spojování výztuže:

1. přeplátované spoje bez svařování:
   • s rovnými konci tyčí periodického profilu;
   • s rovnými konci tyčí se svařováním nebo instalací příčných tyčí podél délky překrytí;
   • s ohyby na koncích (háčky, poutka, smyčky); v tomto případě se pro hladké tyče používají pouze háčky a smyčky;
2. svařované a mechanické tupé spoje:
   • se svařováním armatur;
   • pomocí speciálních mechanických zařízení (spoje s lisovanými spojkami, závitové spojky atd.).

Tento seznam nezahrnuje spoj výztuže „volný nebo vázaný kříž“. „Nitkový kříž“ je tedy ve skutečnosti přerušením výztuže.

Zároveň SP 50-101-2004 „Projektování a montáž základů a základů budov a konstrukcí“ klade na základy následující požadavky:

Ustanovení 8.9. Prefabrikované monolitické a monolitické základy všech stěn musí být navzájem pevně spojeny a spojeny do systému příčných pásů.

Výztuž s mezerou v rozích neposkytuje tuhé spojení všech základových prvků. Požadavek na přítomnost alespoň dvou souvislých obrysů výztuže (nebo 1/6 všech obrysů, ale ne méně než 2) ve spodní řadě výztuže (zažívající tahové zatížení) nosníků (základů) vnějšího obrysu monolitu struktura budovy je také uvedena v odstavci 7.13.2.2 ACI 318-05 Strukturální integrita.

Zvažme správné možnosti schémat vyztužení pro rohy a křižovatky monolitického pásového základu. Obecným významem správné výztuže rohu je dodatečné kotvení (upevnění) výztuže pomocí ohýbaných prvků a napojení výztuže zón různého napětí v rohu základu (spojení vnitřní a vnější vrstvy betonové pásky). U tohoto typu výztuže jsou vázány pouze vnější tyče výztuže a svislá výztuž je umístěna pouze u vnějších tyčí. Vnitřní výztužné pruty v rohu se volně protínají. V oblasti rohového kotvení výztuže se příčná výztuž instaluje dvakrát častěji, než je doporučeno pro základový pás (½ ze ¾ výšky průřezu základového pásu, ale ne více než 25 cm).

SP 63.13330.2012 Betonové a železobetonové konstrukce. Základní ustanovení. Aktualizovaná verze SNiP 52-01-2003, bod 10.4.5 Uzlové spoje stěn v jejich průsečíkech, pokud není možné procházet vodorovnou výztuží stěn přes tuto spojku, by měly být zesíleny po celé výšce stěn s protínajícími se Svorky ve tvaru U, zajišťující vnímání koncentrovaných horizontálních sil ve stěnách uzlových spojů a také chránící svislé stlačené tyče v uzlových spojích od vybočení a zajištění ukotvení koncových částí vodorovných tyčí. Délka prvků ve tvaru U musí být alespoň 2násobkem šířky betonové stěny nebo základu.

Přečtěte si o standardních chybách při zpevňování základů monolitických desek

Pásový základ má nestandardní geometrii: jeho délka je desítkykrát větší než hloubka a šířka. Díky této konstrukci jsou téměř všechna zatížení rozložena podél pásu. Betonový kámen sám o sobě nemůže kompenzovat tato zatížení: jeho pevnost v ohybu nestačí. Pro zvýšení pevnosti konstrukce se používá nejen beton, ale železobeton – jedná se o betonový kámen s ocelovými prvky umístěnými uvnitř – ocelová výztuž. Proces pokládání kovu se nazývá vyztužení základových pásů. Není těžké to udělat vlastníma rukama, výpočet je elementární, schémata jsou známá.

Množství, umístění, průměry a stupeň vyztužení – to vše by mělo být uvedeno v projektu. Tyto parametry závisí na mnoha faktorech: jak na geologické situaci v místě, tak na hmotě budované budovy. Pokud chcete mít zaručeně pevné základy, je potřeba projekt. Na druhou stranu, pokud stavíte malou budovu, můžete se pokusit udělat vše sami, na základě obecných doporučení, včetně návrhu schématu výztuže.

Schéma vyztužení

Umístění výztuže v základovém pásu v příčném řezu je obdélník. A existuje pro to jednoduché vysvětlení: toto schéma funguje nejlépe.

Na pásový základ působí dvě hlavní síly: zespodu, v mrazu, tíhové síly, shora zatížení z domu. Střed pásku přitom není téměř zatížen. Pro kompenzaci působení těchto dvou sil se obvykle vyrábějí dva pásy pracovní výztuže: horní a spodní. Pro mělké a středně hluboké základy (do hloubky 100 cm) to stačí. U hlubokých pásů jsou vyžadovány již 3 pásy: příliš vysoká výška vyžaduje vyztužení.

Aby pracovní výztuž byla na správném místě, je fixována určitým způsobem. A dělají to pomocí tenčích ocelových tyčí. Nepodílejí se na práci, pouze drží pracovní výztuž v určité poloze – vytvářejí strukturu, proto se tomuto typu výztuže říká konstrukční.

Jak je vidět na schématu výztuže pásového základu, podélné pruty výztuže (dělníci) jsou svázány s vodorovnými a svislými podpěrami. Často jsou vyrobeny ve formě uzavřené smyčky – límce. Je snazší a rychlejší s nimi pracovat a design je spolehlivější.

Jaké armatury potřebujete

Pro pásový základ se používají dva typy tyčí. Pro podélné, které přenášejí hlavní zatížení, je požadována třída AII nebo AIII. Kromě toho je profil nutně žebrovaný: lépe přilne k betonu a normálně přenáší zatížení. U konstrukčních překladů se berou levnější tvarovky: hladké I. třídy AI tloušťky 6-8 mm.

V poslední době se na trhu objevila sklolaminátová výztuž. Podle výrobců má lepší pevnostní charakteristiky a je odolnější. Ale mnoho projektantů nedoporučuje jeho použití v základech obytných budov. Podle předpisů by to mělo být železobetonové. Vlastnosti tohoto materiálu jsou již dlouho známé a vypočtené, byly vyvinuty speciální výztužné profily, které přispívají k tomu, že kov a beton jsou kombinovány do jedné monolitické struktury.

Jak se bude beton chovat ve spojení se skelnými vlákny, jak pevně taková výztuž přilne k betonu, jak úspěšně bude tato dvojice odolávat zatížení – to vše není známo a nebylo studováno. Pokud chcete experimentovat – použijte prosím sklolaminát. Ne – vezměte železné kování.

Výpočet výztuže základových pásů svépomocí

Jakékoli stavební práce jsou standardizovány GOST nebo SNiP. Výjimkou není ani posilování. Je regulováno SNiP 52-01-2003 „Betonové a železobetonové konstrukce“. Tento dokument uvádí minimální množství požadované výztuže: musí to být alespoň 0,1% plochy průřezu základu.

Stanovení tloušťky výztuže

Protože pásový základ v řezu má tvar obdélníku, zjistí se plocha průřezu vynásobením délek jeho stran. Pokud má páska hloubku 80 cm a šířku 30 cm, bude plocha 80 cm * 30 cm u2400d 2 cm XNUMX.

Nyní musíte najít celkovou plochu výztuže. Podle SNiP by to mělo být alespoň 0,1%. Pro tento příklad je to 2,8 cm2. Nyní pomocí metody výběru určíme průměr tyčí a jejich počet.

Například plánujeme použít výztuž o průměru 12 mm. Jeho plocha průřezu je 1.13 cm 2 (vypočteno vzorcem pro plochu kruhu). Ukazuje se, že abychom mohli poskytnout doporučení (2,8 cm 2), potřebujeme tři pruhy (nebo říkají více „nití“), protože dva zjevně nestačí: 1,13 * 3 u3,39d 2 cm 2,8, což je více než 2 cm XNUMX doporučený SNiP. Tři nitě ale nelze rozdělit na dva pásy a zatížení bude výrazné na obou stranách. Proto jsou položeny čtyři, čímž je položena solidní míra bezpečnosti.

Abyste nezahrabali peníze navíc do země, můžete zkusit zmenšit průměr výztuže: počítejte pod 10 mm. Plocha této tyče je 0,79 cm2. Pokud vynásobíme 4 (minimální počet prutů pracovní výztuže pro páskový rám), dostaneme 3,16 cm 2, což je s rezervou také dost. Takže pro tuto verzi pásového základu můžete použít žebrovou výztuž třídy II o průměru 10 mm.

Přišli jsme na to, jak vypočítat tloušťku podélné výztuže pro pásový základ, musíte určit, jakým krokem instalovat vertikální a horizontální překlady.

Krok instalace

Pro všechny tyto parametry existují také metody a vzorce. U malých staveb je to ale jednodušší. Podle doporučení normy by vzdálenost mezi vodorovnými větvemi neměla být větší než 40 cm. Řídí se tímto parametrem.

Jak určit, v jaké vzdálenosti položit výztuž? Aby ocel nekorodovala, musí být zabetonována. Minimální vzdálenost od okraje je 5 cm.Na základě toho se vypočítá vzdálenost mezi tyčemi: svisle i vodorovně je o 10 cm menší než rozměry pásky. Pokud je šířka základu 45 cm, ukazuje se, že mezi dvěma závity bude vzdálenost 35 cm (45 cm – 10 cm = 35 cm), což odpovídá standardu (méně než 40 cm).

Pokud máme pásku 80 x 30 cm, pak je podélná výztuž umístěna jedna od druhé ve vzdálenosti 20 cm (30 cm – 10 cm). Vzhledem k tomu, že pro základy střední úrovně (do výšky 80 cm) jsou nutné dva výztužné pásy, je jeden pás od druhého umístěn ve výšce 70 cm (80 cm – 10 cm).

Nyní o tom, jak často dávat propojky. Tato norma je také v SNiP: krok instalace vertikálních a horizontálních obvazů by neměl být větší než 300 mm.

Všechno. Bylo vypočteno vyztužení základových pásů svépomocí. Mějte ale na paměti, že se nepočítalo s hmotou domu ani s geologickými podmínkami. Vycházeli jsme z toho, že z těchto parametrů se při určování rozměrů pásky vycházelo.

Rohová výztuž

Při návrhu pásového základu jsou nejslabším místem rohy a spojení stěn. V těchto místech jsou připojena zatížení z různých stěn. Aby došlo k jejich úspěšnému přerozdělení, je nutné výztuž správně obvázat. Stačí jej nesprávně připojit: tato metoda nezajistí přenos nákladu. Výsledkem je, že po určité době se v základu pásu objeví trhliny.

Aby se zabránilo této situaci, při zpevňování rohů se používají speciální schémata: tyč je ohnuta z jedné strany na druhou. Tento „přesah“ by měl být alespoň 60-70 cm. Pokud délka podélné tyče pro ohýbání nestačí, použijte svorky ve tvaru L se stranami také alespoň 60-70 cm. Schémata jejich umístění a upevnění výztuže jsou zobrazeny na fotografii níže.

Na stejném principu jsou zesíleny přilehlé stěny. Je také vhodné vzít výztuž s okrajem a ohnout ji. Je také možné použít svorky ve tvaru L.

Pozor: v obou případech je v rozích krok instalace příčných propojek poloviční. V těchto místech se již stávají dělníky – podílejí se na přerozdělování nákladu.

Vyztužení podrážky pásového základu

Na půdách s nepříliš vysokou únosností, na zvednutých půdách nebo pod těžkými domy se pásové základy často vyrábějí s podrážkou. Přenáší zatížení na velkou plochu, což dává základu větší stabilitu a snižuje množství sedání.

Aby se podrážka tlakem nerozpadla, je potřeba ji také vyztužit. Obrázek ukazuje dvě možnosti: jeden a dva pásy podélné výztuže. Pokud jsou půdy složité, se silnou tendencí k zimnímu pečení, lze položit dva pásy. U normálních a středních půd stačí jedna.

Výztužné tyče položené na délku fungují. Pokud jde o pásku, berou druhou nebo třetí třídu. Jsou umístěny od sebe ve vzdálenosti 200-300 mm. Jsou spojeny pomocí krátkých kusů tyčí.

Pokud podrážka není široká (tuhé schéma), pak jsou příčné segmenty konstruktivní, nepodílejí se na rozložení zátěže. Poté jsou vyrobeny o průměru 6-8 mm, ohnuté na koncích tak, aby zakrývaly extrémní tyče. Svázané se všemi pletacím drátem.

Pokud je podrážka široká (pružná), funguje i příčná výztuž v podrážce. Odolává pokusům země ji „zkolabovat“. Proto v této verzi používají podrážky žebrovanou výztuž stejného průměru a třídy jako podélná.

Kolik prutu potřebujete

Po vytvoření schématu vyztužení základových pásů víte, kolik podélných prvků potřebujete. Hodí se po obvodu i pod stěny. Délka pásky bude délka jedné výztužné tyče. Vynásobením počtem závitů získáte požadovanou délku pracovní výztuže. K výslednému údaji pak připočtěte 20 % – rezervu pro spoje a „přesahy“. Tolik v metrech budete potřebovat funkční armatury.

Nyní musíte vypočítat množství konstrukční výztuže. Zvažte, kolik křížových propojek by mělo být: rozdělte délku pásky podle kroku instalace (300 mm nebo 0,3 m, pokud dodržujete doporučení SNiP). Poté si spočítáte, kolik je potřeba vyrobit jeden jumper (přičtěte šířku výztužné klece s výškou a zdvojnásobte ji). Výsledný údaj vynásobte počtem propojek. K výsledku přidejte 20 % (pro spojení). To bude množství konstrukční výztuže pro vyztužení základového pásu.

Podle podobného principu zvažte množství, které je potřeba k vyztužení podrážky. Když to všechno dáte dohromady, zjistíte, jak velkou výztuž pro základ potřebujete.

Technologie pro montáž výztuže pro pásový základ

Po montáži bednění začíná svépomocné vyztužování základových pásů. Jsou dvě možnosti:

• Celý rám je smontován přímo v jámě nebo výkopu. Pokud je páska úzká a vysoká, je tak nepohodlné pracovat.
• Části rámu jsou připraveny v blízkosti jámy. Přenášejí se po částech a instalují se na určené místo a spojují je do jediného celku. Je pohodlnější pracovat tímto způsobem, kromě toho, že je velmi nepohodlné a obtížné přesunout spojené konstrukce z výztuže.

Obě možnosti nejsou ideální a každý řeší, jak to pro něj bude jednodušší. Při práci přímo ve výkopu musíte znát postup:

• Nejprve se položí podélné tyče spodního pancéřového pásu. Je třeba je zvednout 5 cm od okraje betonu. K tomu je lepší použít speciální nohy, ale kousky cihel jsou oblíbené u vývojářů. Výztuž je také vzdálena 5 cm od stěn bednění.
• Pomocí příčných kusů konstrukční výztuže nebo lisovaných obrysů se fixují v požadované vzdálenosti pomocí vázacího drátu a háku nebo vázací pistole.
• Dále jsou dvě možnosti:
  • Pokud byly použity obrysy ve tvaru obdélníků, horní pás se k nim okamžitě přiváže nahoře.
  • Pokud se při instalaci používají řezané kusy pro příčné propojky a vertikální stojany, pak je dalším krokem svázání vertikálních stojanů. Poté, co jsou všechny svázány, je uvázán druhý pás podélné výztuže.

  Existuje další technologie pro vyztužení pásového základu. Rám se ukazuje jako tuhý, ale u vertikálních stojanů je velká spotřeba tyče: jsou zaraženy do země.

  

  • Nejprve se zarazí svislé sloupky v rozích pásky a na spojích vodorovných tyčí. Regály by měly mít velký průměr 16-20 mm. Jsou nastaveny ve vzdálenosti nejméně 5 cm od okraje bednění, přičemž se kontroluje horizontální a vertikální, jsou zaraženy do země o 2 metry.
  • Poté se zatloukají svislé tyče vypočítaného průměru. Stanovili jsme krok instalace: 300 mm, v rozích a na křižovatce stěn je to polovina – 150 mm.
  • Podélné závity spodního výztužného pásu jsou přivázány k regálům.
  • Na křižovatce stojanů a podélných výztuh jsou svázány horizontální propojky.
  • Horní výztužný pás je svázán, který je umístěn 5-7 cm pod horním povrchem betonu.
  • Připevněné horizontální propojky.

  Nejpohodlnější a nejrychlejší je vyrobit výztužný pás pomocí předtvarovaných obrysů. Tyč je ohnutá a tvoří obdélník s danými parametry. Celý problém je v tom, že musí být vyrobeny stejně, s minimálními odchylkami. A to jich chce hodně. Pak už ale práce v zákopu postupují rychleji.

  

  Jak vidíte, vyztužení pásového základu je zdlouhavý a ne nejjednodušší proces. Ale zvládnete to i sami, bez pomocníků. Zabere to však hodně času. Je výhodnější pracovat společně se dvěma nebo třemi lidmi: jak pro přenášení tyčí, tak pro jejich vystavení.