Jak vypočítat tloušťku a vyztužení základové desky
Deskové základy jsou nejvíce žádané při stavbě domů z tepelně účinných materiálů: plynový a pěnobeton, dřevobeton, polystyrenbeton, keramické tvárnice. Ve snaze o vynikající tepelně izolační vlastnosti se jejich hustota snižuje, což nemá nejlepší vliv na jejich schopnost odolávat ohybovému zatížení. Deska je díky své velké podpěrné ploše nejstatičtější a navíc vhodná pro téměř každou půdu – odtud její oblíbenost. A protože mnoho developerů provádí samostatnou výstavbu bez návrhu, otázka výpočtu množství výztuže pro základovou desku je nejvíce zajímá.
Popis monolitického deskového základu
Plocha základové desky odpovídá ploše budovy podél os, někdy ji jen mírně přesahuje, aby bylo možné instalovat zateplený plášť. To odlišuje tento typ základů od ostatních a činí jej nejspolehlivějším z hlediska prostorové stability. Aby to však bylo zajištěno s ohledem na působící zatížení a pevnostní charakteristiky zeminy, musí být deska správně navržena.
V určitých případech je nutné zajistit nikoli plochou verzi, ale žebrovanou, přičemž žebra mohou směřovat dolů i nahoru. První možností je tradiční typ žebrované desky. Smyslem jeho práce je, že zemina nacházející se mezi žebry se pod tlakem stavby zhutňuje a uvádí do provozu synchronně s vodorovnou částí konstrukce – to umožňuje zmenšit tloušťku betonu. Ohybový moment nastává ve středu desky, ve které je vždy podélně umístěno mezilehlé žebro, takže horní zónu je třeba intenzivněji vyztužit.
Na sesedacích půdách nejlépe funguje deska s žebry nahoru. Položením monolitické podlahy na ně získáte železobetonový základ krabicového průřezu, který ideálně odolává nerovnému sedání. Pokud na místě nejsou žádné takové problémy, používá se tato verze desky při stavbě domů z pórobetonu s nízkou hustotou, u kterých je jakýkoli pohyb základny plný praskání.
Deska s žebry nahoru pro pórobetonové stěny
Za prvé, je to výhodné, protože žebra v tomto případě hrají roli soklu a umožňují zvýšit úroveň podlahy prvního patra výše. Pokud nejsou problémy s poklesem půdy, podlaha suterénu není monolitická, ale trámová, což umožňuje přístup k potrubí umístěným pod podlahou v případě potřeby opravy. Protože je v žebrech přídavná výztuž, lze vodorovnou část desky navrhnout i s menší tloušťkou.
Přirozeně se v každém případě výpočet výztuže pro základ desky provádí individuálně a zde nemůže existovat žádný obecný recept. Pokud nejsou uvedena nějaká obecná doporučení, na kterých je ve skutečnosti založen princip fungování online kalkulačky.
Výhody a nevýhody
Konstrukce každého typu kamen má své vlastní důvody, ale obecně je seznam výhod a nevýhod tohoto designu následující:
| Pros | Zápory |
| Hlavní výhodou deskových základů je jejich vysoká únosnost a možnost výstavby ve složitých hydrogeologických podmínkách včetně vysoké hladiny spodní vody. | Vysoká spotřeba materiálu. |
| Za předpokladu správného výpočtu s přihlédnutím k vlastnostem zeminy je vyloučeno naklánění a možnost nerovnoměrného sesedání. | Vysoká cena ve srovnání s mělkými páskami a mřížemi na tyčích. |
| Žebrovaná konstrukce umožňuje šetřit beton, ale velmi důležitý je správný výpočet výztuže. | Pokud jsou výztužná žebra, musí být bednění vytvořeno dvakrát. |
| Pokud je deska povrchová, lze stěny pokládat bez soklu. V tomto případě bude těleso desky současně sloužit jako podklad. | Není možné vyplnit žebra současně s deskou, takže vytvoření žebrového základu zabere více času. |
| Při stavbě domu se suterénem nebo přízemím hrají roli vzestupných žeber stěny. V tomto případě je tento typ desky jediný možný a dodává zapuštěné části domu ideální tuhost. | Teoreticky lze desku instalovat na nerovný terén, ale v praxi to nikdo nedělá, protože je to drahé a technicky náročné. |
| Pokud není suterén potřeba, vždy existuje možnost vyrobit desku v nezakopané verzi, což výrazně ušetří výkopové práce. | Nejnáročnější je deska s krabicovitým průřezem: ve formě mísy s monolitickým stropem. Ale to je nejspolehlivější základ pro poklesové půdy. |
| Kombinací desky se základovými pasy (zespodu nebo shora) je možné snížit tloušťku vodorovné části a tím ušetřit na množství litého betonu. | Vstupy pro komunikace, elektřinu a slaboproudé vedení jsou vedeny pod deskou, v písčité podložní vrstvě a za provozu k nim není přístup. Profesionální návrh je proto povinný a musí zajistit záložní vedení pro případ poruchy hlavního potrubí. |
| Vzhledem k plošnému uspořádání monolitu a jeho malé tloušťce je spotřeba řeziva na bednění minimální. |
Základem je podpora jakéhokoli objektu, jehož síla určuje jeho životnost. Vyztužení základové desky ocelovými tyčemi je považováno za nejjednodušší a nejúčinnější možnost zvýšení životnosti základu. Tato technologie je velmi oblíbená při stavbě monolitických konstrukcí vystavených značným ohybovým silám, které mohou snadno zničit jednoduchý beton, který nemá základnu kovového rámu.
Potřeba posílení
Nezbytným prvkem desky je výztužná klec. Někteří stavitelé tuto práci nedělají, protože věří, že betonová konstrukce může nezávisle odolávat zatěžovacím silám. Chcete-li přesně vědět, proč je vyžadováno vyztužení základové desky, musíte si prostudovat problematické problémy řešené tímto prvkem:
- rámová základna dodává základu dodatečnou pevnost a umožňuje mu odolat většímu zatížení ve srovnání s běžnými cementovými deskami;
- jednoduchý beton snese tlak, ale špatně snáší ohyb. Ocelové výztužné tyče zabraňují ohýbání desky v důsledku nerovnoměrného zatížení, což snižuje riziko částečného smrštění konstrukce;
- Výztuž základové desky neumožňuje její deformaci během procesu bobtnání a pohybu složení zeminy. Je třeba poznamenat, že zesílený základ se nebojí náhlých změn teploty a účinků zemní vlhkosti.
Výztužná klec zvyšuje životnost nejen základu, ale i celého zařízení. Výroba rámů je regulována SNIP, která specifikuje základní požadavky a rozměry tyčí.
Základní schémata výztuže
Při zpevňování základové desky je schéma výztuže vypracováno v přísném souladu s technologií.
V případě potřeby může toto schéma zahrnovat nerovnoměrné rozložení tyčí. Místa, kde se plánuje osazení nosných vnitřních příček a sloupů (tlakové zóny), podléhají dodatečnému vyztužení.
Výztuž se pokládá v jedné vrstvě, pokud tloušťka desky nepřesahuje patnáct centimetrů. V ostatních případech se doporučuje instalovat výztužnou klec.
Výpočty pro základ deskových pilotů se provádějí samostatně s přihlédnutím k umístění podpěr pilot a materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. V každém případě výztuže desky se výkres vypracuje podle předběžných výpočtových údajů.
Parametry desky
Na konkrétním příkladu navrhujeme zvážit hlavní součásti základové konstrukce. Představte si mřížku s identickými buňkami a konstantním rozestupem mezi pruty výztuže. Podle vypočtených údajů o zatížení by interval mezi tyčemi měl být od dvaceti do čtyřiceti centimetrů.
Jak vyplývá z pravidel stavebních předpisů, vzdálenost mezi tyčemi by neměla přesáhnout jeden a půl násobek tloušťky základny.
Nejčastěji se výztuž pokládá ve dvou řadách, jejichž spojování je zajištěno svislými tyčemi. Vzdálenost mezi tyčemi by se měla rovnat rozteči hlavní kovové konstrukce. Výztuž na koncích desky se provádí příchytkami ve tvaru U, jejich minimální délka se rovná dvěma parametrům tloušťky podkladu.
Všechny řady musí být překryty tyčovou páskou, aby bylo zajištěno spolehlivé vnímání točivého momentu na okrajích základu a aby bylo možné ukotvit konce podélných tyčí.
Celý rám je zapuštěn do betonové směsi dva až tři centimetry na každé straně. Pokud tato podmínka není splněna, proces koroze kovu se urychluje, což způsobuje destrukci základny.
Děrovací zóny
V podpěrných bodech svislých konstrukcí jsou tyče rozmístěny se zmenšeným stoupáním výztuže. Pokud jsou tyče rozmístěny po celé šířce základové desky v krocích po dvaceti centimetrech, pak se v místech umístění příček doporučuje tuto vzdálenost snížit na deset. Tím se zabrání vzniku trhlin a promáčklin.
Pokud je spojovací bod na monolitické stěně suterénu, pokládka se provádí do hloubky odpovídající výšce rozestavěné místnosti. V tomto případě jsou základny vázány na stěny.
Při zpevňování monolitického základu by měly být rámové prvky desek a stěn svázány dohromady. Při betonáži podkladu je nutné ponechat části svisle uložených prutů, které později fungují jako spojovací články. Takové konce jsou spuštěny do základny, okraje jsou ohnuty na úrovni dvou rozměrů výšky desky, poté jsou přivázány k hlavnímu rámu.
Výběr výztužného materiálu
Ve stavebnictví se používají tři typy výztuže:
- A 240 – s hladkým povrchem. Provádí vyztužení ve vertikálních rovinách. Nepoužívá se ke zpevnění monolitických desek;
- A 300 – průměr je deset až dvanáct milimetrů. Tyče mají zářezy ve formě kroužků;
- A 400 – tyče s profilem ve tvaru půlměsíce. Pracovní průměr je zvětšený, vynikající pro vyztužení silných základových desek.
Před provedením výztuže by měl být stanoven optimální průřez kovových tyčí. Výztužná síť je tvořena dvojicí vrstev, její prvky jsou umístěny v pravém úhlu k sobě. Spodní a horní část jsou spojeny svorkami.
Zadáním tloušťky betonu můžete určit průměr výztuže procházející jedním směrem. Mělo by dosahovat 0,3 % celkové plochy desky.
Pokud je jedna strana základu menší než tři metry, stačí použít desetimilimetrovou výztuž. Silnější desky jsou vyztuženy pruty o průřezu dvanáct milimetrů. Maximální procento vyztužení u velkých desek dosahuje čtyř centimetrů.
Výpočet průměru a množství výztuže
Průřez výztužného materiálu použitého ke konstrukci vyztuženého pásového monolitického základu je považován za důležitý ukazatel a měl by být stanoven předem.
Existuje na to určitá technika:
- délka desky se vynásobí její výškou, aby se určil její průřez;
- vypočítá se přípustný průměr tyče, pro který by měl být průřez desky rozdělen ukazatelem minimální výztuže (v procentech);
- je určena plocha tyčí v řadě;
- Na základě údajů o délce desky a rozteči výztužných prutů se určí jejich minimální hodnota průřezu.
S údaji o průřezu tyče. Jeho průměr lze specifikovat v aktuálním GOST 5781.
Pro výpočet množství výztuže potřebné pro výztuž použijte jednoduchý diagram.
Při znalosti parametrů desky jsou rozděleny hodnotou standardní buňky, aby se vyjasnil počet tyčí. K výslednému číslu se přidá další tyč.
Pro získání rámové sítě bude nutné položit příčný výztužný materiál, takže výsledná hodnota je dvojnásobná.
Rám se skládá ze dvou řad, takže konečný výsledek se opět zdvojnásobí a získáme požadovaný počet tyčí.
Ocelové tyče jsou zpravidla dodávány v šestimetrových délkách, takže lze snadno určit, kolik běžných metrů materiálu bude potřeba.
Svislé spojovací prvky jsou definovány podobně. Pro objasnění délkového parametru spojovacího prvku je nutné znát výšku desky, od které se odečítají dvě vzdálenosti oddělující konce výztuže od horní a spodní plochy. Zbývá jen vypočítat celkovou délku, sečíst všechna data a získat konečný výsledek.
Výroba pletiva a rámu
Již víme, jak vypočítat tloušťku a vyztužení základové desky. Nyní pojďme zjistit, jak správně vyrobit ocelový rám nebo uvázat pletivo.
Jsou známy dva způsoby spojování prutů – ruční pletení a svařování. Pro vázání se používá drát o průměru dva až tři milimetry. Navíjení se provádí ručně nebo se používá speciální zařízení, které pomáhá navíjet prut. Možnost je obtížná, ale spojení je spolehlivé.
Hotová oka se instalují rychle a snadno než u ručního pletení. Existuje jedna nevýhoda – výběr správných typů a velikostí někdy způsobuje určité potíže.
Pokud jsou spoje ocelových čepů provedeny svařováním, jsou rohové oblasti a místa, kde se plánuje výstavba masivních stěn, spojeny pomocí pletacího drátu.
Svařovací jednotka se používá zřídka, protože vytváří tuhé a nepohyblivé spoje, což má negativní dopad na kvalitativní charakteristiky monolitického základu. Při svařování se kov taví, což snižuje jeho pevnost.
Pokládka výztuže
Jak správně vyztužit základovou desku?
Při pokládání výztužného rámu do konstrukce bednění je nutné vše spočítat tak, aby se každá tyč po dokončení zalití betonem překryla dvou až třícentimetrovou vrstvou malty. Pro dodržení požadovaných vzdáleností se používají speciální svorky z plastu nebo kovové spojovací prvky.
Pokud jsou délky tyčí menší než šířka základu, provede se přesah, jehož délka by měla být více než čtyřicet průměrů pracovní tyče.
Pokud se práce na vyztužení desky o tloušťce 300 mm provádějí v předem vybudované jámě, zkrátí se doba instalace a instalace se snadno provede na správném místě. Je pravda, že existuje určitá nevýhoda – existuje riziko poškození zhutněného polštáře nebo hydroizolační vrstvy.
Vyztužení základové desky žebry se doporučuje provést následovně:
- namontovaná spodní řada je umístěna na podpěrách;
- probíhá instalace příčných tyčí;
- Horní řada je sestavena, spojení se sloupky a spodní pás jsou provedeny pletacím drátem.
Základní chyby instalace
Aby základ získal potřebné vlastnosti a chránil jej před zničením, je nutné přísně dodržovat technologii výztuže. Nezkušení stavitelé zpravidla dělají běžné chyby:
- Nenatahujte polyethylenový materiál přes litý betonový roztok. Výkvět vytéká a na povrchu se objevují praskliny;
- Po naplnění polštáře pískem a drceným kamenem mnozí zanedbávají jeho zhutnění. Základ se smršťuje a tvoří se trhliny;
- na instalovaném bednění nejsou trhliny, kterými protéká maltová směs, utěsněny, což vede ke vzniku nerovností;
- špatná izolace desky od povrchu půdy povede k předčasnému zničení základu a restaurátorské práce budou poměrně drahé;
- Je chybou používat kameny jako rozpěrky;
- během instalačních prací jsou výztužné tyče upevněny ve vrstvě půdy, kov koroduje a rychle se zhroutí;
- Před položením základu se nenalévá polštář pískové drcené kamenné směsi, což snižuje pevnost desky. Další typickou chybou je, že na konstrukci polštáře se používá pouze drť, ale minimální procento obsahu písku v polštáři pod základovou deskou před jejím vyztužením by mělo být do čtyřiceti;
- rozteč tyčí pletiva přesahuje přípustnou maximální hranici čtyřiceti centimetrů, nebo vůbec neodpovídá vypočteným údajům o účincích zatížení;
- na straně konců výztuže není žádná ochranná vrstva betonové malty a kov je předem vystaven korozi;
- Pod instalací stěn a sloupů nejsou žádné svislé výztužné tyče a zatěžovací síly jsou rozloženy nerovnoměrně.
Toto jsou nejzávažnější chyby, které mohou mít jednoznačně negativní dopad na výkonnost nadace. Existují také více nezřejmých funkcí, o kterých vám mohou říci pouze zkušení specialisté.