Zesílení základů vlastníma rukama. Jemnosti práce a zařízení

Vyztužení monolitického základu: 7 naléhavých problémů

Vytvoření železobetonového základu pro stavbu soukromého domu se zdá docela jednoduché. Ale jak ukazuje praxe, v této fázi nezkušení (nebo bezohlední) stavitelé často dělají vážné chyby, které je téměř nemožné později napravit. Pokud se nepustíte do problematiky správného návrhu, stále je zde spousta problémů: špatně zvolen poměr voda-cement, je použita příliš nízká hustota výztuže, nedochází k vibracím položené směsi, požadavky na doba odbedňování se ignoruje, neprovádějí se operace na ochranu a péči o beton během doby zrání.

V této publikaci se pokusíme „zapracovat na chybách“ týkajících se vyztužení monolitického základu. Článek pomůže začínajícímu staviteli neztratit ze zřetele hlavní úskalí a zákazník pomůže sledovat velmi důležité skryté práce.

Monolitická základová deska

Výztuž monolitické desky

1. Proč vůbec vyztužovat betonový základ?

Možná se někomu může zdát otázka triviální, ale přesto pokušení ušetřit na kovu někdy budoucího majitele domu přemůže. Výsledky takového rozhodnutí jsou vždy katastrofální.

Jakýkoli základ je zatížená konstrukce. Shora na něj tlačí hmota celé stavby. Ale kupodivu určité síly působí na monolit i zespodu. Jedná se o takzvané „mrazové zvedání“, které v zimě, když půda zmrzne a expanduje, jakoby „tlačí“ základ na povrch. Čím je stavba lehčí a čím více se půda nadzvedává, tím je základ náchylnější k vytlačení (proto se nedoporučuje nechávat základy přes zimu nezastavěné).

Zatížení základové konstrukce je vícesměrné a nerovnoměrné díky přítomnosti otvorů ve zdech, kvůli asymetrii konstrukcí, kvůli složitému složení zeminy pod konstrukcí. Nejzranitelnější jsou např. vnější rohy a spoje ve tvaru T v základovém systému. Proto kromě jednoduchého stlačení (které cementový kámen snáší dokonale) je monolit vystaven složitějším vlivům: natahování, ohýbání, kroucení atd. A zde se může lámat ztvrdlý beton, který nemá potřebnou plasticitu. Problém destrukce zde není ani okamžitý, ale spíše „únava“, která se časem hromadí.

Ocel na rozdíl od kamene dobře odolává roztahování a ohýbání. Elastická armovací tyč umístěná uvnitř betonu dodává železobetonovému výrobku chybějící vlastnosti. Přilnutím k betonu po celé délce armovací klec přerozděluje zatížení. Kov a kámen se vlastně doplňují.

Schéma řezu základové výztuže

2. Jaký materiál použít k vyztužení základu?

Není to tak dávno, co se při vytváření monolitů začala používat kompozitní výztuž. Oblíbenou klasikou však z řady důvodů zůstává ocelová tyč z oceli válcované za tepla s modulem pružnosti asi 200 kPa, vyrobená v souladu s GOST 10884-94 (Ocel pro železobetonové konstrukce).

Výztuž pro zpevnění základu může být hladká nebo vlnitá. Ten díky svému „proměnlivému průřezu“ mnohem lépe přilne k cementovému kameni, a proto se používá jako hlavní tyč. A hladké tyče se nejčastěji používají k vytvoření potřebné prostorové konfigurace rámu.

To znamená, že výztuž v monolitu se obvykle dělí na:

• Pracovní (plní základní silové funkce).
• Montáž nebo rozvod (slouží k sestavení rámu, přerozděluje zatížení mezi všechny pracovní tyče).

Pro vytvoření pracovních závitů výztužného rámu se obvykle používá materiál třídy A2 se šroubovými žebry nebo materiál A3 s podélnými žebry a z nich vybíhajícími srpovitými nebo prstencovými zářezy. Ale výztuž třídy A1 (podle GOST 5781) jsou pouze hladké válcované výrobky, které jsou prezentovány ve formě tyče nebo cívky, pokud průměr nepřesahuje 12 mm.

Průřez výztuže se volí v závislosti na předpokládaných zatíženích, konfiguraci základu a zvoleném schématu výztuže. Je zřejmé, že je vhodné provést technické výpočty, ale lze oznámit přibližné údaje. Takže pro malý jednopatrový dřevěný rámový dům je základ vyztužen tyčemi o průměru 10-12 mm, ale kamenná budova s ​​velkými rozměry bude vyžadovat použití výztužných nití o průměru nejméně 14-16 mm. .

Pro montáž rámu (jako montážní výztuž) se nejčastěji používá hladký materiál třídy A1 o průměru 6 mm, příležitostně 8 mm. Mimochodem, nic nebrání použití vlnité výztuže vyšší třídy pro tyto účely, vyrábí se také v malých sekcích.

Typy vlnitých tvarovek
Minimální standardní průměry výztuže

3. Jaká je optimální hustota výztuže?

Hustota zásypu (neboli hustota výztuže) je jednou z hlavních charakteristik železobetonových výrobků obecně a monolitických základů zvláště. Odhaduje se jako procento plochy podélných pracovních závitů výztuže k ploše betonu. Montážní příčné prvky se zde neberou v úvahu.

Podle SP 52–101–2003 (Příručka pro navrhování betonových a železobetonových konstrukcí z těžkého betonu bez předpínací výztuže) musí být celkový průřez všech pracovních výztužných prutů nejméně jedna desetina procenta příčného průřezu. – průřezová plocha nadace. Maximální hustota balení, zaručující spolehlivost železobetonového monolitu, může dosáhnout 0,3 procenta.

Ukazuje se, že máme možnost v určitých mezích manévrovat průřezem pracovních tyčí a jejich počtem. Nesmíme ale zapomenout na požadavky na správné uložení výztužných závitů v konstrukci. Je zřejmé, že není možné nahradit 4 závity z 12 mm tyče 2 závity výztuže o průměru 16 mm, ačkoliv hustota plnění bude matematicky srovnatelná.

4. Jak umístit výztuž do základu?

Deskové základy mohou být vyztuženy mřížkou se čtvercovou buňkou v několika vrstvách. A u základových konstrukcí pásových, sloupových, mřížových nebo pilotových základů se z jednotlivých prutů sestavuje prostorový skelet.

Železobetonový základ se čtvercovým/obdélníkovým průřezem, jak jsme uvedli výše, je vystaven velkým ohybovým a tahovým zatížením současně z různých stran. Pro odstranění trhlin musí být výztuž co nejblíže k plochám monolitu, proto je vždy jedna pracovní tyč umístěna v rozích průřezu pásového nebo sloupového základu. To znamená, že v rámu jsou použity minimálně 4 závity výztuže v oblasti každé hrany.

S rostoucími rozměry železobetonového výrobku je však nutné instalovat i mezilehlou výztuž. Faktem je, že mezi závity výztužné klece by neměla být vzdálenost větší než 400 mm – to je uvedeno ve všech průmyslových konstrukčních manuálech. Tzn., že pokud máme mělce zakopaný pásový základ o průřezu např. 500X300 mm, tak se rám bude skládat ze 4 tyčí. A pokud je průřez základu například 600X300 mm, budete muset použít 6 tyčí: 3 vrstvy po 2 kusech.

Pokud jde o konstrukční prvky (mohou to být jednotlivé tyče nebo „svorky“, což jsou obdélníkové „kroužky“), měly by být umístěny alespoň každých 60 centimetrů.

Schéma pokládky výztuže

Výztuž je položena a připravena k zalití

Co je povinná ochranná vrstva a jak ovlivňuje umístění výztuže?

Již jsme zjistili, že výztuž by měla být co nejblíže vnějším rovinám monolitu, zde funguje co nejefektivněji. Mezitím existují přísná omezení na přípustnou vzdálenost mezi výztužnou klecí a vnějšími povrchy základu. Výztuž nesmí být umístěna příliš blízko povrchu, jinak hrozí poškození oceli korozí (beton je přece do jisté míry propustný pro vodu).

Kromě toho, aby rám v monolitu efektivně fungoval, jako jeden celek s cementovým kamenem musí být každá tyč ze všech stran spolehlivě přilepena k betonu. Proto je opět velmi důležité udržovat ochrannou vrstvu.

V číslech pro základovou konstrukci zakopanou v zemi to vypadá takto (SNiP 2.03.01-84):

• Pokud je základ nalit bez přípravy betonu, měla by být ochranná vrstva více než 70 mm ode dna.
• Pokud je základ nalit pomocí betonového přípravku, pak by ochranná vrstva pod ním neměla být menší než 35 mm. Stejná vzdálenost je zachována nahoře a po stranách monolitu.

Další otázkou je, jak dané vzdálenosti v praxi udržovat. Za tímto účelem jsou pod spodními tyčemi výztužné klece instalovány obložení požadované velikosti („skřípky“, „svorky“). Běžný stavební odpad, jako jsou rozbité cihly, není vhodný, protože při pokládání a vibrování hmoty těžkého betonu může rám takové podložky zlomit a prověsit. Jako poslední možnost můžete použít kusy odolného tvrzeného betonu, ale nejlepší je použít speciální plastové výrobky, které jsou upevněny na tyče různých průměrů.

Pro vytvoření ochranné vrstvy mezi výztuží a bednicím panelem existují také továrně vyráběné polymerové „trhliny“ (nazývají se také „rozpěrky“). Zde je však také dovoleno použít vodorovné uvolnění kovových tyčí, které při dosednutí na bednění zajistí správné umístění rámu, resp. ochranné vrstvy betonu.

Stavba nadace je jednou z hlavních fází výstavby, na které do značné míry závisí trvanlivost domu. Konstrukce vydrží mnoho let, pokud je pod ní spolehlivý a pevný základ. V soukromé bytové výstavbě se obvykle používá železobetonový základ, pásový nebo monolitický, do kterého je zapuštěna ocelová výztuž. Takové konstrukce mají vysokou pevnost a nosnost, poskytují domu maximální stabilitu a jsou poměrně jednoduché na výrobu.

Vyztužení betonového základu je povinné, bez ocelových prvků nebude beton schopen kompenzovat všechna zatížení působící na základ.

Příprava na práci

Před vybudováním základu je třeba provést výpočet, který umožní pochopit, jaké rozměry bude mít základ, kolik a jaký průměr je potřeba výztuže. K tomu se shromažďují počáteční data a počítá se zatížení, což znamená dlouhodobé a krátkodobé účinky hmotnosti na základ. Přitom se berou v úvahu naprosto všechny možné dopady – hmotnost stěn, příček, stropů, střech a dalších trvalých konstrukcí domu. Dočasné zatížení může být od lidí, nábytku a sněhové pokrývky, je třeba s nimi také počítat.

Je poměrně obtížné provést kompletní inženýrský výpočet základu, protože to vyžaduje geologické průzkumy, které vyžadují použití specializovaných nástrojů. Umožní vám zjistit vlastnosti půdy, hladinu podzemní vody, klimatické podmínky a další faktory, které mohou strukturu ovlivnit. V soukromé bytové výstavbě však není zatížení budov tak vysoké jako u vícepodlažních budov, takže se můžeme omezit na obecná doporučení. U malých budov s nízkou hmotností je základ postaven podle přibližných výpočtů. Lze je provést pomocí specializovaných kalkulaček, obvykle umístěných na webových stránkách velkých stavebních společností.

V tomto případě jsou dodržována následující pravidla:

• Základ základny je položen pod hloubkou mrazu půdy. Tento parametr je pro každý region individuální, lze jej objasnit pomocí odpovídající mapy uvedené ve starém SNiP 2.01.01-82 (není zahrnuta v nových pravidlech z roku 1999).
• Základ je uspořádán tak, aby hmota konstrukce byla rovnoměrně rozložena po zemi. Pokud v tomto ohledu nejsou problémy s monolitickým základem, pak je při výstavbě železobetonového základového pásu nutné vzít v úvahu stabilitu a vlastnosti půdy. V případě pohyblivých zemin se jeho šířka zvětší nebo se na základně vytvoří železobetonová „podrážka“.
• Jakýkoli betonový základ musí být vyztužen. Ocelová výztuž namontovaná uvnitř betonu kompenzuje ohybové účinky a poskytuje mu dodatečnou bezpečnost.

Výztužné práce se provádějí přísně v souladu s normami a předpisy SNiP 52-01-2003, které upravují typ, tloušťku a počet ocelových tyčí, minimální vzdálenost mezi nimi a další konstrukční prvky.

Základní zásady

Bez ohledu na typ základu musí obsahovat výztuž, jejíž celková plocha zabírá nejméně 0,1% jeho průřezu. Jak ukazuje praxe, pro většinu soukromých domů jsou optimálně vhodné pracovní tyče o průměru 10 mm (pro stranu do 3 metrů) nebo 12 mm (nad 3 m). Je možné více, ale v tomto případě budou náklady na materiály výrazně vyšší.

Pro svorky, které se používají ke spojení horních a spodních výztužných tětiv, se obvykle volí tyče o rozměru 6-8 mm.

Výztužný rám je vyroben pouze z vlnitých tyčí (prstencový, půlměsíc nebo smíšený profil). Tyče s hladkým povrchem se nedoporučují používat ani pro svorky. Při posilování se dodržují následující pravidla:

• Výztuž je umístěna tak, aby byla rovnoměrně rozložena. Mezera mezi tyčemi v pásu by neměla být větší než 400 mm. Krok instalace svorky je až 300 mm. Ale také byste neměli tyče umisťovat příliš často: za prvé se vyplýtvá spousta materiálu a za druhé mohou nastat problémy s litím betonu. Výplň se zasekne v mezerách.
• Pro pracovní výztuž se používají ocelové tyče třídy ne nižší než A400 (A-III), pro svorky se doporučuje zvolit A300 A-II.
• Tyče jsou svázány žíhaným drátem o průměru 0,8-1,4 mm. Způsob pletení se doporučuje použít pro všechny typy základů. Svařování je zde nepřípustné, protože oslabuje konstrukční pevnost rámu.
• Při instalaci výztužné sítě nebo rámu je nutné zajistit, aby všechny konstrukční prvky po zalití byly „zapuštěny“ do betonu a nebyly blízko země nebo do ní zapíchnuté. Pro běžnou ochranu kovu před korozí vnějších vlivů stačí betonová vrstva 25-30 mm na všech stranách.
• Pokud délka tyče nestačí pokrýt celou délku rámu, druhá tyč se překryje. Tupé spoje nejsou povoleny. Přesah musí být minimálně 20 průměrů použité tyče (ale ne méně než 25 cm) u pásového základu a minimálně 40 průměrů u monolitické desky. V tomto případě bude zatížení rovnoměrně rozloženo mezi všechny prvky.
• V každém základu jsou nejproblematičtější místa, která jsou vystavena zvýšenému zatížení. Jedná se o rohy, spoje nosných stěn a pilíře. Aby byla zajištěna rezerva bezpečnosti, je v konstrukci vyžadována další výztuž. Svorky v tomto případě fungují jako pracovní výztuž, takže jejich montážní krok je poloviční. V rozích je tyč ohnutá s přesahem nejméně 0,6-0,7 m.

Kov je lepší ohýbat za studena, bez použití foukače, aby nedošlo ke snížení kvality materiálu. Pokud délka tyče nestačí, použijte svorku ve tvaru L, jejíž každá strana musí být také alespoň 60-70 cm. Spoje přepážek se zpevňují stejným způsobem.

Před prací se doporučuje nejprve vypracovat schéma výztuže s uvedením všech velikostí, použitých tyčí a jejich průměrů, spojů, výztuh atd. To zjednoduší výpočet potřebného množství materiálů. Při výpočtu se doporučuje přidat 10-15% „do rezervy“.

Vlastnosti pásového základu

Nejčastěji se v soukromé bytové výstavbě používá pásový základ, což je uzavřený obrys po celém obvodu budovy s větvemi pod moly. Jeho stavba je mnohem levnější, staví se snadněji a rychleji a nevyžaduje velké množství stavebního materiálu ani použití specializovaného zařízení.

Hlavní konstrukční rys pásového základu: má malou hloubku a šířku, zatímco délka železobetonového pásu může dosáhnout několika desítek metrů. Toto provedení je vystaveno především zatížení od hmotnosti domu a od mrazového nadzvedávání půdy v zimě, takže pro konstrukci o výšce cca 60-80 cm stačí dva výztužné pásy – nahoře a dole , vyztužený svorkami.

U hluboko položených pásů (nad 100 cm) bude potřeba nainstalovat tři řady. Pracovní pásy jsou svázány horizontálními a vertikálními propojkami. To vám umožní zajistit tyče v požadované poloze a také rozložit část zatížení v kloubech.

U domů na zvednutých půdách nebo velkých budov se pásové základy zhotovují s podrážkou, která rozložením zátěže na větší plochu poskytuje základu vyšší stabilitu a snižuje riziko výrazného sedání. Také je třeba jej po délce vyztužit jednou nebo dvěma řadami pracovní výztuže, spojenými svorkami s hlavním rámem.

Monolitická deska

Monolitický základ je pevná železobetonová deska, vyrobená striktně podle SP 63.13330.2012. Takové struktury poskytují nejspolehlivější podporu pro dům. Mají však jednu významnou nevýhodu: nízkou pevnost v ohybu nebo v tahu, ke které dochází při nerovnoměrném zatížení. Tento problém může vyřešit zapuštění ocelové výztuže do betonu.

Na hlavní ploše se výztuž betonového monolitu provádí rovnoměrně. Při tloušťce desky do 150 mm se výztuž montuje ve formě mřížky s identickými buňkami, rozteč prutů je 200-400 mm. U monolitů o výšce 150 mm a více je kovový rám vytvořen ze dvou nebo tří řad tyčí spojených svorkami. V místech zvýšeného zatížení musí být provedeno vyztužení:

• Tam, kde se budou osazovat nosné příčky, se tyče pokládají dvakrát častěji, se zkrácenou roztečí.
• Na koncích je základ vyztužen tyčemi ve tvaru U, jejichž délka je minimálně dvojnásobkem tloušťky desky.
• Pokud plánujete v domě postavit suterén, musí být rámy základny a stěn domu spojeny. To se provádí pomocí svislých tyčí, tzv. releasů. Tyče jsou na konci ohnuty do pravého úhlu do dvou výšek desky a přivázány k základovému rámu.

Montáž rámu z výztuže je nutné provádět opatrně, aby nedošlo k poškození hydroizolačního materiálu a zhutněného pískového lože.

Technologie výroby zesíleného rámu

Výztuž se provádí po instalaci bednění. V tomto případě lze rám okamžitě sestavit na místě. Nebo připravte oddělené části vedle sebe a spojte je v příkopu nebo jámě. Jakou možnost zvolit, závisí na typu základu, jeho hloubce a podmínkách staveniště. Například je jednodušší instalovat síť pod monolit na místě, zatímco rám pod vysokým úzkým pásem lze instalovat samostatně.

Instalace rámu se provádí v následujícím pořadí:

• Nejprve se nainstalují pracovní tyče spodního pásu a zvednou je o 5 cm pomocí podpěr nebo běžných cihel.
• Nainstalujte příčné tyče nebo předem vytvarované obrysy a zajistěte je v požadované poloze žíhaným drátem pomocí pistole nebo háčku nebo dokonce obyčejných kleští.
• Horní část je sestavena a spojuje ji se zbytkem konstrukce.

Je docela možné zvládnout všechny výše uvedené práce samostatně, ale je lepší použít dva nebo tři lidi.

Jaký přípravek použít

Někteří výrobci dnes nabízejí sklolaminátovou výztuž z odolného plastu o průměru 4-18 mm a délce až 12 m. Tvrdí, že její vlastnosti jsou srovnatelné s ocelovými tyčemi a nízká hmotnost výrobků nevytváří dodatečné zatížení základny základu.

Podle zkušeností profesionálních stavitelů je však pevnost sklolaminátu mnohem nižší než pevnost kovu. Kromě toho se výztuž ze skelných vláken špatně ohýbá a kroutí, při deformaci se okamžitě zlomí a zvlnění se rozvine. Nemůže být dělnicí. A tento materiál stojí dvakrát tolik. Proto je pro založení lepší zvolit tradiční ocelové tyče, které lze zakoupit u společnosti MetalTorg.