地基配筋的選擇和安裝的微妙之處
長期以來,鋪設地基在任何建築物的建造中都已成為傳統,它確保了其穩定性、可靠性,並保護建築物免受不可預見的土壤位移的影響。首先,這些功能的執行涉及正確安裝基礎,符合所有可能的細微差別。這也適用於鋼筋混凝土基礎結構中鋼筋的正確使用,因此今天我們將嘗試揭示基礎鋼筋選擇和安裝的所有細微之處。
特點
每個建築商都明白,沒有特殊增強元件的普通混凝土在其結構中不夠堅固 - 特別是在大型建築物的重載方面。基礎板具有承載荷載的雙重作用: 1) 從上方 - 從建築物或結構及其內部的所有元素; 2)從下面 - 從土壤和土壤,在某些條件下可以改變它們的體積 - 這方面的一個例子是由於土壤凍結程度低而導致的土壤隆起。
就其本身而言,混凝土能夠承受巨大的壓縮載荷,但是當涉及到張力時 - 它顯然需要額外的加固或固定結構。為了避免對結構造成嚴重損壞並延長其使用壽命,開發商長期以來一直在開發鋪設鋼筋混凝土基礎或將混凝土與鋼筋一起鋪設的類型。
用加固元素奠定基礎最明顯的優點是它的強度。鐵、鋼或玻璃纖維(我們將考慮以下類型)為整個安裝提供額外的可靠性和完整性,鋼筋將混凝土固定在給定位置,均勻分佈整個底座上的載荷和壓力。
使用加固部件的另一個缺點是這種類型的地基安裝時間更長,他們的安裝更複雜,需要更多的設備,更多的領土準備階段和更多的工人。更不用說加強元件的選擇和安裝有規則和規定。但是,很難談論缺點,因為現在幾乎沒有人使用沒有加固部件的基礎。
技術人員在選擇配件時必須依賴的一般參數是:
- 包括所有附加組件、框架系統、家具、電器、地下室或閣樓地板的建築物的潛在重量,即使有雪荷載;
- 基礎類型 - 幾乎所有類型的基礎中都安裝了加固元件(它是整體式、樁式、淺層),但是,鋼筋混凝土基礎的安裝通常指的是膠帶品種;
- 外部環境的具體情況:平均溫度值、土壤凍結程度、土壤隆起、地下水位;
- 土壤岩石的類型(加固的類型以及地基的類型,很大程度上取決於土壤的成分,最常見的是壤土、粘土和砂壤土)。
如您所見,地基加固的選擇與地基本身受到相同的外部影響,因此必須考慮安裝的所有規則和規定。
監管要求
如前所述,鋼筋混凝土基礎中的鋼筋安裝由一組單獨的規則進行規範。技術人員使用 SNiP 52-01-2003 或 SP 63.13330.2012 在第 6.2 和 11.2 段下編輯的規則,SP 50-101-2004,一些信息可以在 GOST 5781-82 * 中找到(如果我們正在談論使用鋼作為加強元件)。新手建造者可能難以理解這些規則集(考慮到可焊性、延展性、耐腐蝕性),然而,儘管如此,遵守它們是任何建築物成功建造的關鍵。無論如何,即使僱用專業工人在您的工廠工作,後者也必須遵循這些標準。
不幸的是,只能區分加固基礎的基本要求:
- 工作桿(將在下文討論)的直徑必須至少為 12 毫米;
- 至於框架本身的工作/縱向桿的數量,推薦的數字是 4 或更多;
- 關於橫向鋼筋的間距 - 從 20 到 60 厘米,而橫向桿的直徑必須至少為 6-8 毫米;
- 通過使用臀部和爪子、夾子、鉤子(最後一個元素的直徑根據桿本身的直徑計算)來加固加固中潛在的危險和易受攻擊的地方。
種類
為您的建築選擇合適的配件並非易事。選擇地基鋼筋的最明顯參數是類型、等級和鋼級(如果我們專門討論鋼結構)。市場上有幾種類型的基礎加固元件,這取決於組成和用途、輪廓形狀、製造技術和基礎上的負載。
如果我們根據成分和物理特性來談論基礎的加固類型,那麼有金屬(或鋼)和玻璃纖維加固元素。 第一種是最常見的,它被認為更可靠、更便宜,並且被不止一代的技術人員證明。然而,現在越來越多的人可以找到玻璃纖維增強元件,它們不久前才開始大量生產,許多技術人員仍然不敢冒險在大型建築物的安裝中使用這種材料。
基礎只有三種鋼筋:
- 熱軋(或A);
- 冷成型(VR);
- 繩索 (K)。
在安裝基礎時,它是第一種使用的類型,它耐用、有彈性、抗變形。第二種,一些開發商喜歡稱之為鋼絲,價格便宜,只在個別情況下使用(通常是 500 兆帕強度等級的鋼筋)。第三種具有太高的強度特性,將其用於基礎是不切實際的:無論是經濟上還是技術上都是昂貴的。
鋼結構有哪些優點:
- 高可靠性(有時使用具有極高剛度和強度的低合金鋼作為增強材料);
- 承受巨大負載的能力,承受巨大壓力的能力;
- 電導率 - 此功能很少使用,但在它的幫助下,經驗豐富的技術人員將能夠長時間為混凝土結構提供高質量的熱量;
- 如果鋼架的連接採用焊接,則整個結構的強度和完整性不會改變。
鋼作為加固材料的單獨缺點:
- 高導熱性,因此,鋼筋混凝土基礎在建築物中傳遞的熱量更多,這在外部溫度較低的住宅中不是很好;
- 材料對腐蝕的敏感性(這個項目是大型建築物的最大“禍害”,開發商可以額外處理生鏽的鋼材,但這種方法在經濟上非常無利可圖,並且由於負載差異,結果並不總是合理的和水分的影響);
- 總重量和比重大,沒有專門的設備很難安裝軋鋼。
讓我們試著弄清楚玻璃纖維增強的優點和缺點。 所以好處:
- 玻璃纖維比鋼輕得多,因此更容易運輸和安裝(有時不需要特殊的安裝設備);
- 玻璃纖維的絕對抗拉強度不如鋼結構高,但比強度高,適合安裝在較小建築物的地基中;
- 無腐蝕(生鏽)在一定程度上使玻璃纖維成為建築物建造中的一種獨特材料(最耐用的鋼構件通常需要額外處理以增加其使用壽命,玻璃纖維不需要這些措施);
- 如果鋼(金屬)結構本質上是優良的電導體,不能用於能源企業的生產,那麼玻璃纖維就是優良的電介質(即不能很好地傳導電荷);
- 玻璃纖維(或玻璃纖維和粘合劑的組合)被開發為鋼模型的更便宜的類似物,即使不考慮截面,玻璃纖維增強材料的價格也遠低於鋼元素;
- 低導熱性使玻璃纖維成為製造地基和天花板中不可或缺的材料,以保持物體內部的穩定溫度;
- 一些替代類型的配件的設計允許它們甚至在水下安裝,這是由於材料的高耐化學性。
當然,使用這種材料也有一些缺點:
- 脆弱性在某種程度上是玻璃纖維的名片,正如已經提到的,與鋼相比,這裡的強度和剛度指標並不是那麼好,這讓許多開發人員拒絕使用這種材料;
- 如果不使用保護塗層進行額外處理,玻璃纖維增強材料對磨損和磨損極為不穩定(並且,由於增強材料放置在混凝土中,因此不可能在負載和高壓下避免這些過程);
- 高熱穩定性被認為是玻璃纖維的優點之一,然而,這種情況下的粘合劑極不穩定,甚至很危險(在發生火災時,玻璃纖維棒可以簡單地熔化,因此這種材料不能用於潛在的地基高溫值),但這使得玻璃纖維在建造普通住宅、小型建築物時非常安全;
- 低彈性值(或彎曲能力)使玻璃纖維成為安裝某些個別類型的低壓基礎中不可或缺的材料,但是,對於大載荷建築物的基礎而言,該參數同樣是一個負數;
- 對某些類型的鹼的抵抗力差,這可能導致棒的破壞;
- 如果焊接可以用來連接鋼,那麼玻璃纖維由於其化學特性,不能以這種方式粘合(是否有問題肯定很難確定,因為今天即使是金屬框架也更有可能是針織的。焊接的。
如果我們更詳細地處理鋼筋的種類,那麼在截面上可以分為圓形和方形。 如果我們談論的是方形,那麼它在建築中的使用頻率要低得多,它適用於安裝角支架和創建複雜的圍欄結構。方型鋼筋的拐角可以是尖的也可以是軟化的,方的邊長從 5 到 200 毫米不等,具體取決於荷載、基礎類型和建築物的用途。
圓型管件為光滑型和波紋型。 第一種類型更通用,用於完全不同的建築生產領域,但第二種類型在安裝基礎時很常見,這是可以理解的 - 連續波紋加固更適合重載並將基礎固定在其初始位置即使在壓力過大的情況下。
瓦楞型可分為四種:
- 工作類型執行在外部載荷下固定基礎的功能,並註意防止在基礎中形成碎屑和裂縫;
- 分佈類型也執行固定的功能,但已經工作的加強元件;
- 安裝方式更具體,僅在金屬框架的連接和緊固階段需要,需要將鋼筋分佈在正確的位置;
- 實際上,夾具不執行任何功能,除了將一堆加固部件組合成一個整體,用於隨後放置在溝槽中並澆注混凝土。
瓦楞製品也有按型材類型分類:環形、鐮刀形、混合型或組合型。這些類型中的每一種都適用於基礎負載的特定條件。
方面
選擇基礎鋼筋的主要參數是其直徑或橫截面。鋼筋的長度或高度這樣的值在施工中很少使用,這些值對於每個建築物都是獨立的,每個技術人員在建築物的建造中都有自己的資源。更不用說一些製造商忽略了普遍接受的鋼筋長度標準,並傾向於生產自己的型號。基礎加固有兩種類型:縱向和橫向。根據基礎類型和負載的不同,截面可能會有很大差異。
縱向加固通常涉及使用帶肋的加固元件,用於橫向加固 - 光滑(在這種情況下為 6-14 毫米)等級 A-I - A-III。
如果遵循規則的規范代碼,則可以確定單個元素直徑的最小值:
- 縱向桿長達 3 米 - 10 毫米;
- 縱向3米或更多 - 12毫米;
- 高達 80 厘米的橫桿 - 6 毫米;
- 80 厘米或以上的橫桿 - 8 毫米。
如前所述,這些只是基礎加固的最小允許值,這些值對於傳統類型的加固 - 鋼型結構更容易接受。此外,不要忘記,建築物建造中的任何問題,特別是在建造具有先前未知潛在載荷的非標準類型物體時,都必鬚根據 SNiP 和 GOST 的規則單獨解決。自己計算以下數值是相當困難的,但這也是公認的標準——鐵架的直徑不應小於整個基礎橫截面的0.1%(這只是最小的百分比)。
如果我們談論的是在土壤不穩定的地區(磚、鋼筋混凝土或石頭結構的安裝由於它們的總重量大而不安全)進行施工,則使用橫截面為 14 毫米或更大的桿。對於較小的建築物,使用普通的裝甲框架,但是,即使在這種情況下,您也不應該縱容地對待奠定基礎的過程 - 請記住,如果加固方案,即使是最大的直徑/橫截面也不會保存基礎的完整性是不正確的。
當然,有一些計算桿直徑的方案,然而,這是計算的“烏托邦”版本,因為沒有一個單一的方案可以結合單個建築物建造的所有細微差別。每棟建築都有其獨特的特點。
方案
再次,值得預訂 - 沒有安裝基礎加固元件的通用方案。您能找到的最準確的數據和計算只是個別和最常見的典型建築物的個別草圖。依靠這些方案,您冒著整個基礎的可靠性的風險。即使是 SNiP 的規範和規則也可能並不總是適用於建築物的建造。因此,只能區分個別的、一般的建議和強化的細微之處。
我們回到鋼筋中的縱向鋼筋(通常是 AIII 級鋼筋)。 它們應放置在基礎的頂部和底部(無論其類型如何)。這種安排是可以理解的——地基將精確地從上方和下方感知大部分載荷——來自土壤岩石和建築物本身。開發商完全有權安裝額外的層以進一步加強整個結構,但請記住,這種方法適用於大厚度的體積基礎,不應破壞其他加固元件的完整性和混凝土本身的堅固性。如果不考慮這些建議,裂縫和碎屑將逐漸出現在基礎的連接/連接點。
由於大中型建築地基的厚度通常超過15厘米,因此還必須安裝垂直/橫向鋼筋(此處已使用較多的AI級光滑桿,其允許直徑前面已提及)。橫向加強元件的主要目的是防止對基礎形成損壞並將工作/縱向桿固定在所需位置。橫向型鋼筋經常用於生產框架/模板,其中放置縱向元件。
如果我們談論鋪設條形基礎(我們已經註意到這種類型的加固元件最常適用),那麼縱向和橫向加固元件之間的距離可以根據 SNiP 52-01-2003 計算.
如果您遵循這些建議,則桿之間的最小距離由以下參數確定:
- 鋼筋的橫截面或其直徑;
- 混凝土骨料尺寸;
- 鋼筋混凝土構件的類型;
- 沿混凝土澆築方向放置加強件;
- 混凝土澆注方法及其壓縮。
而且,當然,已經在金屬框架束中的鋼筋本身之間的距離(如果我們談論的是鋼骨架)應該不小於鋼筋本身的直徑 - 25 毫米或更大。縱向和橫向鋼筋之間的距離有其各自的示意圖要求。
縱向型:距離的確定考慮到鋼筋混凝土構件本身的多樣性 (即,哪個對象基於縱向鋼筋 - 柱、牆、梁),典型元素值。距離應不超過物體截面高度的兩倍,最大為 400 毫米(如果物體是線性接地類型 - 不超過 500)。限制值是可以理解的:橫向元件之間的距離越大,單個元件和它們之間的混凝土上的載荷就越大。
橫向鋼筋的台階不應小於混凝土構件高度的一半,但不應超過 30 厘米。這也是可以理解的:安裝在有問題的土壤或高度凍結的情況下,該值較小,不會有對基礎強度的影響顯著,較大的值是可能的,但是,適用於大型建築物和構築物。
除其他事項外,要安裝條形基礎,請不要忘記鋼筋高於澆注混凝土水平 5-8 厘米 - 以固定和連接基礎本身。
如何計算?
上面已經提出了一些關於鋼筋計算的建議。在本段中,我們將嘗試深入研究鋼筋選擇的複雜性,並將依賴或多或少準確的數據進行安裝。下面將描述用於帶式基礎的增強元件的自計算方法。
根據一些建議,自我計算強化非常簡單。 如前所述,水平基礎元件選擇波紋桿,垂直基礎元件選擇光滑桿。除了測量所需的鋼筋直徑外,第一個問題是計算您所在地區的鋼筋數量。這一點很重要 - 在購買或訂購材料時很有必要,它可以讓您在紙上繪製出精確的加固元素佈局 - 最大為厘米和毫米。記住一件更簡單的事情 - 建築物的尺寸或施加在基礎上的負載越大,加固元件越多,金屬桿越厚。
鋼筋混凝土結構每立方米鋼筋的消耗量是根據用於選擇基礎類型的相同參數計算的。值得注意的是,很少有人在建築物建造過程中專門關注 GOST,為此有專門設計和狹隘的文件 - GESN(州基本估計規範)和 FER(聯邦單位費率)。根據HPES的規定,5立方米的基礎結構至少應使用一噸金屬框架,而後者應均勻分佈在基礎上。 FER 是更準確數據的集合,其中數量不僅基於結構的面積計算,還基於凹槽、孔洞和其他附加物的存在。結構中的元素。
根據以下步驟計算框架所需的鋼筋數量:
- 測量您的建築物/物體的周長(以米為單位),計劃為其功能奠定基礎;
- 在獲得的數據中,添加基礎所在牆的參數;
- 計算出的參數乘以建築物中的縱向構件數量;
- 結果數(基礎的總值)乘以 0.5,結果將是您的場地所需的加固量。
我們建議您在結果數字上再增加約 15%,在鋪設條形基礎的過程中,這樣的數量就足夠了(考慮到鋼筋的修剪和重疊)。
如前所述,鐵架的直徑不應小於整個鋼筋混凝土基礎橫截面的0.1%。底座的橫截面積是通過將其寬度乘以高度來計算的。 50厘米的底寬和150厘米的高形成一個7500平方厘米的橫截面積,等於鋼筋截面的7.5厘米。
安裝
通過遵循前面描述的建議,您可以安全地進行加固元件安裝的下一步 - 安裝或緊固,以及相關操作。對於新手技術人員來說,創建框架似乎是一項徒勞且耗能的任務。正在建造的框架的主要目的是將載荷分佈在各個加強部件上並將加強元件固定在主要位置(如果一根桿上的載荷會導致其位移,那麼框架上的載荷包括 4 個波紋類型的棒,會少得多)。
最近,可以通過電焊來滿足鋼筋鋼筋的緊固。 這是一個快速而自然的過程,不會違反框架的完整性。焊接適用於打基礎的大深度。但這種緊固方式也有其缺點——並非所有的加固元件都適合焊接。如果桿合適,則其標記中會出現字母“C”。這也是玻璃纖維框架和其他增強材料(鮮為人知,例如某些類型的聚合物)的問題。此外,如果在基礎中使用動力型框架,則後者在連接點處必須具有相對位移自由度。焊接限制了這些必要的過程。
固定桿(金屬和復合材料)的另一種方法是線編織或捆紮。它由混凝土板高度不超過60厘米的技術人員使用。它僅涉及某些類型的技術線。鋼絲更具延展性,它提供了焊接所沒有的自然位移自由度。但是電線更容易受到腐蝕過程的影響,不要忘記購買高質量的電線是額外的成本。
最後也是最不常見的固定方法是使用塑料夾,但是,它們僅適用於不是特別大的建築物的個別項目。如果您要用手編織框架,那麼在這種情況下,建議使用特殊的(編織或螺旋)鉤或普通鉗子(在極少數情況下使用編織槍)。桿應綁在它們交叉的地方,在這種情況下,電線的直徑應至少為 0.8 毫米。在這種情況下,使用兩層線立即進行編織。已經在交叉處的電線的總厚度可能會根據基礎和負載的類型而有所不同。在緊固的最後階段,電線的末端必須相互綁在一起。
根據基礎的類型,鋼筋的特性也可能發生變化。 如果我們談論鑽孔樁上的基礎,那麼這裡使用直徑約10毫米的帶肋鋼筋。在這種情況下,桿的數量取決於樁本身的直徑(如果橫截面達到 20 厘米,則使用帶有 4 根桿的金屬框架就足夠了)。如果我們談論的是整體式平板基礎(資源最密集的類型之一),那麼這裡的鋼筋直徑為 10 到 16 毫米,上部鋼筋帶應放置在所謂的 20/20 厘米格子形成。
值得一提的是混凝土保護層——這是保護鋼筋免受外部環境影響並為整個結構提供額外強度的距離。保護層類似於保護整體結構免受損壞的覆蓋物。
如果您遵循 SNiP 的建議,則需要保護層:
- 為混凝土與鋼筋骨架的結合發揮作用創造有利條件;
- 適當加強和固定框架;
- 額外保護鋼材免受外部環境的負面影響(溫度、變形、腐蝕影響)。
根據要求,金屬棒必須完全嵌入混凝土中,不能突出個別端部和零件,這樣保護層的安裝在一定程度上受SNiP規範。
提示
不要被我們的建議嚇倒。不要忘記,在沒有外界幫助的情況下正確安裝基礎是一年多實踐的結果。犯一次錯誤,即使遵循規定的規範,並且知道下次該怎麼做,總比不斷犯錯誤,只依靠熟人和朋友的建議要好。
不要忘記 SNiP 和 GOST 規範性文件的幫助,他們最初的學習對你來說可能看起來很複雜和難以理解,但是當你對安裝地基加固有點熟悉時,你會發現這些手冊很有用,你可以使用它們在家裡喝杯茶或咖啡。如果任何一點對您來說太複雜,請隨時聯繫專業支持服務,專家將幫助您進行準確計算並製定所有必要的方案。
有關如何快速編織基礎加固的信息,請參見以下視頻。
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