As sutilezas da seleção e instalação de reforço para a fundação

O lançamento da fundação há muito que se tornou tradicional na construção de qualquer edifício, garante a sua estabilidade, fiabilidade, protege o edifício de deslocamentos imprevistos do solo. O desempenho destas funções diz respeito, em primeiro lugar, à correta instalação da fundação, respeitando todas as nuances possíveis. Isto também se aplica ao uso correto de elementos de armadura na estrutura de uma base de concreto armado, por isso hoje vamos tentar revelar todas as sutilezas da seleção e instalação de armadura para a fundação.

Todo construtor entende que o concreto comum sem elementos de reforço especiais não é forte o suficiente em sua estrutura - especialmente quando se trata de cargas pesadas de grandes edifícios. A laje de fundação desempenha uma dupla função de conter as cargas: 1) de cima - desde o edifício ou estrutura e todos os elementos no seu interior; 2) de baixo - do solo e do solo, que sob certas condições podem alterar seus volumes - um exemplo disso é o levantamento do solo devido ao baixo nível de congelamento do solo.

Por si só, o concreto é capaz de suportar enormes cargas de compressão, mas quando se trata de tensão - claramente necessita de reforço adicional ou estruturas de fixação. Para evitar sérios danos à estrutura e aumentar sua vida útil, os desenvolvedores já desenvolveram há muito tempo uma espécie de assentamento de fundação de concreto armado, ou seja, o assentamento de concreto junto com elementos de reforço.

Uma desvantagem separada do uso de peças de reforço é que as fundações deste tipo são instaladas por muito mais tempo, sua instalação é mais difícil, mais equipamentos são necessários, mais etapas de preparação do território e mais mãos. Sem falar no fato de que a seleção e instalação de elementos de reforço têm seus próprios conjuntos de regras e regulamentos. No entanto, é difícil falar das desvantagens, já que agora quase ninguém usa uma fundação sem peças de reforço.

Os parâmetros gerais nos quais o técnico deve se basear ao escolher os acessórios são:

• peso potencial do edifício com todas as superestruturas, sistemas de moldura, móveis, eletrodomésticos, pisos de porão ou sótão, mesmo com uma carga de neve;
• tipo de fundação - os elementos de reforço são instalados em quase todos os tipos de fundações (é monolítica, estaca, rasa), no entanto, a instalação de uma fundação de concreto armado é mais frequentemente entendida como um tipo de faixa;
• as especificidades do ambiente externo: valores médios de temperatura, nível de congelamento do solo, levantamento do solo, nível de água subterrânea;
• o tipo de solo (o tipo de reforço, tal como o tipo de fundação, depende fortemente da composição do solo, os mais comuns são franco, argiloso e franco-arenoso).

Conforme já mencionado, a instalação de armadura em uma fundação de concreto armado é regulamentada por um conjunto de regras separado.Os técnicos usam as regras editadas pelo SNiP 52-01-2003 ou SP 63.13330.2012 nas cláusulas 6.2 e 11.2, SP 50-101-2004, algumas informações podem ser encontradas em GOST 5781-82 * (quando se trata de usar aço como um elemento de reforço). Esses conjuntos de regras podem ser difíceis para um construtor iniciante perceber (levando em consideração a soldabilidade, plasticidade, resistência à corrosão), no entanto, seja como for, aderi-los é a chave para o sucesso da construção de qualquer edifício. Em qualquer caso, mesmo na contratação de trabalhadores especializados para trabalhar em suas instalações, estes devem se orientar por essas normas.

Infelizmente, apenas os requisitos básicos para o reforço da fundação podem ser identificados:

• as hastes de trabalho (que serão discutidas abaixo) devem ter pelo menos 12 milímetros de diâmetro;
• quanto ao número de hastes de trabalho / longitudinais no próprio quadro, o valor recomendado é de 4 ou mais;
• em relação ao degrau da armadura transversal - de 20 a 60 cm, enquanto as hastes transversais devem ter no mínimo 6-8 milímetros de diâmetro;
• o reforço de pontos potencialmente perigosos e vulneráveis ​​do reforço é realizado com chapéus e pernas, grampos, ganchos (o diâmetro destes últimos elementos é calculado com base no diâmetro das próprias hastes).

Escolher os acessórios certos para o seu edifício não é fácil. Os parâmetros mais óbvios para a escolha da armadura para a fundação são o tipo, a classe e também o grau do aço (se estivermos falando especificamente de estruturas de aço). Existem diversas variedades de elementos de reforço para fundação no mercado, dependendo da composição e finalidade, forma do perfil, tecnologia de fabricação e características da carga na fundação.

Se falamos dos tipos de reforço da fundação com base na composição e nas propriedades físicas, então existem elementos de reforço em metal (ou aço) e fibra de vidro. O primeiro tipo é o mais comum, considerado mais confiável, barato e comprovado por mais de uma geração de técnicos. Porém, agora cada vez mais é possível encontrar elementos de reforço feitos de fibra de vidro, eles surgiram na produção em massa não há muito tempo, e muitos técnicos ainda não arriscam usar esse material na instalação de edifícios de grande porte.

Existem apenas três tipos de reforço de aço para a fundação:

• laminado a quente (ou A);
• deformado a frio (Bp);
• teleférico (K).

Na hora de instalar a fundação, é o primeiro tipo que se usa, é forte, resiliente, resistente à deformação. O segundo tipo, que alguns desenvolvedores gostam de chamar de fio enrolado, é mais barato e é usado apenas em casos individuais (geralmente, reforço de uma classe de resistência de 500 MPa). O terceiro tipo tem características de resistência muito altas, seu uso na base da fundação é impraticável: tanto econômica quanto tecnicamente dispendiosa.

Quais são as vantagens das estruturas de aço:

• alta confiabilidade (às vezes aço de baixa liga com rigidez e resistência extremamente altas é usado como reforço);
• resistência a grandes cargas, a capacidade de conter pressão colossal;
• condutividade elétrica - função raramente utilizada, porém, com o auxílio dela, um técnico experiente poderá fornecer calor de alta qualidade a uma estrutura de concreto por muito tempo;
• se a soldagem for usada na conexão da estrutura de aço, a resistência e a integridade de toda a estrutura não serão alteradas.

Certas desvantagens do aço como material de reforço:

• a alta condutividade térmica e, como resultado, as fundações de concreto armado permitem que mais calor entre os edifícios, o que não é muito bom em alojamentos com baixas temperaturas externas;
• susceptibilidade do material à corrosão (este item é o maior "flagelo" de grandes edifícios, o desenvolvedor pode adicionalmente processar aço a partir da ferrugem, mas tais métodos são muito pouco lucrativos economicamente, e o resultado nem sempre é justificado devido às diferenças nas cargas e efeito da umidade);
• grande peso total e específico, o que dificulta a instalação de laminados sem equipamentos especializados.

Vamos tentar descobrir quais são as vantagens e desvantagens do reforço de fibra de vidro. Portanto, os benefícios:

• a fibra de vidro é muito mais leve que os análogos de aço, portanto, é mais fácil de transportar e instalar (às vezes não requer equipamentos especiais para assentamento);
• a resistência final absoluta da fibra de vidro não é tão grande quanto a das estruturas de aço; no entanto, valores de resistência específicos elevados tornam este material adequado para instalação nas fundações de edifícios relativamente pequenos;
• a não suscetibilidade à corrosão (formação de ferrugem) torna a fibra de vidro, até certo ponto, um material único na construção de edifícios (os elementos de aço mais fortes geralmente precisam de processamento adicional para aumentar a vida útil, a fibra de vidro não requer essas medidas);

• se as estruturas de aço (metal) são por natureza excelentes condutores elétricos e não podem ser utilizadas na produção de empreendimentos de energia, então a fibra de vidro é um excelente dielétrico (isto é, conduz mal as cargas elétricas);
• a fibra de vidro (ou um feixe de fibra de vidro e um aglutinante) foi desenvolvida como um análogo mais barato aos modelos de aço, mesmo independentemente da seção transversal, o preço do reforço de fibra de vidro é muito mais baixo do que os elementos de aço;
• a baixa condutividade térmica torna a fibra de vidro um material indispensável na fabricação de fundações e pisos para manter uma temperatura estável no interior do objeto;
• o desenho de alguns tipos alternativos de ferragens permite a sua instalação mesmo debaixo de água, devido à elevada resistência química dos materiais.

Claro, existem algumas desvantagens em usar este material:

• a fragilidade é de alguma forma a marca registrada da fibra de vidro, como já mencionado, em comparação com o aço, os indicadores de resistência e rigidez não são tão grandes aqui, o que desestimula muitos desenvolvedores de usar este material;
• sem processamento adicional com revestimento protetor, a armadura de fibra de vidro é extremamente instável à abrasão, ao desgaste (e, como a armadura é colocada em concreto, é impossível evitar esses processos sob cargas e alta pressão);
• a alta estabilidade térmica é considerada uma das vantagens da fibra de vidro, porém, o aglutinante neste caso é extremamente instável e até perigoso (em caso de incêndio, as hastes de fibra de vidro podem simplesmente derreter, portanto este material não pode ser utilizado em uma fundação com potencial altos valores de temperatura), mas isso torna a fibra de vidro totalmente segura para uso na construção de instalações residenciais comuns, pequenos edifícios;

• baixos valores de elasticidade (ou a capacidade de dobrar) tornam a fibra de vidro um material indispensável na instalação de alguns tipos individuais de fundações com baixa pressão, porém, novamente, este parâmetro é bastante uma desvantagem para fundações de edifícios com cargas elevadas;
• baixa resistência a alguns tipos de álcalis, o que pode levar à destruição das hastes;
• Se a soldagem pode ser usada para unir aço, então a fibra de vidro, devido às suas propriedades químicas, não pode ser conectada desta forma (seja um problema ou não - é definitivamente difícil de resolver, uma vez que até mesmo estruturas de metal hoje são mais prováveis ​​de ser malha do que soldada.

Se abordarmos os tipos de armadura com mais detalhes, então na seção ela pode ser dividida em tipos redondos e quadrados. Se estamos falando de um tipo quadrado, então ele é usado na construção com muito menos frequência, é aplicável na instalação de suportes de canto e na criação de estruturas de cerca complexas. Os cantos da armadura do tipo quadrado podem ser agudos ou amolecidos, e o lado do quadrado varia de 5 a 200 milímetros, dependendo das cargas, do tipo de fundação e da finalidade da construção.

Os acessórios do tipo redondo são do tipo liso e ondulado. O primeiro tipo é mais versátil e é usado em áreas completamente diferentes da indústria da construção, mas o segundo tipo é comum na instalação de fundações, e isso é bastante compreensível - o reforço com corrugação sequencial é mais adaptado a cargas pesadas e fixa a fundação em seu posição inicial mesmo em caso de pressão excessiva.

O tipo corrugado pode ser dividido em quatro tipos:

• o tipo funcional desempenha a função de fixar a fundação sob cargas externas, além de cuidar da prevenção da formação de cavacos e trincas na fundação;
• o tipo de distribuição também desempenha a função de fixação, mas são precisamente os elementos de armadura de trabalho;
• o tipo de montagem é mais específico e só é necessário na etapa de conexão e fixação da estrutura metálica, é necessário distribuir as hastes de reforço na posição correta;
• as braçadeiras, de fato, não desempenham nenhuma função, exceto para um feixe de peças de reforço em um todo, para posterior colocação em valas e vazamento com concreto.

O principal parâmetro para a escolha de uma armadura para uma fundação é o seu diâmetro ou seção. Um valor como o comprimento ou altura da armadura raramente é utilizado na construção, estes valores são individuais para cada estrutura e cada técnico dispõe de recursos próprios na construção de um edifício. Sem mencionar o fato de que alguns fabricantes ignoram os padrões geralmente aceitos para comprimentos de válvulas e tendem a produzir seus próprios modelos. Existem dois tipos de armadura de fundação: longitudinal e transversal. Dependendo do tipo de fundação e da carga, as seções podem variar muito.

A armadura longitudinal geralmente envolve a utilização de elementos de armadura nervurada, para armadura transversal - lisa (a seção neste caso é de 6 a 14 mm) das classes A-I - A-III.

Se você for guiado por conjuntos de regras normativas, poderá determinar os valores mínimos do diâmetro de elementos individuais:

• hastes longitudinais de até 3 metros - 10 milímetros;
• longitudinal de 3 metros ou mais - 12 milímetros;
• hastes transversais de até 80 centímetros de altura - 6 milímetros;
• hastes transversais de 80 centímetros e mais - 8 milímetros.

Como já foi observado, esses são apenas os valores mínimos permitidos para a armadura da fundação, e esses valores são bastante permitidos para o tipo tradicional de armadura - para estruturas do tipo aço. Além disso, não se esqueça que qualquer problema na construção de edifícios, e especialmente na construção de instalações não padronizadas com uma carga potencial até então desconhecida, deve ser resolvido individualmente com base nas regras do SNiP e GOST. É muito difícil calcular o seguinte valor por conta própria, mas este também é um padrão reconhecido - o diâmetro da estrutura de ferro não deve ser inferior a 0,1% da seção de toda a fundação (esta é apenas a menor porcentagem).

Se estamos a falar de construção em áreas com solo instável (onde não é seguro instalar estruturas de tijolo, betão armado ou pedra devido ao seu grande peso total), são utilizadas hastes com secção transversal de 14 mm ou mais. Para edifícios menores, uma gaiola de reforço convencional é usada, no entanto, você não deve assumir o processo de assentamento da fundação coniventemente, mesmo neste caso - lembre-se, mesmo o maior diâmetro / seção não salvará a integridade da fundação com um esquema de reforço incorreto .

Mais uma vez, vale a pena fazer uma reserva - não existe um esquema universal para a instalação de elementos de reforço de fundação. Os dados e cálculos mais precisos que você pode encontrar são apenas esboços individuais para edifícios individuais e, na maioria das vezes, típicos. Ao confiar nesses esquemas, você arrisca a confiabilidade de toda a fundação. Mesmo as normas e regras do SNiP podem nem sempre ser aplicáveis ​​à construção de um edifício. Portanto, é possível destacar apenas recomendações e sutilezas gerais individuais para o reforço.

Voltando às barras longitudinais da armadura (na maioria das vezes são armaduras de classe AIII). Eles devem ser colocados na parte superior e inferior da fundação (independentemente do tipo). Este arranjo é compreensível - a fundação perceberá a maior parte das cargas de cima e de baixo - das rochas do solo e do próprio edifício. O desenvolvedor tem pleno direito de instalar camadas adicionais para fortalecer ainda mais toda a estrutura, mas tenha em mente que este método é aplicável para fundações a granel de grande espessura e não deve violar a integridade de outros elementos de reforço e a solidez do próprio concreto. Sem levar em consideração essas recomendações, fissuras e lascas vão aparecendo gradativamente nos pontos de fixação / conexão da fundação.

Uma vez que a fundação para edifícios médios e grandes geralmente excede 15 centímetros de espessura, é necessário instalar um reforço vertical / transversal (aqui, hastes lisas de classe AI são freqüentemente usadas, seu diâmetro permitido foi mencionado anteriormente). O objetivo principal dos elementos transversais de reforço é evitar a formação de danos à fundação e fixar as hastes de trabalho / longitudinais na posição desejada. Muitas vezes, o reforço do tipo transversal é usado para produzir armações / moldes nos quais os elementos longitudinais são colocados.

Se falamos sobre o assentamento da fundação em faixa (e já observamos que os elementos de reforço são mais frequentemente aplicáveis ​​para este tipo), então a distância entre os elementos de reforço longitudinal e transversal pode ser calculada com base no SNiP 52-01-2003.

Se você seguir essas recomendações, a distância mínima entre as hastes é determinada por parâmetros como:

• seção de reforço ou seu diâmetro;
• tamanho do agregado de concreto;
• tipo de elemento de concreto armado;
• colocação das peças reforçadas na direção da concretagem;
• método de lançamento de concreto e sua compressão.

Tipo longitudinal: a distância é determinada levando em consideração a variedade do próprio elemento de concreto armado (isto é, cujo objeto é baseado na armadura longitudinal - coluna, parede, viga), valores típicos do elemento. A distância não deve ser mais do que duas vezes a altura da seção do objeto e ser de até 400 mm (se os objetos do tipo de solo linear - não mais do que 500). A limitação dos valores é compreensível: quanto maior a distância entre os elementos transversais, mais cargas são colocadas nos elementos individuais e no concreto entre eles.

O degrau da armadura transversal não deve ser inferior a metade da altura do elemento de concreto, mas também não deve ser superior a 30 cm. Isso também é compreensível: o valor é menor quando instalado em solos problemáticos ou com alto nível de congelamento, não terá um efeito significativo na resistência da fundação, o valor é mais possível, no entanto, é aplicável a grandes edifícios e estruturas.

Algumas recomendações para o dimensionamento da armadura já foram apresentadas acima.Neste ponto, tentaremos nos aprofundar nas complexidades da seleção de acessórios e contaremos com dados mais ou menos precisos para a instalação. Abaixo será descrito um método para autocálculo de elementos de reforço para uma fundação do tipo faixa.

O autocálculo do reforço, sujeito a algumas recomendações, é bastante simples de realizar. Como já mencionado, as hastes onduladas são selecionadas para os elementos de fundação horizontais e as hastes lisas para os verticais. A primeira questão, além de medir o diâmetro necessário da armadura, é o cálculo do número de hastes para sua área. Este é um ponto importante - é necessário ao comprar ou solicitar materiais e permitirá que você faça um layout preciso dos elementos de reforço no papel - até centímetros e milímetros. Lembre-se de mais uma coisa simples - quanto maiores as dimensões do edifício ou a carga exercida na fundação, mais elementos de reforço e mais grossas as barras de metal.

O consumo do número de elementos de reforço por metro cúbico individual de estrutura de concreto armado é calculado com base nos mesmos parâmetros que são usados ​​para selecionar o tipo de fundação. É importante notar que poucas pessoas são orientadas pelo GOST na construção de edifícios, para isso existem documentos especialmente desenvolvidos e estreitamente focados - GESN (Normas Estaduais de Estimativa Elementar) e FER (Preços Unitários Federais). De acordo com a hidrelétrica para 5 metros cúbicos da estrutura de fundação, pelo menos uma tonelada de estrutura metálica deve ser utilizada, enquanto esta última deve ser distribuída uniformemente sobre a fundação. FER é uma coleção de dados mais precisos, onde a quantidade é calculada não só com base na área da estrutura, mas também a partir da presença de ranhuras, orifícios e outros adicionais. elementos na estrutura.

O número necessário de barras de reforço para quadros é calculado com base nas seguintes etapas:

• medir o perímetro do seu edifício / objeto (em metros), para o funcionamento do qual está prevista a concretagem;
• aos dados obtidos, acrescente os parâmetros das paredes, sob as quais a base ficará localizada;
• os parâmetros calculados são multiplicados pelo número de elementos longitudinais do edifício;
• o número resultante (valor base total) é multiplicado por 0,5, o resultado será a quantidade necessária de reforço para o seu site.

Conforme já mencionado, o diâmetro da estrutura de aço não deve ser inferior a 0,1% da seção de toda a base de concreto armado. A área da seção transversal da base é calculada multiplicando sua largura pela altura. A largura da base de 50 centímetros e a altura de 150 centímetros formam uma área de seção transversal de 7.500 centímetros quadrados, que é igual a 7,5 cm da seção transversal da armadura.

Se você seguir as recomendações descritas anteriormente, poderá prosseguir com segurança para a próxima etapa da instalação dos elementos de reforço - instalação ou fixação, bem como as ações relacionadas. Para um técnico iniciante, criar um wireframe pode parecer uma tarefa desperdiçadora e que consome muita energia. O objetivo principal da estrutura que está sendo construída é a distribuição de cargas nas peças de reforço individuais e a fixação dos elementos de reforço em sua posição primária (se a carga em uma barra pode levar ao seu deslocamento, então a carga na estrutura, que inclui 4 -tipo de barras, será muito menos).

Recentemente, é possível encontrar a fixação de hastes metálicas de reforço por meio de soldagem elétrica. Este é um processo rápido e natural que não viola a integridade da estrutura. A soldagem é aplicável em grandes profundidades da fundação. Mas este tipo de fixação também tem sua desvantagem - nem todos os elementos de reforço são adequados para fervê-los. Se as hastes forem adequadas, elas serão marcadas com a letra "C".Este também é um problema para armações de fibra de vidro e outros materiais de reforço (menos conhecidos, como alguns tipos de polímeros). Além disso, se uma estrutura do tipo motor for usada na fundação, então esta última nos pontos de fixação deve ter uma liberdade relativa de deslocamento. A soldagem limita esses processos necessários.

Outra forma de prender hastes (tanto de metal quanto de compósito) é com nós ou fitas. É utilizado por técnicos quando a altura da laje de concreto não ultrapassa 60 centímetros. Apenas alguns tipos de fios técnicos estão envolvidos nele. O arame é mais dúctil, proporciona liberdade de deslocamento natural, o que não acontece com a soldagem. Mas o fio é mais suscetível a processos corrosivos e não se esqueça que comprar um fio de alta qualidade é um custo adicional.

O último e menos comum método de fixação é o uso de braçadeiras de plástico, no entanto, elas são aplicáveis ​​apenas em projetos individuais de edifícios não particularmente grandes. Se for tricotar a moldura com as mãos, neste caso é recomendável usar um gancho especial (de tricô ou parafuso) ou um alicate comum (em casos raros, uma pistola de tricô é usada). As hastes devem ser amarradas em sua intersecção, o diâmetro do fio neste caso deve ser de pelo menos 0,8 mm. Nesse caso, o tricô é feito com duas camadas de arame ao mesmo tempo. A espessura total do fio já no cruzamento pode variar dependendo do tipo de fundação e cargas. As pontas do fio devem ser amarradas juntas na fase final de fixação.

Dependendo do tipo de fundação, as características da armadura também podem mudar. Se falamos de fundação em estacas perfuradas, usa-se aqui uma armadura nervurada com um diâmetro de cerca de 10 mm. O número de hastes, neste caso, depende do diâmetro da própria estaca (se a seção transversal for de até 20 centímetros, basta usar uma estrutura metálica com 4 hastes). Se estamos falando de uma fundação de laje monolítica (um dos tipos mais intensivos de recursos), então o diâmetro da armadura é de 10 a 16 mm, e as correias de reforço superiores devem ser colocadas de forma que os chamados 20/20 são formadas malhas de cm.

Vale a pena dizer algumas palavras sobre a camada protetora de concreto - é a distância que protege as armaduras dos efeitos do ambiente externo e confere resistência adicional a toda a estrutura. A camada protetora é uma espécie de capa que protege a estrutura geral contra danos.

Se você seguir as recomendações do SNiP, uma camada protetora é necessária para:

• criação de condições favoráveis ​​para o funcionamento conjunto do concreto e do esqueleto da armadura;
• correto reforço e fixação da moldura;
• proteção adicional do aço de influências ambientais negativas (temperatura, deformação, efeitos corrosivos).

Não se assuste com nossas recomendações. Não se esqueça que a correta instalação da fundação sem ajuda externa é o resultado de muitos anos de prática. É melhor errar uma vez, mesmo seguindo as normas especificadas, e saber fazer algo da próxima vez, do que errar constantemente, contando apenas com os conselhos de conhecidos e amigos.

Não se esqueça da ajuda dos documentos regulatórios SNiP e GOST, seu estudo inicial pode parecer difícil e incompreensível para você, no entanto, quando você estiver pelo menos um pouco familiarizado com a instalação de reforço para a fundação, achará esses manuais úteis e você pode use-os em casa durante uma xícara de chá ou café. Se algum dos pontos se revelar muito difícil para você, não hesite em entrar em contato com os serviços de suporte especializados, os especialistas irão ajudá-lo com cálculos precisos e traçar todos os esquemas necessários.

Para obter informações sobre como tricotar rapidamente o reforço da base, consulte o próximo vídeo.