Die handgefertigte Herstellung eines Stahlbetonfundaments ist die wichtigste aller Bauphasen. Die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit wird durch eingebettete Bewehrung bereitgestellt. Daher werden wir heute die Lücken im Verständnis der Funktionen der Bewehrung beseitigen und die Methode zur Berechnung der Bewehrung für das Fundament erläutern..
Wie die Fundamentbewehrung funktioniert
Beton hat eine ausgezeichnete Druckfestigkeit. Das heißt, wenn ein Betonblock unter eine Presse gestellt wird, beginnt er nur unter sehr hohem Druck zusammenzufallen..
Die Realität des Betriebs von Stahlbetonprodukten ist so, dass es unmöglich ist, genau vorherzusagen, welche Kräfte an einem bestimmten Punkt in der Anordnung wirken werden. Dies liegt daran, dass die Konfiguration eines konkreten Produkts nicht so viel bedeutet wie die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Basis, auf der dieses Produkt installiert ist. Und sie sind fast immer unvorhersehbar..
Die Betonlast ist ungleichmäßig verteilt. Die maximale Belastung fällt auf den Drehpunkt, während immer die Hebelregel gilt – die Kraft nimmt proportional zur Hebelwirkung zu. Wenn ein Betonbalken an beiden Enden aufgehängt ist, hängt der Aufprall auf die Mitte direkt von der Länge des Balkens ab..
Balkenbetriebsschema zum Biegen: a – Betonbalken; b – Stahlbetonbalken; 1 – Armaturen
Interessant sind auch Art und Richtung der Verformungen an verschiedenen Stellen. Beim Biegen schrumpft eine Seite, aber dies ist, wie wir herausgefunden haben, kein gutes Zeichen. Es ist viel schlimmer, dass sich der Beton auf der Rückseite des Produkts dehnt, was bei niedrigen Elastizitätswerten zu Rissen und Brüchen führt.
Die Hauptaufgabe der Bewehrung besteht darin, das Dehnen des Betons zu verhindern. Dies wird durch Reibungskräfte erreicht, die die Last von der Betonschicht auf die eingebetteten Elemente übertragen, deren Elastizitätsmodul viel höher ist als der von Beton. Und natürlich sollte die Bewehrung so gleichmäßig wie möglich verteilt sein, damit jeder einzelne Abschnitt der Struktur keine Schwachstellen mit schlechtem Verband aufweist. Andernfalls verliert die Verstärkung jede Bedeutung..
Wie man das Fundament stärkt
Es gibt zwei Arten von Armaturen. Die Arbeitsbewehrung erfüllt die direkte Funktion der Bewehrung – sie nimmt die Last in der aufgebrachten Ebene auf. Strukturbewehrung wird verwendet, um die Linien der Arbeitsbewehrung in der Betonschicht anzuordnen und gegebenenfalls zusätzliche Verbindungen zu erhalten..
Als Arbeitsbewehrung werden traditionell warmgewalzte Stäbe mit periodischem oder glattem Profil nach GOST 5781–82 verwendet. Die Stahlbewehrung kann je nach thermomechanischer Bewehrung und Einsatzgebiet geschweißt oder nicht geschweißt werden.
Für das Fundament ist es ratsam, ein periodisches Profil als Arbeitsverstärkung zu verwenden, das die höchste Haftung an der umgebenden Masse aufweist. Die Hilfsbewehrung wird dagegen mit glatten Stäben durchgeführt, obwohl dies keine endgültige Regel ist..
Das Material ist auch wichtig, die Stahlsorte bestimmt die Bewehrungsklasse. Die Klassen A400 – A600 sind für einen privaten Entwickler am gefragtesten: Sie sind auf Baubasis am weitesten verbreitet und erfordern keine speziellen Verbindungsmittel: Der gesamte Rahmen wird mit einem klebrigen zusammengebaut. Zunehmend wird eine Verbundverstärkung (GOST 31938) aus kohlenstoff- und glasfaserverstärktem Kunststoff eingesetzt. Eine solche Verstärkung ist viel leichter als Stahl und unterliegt absolut keiner Korrosion, aber wie wichtig sie innerhalb eines bestimmten Projekts ist, liegt bei Ihnen..
Grundparameter der Bewehrung
In jeder spezifischen Berechnung gibt es eine Reihe von Schlüsselwerten, die im Handbuch für SNiP 2.03.01 beschrieben sind:
- Dichte des Bewehrungseinsatzes (Bewehrungskoeffizient). Sie wird durch den Querschnitt des Produkts als Verhältnis der Summe der Querschnitte der Bewehrungsstäbe zum Querschnitt der Betonmasse bestimmt. Das durch die Normen festgelegte Minimum beträgt 0,05%, obwohl sich der Koeffizient erhöhen kann, wenn das Verhältnis der Segmentlänge zu seiner Höhe auf 0,25% ansteigt.
- Die Dicke der Stäbe. Bei einer Segmentlänge von mehr als 3 Metern wird eine Bewehrung mit einem Durchmesser von mindestens 12 mm, mehr als 6 Metern – über 14 mm und einer Länge von 10 Metern – 16 mm oder mehr verwendet.
- Verstärkungsverteilung. Wenn das Fundament eine Tiefe von etwa einem Meter hat, welche Kante sollte dann durch Dehnen verstärkt werden: oben oder unten? Was ist besser – eine kleine Anzahl dicker Stäbe oder viele dünne Verstärkungslinien? In der Praxis wird häufig die gesamte Arbeitsbewehrung auf einer Seite platziert und bricht in so viele Stangen wie möglich ein, die das Gießen von Beton nicht beeinträchtigen. Dann wird der gleiche Gürtel auf der gegenüberliegenden Seite dupliziert.
- Der Zuverlässigkeitskoeffizient (Bewehrung) ist ein Konzept, das direkt aus dem vorherigen Absatz folgt. Bei unvorhergesehenen Änderungen der Geomorphologie der Region oder wenn zum Zeitpunkt des Baus kein abgeschlossenes Projekt vorliegt, kann die Stärke des Fundaments absichtlich um das Zwei- oder Dreifache überschätzt werden.
Letzteres sollte zur Kategorie der Ausnahmen gehören, aber in der Praxis wird fast die Hälfte der Objekte des individuellen Wohnungsbaus auf diese Weise gebaut. Das Problem ist, dass Sie ohne erschöpfende Konstruktionsdaten das Gewicht des Gebäudes nicht genau bestimmen, daraus eine ausreichende Fläche und Tiefe des Auftretens bestimmen können, die der Tragfähigkeit des Bodens entspricht, und dann die linearen Eigenschaften des Fundaments unter Verwendung von Standardproportionen berechnen und daraus die optimalen Methoden zur Verstärkung seiner Struktur ableiten können ausreichend für die Auslegungslast.
Verstärkungskonfiguration für NZLF, Klebeband und Platte
Streifenfundamente, die oberhalb der Gefriertiefe liegen, sind mit einem rechteckigen Rahmen verstärkt. Zwischen den Außenrippen kann eine unbegrenzte Anzahl von Bewehrungslinien liegen, zwischen denen der Standardabstand eingehalten werden muss. Solche Rahmen bestehen in der Regel aus separat angeschlossenen Modulen, deren Länge für Transport und Installation günstig ist. Die strukturelle Verstärkung wird hier durch U-förmige oder geschlossene Klammern dargestellt, die alle 0,6 bis 1,1 Meter die Arbeitsbewehrungsstäbe umgeben.
Verstärkung des geraden Abschnitts des Bandfundaments: 1 – Längsbewehrung; 2 – Strukturbeschläge (Klemmen)
Vertiefte Fundamente sind wie das Klebeband mit einem Rahmen verstärkt. Verstärkungslinien werden, wie erwähnt, dupliziert und an der Ober- und Unterseite zentriert. Zusätzlich können Zwischenleitungen verlegt werden, um die Druckkräfte und das Heben des Bodens auszugleichen, wenn dies für das Projekt erforderlich ist. Die Bewehrung ist durch vertikale Stangen miteinander verbunden. Diese Verstärkung sieht konstruktiv aus, erfüllt jedoch auch die Funktion eines Arbeiters und verhindert weitgehend Verdrehungen und seitliche Druckverformungen..
Die Platte wird auf einfachste Weise verstärkt: zwei Verstärkungsnetze, die jeweils aus mehreren Schichten bestehen können. Die Maschen werden gemäß der Standardschutzschicht auf die obere und untere Ebene verteilt. Verstärkungsnetzparameter – Tabelle, Stab und Zelle werden in Abhängigkeit von den Abmessungen der Platte berechnet. Die Versteifungsrippen unter der Platte werden wie die Rahmen des MZLF geformt und dann mit vertikalen Stangen struktureller Verstärkung am Plattennetz befestigt.
Stricken, Installieren und Steuern
Bei linearen Abschnitten ist alles einfach, aber das Fundament hat Kurven und Schnittpunkte. Auf ihnen sind die Linien konvergierender Rahmen durch gebogene eingebettete Elemente aus der Verstärkung desselben Abschnitts verbunden. Die Kanten sind mit einer Überlappung von 40 bis fast 100 Nenndurchmessern versehen. Die Praxis, die Ecken des Fundaments mit Verstärkungsnetzen von 12 x 150 x 150 mm zu verstärken, ist insbesondere auf weichen Böden und in erdbebengefährdeten Regionen weit verbreitet..
Verstärkung von Widerlagern und Ecken des Streifenfundaments: 1 – Längsbewehrung; 2 – Querverstärkung; 3 – vertikale Verstärkung; 4 – L-förmige Klemmen
Wir haben bereits die Vorteile des Bindens der Bewehrung vor dem Schweißen beschrieben und empfehlen dringend, nur diese Methode zu verwenden, es sei denn, es handelt sich um Spezialfundamente..
Jedes nachfolgende Segment des Rahmens wird auf Abstandshaltern oder Ringen installiert, die die Verletzung der Schutzschichten verhindern. Die Stangen an den Enden sind mit einer Standardüberlappung verbunden, 2-3 Drahtklemmen an jeder Verbindung.
Infolgedessen sollte der Verstärkungsrahmen so geformt sein, dass sich Personen leicht darauf bewegen können. Vor dem Gießen wird der Rahmen sorgfältig auf Klebkraft geprüft. Wenn sich beim Gießen von Beton die Bandagen der Leitungen zerstreuen, ist dies mit einer vollständigen Ablehnung der gesamten Struktur behaftet. Daher muss beim Gießen und Schrumpfen besonderes Augenmerk auf die Position und Unversehrtheit der Bewehrungsfugen gelegt werden..
Wie kann ich die Bewehrung richtig berechnen und das Fundament verstärken?