基礎の補強材の選択と設置の微妙な点

基礎の補強材の選択と設置の微妙な点
  1. 特徴
  2. 規制要件
  3. 種類
  4. 寸法
  5. 図式
  6. 計算方法は?
  7. 取り付け
  8. チップ

基礎の敷設は、あらゆる建物の建設において長い間伝統的であり、その安定性、信頼性を確保し、予期しない土壌変位から建物を保護します。これらの機能のパフォーマンスは、まず第一に、考えられるすべてのニュアンスに準拠して、基盤を正しくインストールすることに関係しています。これは、鉄筋コンクリート基礎の構造における補強要素の正しい使用にも適用されるため、今日は基礎の補強材の選択と設置のすべての微妙な点を明らかにしようとします.

特徴

各ビルダーは、特別な補強要素のない通常のコンクリートは、特に大きな建物からの重い荷重に関しては、その構造に十分な強度がないことを理解しています.基礎スラブは、負荷を抑えるという 2 つの役割を果たします。1) 上から - 建物または構造物とその内部のすべての要素から。 2)下から - 特定の条件下で体積を変えることができる土壌と土壌から - この例は、低レベルの土壌凍結による土壌の隆起です。

コンクリートはそれ自体で大きな圧縮荷重に耐えることができますが、張力に関しては - 明らかに追加の補強または固定構造が必要です。構造への重大な損傷を回避し、耐用年数を延ばすために、開発者は長い間、鉄筋コンクリート基礎を敷設するか、補強要素と一緒にコンクリートを敷設するタイプを開発してきました。

補強要素で基礎を築くことの最も明白なプラスは、その強さです。鉄、鋼、またはグラスファイバー(以下のタイプを検討します)は、設置全体に追加の信頼性と完全性を提供し、補強材はコンクリートを所定の位置に固定し、ベース全体に荷重と圧力を均等に分散します。

補強部品を使用することの別の欠点は、このタイプの基礎がはるかに長く設置されることです、それらの設置はより複雑で、より多くの機器が必要であり、より多くの領土準備段階とより多くの労働者が必要です。補強要素の選択と設置に関する規則と規制があるという事実は言うまでもありません。ただし、補強パーツなしでファンデーションを使用する人はほとんどいないため、マイナスについて話すことは困難です。

フィッティングを選択する際に技術者が頼らなければならない一般的なパラメータは次のとおりです。

  • 積雪がある場合でも、すべてのアドオン、フレームシステム、家具、電化製品、地下室または屋根裏の床を含む建物の潜在的な重量。
  • 基礎の種類 - 補強要素は、ほぼすべてのタイプの基礎 (モノリシック、パイル、浅い) に設置されますが、鉄筋コンクリート基礎の設置は、ほとんどの場合、テープの種類を指します。
  • 外部環境の詳細: 平均気温値、土壌凍結レベル、土壌隆起、地下水位。
  • 土壌岩の種類(補強の種類と基礎の種類は、土壌の組成に大きく依存します。最も一般的なのはローム、粘土、砂ロームです)。

ご覧のとおり、基礎の補強の選択は、基礎自体と同じ外部の影響を受けるため、設置に関するすべての規則と規制を考慮する必要があります。

規制要件

すでに述べたように、鉄筋コンクリート基礎への補強の設置は、別の一連の規則によって規制されています。技術者は、SNiP 52-01-2003 または SP 63.13330.2012 の 6.2 および 11.2、SP 50-101-2004 で編集されたルールを使用します。一部の情報は GOST 5781-82 にあります * (補強要素として鋼)。これらの一連の規則は、溶接性、延性、耐食性を考慮して、初心者の建築者にとって理解するのが難しい場合があります。いずれにせよ、あなたの施設で働くために専門の労働者を雇うときでさえ、後者はこれらの基準によって導かれなければなりません.

残念ながら、基盤を強化するための基本的な要件のみを区別できます。

  • 作業ロッド (以下で説明します) は、少なくとも直径 12 mm である必要があります。
  • フレーム自体の作業/縦棒の数に関しては、推奨される数値は4つ以上です。
  • 横方向の補強材のピッチに関して - 20 から 60 cm まで、横方向のロッドの直径は少なくとも 6 から 8 mm でなければなりません。
  • 補強材の潜在的に危険で脆弱な場所の補強は、ハンチと足、クランプ、フックを使用して行われます(最後の要素の直径は、ロッド自体の直径に基づいて計算されます)。

種類

建物に適した建具を選択するのは簡単なことではありません。基礎の補強を選択するための最も明白なパラメーターは、タイプ、クラス、および鋼種です (特に鋼構造について話している場合)。基礎の補強材には、組成や目的、断面形状、製造技術、基礎にかかる荷重などにより、数種類の補強材が市販されています。

組成と物理的特性に基づく基礎の補強の種類について話すと、金属(または鋼)とガラス繊維の補強要素があります。 最初のタイプが最も一般的で、より信頼性が高く、安価で、複数世代の技術者によって証明されていると考えられています。しかし、今ではグラスファイバー補強要素を見つけることがますます多くなり、それらはそれほど前に大量生産されたものであり、多くの技術者は大規模な建物の設置にこの材料を使用する危険を冒していません.

基礎の鋼鉄補強材は 3 種類のみです。

  • 熱間圧延 (または A);
  • 冷間成形 (VR);
  • ロープ (K)。

土台を設置する際、最初に使用するタイプで、丈夫で弾力性があり、変形しにくいです。一部の開発者がワイヤと呼ぶのが好きな 2 番目のタイプは、安価で、個々のケースでのみ使用されます (通常は 500 MPa 強度クラスの強化)。 3番目のタイプは強度特性が高すぎるため、基礎のベースでの使用は実用的ではありません.経済的にも技術的にもコストがかかります.

鉄骨構造の利点は何ですか:

  • 高い信頼性(非常に高い剛性率と強度を持つ低合金鋼が補強材として使用される場合があります)。
  • 巨大な負荷に対する耐性、巨大な圧力を抑える能力。
  • 導電率 - この機能はめったに使用されませんが、経験豊富な技術者がコンクリート構造物に高品質の熱を長時間提供することができます。
  • 鉄骨の接続に溶接が使用されている場合、構造全体の強度と完全性は変わりません。

補強材としてのスチールの別の欠点:

  • 熱伝導率が高く、その結果、鉄筋コンクリートのベースは建物内により多くの熱を伝達します。これは、外気温度が低い住宅施設ではあまり良くありません。
  • 材料の腐食に対する感受性(この項目は大きな建物の最大の「惨劇」です。開発者は鋼を錆からさらに処理できますが、そのような方法は経済的に非常に不利益であり、負荷の違いにより結果が常に正当化されるとは限りませんおよび湿気の影響);
  • 総重量と比重が大きいため、特殊な機器なしで圧延鋼を取り付けることは困難です。

グラスファイバー補強の長所と短所は何かを考えてみましょう。 したがって、利点:

  • ファイバーグラスはスチール製のものよりもはるかに軽量であるため、輸送と設置が簡単です(特別な設置機器を必要としない場合もあります)。
  • グラスファイバーの絶対引張強度は鋼構造ほど高くありませんが、比強度が高いため、この材料は比較的小さな建物の基礎に設置するのに適しています。
  • 非腐食性(錆の形成)により、ガラス繊維は建物の建設においてある程度独自の材料になります(最も耐久性のある鋼要素は、耐用年数を延ばすために追加の処理が必要になることがよくありますが、ガラス繊維はこれらの対策を必要としません)。
  • 鋼(金属)構造がその性質上優れた導電体であり、エネルギー企業の生産に使用できない場合、グラスファイバーは優れた誘電体です(つまり、電荷をうまく伝導しません)。
  • グラスファイバー(またはグラスファイバーとバインダーの組み合わせ)は、スチールモデルの安価な類似物として開発されました。セクションに関係なく、グラスファイバー補強の価格はスチール要素よりもはるかに低くなっています。
  • 熱伝導率が低いため、グラスファイバーは基礎や天井の製造に不可欠な材料であり、オブジェクト内の安定した温度を維持します。
  • いくつかの代替タイプのフィッティングの設計により、水中でも取り付けることができます。これは、材料の高い耐薬品性に​​よるものです。

もちろん、この素材の使用にはいくつかの欠点があります。

  • すでに述べたように、脆弱性は何らかの形でファイバーグラスのコーリングカードです。鋼と比較して、強度と剛性の指標はここではそれほど大きくなく、これにより多くの開発者がこの材料を使用することを拒否します。
  • 保護コーティングによる追加処理なしでは、グラスファイバー補強材は摩耗や摩耗に対して非常に不安定です(補強材はコンクリートに配置されるため、荷重や高圧下でこれらのプロセスを回避することは不可能です)。
  • 高い熱安定性はグラスファイバーの利点の 1 つと考えられていますが、この場合の結合剤は非常に不安定で危険ですらあります (火災の場合、グラスファイバーのロッドは簡単に溶けてしまう可能性があるため、この材料は潜在的に高い温度値)、しかしこれにより、グラスファイバーは通常の住宅施設、小さな建物の建設に使用するのに非常に安全になります。
  • 弾力性(または曲げ能力)の値が低いため、グラスファイバーは、個々のタイプの基礎を低圧で設置する際に不可欠な材料になりますが、このパラメーターは、負荷の大きい建物の基礎にはかなりマイナスです。
  • いくつかの種類のアルカリに対する耐性が低く、ロッドの破壊につながる可能性があります。
  • 鋼を接合するために溶接を使用できる場合、ファイバーグラスはその化学的特性のためにこの方法で結合することはできません (それが問題であるかどうかを決定するのは非常に困難です。溶接。

強化の種類をより詳細に検討すると、断面で丸型と四角型に分けることができます。 正方形のタイプについて話している場合、建設で使用される頻度ははるかに低く、コーナーサポートを設置して複雑なフェンス構造を作成する場合に適用できます。角型補強材の角は鋭くすることも柔らかくすることもでき、四角形の一辺は荷重、基礎の種類、建物の目的に応じて 5 ~ 200 mm の範囲で変化します。

金具の丸型はスムースでコルゲートタイプ。 最初のタイプはより用途が広く、建設生産のまったく異なる分野で使用されますが、2番目のタイプは基礎を設置するときに一般的であり、これは理解できます-連続した波形による補強は、重い荷重により適応し、基礎を初期位置に固定します過度の圧力の場合でも。

波形タイプは、次の 4 つのタイプに分けることができます。

  • 作業タイプは、外部負荷の下で基礎を固定する機能を実行し、基礎に欠けや亀裂が形成されるのを防ぎます。
  • 分布タイプは固定の機能も果たしますが、すでに機能している補強要素です。
  • 取り付けタイプはより具体的であり、金属フレームを接続して固定する段階でのみ必要です。鉄筋を正しい位置に配置する必要があります。
  • 実際、クランプは、後で溝に配置してコンクリートを注ぐために、補強部品の束を1つの全体にまとめることを除いて、何の機能も果たしません。

プロファイルのタイプに応じた段ボール製品の分類もあります:環状、鎌形、混合または組み合わせ。これらの各タイプは、基礎の負荷の特定の条件に適用できます。

寸法

基礎の補強を選択するための主なパラメーターは、その直径または断面です。鉄筋の長さや高さなどの値が建設に使用されることはめったにありません。これらの値は建物ごとに個別であり、各技術者は建物の建設に独自のリソースを持っています。一部のメーカーは、一般に認められている鉄筋の長さの基準を無視し、独自のモデルを作成する傾向があることは言うまでもありません。基礎補強には、縦方向と横方向の 2 種類があります。基礎の種類と負荷によって、セクションは大きく異なります。

縦方向の補強には、通常、横方向の補強用にリブ付きの補強要素を使用する必要があります - 滑らかな (この場合のセクションは 6–14 mm) クラス A-I - A-III。

ルールの規範的なコードに従うと、個々の要素の直径の最小値を決定できます。

  • 最大3メートル - 10ミリメートルの縦棒;
  • 3メートル以上の縦方向 - 12ミリメートル。
  • 高さ80センチメートルまでの横棒 - 6ミリメートル。
  • 80センチ以上の横棒 - 8ミリメートル。

すでに述べたように、これらは基礎補強の最小許容値にすぎず、これらの値は従来のタイプの補強、つまり鋼構造の場合により受け入れられます。さらに、建物の建設、特に潜在的な負荷が未知の非標準タイプのオブジェクトの建設における問題は、SNiP および GOST のルールに基づいて個別に解決する必要があることを忘れないでください。次の値を自分で計算することは非常に困難ですが、これも認められている標準です - 鉄骨の直径は、基礎全体の断面の 0.1% 未満であってはなりません (これは、最小のパーセンテージにすぎません)。 )。

不安定な土壌(総重量が大きいため、レンガ、鉄筋コンクリート、または石造りの構造物の設置が安全でない場所)での建設について話している場合は、断面が14 mm以上のロッドが使用されます。小規模な建物の場合、通常の装甲フレームが使用されますが、この場合でも基礎を敷設するプロセスを慎重に扱うべきではありません - 最大の直径/断面でさえ、補強スキームが間違っています。

もちろん、ロッドの直径を計算するための特定のスキームがありますが、個々の建物の建設のすべてのニュアンスを組み合わせた単一のスキームはないため、これは計算の「ユートピア」バージョンです。建物にはそれぞれ独自の特徴があります。

図式

繰り返しになりますが、予約する価値があります。基礎の補強要素を取り付けるための普遍的なスキームはありません。見つけることができる最も正確なデータと計算は、個々の、ほとんどの場合典型的な建物の個々のスケッチのみです。これらのスキームに依存すると、基盤全体の信頼性が危険にさらされます。 SNiP の規範や規則でさえ、建物の建設に常に適用できるとは限りません。したがって、強化に関する個々の一般的な推奨事項と微妙な点のみを区別できます。

補強材の縦棒に戻ります(ほとんどの場合、クラス AIII 補強材です)。 それらは基礎の上部と下部に配置する必要があります(そのタイプに関係なく)。この配置は理解できます。基礎は、土の岩や建物自体から、上下から正確にほとんどの負荷を認識します。開発者は、構造全体をさらに強化するために追加の層を設置するあらゆる権利を持っていますが、この方法は非常に厚い体積基礎に適用可能であり、他の補強要素の完全性とコンクリート自体の堅牢性を侵害してはならないことに注意してください。これらの推奨事項を考慮しないと、基礎の取り付け/接続点に亀裂や欠けが徐々に現れます。

中型および大型の建物の基礎は通常 15 センチメートルの厚さを超えるため、垂直/横方向の補強材も設置する必要があります (滑らかなクラスの AI ロッドは既にここでより頻繁に使用されており、それらの許容直径は前述のとおりです)。横補強要素の主な目的は、基礎への損傷の形成を防ぎ、作業/縦棒を目的の位置に固定することです。縦方向の要素が配置されるフレーム/フォームの製造には、横型の補強材がよく使用されます。

ストリップ基礎の敷設について話す場合(そして、補強要素が最も頻繁に適用されるのはこのタイプであることにすでに気付いています)、縦方向と横方向の補強要素間の距離は、SNiP 52-01-2003 に基づいて計算できます。 .

これらの推奨事項に従う場合、ロッド間の最小距離は次のようなパラメーターによって決まります。

  • 補強材の断面またはその直径;
  • 具体的な骨材サイズ;
  • 鉄筋コンクリート要素の種類;
  • コンクリート方向への補強部品の配置;
  • コンクリートを注ぐ方法とその圧縮。

そしてもちろん、すでに金属フレーム バンドルに含まれている鉄筋自体の間の距離 (スチール スケルトンについて話している場合) は、鉄筋自体の直径より小さくてはなりません - 25 mm 以上です。縦方向と横方向のタイプの補強の間の距離には、独自の概略要件があります。

縦型:距離は、鉄筋コンクリート要素自体の多様性を考慮して決定されます (つまり、どのオブジェクトが縦方向の鉄筋 (柱、壁、梁) に基づいているか)、典型的な要素の値。距離は、オブジェクトのセクションの高さの 2 倍以下で、最大 400 mm にする必要があります (オブジェクトが線形接地タイプの場合は、500 以下)。制限された値は理解できます。横方向要素間の距離が大きいほど、個々の要素とそれらの間のコンクリートへの負荷が大きくなります。

横補強のステップは、コンクリート要素の高さの半分以上である必要がありますが、30 cmを超えてはなりません.これも理解できます.問題のある土壌や高レベルの凍結に設置すると、値が小さくなり、基礎の強度に大きな影響を与えるため、より大きな値が可能ですが、大きな建物や構造物に適用できます。

とりわけ、ストリップ基礎を取り付けるには、鉄筋がコンクリートを注ぐレベルより5〜8 cm上に上がることを忘れないでください-基礎自体を固定して接続します.

計算方法は?

補強の計算に関するいくつかの推奨事項は、すでに上に示されています。この段落では、補強材の選択の複雑さを掘り下げようとし、インストールのために多かれ少なかれ正確なデータに依存します.以下、テープ式基礎の補強要素の自己計算方法について説明する。

いくつかの推奨事項に従う強化の自己計算は、非常に簡単に実行できます。 すでに述べたように、水平の基礎要素には波形のロッドが選択され、垂直の基礎要素には滑らかなロッドが選択されます。希望する補強材の直径を測定することに加えて、最初の質問は、領土のロッドの数を計算することです。これは重要なポイントです。材料を購入または注文するときに必要であり、紙に補強要素の正確なレイアウトをセンチメートルとミリメートルまで作成できるようになります。もう 1 つ簡単なことを思い出してください。建物の寸法が大きいほど、または基礎にかかる負荷が大きいほど、補強要素が多くなり、金属棒が太くなります。

鉄筋コンクリート構造の個々の立方メートルあたりの補強要素の数の消費は、基礎の種類を選択するために使用されるのと同じパラメーターに基づいて計算されます。建物の建設中にGOSTに特に焦点を当てている人はほとんどいないことに注意してください。これは、特別に設計され、焦点を絞ったドキュメント-GESN(State Elementary Estimated Norms)およびFER(Federal Unit Rates)があるためです。 HPES によると、5 立方メートルの基礎構造に少なくとも 1 トンの金属フレームを使用する必要があり、後者は基礎全体に均等に配置する必要があります。 FERは、構造の面積だけでなく、溝、穴、その他の追加の存在にも基づいて量が計算される、より正確なデータのコレクションです。構造内の要素。

フレームに必要な鉄筋の数は、次の手順に基づいて計算されます。

  • 基礎を築くことが計画されている機能のために、建物/オブジェクトの周囲を測定します(メートル単位)。
  • 得られたデータに、ベースが配置される壁のパラメータを追加します。
  • 計算されたパラメータは、建物内の縦断要素の数で乗算されます。
  • 結果の数値 (ベースの合計値) に 0.5 を掛けると、その結果がサイトに必要な補強の量になります。

結果の数値に約 15% 追加することをお勧めします。ストリップの基礎を敷設する過程で、この量で十分です (トリミングと鉄筋の重なりを考慮して)。

すでに述べたように、鉄骨の直径は鉄筋コンクリート基礎全体の断面積の 0.1% 未満であってはなりません。ベースの断面積は、幅に高さを掛けて計算されます。 50 センチメートルのベースの幅と 150 センチメートルの高さは、7500 平方センチメートルの断面積を形成します。これは補強セクションの 7.5 cm に相当します。

取り付け

前述の推奨事項に従うことで、補強要素の取り付けの次のステップ、つまり取り付けまたは固定、および関連するアクションに安全に進むことができます。初心者の技術者にとって、フレームの作成は無駄でエネルギーを大量に消費する作業のように思えるかもしれません。構築されているフレームの主な目的は、個々の補強部品に荷重を分散し、補強要素を一次位置に固定することです(1本のロッドにかかる荷重がその変位につながる可能性がある場合、4つの波形を含むフレームにかかる荷重タイプのロッド、はるかに少なくなります)。

最近では、電気溶接による鉄筋の締結にも対応できます。 これは、フレームの完全性を損なうことのない高速で自然なプロセスです。溶接は、基礎を敷設する大きな深さで適用できます。しかし、このタイプの固定には欠点もあります。すべての補強要素が溶接に適しているわけではありません。ロッドが適切な場合、文字「C」がマーキングに表示されます。これは、ガラス繊維フレームやその他の補強材 (特定の種類のポリマーなど、あまり知られていない) の問題でもあります。さらに、パワータイプのフレームが基礎で使用される場合、後者は取り付け点で相対的に変位の自由度がなければなりません。溶接は、これらの必要なプロセスを制限します。

ロッド (金属と複合材の両方) を固定する別の方法は、ワイヤー編みまたはストラップです。コンクリートスラブの高さが60センチ以下の技術者が使用します。これには、一部の種類のテクニカル ワイヤのみが含まれます。ワイヤーはより延性があり、溶接にはない自然な変位の自由を提供します。ただし、ワイヤーは腐食プロセスの影響を受けやすく、高品質のワイヤーを購入するには追加費用がかかることを忘れないでください。

最後で最も一般的でない固定方法は、プラスチック製のクランプを使用することですが、特に大きな建物ではない個々のプロジェクトにのみ適用できます。フレームを手で編む場合は、この場合、特別な(編み物またはネジ)フックまたは通常のペンチを使用することをお勧めします(まれに、編み物銃が使用されます)。ロッドは交差する場所で結ぶ必要があります。この場合のワイヤーの直径は少なくとも0.8 mmでなければなりません。この場合、編み物は2層のワイヤーですぐに行われます。すでに交差点にあるワイヤの総厚は、基礎の種類と荷重によって異なる場合があります。ワイヤの端は、固定の最終段階で互いに結び付ける必要があります。

基礎の種類によって、補強材の特性も変わる場合があります。 穴あき杭の基礎について言えば、ここでは直径約10 mmのリブ付き補強材が使用されています。この場合のロッドの数は、パイル自体の直径によって異なります(断面が最大20センチメートルの場合、4本のロッドを備えた金属フレームを使用するだけで十分です)。モノリシックスラブ基礎(最もリソース集約型のタイプの1つ)について話している場合、ここでは補強直径は10〜16 mmであり、上部補強ベルトはいわゆる20/20 cmになるように配置する必要がありますグリッドが形成されます。

コンクリートの保護層について一言言う価値があります。これは、鉄筋を外部環境の影響から保護し、構造全体に追加の強度を与える距離です。保護層は、構造全体を損傷から保護するカバーのようなものです。

SNiPの推奨事項に従う場合、保護層は次の目的で必要です。

  • コンクリートと補強骨格の接合機能に有利な条件を作り出します。
  • フレームの適切な強化と固定;
  • 外部環境の悪影響(温度、変形、腐食の影響)から鋼をさらに保護します。

要件によると、金属棒は、個々の端部や部品が突き出ることなくコンクリートに完全に埋め込まれている必要があるため、保護層の設置はSNiPによってある程度規制されています。

チップ

私たちの推奨事項に怖がらないでください。外部の助けを借りずに基礎を正しく設置することは、1年以上の実践の結果であることを忘れないでください。知人や友人のアドバイスだけに頼って絶えず間違いを犯すよりも、指定された規範に従っていても一度間違いを犯し、次に何かを行う方法を知っておく方がよいでしょう。

SNiP および GOST の規制文書の助けを忘れないでください。最初の調査は複雑で理解できないように見えるかもしれませんが、基礎の補強材の設置に少し慣れると、これらのマニュアルが役に立ち、使用できるようになります。家でお茶やコーヒーと一緒に。ポイントのいずれかが複雑すぎることが判明した場合は、専門のサポート サービスに連絡することを躊躇しないでください。専門家が正確な計算と必要なすべてのスキームの作成を支援します。

土台の補強をすばやく編む方法については、次のビデオを参照してください。

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