Innholdet i artikkelen
I dag har bruken av metoder for å forsterke bygningskonstruksjoner laget av betong og stein blitt en klassisk teknologisk metode for å omfordele og utjevne deler av lasten fra sementstein til mer plastiske og elastiske metall- eller komposittinnstøpte elementer. Peler for søylefundamenter for industriell bruk har lenge vært laget av stresset betong og med armering. For "den private næringsdrivende" er slike metoder for å styrke grunnpilarene ennå ikke tilgjengelige, da de krever seriøs ingeniørkunnskap og ressurser. Derfor brukes i praksis et enkelt alternativ for å forsterke et søyleformet fundament "legg til en ressurs" – ytterligere forsterkning av betongbasen ved å legge stålrammer.
Hva gir forsterkning av søylefundamentet
Til tross for ytre styrke og hardhet, oppfører betong i et søylefundament under belastning seg som en stikkende og hard substans, som is eller glass. Med en solid sikkerhetsmargin kan en søylestøtte i betong kollapse lenge før grensetilstanden inntreffer kun på grunn av en ikke-optimal fordeling av laster inne i støpegodset.
Forsterkning for et søyleformet fundament vil løse flere viktige problemer med å sikre styrke:
- De fleste av de kritiske spenningene på overflaten av søylestøtten overføres til de dypere indre lagene av betong og tas hovedsakelig opp ikke av stein, men av stålarmering;
- Den forsterkende rammen klarer effektivt å forbinde de to hovedelementene i søylefundamentet – armert betonggitter og betongsøylestøtter;
- Takket være forsterkning har ressursen til fundamentelementer i armert betong økt betydelig sammenlignet med en konvensjonell uarmert struktur.
Viktig! I noen tilfeller unngår bruk av armering de katastrofale konsekvensene av betongsvikt. I stedet for en brå kollaps, oppstår en langsom, plastisk spredning av strukturen.
Hvordan er armeringen av søylefundamentet
Enhver oppgave med å konstruere en optimal armeringsramme for enhver type fundament er for kompleks til at nøyaktige data og anbefalte størrelser på stålstenger, form og dybde på plassering i betong kan oppnås fra noen få enkle formler for strukturell mekanikk. Beregningen av armeringen av et søylefundament har lenge blitt utført programmatisk, med å oppnå kraften og metoden for forsterkning, og til og med plotte spenningsdiagrammer for armeringen og betongbasen til søylefundamentet.
For en forenklet vurdering og øke effektiviteten av bruken av armering, kan du bruke følgende anbefalinger:
- Mengden armeringsjern i et betongelement bestemmes av avhengigheten – det totale tverrsnittet av armering i betong skal være 0,2-0,25% av tverrsnittet til en bjelke eller søylestøtte;
- Det optimale forholdet mellom armeringsstangens diameter og tverrmålet til bjelken er 1/20-1/25;
- Innstøpte armeringselementer legges i betong i en avstand på 2,5-3,5 cm fra bjelkens overflate;
- Forsterkning av fundamentets søylestøtter utføres i form av en romlig ramme, individuelle stenger er bundet med myk ledning for å fikse plasseringen i forskalingen før formen helles med betong.
Viktig! Før støping skal armeringsjernene renses for kalk, maling og rust, behandles med spesielle anti-korrosjonsløsninger basert på fosforsyre.
Ordning med å legge armering i et søylefundament
For å forsterke søylene brukes en strikket ramme laget av en varmvalset stang i klasse A-III med ribber av vedheft til betong rullet på overflaten. Diameteren på stangen velges avhengig av diameteren på søylebeslagene, den optimale verdien er 8-10 mm. I et søyleformet støtteelement av en firkantet seksjon er det vanligvis installert fire forsterkningsgjenger på 10 mm; for en rund seksjon vil 6 stenger på 8 mm være optimalt.
Bunnplaten under stangen er forsterket med et sveiset nett av 6-8 mm armering, med en tykkelse på kantene på betongbunnen på mer enn 15 cm, armeringen utføres i to lag.
For visse typer stolper, for eksempel med en variabel trinnvis seksjon, kan forsterkning gjøres i form av to eller flere separate rammer som er nestet koaksialt inn i hverandre og forbundet med myk ledning.
For soppformede søyleelementer er dobbel forsterkning tillatt. Det første laget av forsterkende elementer er bøyd fra separate L-formede fragmenter, den vertikale delen av armeringen er lik høyden på fundamentsøylen, den bøyde horisontale delen kuttes til forskalingens diameter. Etter legging i den borede brønnen, foldes de enkelte elementene ut slik at de horisontale seksjonene av armeringen divergerer radielt fra midten til periferien av sålen til søylestøtten. Deretter installeres et standard forsterkende bur i brønnen, og hele volumet helles med betong. Dermed oppnås et meget sterkt og motstandsdyktig mot ekstruderingsstøtteelement av søylefundamentet.
Forsterkning av armert betonggitter utføres i henhold til en lignende ordning. I bunnen, midten og i den øvre delen av den fremtidige betongbjelken legges to eller tre metallstenger med en diameter på 10 mm. I hjørnene bøyes endene av armeringsstengene langs bjelken slik at den bøyde delen er minst 20-22 cm.. Bendene er forbundet med det tilstøtende stykket av armeringsstangen ved sveising eller trådløkker.
På tilsvarende måte skjøtes armeringsburet til søylestøtter og horisontale armeringstråder i grillen. Betongen til støtten bør ikke stige over ¼ av høyden på grillen. Hver tråd bøyes i rett vinkel og sveises til de horisontale stengene på grillrammen. Eventuelle andre tilkoblingsmetoder fører til tap av stivhet og armeringseffektivitet.
Hvordan glassfiberarmering brukes i fundamenter
I dag er det en enorm mengde motstridende informasjon om kompositttyper av armering. For det første er glassfiberarmering mye mer praktisk og enklere å jobbe med enn tunge stålstenger. For det andre er elastisitetsmodulen til komposittarmering høyere enn for stål, den er mer stiv og mindre duktil. Eksisterende konverteringstabeller sier at styrken på 6 mm glassfiber tilsvarer stål med en diameter på 8 mm. I teorien bør glassfiberarmering ikke koste mer enn stålversjonen.
I tillegg tåler ikke glassfiberarmering skjærkrefter, noe som betyr at overgangsskjøter må installeres i hjørnene av grillen for å koble sammen komposittgjenger.
Det skal bemerkes at glassfiberarmering er godt egnet for forsterkning av borede peler og søyleformede fundamentstøtter. Armeringsmaterialet er ikke utsatt for korrosjon, skaper ikke kuldebroer og er i stand til å oppfatte vekslende vertikale belastninger. Bøye- og skjærekrefter er forbudt for ham. Dette betyr at det er mulig å forsterke rist- og søylefundamentene med glassfiber, forutsatt at det brukes proprietære metoder for å skjøte armeringsjern i rette vinkler ved hjelp av en spesiell innretning. Hvis du prøver å koble glassfibertråder analogt med metallstenger, vil armeringseffektiviteten reduseres til 10-15% av designverdien.
Konklusjon
Bruk av stål- eller glassfiberarmering gir en betydelig styrkeøkning, men kun på originale materialer. Forsøk på å bruke kompositt- eller ståltråd som ikke er beregnet på forsterkningsformål, har en tendens til å slå tilbake og føre til ødeleggelse av betonglegemet til fundamentet.
