Sutilezas de selección e instalación de refuerzo para la cimentación.

La fundación se ha convertido en algo tradicional en la construcción de cualquier edificio, garantiza su estabilidad y confiabilidad y protege el edificio contra los desplazamientos imprevistos del suelo. El desempeño de estas funciones concierne, en primer lugar, a la correcta instalación de la base, respetando todos los matices posibles. Esto también se aplica al uso correcto de los elementos de refuerzo en la estructura de la base de concreto reforzado, por lo que hoy trataremos de revelar todos los detalles de la selección e instalación de refuerzo para la cimentación.

Cada constructor entiende que el concreto ordinario sin elementos de refuerzo especiales no es lo suficientemente fuerte en su estructura, especialmente cuando se trata de grandes cargas de edificios dimensionales.La placa base cumple la doble función de restringir las cargas: 1) desde arriba: desde un edificio o estructura y todos los elementos que contiene; 2) desde abajo: desde el suelo y el suelo, que bajo ciertas condiciones pueden cambiar sus volúmenes, un ejemplo de la agitación del suelo debido al bajo nivel de congelación del suelo.

Por sí mismo, el concreto es capaz de percibir el enorme estrés de compresión, pero cuando se trata de estirar - Claramente necesita estructuras adicionales de refuerzo o fijación. Para evitar daños graves a la estructura y aumentar su vida útil, los desarrolladores han desarrollado durante mucho tiempo el tipo de colocación de cimientos de hormigón armado, o la colocación de hormigón junto con elementos de refuerzo.

Una desventaja separada del uso de piezas de refuerzo es que los cimientos de este tipo se instalan por mucho más tiempo., su instalación es más complicada, requiere más equipo, más etapas de preparación del territorio y más trabajadores. Sin mencionar el hecho de que la selección e instalación de elementos de refuerzo tienen sus propios códigos de reglas y regulaciones. Sin embargo, es difícil hablar de contras, ya que casi nadie usa la base sin refuerzos.

Los parámetros generales en los que el técnico debe confiar al seleccionar el refuerzo son:

• el peso potencial del edificio con todos los complementos, sistemas de marcos, muebles, electrodomésticos, pisos o áticos, incluso con un montón de nieve;
• tipo de cimentación: los elementos de refuerzo se instalan en casi todos los tipos de cimientos (es monolítico, apilable, de poca profundidad); sin embargo, la instalación de cimientos de hormigón armado se entiende generalmente como un tipo de cinta;
• las características específicas del entorno externo: valores de temperatura promedio, el nivel de congelación del suelo, la acumulación del suelo, el nivel del agua subterránea;
• El tipo de rocas del suelo (el tipo de refuerzo, así como el tipo de cimentación, depende en gran medida de la composición del suelo, franco, arcilla y marga arenosa son los más comunes).

Como ya se mencionó, la instalación de refuerzos en una base de concreto reforzado se rige por un conjunto separado de reglas. Los técnicos usan las reglas editadas por SNiP 52-01-2003 o SP 63.13330.2012 bajo las cláusulas 6.2 y 11.2, SP 50-101-2004, se puede encontrar cierta información en GOST 5781-82 * (si se trata de usar acero como elemento de refuerzo). Estos conjuntos de reglas pueden ser difíciles para la percepción de un constructor principiante (teniendo en cuenta la soldabilidad, la ductilidad, la resistencia a la corrosión), sin embargo, adherirse a ellos es la clave para la construcción exitosa de cualquier edificio. En cualquier caso, incluso cuando se contrata a trabajadores especializados para trabajar en sus instalaciones, estos últimos deben guiarse por estas normas.

Desafortunadamente, solo puede seleccionar los requisitos básicos para el refuerzo de la base:

• Las varillas de trabajo (que se explicarán más adelante) deben tener al menos 12 milímetros de diámetro;
• en cuanto al número de barras de trabajo / longitudinales en el marco, la cifra recomendada es 4 o más;
• con respecto a la inclinación del refuerzo transversal, de 20 a 60 cm, mientras que las barras transversales deben tener un diámetro de al menos 6-8 milímetros;
• el refuerzo de lugares potencialmente peligrosos y vulnerables a la carga en el refuerzo se produce mediante el uso de mechones y patas, abrazaderas, ganchos (el diámetro de los últimos elementos se calcula a partir del diámetro de las propias varillas).

Elegir el refuerzo necesario para su edificio no es fácil. Los parámetros más obvios para la selección de refuerzo para la base son el tipo, la clase y el grado de acero (si estamos hablando de estructuras de acero). Hay varios tipos de elementos de refuerzo en el mercado para la cimentación, dependiendo de la composición y el propósito, la forma del perfil, la tecnología de fabricación y las peculiaridades de la carga sobre la cimentación.

Si hablamos de los tipos de refuerzo para la base basados ​​en la composición y las propiedades físicas, entonces hay elementos de refuerzo de metal (o acero) y fibra de vidrio. El primer tipo es el más común, se considera que es más confiable, económico y no probado por una generación de técnicos. Sin embargo, ahora es cada vez más posible encontrar elementos de refuerzo hechos de fibra de vidrio, aparecieron en la producción en serie no hace mucho tiempo, y muchos técnicos aún no se arriesgan a usar este material en la instalación de edificios de gran tamaño.

Solo hay tres tipos de refuerzo de acero para la cimentación:

• laminado en caliente (o A);
• deformación en frío (PA);
• Teleférico (K).

En la instalación de la base se usa el primer tipo, es fuerte, elástico, estable contra la deformación. El segundo tipo, que a algunos desarrolladores les gusta llamar cable, es más barato y se usa solo en casos individuales (generalmente, grado de refuerzo 500 MPa). El tercer tipo tiene características de resistencia demasiado altas, su uso en la base de la base no es práctico: tanto económica como técnicamente costosa.

Cuáles son las ventajas de las estructuras de acero:

• alta confiabilidad (a veces se usa como refuerzo acero de baja aleación con una rigidez y resistencia extremadamente altas);
• resistencia a cargas enormes, la capacidad de contener una presión enorme;
• Conductividad eléctrica: esta función rara vez se utiliza, sin embargo, con la ayuda de un técnico experimentado, podrá proporcionar la estructura de hormigón con calor de alta calidad durante mucho tiempo.
• Si se usa soldadura en la unión del marco de acero, entonces la resistencia y la integridad de toda la estructura no cambian.

Contras separadas de acero como material para refuerzo:

• La alta conductividad térmica y, como resultado, las bases de concreto reforzado transmiten más calor en los edificios, lo que no es muy bueno en locales residenciales a bajas temperaturas externas;
• susceptibilidad a la corrosión (este elemento es el "flagelo" más grande de los edificios grandes, el desarrollador puede tratar el acero de la oxidación, pero estos métodos no son rentables desde el punto de vista económico y el resultado no siempre está justificado debido a las diferencias en las cargas y el efecto de la humedad);
• Gran gravedad total y específica, lo que dificulta la instalación de productos de acero sin equipo especializado.

Intentaremos comprender las ventajas y desventajas del refuerzo de fibra de vidrio. Entonces, las ventajas:

• la fibra de vidrio es mucho más liviana que los análogos de acero, por lo tanto, es más fácil de transportar y más fácil de instalar (a veces no requiere equipo especial para la instalación);
• Los límites de resistencia absoluta de la fibra de vidrio no son tan grandes como los de las estructuras de acero, sin embargo, los indicadores de alta resistencia específica hacen que este material sea adecuado para su instalación en los cimientos de edificios relativamente pequeños;
• No es susceptible a la corrosión (óxido) hace que la fibra de vidrio sea algo únicamaterial en la construcción de edificios (los elementos de acero más duraderos a menudo requieren un procesamiento adicional para aumentar la vida útil, la fibra de vidrio no requiere estas medidas);

• Si las estructuras de acero (metal) son, por su naturaleza, excelentes conductores eléctricos y no pueden utilizarse en la producción de empresas energéticas, la fibra de vidrio es un excelente dieléctrico (es decir, no conduce mal las cargas eléctricas);
• La fibra de vidrio (o un paquete de fibra de vidrio y un aglutinante) se desarrolló como un equivalente más barato a los modelos de acero, incluso sin importar la sección transversal, el precio del refuerzo de fibra de vidrio es mucho menor que los elementos de acero;
• La baja conductividad térmica hace que la fibra de vidrio sea un material indispensable en la fabricación de cimientos y pisos para mantener una temperatura estable dentro del objeto.
• El diseño de algunos tipos alternativos de accesorios le permite instalarlos incluso bajo el agua, esto se debe a la alta resistencia química de los materiales.

Por supuesto, hay desventajas al usar este material:

• De alguna manera, la fragilidad es el sello distintivo de la fibra de vidrio, como ya se ha dicho, en comparación con el acero, los indicadores de resistencia y rigidez no son tan buenos aquí, ya que muchos desarrolladores rechazan el uso de este material;
• el refuerzo de fibra de vidrio es extremadamente inestable de usar y sin tratamiento adicional con un revestimiento protector (y dado que el refuerzo se coloca en el concreto, es imposible evitar estos procesos bajo cargas y alta presión);
• La alta estabilidad térmica se considera una de las ventajas de la fibra de vidrio. Sin embargo, el aglomerante en este caso es extremadamente inestable e incluso peligroso (en caso de incendio, las barras de fibra de vidrio pueden fundirse simplemente, por lo que no puede usar este material en la base con valores de temperatura potencialmente altos) Seguro para su uso en la construcción de edificios residenciales ordinarios, edificios pequeños;

• los bajos valores de elasticidad (o la capacidad de doblarse) hacen que la fibra de vidrio sea un material indispensable en la instalación de algunos tipos individuales de bases de baja presión; sin embargo, de nuevo, este parámetro es una desventaja para las bases de edificios con una carga grande;
• pobre resistencia a ciertos tipos de álcalis, que pueden conducir a la destrucción de las barras;
• si se puede usar soldadura para conectar acero, la fibra de vidrio no se puede conectar de esta manera debido a sus propiedades químicas (esto es un problema o no, es definitivamente difícil de resolver, ya que incluso los marcos de metal actuales están más tejidos que soldados).

Si nos acercamos a las variedades de refuerzo con más detalle, entonces en la sección se puede dividir en tipos redondos y cuadrados. Si estamos hablando de un tipo cuadrado, entonces se usa en la construcción con mucha menos frecuencia, es aplicable cuando se instalan soportes de esquina y se crean estructuras de admisión complejas. El tipo de esquina de refuerzo de esquina puede ser afilado y relajado, y el lado de la plaza varía de 5 a 200 milímetros, según la carga, el tipo de cimentación y el propósito del edificio.

Los accesorios de tipo redondo son de tipo liso y corrugado. El primer tipo es más versátil y se usa en áreas completamente diferentes de la industria de la construcción, pero el segundo tipo es común al instalar bases, y esto es bastante comprensible: las válvulas con corrugaciones sucesivas se adaptan más a grandes cargas y fijan la base en la posición inicial, incluso en caso de sobrepresión.

El tipo corrugado se puede dividir en cuatro tipos:

• el tipo de trabajo realiza la función de fijar la cimentación bajo cargas externas, así como de prevenir la formación de virutas y grietas en la cimentación;
• El tipo de distribución también realiza la función de fijación, pero son precisamente los elementos de refuerzo de trabajo;
• el tipo de montaje es más específico y es necesario solo en la etapa de unión y fijación del marco de metal, es necesario para distribuir las barras de refuerzo en la posición correcta;
• Las pinzas, de hecho, no realizan ninguna función, a excepción de un conjunto de piezas de refuerzo en una sola, para su posterior colocación en zanjas y hormigón vertido.

El parámetro principal de la elección de refuerzo para la cimentación es su diámetro o sección transversal. Un valor como la longitud o la altura del refuerzo rara vez se usa en la construcción, estos valores son individuales para cada estructura y cada técnico tiene sus propios recursos en la construcción del edificio.Sin mencionar el hecho de que algunos fabricantes ignoran los estándares generalmente aceptados para la longitud del refuerzo y son propensos a la producción de sus modelos. El refuerzo del sótano es de dos tipos: longitudinal y transversal. Dependiendo del tipo de cimentación y la sección de carga puede variar mucho.

El refuerzo longitudinal generalmente implica el uso de elementos de refuerzo acanalados, para el refuerzo de tipo transversal - liso (la sección transversal en este caso es de 6–14 mm) de las clases A-I - A-III.

Si sigue los códigos normativos de las reglas, puede determinar los valores mínimos del diámetro de los elementos individuales:

• Barras longitudinales de hasta 3 metros - 10 milímetros;
• longitudinal desde 3 y más metros - 12 milímetros;
• Barras transversales de hasta 80 centímetros de alto - 6 milímetros;
• Varillas transversales de 80 centímetros a 8 milímetros.

Como ya se señaló, estos son solo los valores mínimos permitidos para el refuerzo de la cimentación y es más probable que estos valores sean válidos para el tipo tradicional de refuerzo, para estructuras de acero. Además, no olvide que cualquier pregunta en la construcción de edificios, y especialmente en la construcción de objetos de tipo no estándar con una carga potencial previamente desconocida, debe resolverse individualmente de acuerdo con las reglas de SNiP y GOST.Es bastante difícil calcular el siguiente valor por su cuenta, pero este también es un estándar reconocido: el diámetro del marco de acero no debe ser inferior al 0,1% de toda la base (esto es solo el porcentaje mínimo).

Si hablamos de construcción en áreas con suelo inestable (donde la instalación de edificios de ladrillo, hormigón armado o piedra es insegura debido a su gran peso total), se utilizan barras con una sección transversal de 14 mm o más. Para los edificios más pequeños, se utilizan jaulas de refuerzo convencionales, sin embargo, no debe tratar el proceso de colocación de la cimentación de manera connotiva, incluso en este caso; recuerde, incluso el diámetro / sección más grande no salvará la integridad de la cimentación si el esquema de refuerzo es incorrecto.

Una vez más, vale la pena hacer una reserva: no existe un esquema universal para la instalación de elementos de refuerzo de la cimentación.Los datos y cálculos más precisos que puede encontrar son solo bocetos individuales para los edificios individuales y más a menudo típicos. Basándose en estos esquemas, se arriesga la fiabilidad de toda la base. Incluso las reglas y regulaciones de SNiP pueden no ser siempre aplicables a la construcción de un edificio. Por lo tanto, es posible destacar solo las recomendaciones individuales y generales y las sutilezas sobre el refuerzo.

Regresamos a las varillas longitudinales en el refuerzo (la mayoría de las veces es refuerzo de clase AIII). Deben colocarse en la parte superior e inferior de la base (independientemente de su tipo). Esta disposición es clara: la mayoría de las cargas serán percibidas por los cimientos desde arriba y desde abajo, desde las rocas del suelo y desde el propio edificio. El desarrollador tiene todo el derecho de instalar niveles adicionales para fortalecer toda la estructura, pero tenga en cuenta que este método es aplicable para cimientos grandes y gruesos y no debe violar la integridad de otros elementos de refuerzo y la solidez del hormigón en sí. Sin estas recomendaciones, las grietas y los chips aparecerán gradualmente en el accesorio / conexión de la base.

Dado que los cimientos de edificios medianos y grandes generalmente exceden los 15 centímetros de espesor,también es necesario instalar refuerzos verticales / transversales (más a menudo, las varillas lisas de la clase АI ya se utilizan aquí, su diámetro permitido se mencionó anteriormente). El objetivo principal de los elementos transversales del refuerzo es prevenir la formación de daños en la cimentación y fijar las barras de trabajo / longitudinales en la posición deseada. Muy a menudo, el refuerzo de tipo transversal se utiliza para producir marcos / formas en los que se colocan los elementos longitudinales.

Si hablamos de colocar la base de la tira (y ya hemos notado que los elementos de refuerzo se usan con mayor frecuencia para este tipo de refuerzo), entonces la distancia entre los elementos de refuerzo longitudinal y transversal se puede calcular en base a SNiP 52-01-2003.

Si sigue estas recomendaciones, la distancia mínima entre las barras se determina mediante parámetros tales como:

• sección de refuerzo o diámetro;
• tamaño agregado del concreto;
• tipo de elemento de hormigón armado;
• Colocación de piezas reforzadas en la dirección de hormigonado.
• Método de vertido del hormigón y su compresión.

Tipo longitudinal: la distancia se determina teniendo en cuenta la variedad del elemento de hormigón armado (es decir, en la base de qué objeto se utiliza exactamente el refuerzo longitudinal, una columna, una pared, una viga), los valores típicos del elemento. La distancia no debe ser más del doble de la altura de la sección transversal del objeto y debe ser de hasta 400 mm (si los objetos de un tipo de suelo lineal no son más de 500). La delimitación de los valores es explicable: cuanto mayor es la distancia entre los elementos transversales, más cargas se colocan sobre los elementos individuales y el hormigón entre ellos.

El espaciado de refuerzo transversal no debe ser menor que la mitad de la altura del elemento de concreto, pero no más de 30 cm. Esto también se puede explicar: el valor es menor cuando se instala en suelos problemáticos o con un alto nivel de congelación, no tendrá un impacto significativo en la resistencia de la base, el valor es más posible. Sin embargo, aplicable a grandes edificios y estructuras.

Algunas recomendaciones para el cálculo del refuerzo ya se han presentado anteriormente. En este punto, intentaremos comprender los detalles de la selección de válvulas y confiaremos en datos más o menos precisos para la instalación. A continuación se describirá el método de autocálculo de elementos de refuerzo para la base de tipo cinta.

El cálculo independiente de válvulas, sujeto a ciertas recomendaciones, es bastante simple de realizar. Como ya se mencionó, las varillas corrugadas se seleccionan para elementos de cimientos horizontales y lisas para los verticales. La primera pregunta, además de medir el diámetro requerido de refuerzo, es el cálculo del número de barras para su territorio. Este es un punto importante: es necesario al comprar o pedir materiales y le permitirá hacer un esquema exacto de colocación de elementos de refuerzo en papel, hasta centímetros y milímetros. Recuerde una cosa más simple: cuanto más grandes sean las dimensiones del edificio o la carga sobre los cimientos, más elementos de refuerzo y más gruesas serán las barras metálicas.

El consumo del número de elementos de refuerzo por metro cúbico individual de estructura de hormigón armado se calcula en función de los mismos parámetros que se utilizan para seleccionar el tipo de cimentación.Vale la pena señalar que muy pocas personas se guían precisamente por GOST en la construcción de edificios, para este propósito hay documentos especialmente diseñados y con un enfoque limitado: GESN (normas estatales estimadas de primaria) y FER (precios unitarios federales). Para HESN por 5 metros cúbicos de construcción de cimientos, se debe usar al menos una tonelada de armazón de metal, este último debe distribuirse de manera uniforme en toda la cimentación. FER: una recopilación de datos más precisos, donde el número se calcula no solo en función del área de la estructura, sino también de la presencia de ranuras, orificios y otros elementos adicionales. Elementos en el diseño.

El número requerido de barras de refuerzo para los marcos se calcula basándose en los siguientes pasos:

• mida el perímetro de su edificio / objeto (en metros), para el funcionamiento del cual está previsto sentar las bases;
• añadir a los datos obtenidos los parámetros de las paredes, bajo los cuales se ubicará la base;
• Los parámetros calculados se multiplican por el número de elementos longitudinales en el edificio;
• el número resultante (base total) se multiplica por 0.5, el resultado será la cantidad requerida de refuerzo para su sitio.

Como ya se mencionó, el diámetro del marco de hierro no debe ser inferior al 0,1% de la sección transversal de toda la base de hormigón armado. El área de la sección transversal de la base se calcula a partir de la multiplicación de su ancho por la altura. El ancho de la base de 50 centímetros y la altura de 150 centímetros forman un área de sección transversal de 7500 centímetros cuadrados, que es igual a 7,5 cm de sección transversal de refuerzo.

Al seguir las recomendaciones descritas anteriormente, puede pasar de manera segura a la siguiente etapa de la instalación de elementos de refuerzo: montaje o fijación, así como las acciones relacionadas. Para un técnico novato, crear un esqueleto puede parecer una tarea inútil y que consume mucha energía. El objetivo principal del marco que se está construyendo es la distribución de cargas en partes de refuerzo individuales y la fijación de elementos de refuerzo en la posición primaria (si la carga en una varilla puede hacer que se desplace, la carga en el marco, que incluye 4 varillas del tipo corrugado, será significativamente menor).

Recientemente, puede cumplir con la unión de las varillas metálicas de refuerzo a través de la soldadura eléctrica. Este es un proceso rápido y natural que no viola la integridad del marco. La soldadura es aplicable a grandes profundidades de la fundación. Pero este tipo de accesorio tiene su propio signo negativo: no todos los elementos de refuerzo son adecuados para hervirlos. Si las varillas son adecuadas, la letra "C" está presente en su marca. Este es un problema para el marco de fibra de vidrio y otros materiales de refuerzo (menos conocidos como algunos tipos de polímeros). Además, si se utiliza un marco de tipo fuerza en la base, este último debe tener relativa libertad de desplazamiento en los puntos de unión. La soldadura limita estos procesos necesarios.

Otra forma de sujetar las varillas (tanto de metal como de material compuesto) es tejer o atar con alambre. Es utilizado por técnicos con una altura de losa de concreto que no exceda los 60 centímetros. Se trata sólo de algunos tipos de cable técnico. El alambre es más plástico, proporciona la libertad de desplazamiento natural, que la soldadura no tiene. Pero el cable es más propenso a los procesos corrosivos y no olvide que necesita comprar un cable de alta calidad, esto es un costo adicional.

El último y menos común método de fijación es el uso de abrazaderas de plástico, sin embargo, son aplicables solo en proyectos individuales de edificios no especialmente grandes. Si va a tejer el marco con las manos, en este caso se recomienda usar un gancho especial (punto o tornillo) o alicates comunes (en casos raros se usa una pistola de punto). Las varillas deben estar atadas en el lugar de su cruce, el diámetro del alambre en este caso debe ser de al menos 0,8 mm. Al mismo tiempo se va tejiendo con dos capas de alambre a la vez. El grosor total del cable que ya se encuentra en el cruce puede variar según el tipo de cimentación y las cargas. Los extremos del cable deben estar unidos entre sí en la etapa final del accesorio.

Dependiendo del tipo de cimentación, las características del refuerzo pueden variar. Si hablamos de la base sobre pilotes perforados, aquí utilizamos refuerzos acanalados con un diámetro de aproximadamente 10 mm. La cantidad de varillas en este caso depende del diámetro de la pila en sí misma (si la sección transversal es de hasta 20 centímetros, es suficiente usar un marco de metal con 4 varillas). Si estamos hablando de una base de azulejos monolíticos (uno de los tipos que más recursos consumen), entonces el diámetro del refuerzo es de 10 a 16 mm.y los cinturones de refuerzo superiores deben colocarse de manera que se forme la denominada malla 20/20 cm.

Deben decirse algunas palabras acerca de la capa protectora de hormigón: esta es la distancia que protege a las varillas de refuerzo de las influencias ambientales y proporciona resistencia adicional a toda la estructura. La capa protectora es algo así como una cubierta que protege la estructura general contra daños.

Si sigue las recomendaciones de SNiP, la capa protectora es necesaria para:

• creando condiciones favorables para el funcionamiento conjunto del esqueleto de hormigón y refuerzo;
• adecuado refuerzo y fijación del marco;
• Protección adicional del acero contra los efectos negativos del medio ambiente (temperatura, deformación, efectos corrosivos).

No se alarme ante la vista de nuestras recomendaciones. No olvide que la correcta instalación de la base sin ayuda es el resultado de más de un año de práctica. Es mejor cometer un error una vez, incluso siguiendo las normas especificadas, y saber cómo hacer algo la próxima vez, que cometer errores constantemente, confiando solo en el consejo de sus amigos y conocidos.

No se olvide de la ayuda de los documentos reglamentarios SNiP y GOST, su estudio inicial puede parecerle difícil e incomprensible; sin embargo, cuando se familiarice un poco con la instalación de refuerzos para la base, encontrará estos beneficios útiles y podrá usarlos en casa para tomar una taza de té o café. Si alguno de los puntos resulta demasiado difícil para usted: no dude en ponerse en contacto con los servicios de asistencia especializados, los expertos lo ayudarán a realizar cálculos precisos y a elaborar todos los esquemas necesarios.

Para aprender cómo tejer rápidamente el refuerzo para la base, vea el siguiente video.