Cómo calcular correctamente el refuerzo y reforzar la base.

El contenido del artículo

• Cómo funciona el refuerzo de cimientos
• Cómo fortalecer la base
• Parámetros básicos de refuerzo.
• Configuración de refuerzo para NZLF, cinta y losa
• Tejido, instalación y control

La producción artesanal de cimientos de hormigón armado es la más crítica de todas las etapas de la construcción. La rigidez y la resistencia requeridas son proporcionadas por el refuerzo empotrado, por lo que hoy eliminaremos las brechas en la comprensión de las funciones del refuerzo y explicaremos la metodología para calcular el refuerzo para la base..

Cómo funciona el refuerzo de cimientos

El hormigón tiene una excelente resistencia a la compresión. Esto significa que si un bloque de hormigón se coloca debajo de una prensa, comenzará a colapsar solo bajo una presión muy alta..

La realidad del funcionamiento de los productos de hormigón armado es tal que es imposible predecir exactamente qué fuerzas actuarán en un punto particular de la matriz. Esto se debe a que la configuración de un producto de hormigón no significa tanto como las características físicas y mecánicas de la base sobre la que se instala este producto. Y casi siempre son impredecibles..

La carga en el hormigón se distribuye de forma desigual. El esfuerzo máximo recae en el fulcro, mientras que la regla del apalancamiento siempre se aplica: la fuerza aumenta en proporción al apalancamiento. Si suspende una viga de hormigón en ambos extremos, el impacto en el centro dependerá directamente de la longitud de la viga..

Esquema de operación de vigas para doblar: a – viga de hormigón; b – viga de hormigón armado; 1 – accesorios

La naturaleza y dirección de las deformaciones en diferentes puntos también son interesantes. Cuando se dobla, un lado se encoge, pero esto, como descubrimos, no augura nada bueno. Es mucho peor que en el reverso del producto el hormigón se estire, lo que, con valores de elasticidad bajos, dará como resultado una fisura y rotura..

La principal tarea del refuerzo es evitar que el hormigón se estire. Esto se consigue gracias a las fuerzas de fricción que transfieren la carga de la capa de hormigón a los elementos empotrados, que tienen un módulo de elasticidad mucho mayor que el del hormigón. Y, por supuesto, el refuerzo debe distribuirse de la manera más uniforme posible para que cada sección separada de la estructura no tenga puntos débiles con un mal acabado. De lo contrario, el refuerzo pierde todo significado..

Cómo fortalecer la base

Hay dos tipos de accesorios. El refuerzo de trabajo realiza la función directa de refuerzo: asume la carga en el plano aplicado. El refuerzo estructural se utiliza para organizar las líneas del refuerzo de trabajo en la capa de hormigón y para obtener conexiones adicionales, si es necesario..

Las barras laminadas en caliente de perfil periódico o liso según GOST 5781–82 se utilizan tradicionalmente como refuerzo de trabajo. El refuerzo de acero se puede soldar o no soldar, según el refuerzo termomecánico y el área de uso.

Para la cimentación, es aconsejable utilizar un perfil periódico como refuerzo de trabajo, que tiene la mayor adherencia a la masa circundante. El refuerzo auxiliar, por el contrario, se realiza con varillas lisas, aunque esta no es una regla definitiva..

El material también es importante, el grado de acero determina la clase de refuerzo. Las clases A400 – A600 son las más solicitadas para un desarrollador privado: están más extendidas en las bases de construcción y no requieren medios especiales de unión: todo el marco se ensambla con uno adhesivo. El refuerzo compuesto (GOST 31938) hecho de plástico reforzado con carbono y fibra de vidrio se usa cada vez más. Dicho refuerzo es mucho más liviano que el acero y no está sujeto a corrosión en absoluto, pero la importancia que tiene en un proyecto específico depende de usted..

Parámetros básicos de refuerzo.

En cada cálculo específico, hay una serie de valores clave descritos en el manual de SNiP 2.03.01:

1. Densidad de inserción del refuerzo (coeficiente de refuerzo). Se determina por la sección transversal del producto como la relación de la suma de las secciones de las barras de refuerzo a la sección de la masa de hormigón. El mínimo establecido por las normas es 0,05%, aunque el coeficiente puede aumentar a medida que la relación entre la longitud del segmento y su altura crece hasta un 0,25%.
2. El grosor de las varillas. Con una longitud de segmento de más de 3 metros, se utiliza refuerzo con un diámetro de al menos 12 mm, más de 6 metros – más de 14 mm, y con una longitud de 10 metros – 16 mm o más.
3. Distribución de refuerzo. Si la base tiene una profundidad de aproximadamente un metro, entonces, ¿qué borde debe fortalecerse al estirarse: superior o inferior? ¿Qué es mejor, una pequeña cantidad de barras gruesas o muchas líneas de refuerzo delgado? En la práctica, a menudo todo el refuerzo de trabajo se coloca en una cara, rompiéndose en tantas varillas como sea posible que no interfieran con el vertido del hormigón. Luego, el mismo cinturón se duplica en la cara opuesta..
4. El coeficiente de confiabilidad (refuerzo) es un concepto que sigue directamente del párrafo anterior. La resistencia de los cimientos puede sobrestimarse deliberadamente en 2 o 3 veces en caso de cambios imprevistos en la geomorfología de la región o en ausencia de un proyecto terminado en el momento de la construcción..

Este último debería pertenecer a la categoría de excepciones, pero en la práctica, casi la mitad de los objetos de construcción de viviendas individuales se construyen de esta manera. El problema es que sin datos de diseño exhaustivos, no puede establecer con precisión el peso del edificio, determinar a partir de él un área suficiente y la profundidad de ocurrencia, correspondiente a la capacidad de soporte del suelo, luego calcular las características lineales de la base utilizando proporciones estándar y, a partir de ellas, deducir los métodos óptimos para fortalecer su estructura. adecuado a la carga de diseño.

Configuración de refuerzo para NZLF, cinta y losa

Los cimientos de tiras que se encuentran por encima de la profundidad de congelación están reforzados con un marco rectangular. Se puede colocar un número ilimitado de líneas de refuerzo entre las nervaduras exteriores, entre las cuales se debe respetar la holgura estándar. Como regla general, dichos marcos consisten en módulos conectados por separado, cuya longitud es conveniente para el transporte y la instalación. El refuerzo estructural aquí está representado por abrazaderas en forma de U o cerradas que rodean las barras de refuerzo de trabajo cada 0,6-1,1 metros.

Refuerzo de la sección recta de la base de la tira: 1 – refuerzo longitudinal de trabajo; 2 – herrajes estructurales (abrazaderas)

Los cimientos empotrados están reforzados, como la cinta, con un marco. Las líneas de refuerzo, como se mencionó, están duplicadas y centradas en las caras superior e inferior. Además, se pueden colocar líneas intermedias para compensar las fuerzas de presión y levantamiento del suelo, si así lo requiere el proyecto. El refuerzo está conectado entre sí mediante varillas verticales. Este refuerzo tiene un aspecto constructivo, pero también cumple la función de trabajador, evitando en gran medida torsiones y deformaciones por presión lateral..

La losa se refuerza de la forma más sencilla: dos mallas de refuerzo, cada una de las cuales puede constar de varias capas. Las mallas se extienden a los planos superior e inferior de acuerdo con la capa protectora estándar. Los parámetros de la malla de refuerzo: tabular, varilla y celda se calculan en función de las dimensiones de la losa. En cuanto a las nervaduras de refuerzo debajo de la losa, se forman como los marcos del MZLF, y luego se sujetan a la malla de la losa con barras verticales de refuerzo estructural..

Tejido, instalación y control

Con secciones lineales, todo es simple, pero la base tiene giros e intersecciones. Sobre ellos, las líneas de pórticos convergentes están conectadas por elementos empotrados doblados de refuerzo de la misma sección. Los bordes están equipados con una superposición de 40 a casi 100 diámetros nominales. La práctica de reforzar las esquinas de la cimentación con mallas de refuerzo de 12x150x150 mm es bastante común, especialmente en suelos blandos y en regiones propensas a terremotos..

Refuerzo de pilares y esquinas de la base de la tira: 1 – refuerzo longitudinal de trabajo; 2 – refuerzo transversal; 3 – refuerzo vertical; 4 – Abrazaderas en forma de L

Ya hemos descrito las ventajas de atar armaduras antes de soldar y recomendamos encarecidamente utilizar solo este método, a menos que estemos hablando de cimentaciones para fines especiales..

Cada segmento posterior del marco se instala en espaciadores o anillos, que evitan la violación de las capas protectoras. Las varillas en los extremos están conectadas con una superposición estándar, 2-3 abrazaderas de alambre en cada unión.

Como resultado, el marco de refuerzo debe formarse de tal manera que las personas puedan moverse fácilmente a lo largo de él. Antes de la fundición, se comprueba cuidadosamente la fuerza de unión del marco. Si, al verter hormigón, los vendajes de las líneas se dispersan, esto está plagado de un rechazo completo de toda la estructura. Por lo tanto, durante la fundición y la contracción, se debe prestar especial atención a la posición y la integridad de las juntas de refuerzo..