Wzmocnienie podłoża zbrojeniem z włókna szklanego: jak obliczyć i cechy wiązania
Budowa domu zawsze wymaga dużego wysiłku i nakładów finansowych, w tym przypadku ważne jest, aby wszystko przemyśleć w najdrobniejszych szczegółach. Budowa każdej konstrukcji z reguły zaczyna się od budowy jej fundamentu - fundamentu. Można do tego użyć różnych materiałów, najważniejsze jest to, że są trwałe i wysokiej jakości. Ostatnio dużą popularność zyskuje wzmocnienie z włókna szklanego do podkładu. Ten materiał ma kilka ważnych cech i właściwości, które nadają mu wytrzymałość i trwałość.
Co to jest wzmocnienie z włókna szklanego, jego rodzaje
Wzmocnienie z włókna szklanego lub kompozytu, podobnie jak jego stalowy odpowiednik, to długie pręty o średnicy 4-18 mm z nacięciami lub zwijanie na całej długości. Z nazwy jasno wynika, że w przeciwieństwie do zbrojenia stalowego, materiały niemetaliczne stanowią podstawę zbrojenia z włókna szklanego. Najczęściej są to dwa elementy:
- włókna z różnych rodzajów surowców;
- polimer o strukturze termoutwardzalnej lub termoplastycznej.
Do produkcji mocnej podstawy dla prętów stosuje się spoiwa, które po zestaleniu dają materiał przewyższający stal w większości cech. Gotowe produkty mogą być wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, w tym w budownictwie. Wzmocnienie fundamentu wzmocnieniem z włókna szklanego jest szczególnie pożądane, pozwala wzmocnić jego podstawę, uczynić ją bardziej wytrzymałą.
Zgodnie z pochodzeniem rozróżnia się kilka rodzajów produktów wzmacniających:
- włókno szklane;
- kompozyt bazaltowy;
- kompozyt węglowy;
- aramidokompozyt;
- łączny. Ten rodzaj zbrojenia ma w swoim składzie jeden składnik, ale może zawierać wtrącenia innych elementów na całej swojej długości.
Spośród wszystkich odmian najczęściej stosuje się wzmocnienie z włókna szklanego. Znajduje zastosowanie w wielu obszarach. Jego struktura jest podobna do drzewa. Wzdłuż pręta znajdują się włókna, które dzięki spoiwowi tworzą jedną podstawę.
Zalety i wady aplikacji
Zastosowanie wzmocnienia z włókna szklanego w podbudowie wynika z szeregu zalet, jakie posiada ten materiał:
- wzmocnienie z włókna szklanego można zwinąć we wnękę, co znacznie ułatwia jego transport, co oznacza obniżenie kosztów budowy domu;
- niewielka waga zbrojenia znacznie ułatwia przebieg pracy - podczas wzmacniania fundamentu nie jest wymagany duży wysiłek.
Dla porównania przykład: wskaźnik gęstości stalowej podstawy wynosi 7850 kg na metr sześcienny, a masa metra sześciennego wyrobów kompozytowych to tylko 1900 kg. Wynika z tego, że waga zbrojenia z włókna szklanego jest prawie 4,13 razy mniejsza niż materiałów stalowych. Ponadto włókno szklane ma inne zalety:
- Włókno szklane ma dobrą odporność na korozję. Nie jest narażony na negatywne działanie wody i innych agresywnych środowisk. Z tego powodu zbrojenie produktami kompozytowymi jest doskonałą opcją dla betonów z dodatkiem różnych modyfikatorów.
- Wysoka wytrzymałość: kompozytowy pręt zbrojeniowy jest 2-2,5 razy mocniejszy niż pręty metalowe o tej samej średnicy.
- Odporność na zmiany temperatury: pręty z włókna szklanego nie zmieniają swoich właściwości wytrzymałościowych w temperaturach od -70 do +200°C. Jednocześnie nie tworzą się na nich uszkodzenia i pęknięcia.
- Podczas budowania fundamentu z włókna szklanego spawanie nie jest wymagane: pręty są wiązane za pomocą drutów lub plastikowych łączników.
- Niska przewodność cieplna: w porównaniu ze stalą włókno szklane jest 100 razy niższe, co znacznie zmniejsza straty ciepła.
Przydatne wideo
- Odporność na zmiany temperatury: pręty z włókna szklanego nie zmieniają swoich właściwości wytrzymałościowych w temperaturach od -70 do +200°C. Jednocześnie nie tworzą się na nich uszkodzenia i pęknięcia.
- Podczas budowania fundamentu z włókna szklanego spawanie nie jest wymagane: pręty są wiązane za pomocą drutów lub plastikowych łączników.
- Niska przewodność cieplna: w porównaniu ze stalą włókno szklane jest 100 razy niższe, co znacznie zmniejsza straty ciepła.
Wykonywanie obliczeń
Obliczenie wzmocnienia z włókna szklanego dla fundamentu odbywa się z uwzględnieniem ważnych niuansów. Podczas budowy budynków żelbetowych obliczenia są przeprowadzane zgodnie z SP „Konstrukcje betonowe i żelbetowe” i są podzielone na dwie grupy:
- 1 GPS. Obliczenia dokonywane są zgodnie z nośnością. Tutaj sprawdza się, czy fundament może wytrzymać wywierany na niego nacisk;
- 2 GPS. Obliczenia wykonywane są według właściwości sztywności. Grupa ta uwzględnia odkształcenia i wielkość otwarcia pęknięć w żelbetowych konstrukcjach bazowych. Obliczenia przeprowadzane są zgodnie z odczytami modułu sprężystości materiału.
W konstrukcjach z betonu zbrojonego największe obciążenie ściskające przyjmuje beton, a główną funkcją zbrojenia jest zapobieganie zniszczeniom, które pojawiają się pod wpływem odkształceń. Wielu producentów zbrojenia z włókna szklanego wskazuje na jego zwiększoną wytrzymałość, ale nic nie wiadomo o module sprężystości. Wskaźnik ten określa właściwości odkształcalności konstrukcji.
Wzmocnienie z włókna szklanego ma jednak istotną wadę - ma zmniejszoną wytrzymałość na pękanie. Właśnie z powodu tego niedociągnięcia jego zakres jest ograniczony.
Układanie fundamentów
Obliczenie wzmocnienia z włókna szklanego dla fundamentu odbywa się z uwzględnieniem ważnych niuansów. Podczas budowy budynków żelbetowych obliczenia są przeprowadzane zgodnie z SP „Konstrukcje betonowe i żelbetowe” i są podzielone na dwie grupy:
- 1 GPS. Obliczenia dokonywane są zgodnie z nośnością. Tutaj sprawdza się, czy fundament może wytrzymać wywierany na niego nacisk;
- 2 GPS. Obliczenia wykonywane są według właściwości sztywności. Grupa ta uwzględnia odkształcenia i wielkość otwarcia pęknięć w żelbetowych konstrukcjach bazowych. Obliczenia przeprowadzane są zgodnie z odczytami modułu sprężystości materiału.
W konstrukcjach z betonu zbrojonego największe obciążenie ściskające przyjmuje beton, a główną funkcją zbrojenia jest zapobieganie zniszczeniom, które pojawiają się pod wpływem odkształceń. Wielu producentów zbrojenia z włókna szklanego wskazuje na jego zwiększoną wytrzymałość, ale nic nie wiadomo o module sprężystości. Wskaźnik ten określa właściwości odkształcalności konstrukcji.
Aby wykonać obliczenia deformacji, konieczne jest podzielenie wskaźnika wytrzymałości przez dane modułu sprężystości. Wytrzymałość wyrobów z włókna szklanego wynosi Rs = 1000 MPa, a moduł sprężystości Es = 50000 MPa. Wartość odkształcalności wynosi 0,02 lub 2%. Ale dla elementów wzmacniających stal A400 - Rs = 360 MPa, Es = 200 000 MPa. A stopień odkształcalności wynosi 0,0018 lub 0,18%. Wynika z tego, że wyroby kompozytowe do zbrojenia w porównaniu ze stalą radzą sobie z pęknięciami 10 razy gorzej.
Nie ma szczególnych różnic w stosowaniu materiału kompozytowego w porównaniu ze zbrojeniem stalowym. Aby wzmocnić podstawę taśmy za pomocą wzmocnienia z włókna szklanego, potrzebne są prawie te same narzędzia i materiały:
- taśma miernicza lub miernik do wykonywania pomiarów;
- plastikowe zaciski;
- szlifierka - potrzebna do dopasowania i docięcia prętów zgodnie z pożądanymi parametrami;
- środki ochrony osobistej - okulary i rękawice;
- poziom budynku.
Przydatne wideo
Wniosek
- W kolejnym etapie pracy wykonywany jest znak poziomu, do którego zostanie wylana mieszanka betonowa. Jest oznaczony wewnątrz szalunku, w tym celu lepiej jest użyć poziomu wody;
- Cegły układane są na dole, posłużą jako podstawa do zbrojenia;
- Trwa budowa i układanie siatki zbrojeniowej. Do tych celów zaleca się stosowanie części stałych zbrojenia. Do oprawy warto użyć zacisków drucianych i plastikowych;
- Na koniec wylewa się beton. Wylewa się do wymaganego poziomu, dobrze zagęszcza i owija folią.
