Выбор арматуры для перекрытия: выкладываем во всех подробностях

Основой любой конструкции — от бани до многоквартирного дома — является фундамент. И для того, чтобы он простоял долгое время, не требуя ремонта углов и не создавая опасности для постройки, его следует должным образом укрепить своими руками и сделать правильный монтаж ростверка и балок.

Зачем нужен каркас из арматуры?

Подобный тип строительного элемента позволяет значительно увеличить нагрузку на единицу площади поверхности. Как правило, в подобных конструкциях используется металл относительно мягкой плотности, такой как железный стержень, швеллер и иные заготовки.

Но случается, что для усиления конструкции применяют и более плотный и тяжелый материал, к примеру, уголок или иные прокатные металлы. По своим физическим и строительным характеристикам, такие усиленные бетонные конструкции имеют ряд классификации, основа которых состоит в классе прочности железобетона.

Так выделяются следующие классы железобетонных конструкций:

  1. Конструкция горячего качения.
  2. Произведенные бетонные сооружения с применением термической и химической обработки.
  3. Прочненная.
  4. Термически прочненная конструкция.

От данных классификация и ряда прочностей зависят те или иные характеристики, возлагаемые на громадную прочность и устойчивость железобетонных конструкций в строительстве. Для любого строительного материала отличительной характеристикой является ГОСТ, по которому производители железобетонных элементов конструкции выкатывают материал.

Именно по данному стандарту регламентируется применение того или иного типа или класса прочности арматуры в бетонном растворе. В основном их использование неразрывно связано с понятием железобетонного материала.

Как правило, железобетонный элемент, будь то плита или блок, состоит из некоторого каркаса — металлической арматуры, на которой находится оболочкой бетонного раствора. Как правило, вопрос о применении того или иного типа арматуры, является достаточно актуальным, а зачастую, вовсе постоянным среди строителей и инженеров.

Связь таких двух специальностей достаточно проста. Каждому из них хочется, чтобы сооружение, построенное ими, стояло как можно дольше и крепче. К тому же на то имеются свои законодательные и нормативные акты, установленные государственным стандартом строительства. Для усиления строящейся конструкции используется арматурные железные заготовки различных прочностей и толщин.

Особенности и схема армирования

Современная технология возведения малоэтажных жилых и коммерческих зданий предусматривает заливку плит перекрытия непосредственно на их постоянном месторасположении. Это единственно возможное решение для сооружений, имеющих сложную геометрию.

Кроме того, изготавливая плиту перекрытия самостоятельно, застройщик существенно удешевляет ее стоимость и получает потолок без межплитных швов при всех прочих равных условиях: необходимой несущей способности и долговечности.

Особенности и схема армирования

Для того чтобы указанные факторы присутствовали, перед заливкой бетона необходимо выполнить одинарное или двойное армирование плиты перекрытия, стальной либо композитной арматурой.

Обычно, чертеж армирование плиты перекрытия разрабатывается инженером-строителем строго индивидуально. При расчете армирования плиты перекрытия и составлении схемы армирования учитываются нагрузки на конструкцию, габариты пролета и места концентрации нагрузок.

Сложный участок в плане концентрации нагрузок – это касание колонн стенок и арок, соприкосновение с технологическими отверстиями, место установки камина и т.п. Поэтому здесь будет рассмотрен частный случай армирования плиты перекрытия частного дома между первым и вторым этажом. Основные этапы технологии армирования:

Особенности и схема армирования
  • Расчет толщины плиты перекрытия. Толщина перекрытия находится в прямой зависимости от наибольшей длины пролета, в метрах разделенной на 30, но не менее 150 мм. Другими словами берется самый большой размер плиты между опорами и делится на 30. Например, при длине пролета 6 м, толщина конструкции оставляет 6/30=200 мм.
  • Сборка и установка опалубки.
  • Подготовка к вязке каркаса. Арматурный каркас плиты перекрытия представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из верхнего армирования плиты перекрытия, нижнего армирования плиты перекрытия и дистанцирующих элементов соединенных в единое целое вязальной проволокой. Для создания пояса усиления используют арматурный прут класса A-III по ГОСТ 5781–82, диаметром 8-14 мм. Для соединения элементов в единое целое используют отожженную стальную проволоку диаметром 1-1,5 мм. Дистанцирующиеся элементы приобретаются в строительных магазинах или на сайтах компаний производителей.
  • Важно! Конструкция каркаса должна располагаться в толще плиты. Выходы металлических элементов наружу не допускаются. В общем случае, наружные поверхности каркаса должны быть защищены слоем бетона толщиной не менее 1 диаметр арматуры. Для обеспечения требуемой толщины защитного слоя используют подручные материалы (кусочки деревянных планок, кусочки кирпича и т.п.) или специальные «покупные» дистанцирующие элементы.
  • Вязка нижнего армирования. В общем случае шаг армирования плиты перекрытия принимается 200х200 мм. На дистанцирующие элементы, с шагом 200 мм выкладываются продольные стержни. Поверх продольных стержней с шагом 200 мм выкладывается поперечное армирование плиты перекрытия. Далее по всей площади пояса арматуры распределяются дистанцирующиеся элементы для присоединения второго пояса. Вязка прутьев и дистанцирующихся элементов производится во всех местах пересечения, по всему периметру каркаса.
  • Вязка верхнего армирования. Проводится аналогично нижней конструкции. При этом созданная сетка из арматурных прутьев присоединяется к верхней части дистанцирующих элементов. Конструкция готова к заливке бетоном.
Читайте также:  Инъекционная гидроизоляция фундамента своими руками

Инструмент для вязания. Для соединения прутьев и дистанцирующих элементов можно использовать: самодельный или готовый ручной крючок (цена 280-300 рублей), полуавтоматические клещи (цена 1 000 рублей), автоматический пистолет для вязки арматуры (цена 160 000 рублей) или обычные слесарные плоскогубцы.

Перечисленный инструмент обеспечивает примерно одинаковое качество вязки. Разница заключается в скорости. К примеру, автоматический пистолет ускоряет процесс вязания в 5 раз по отношению к вязанию ручным крючком или плоскогубцами.

Особенности и схема армирования

Однако, если стоит задача изготовить одну или несколько плит перекрытия, экономически целесообразно пользоваться последними двумя вариантами ручного инструмента или взять автоматический пистолет в аренду.

Назначение и особенности

Фундаментная плита является залитой из бетона монолитной конструкцией. Использовать монтаж и оборудование фундамента на основе такой плиты считается одним из самых надежных типов оснований пола, сколько по параметру несущей способности, так и по устойчивости дома к внешней динамической нагрузке по грунту.

В дополнение к вышеперечисленным достоинствам, можно добавить, что оборудование и монтаж цельнобетонной плиты своими руками позволяет оптимальным образом распределить по фундаменту поперечное напряжение дома. Вследствие чего остается минимальный процент опасности образования просадок дома, из-за сезонного пучения почвы.

Виды плитных фундаментов своими руками по грунту имеют только один минимальный но существенный недостаток – высокий процент материалоемкости, так как правильное оборудование монолитной плиты, согласно требованиям СНиП и ГОСТ, требует выбрать и использовать большой процент бетона и арматуры.

к оглавлению ↑

Расчет арматуры

Учитывая расчет, что в больших объемах металлическая или стеклопластиковая арматура под фундамент заказывается в тоннах, а на армирование фундамента своими руками требуется использовать большое количество материала, вам понадобится выполнить расчет необходимой длины арматуры, ее диаметр, после чего перевести его в массу. 

Для примера возьмем фундаментную плиту габаритами 980*720 сантиметров. Расчет производится по следующему алгоритму:

  1. Выполняем расчет необходимого количества арматуры для поперечной укладки (учитывая шаг в 20 см) – 720/20= 36 прутьев длиною в 7.2 м: 36*7.2=259,2 метра на одну сторону каркаса, а поскольку нам нужно две стороны, мы получаем: 259,2*2= 518.4 метра.
  2. Расчет арматуры продольной укладки на армопояс для фундамента пола: 980/20=49; 49*9,2=450,8; 450,8*2= 901,6 метров.
  3. Общая длина арматуры, которая нам потребуется, составляет: 901,6+518,4= 1420 метров.
  4. Учитывая, что один погонный метр арматуры (допустим, 16-го диаметра), равен кг, мы получаем: 1420*1,58=2243,6 килограмм арматуры.
Назначение и особенности

Вес арматуры в зависимости от диаметра

к оглавлению ↑

Особенности выполнения работ по армированию

Для резки арматуры на прутья необходимого диаметра вам понадобится ручная болгарка, и круг по металлу, диаметром 125, либо 250 миллиметров. Если армирование плитного фундамента выполняется посредством арматуры имеющей средний диаметр 10-12 мм, то целесообразно резать по нескольку прутьев сразу, что несколько ускорит процент подготовительных работ.

Нарезку своими руками можно выполнять поэтапно, шаг за шагом – сперва можно поперечные прутья, затем продольные. Поскольку стандартный размер цельных арматурных прутьев составляет 12 метров, то в большинстве случаев у вас будут остатки по 2-3 метра, которые можно сваривать между собой, и укладывать в центре арматурного каркаса под армирование монолитной плиты.

Учитывайте, что согласно требований СНиП и ГОСТ раскладка и оборудование подразумевает, что армирующий каркас должен быть утоплен в фундаментной плите на глубину как минимум на 5 сантиметров, поэтому прутья необходимо сваривать или резать на 10 сантиметров короче, чем соответствующие размеры плиты.

к оглавлению ↑

О необходимости армирования

До выполнения строительных мероприятий обязательно разберитесь, каким образом выполняется армирование монолитной плиты фундамента. Абсолютно не обоснована ошибочная позиция скептиков и дилетантов, считающих, что затвердевший бетонный раствор без усиления арматурой обладает высокой прочностью и сможет выдержать массу строения. Это совершенно не так.

Армирование фундамента с помощью металлических арматурных прутьев укрепит опоры будущего строения и предотвратит образование трещин в бетонной конструкции

О необходимости армирования

Необходимость армирования связана с особенностями бетона, который отлично воспринимает сжимающие нагрузки, но восприимчив к изгибающим моментам, растягивающим усилиям.

При строительстве здания на монолитном основании, нагрузки на фундамент распределяются неравномерно. Результат – возникновение изгибающего момента, вызывающего появление трещин, нарушение целостности, как основания, так и всей постройки. Помните, что сжимающие усилия воспринимает бетонный массив, а стальная арматура компенсирует изгибающий момент. Армирование фундаментной плиты позволяет исключить воздействие негативных факторов.

Усиление стальными прутками позволяет:

  • повысить прочностные характеристики монолитной основы, способной воспринимать повышенные усилия, по сравнению с обычной плитой без арматуры;
  • предотвратить возможность усадки здания, связанную с недостаточной прочностью основания;
  • не допустить деформации цельной бетонной плиты под воздействием реакции грунта.
О необходимости армирования

Действующие стандарты регламентируют механизм армирования монолитных оснований, применяемых для возведения различных объектов. Усиление бетона стальной арматурой позволяет обеспечить высокую степень надежности основы будущей постройки.

Читайте также:  Как подлить фундамент к старому дому и стоит ли это делать

Устройство монолитной плиты должно полностью отвечать всем требованиям по нагрузкам и типу грунта на участке строительства

Расход арматуры при армировании

Обладая точными цифрами, можно правильно подобрать арматуру, толщину плиты, марку и количество бетона. Это в свою очередь позволит сэкономить силы и финансовые средства.

Монолитное строительство

Напомним снова, как бы банально это не было, но не стоит экономить на покупке качественных стройматериалов, особенно, когда дело касается фундамента. В противном случае то может сказаться на сроке эксплуатации конструкции, и при ремонте потребуется выложить гораздо больше денег, чем было сэкономлено.

Существуют общепринятые нормы, как рассчитать расход арматурного материала в расчете на 1 кубометр бетонного раствора. При укладке арматура размещается вплотную на поверхности плиты, при этом от края остается 3-5 см.

Расчет на примере плиты 8х8

Точное количество арматуры рассчитывается на примере плиты размером 8х8 метров.

Для устойчивости грунта идеально подойдет стержень арматуры ∅ 10 мм. Как правило, сетка из арматуры выкладывается через шаг до 200 мм. Исходя из этого, не сложно вычислить нужное количество стержней.

Для этого ширина плиты делится на размер шага в метрах и прибавляется 1 прут (8/0,2+1=41). Для получения сетки стержни размещаются в перпендикулярном направлении. Значит, полученный результат нужно умножить на два (41х2=82 стержня).

Важно! При монтаже монолитной плиты требуется укладка двух слове сетки из арматуры сверху и снизу. Следовательно, данные снова умножаем на два (82х2=164 стержня).

Длина стандартного арматурного стержня составляет 6 метров. Исходя из этого, получается следующий расчет: 164х6=984 м.

Слои связаны между собой точками пересечения, количество которых легко вычислить, если количество стержней умножить на этот же показатель (41х41=1681 штук). Арматура в виде сетки укладывается в 5 см от основания плиты.

Толщина монолитной плиты

Толщина монолитной плиты равняется 200 мм. Чтобы произвести соединение, потребуется стержень длиной 0,1 метров.

Для осуществления всех соединений понадобится 0,1х1681=168,1 метров арматурного материала. Итого для проведения строительных работ потребуется 984+168,1=1152,1 метров арматуры, это теперь можно посчитать и в весе, если знать, сколько весит метр арматуры. Цифра получится также важной для расчета нагрузок на основания строения.

Практически всегда арматурные стержни продаются в строительных магазинах в килограммах. Один стержень весит в среднем 0,66 кг, значит, потребуется 0,66х1152,1=760 килограмм арматуры.

Как вязать арматуру для монолитной плиты?

Существует два вида монолитного фундамента:

  • плитный, создаваемый из специальных бетонных плит, которые также используются в качестве перекрытий;
  • монолитный, создаваемый из бетона и металлической арматуры необходимого диаметра.

Оба типа фундамента имеют схожую черту, заключающуюся в том, что они имеют в своем основании плиты, которые изготавливаются из армированной сетки (связанная между собой металлическая арматура необходимого диаметра) и бетона.

Это придает фундаменту прочности, так как бетон защищает металл от коррозии, а он, в свою очередь, придает бетону жесткость и не дает потрескаться под воздействием различных нагрузок.

Плиты фундамента и перекрытия могут иметь:

  • рифленую поверхность с двух сторон, либо с одной;
  • гладкую поверхность.

Эта особенность влияет на область их применения. Рифленая поверхность обладает хорошей адгезией, а поэтому такие плиты идеально подходят для фундамента, так как хорошо сцепляются с грунтом. Гладкие же плиты больше всего подходят под различные перекрытия внутри дома и они не рекомендуются для использования в земле.

Ни для кого не секрет, что использование готовых железобетонных плит удорожает стройку в несколько раз, поскольку платить приходится за уже готовое изделие. А если это делать самостоятельно, то можно сэкономить часть финансовых средств. Поэтому речь будет идти именно об изготовлении фундамента своими руками.

Какие материалы понадобятся для создания монолитного фундамента

Монолитное основание будет будет состоять из двух основных составных частей: железа и бетона. С металлом все понятно — тут будут использованы следующие материалы:

  • арматура, лучше всего диаметром в 10 мм;
  • металлический прут, диаметром 6-10 мм;
  • вязальная стальная проволока диаметром 1,2 мм.

Проволока пойдет на создание каркаса, т.е. на связывания арматуры и прутов между собой. Сварку лучше не применять, поскольку в местах ее применения металл теряет свои свойства и быстро разрушается под воздействием воды, которая будет некоторое время присутствовать в бетонном растворе.

Какую лучше всего проволоку выбрать? Однозначно — только стальную.

Читайте также:  Как сделать расчет ленточного фундамента

Связывание арматуры монолитной плиты.

Теперь можно перейти к следующему элементу — бетону. Он будет сделан из следующих материалов:

  • песок (речной или карьерный);
  • цемент, лучше марки М300 или 400;
  • щебня средней фракции, чтобы придать фундаменту рельефную поверхность.

Разобравшись в том, что нам понадобится для создания монолитного основания, можно переходить к другим работам.

Подготовка к созданию монолитного фундамента

Создание металлического каркаса из арматуры.

Этот процесс можно разделить на два этапа:

  1. Выкапывания котлована. Этому нужно уделить особое внимание. Прежде всего, нужно правильно провести расчет его периметра. Для того, чтобы все было сделано по стандарту, нужно иметь представление о размерах всего дома и об общем весе конструкции. Размеры можно узнать из готового чертежа, а вес рассчитать с помощью строительного справочника. От общих данных будет зависеть глубина заложения. Также следует учитывать особенности почвы, глубину промерзания, наличие пучинистых и твердых слоев почвы.
  2. Создание металлического каркаса из арматуры нужного диаметра непосредственно в котловане или рядом с ним. Об этом будет рассказано ниже.

Армирование монолитной плиты перекрытия и основы расчета

Конструкция в этом случае подразумевает наличие усиленных ребер и участков между ними. Еще одни вариант — изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие — класс используемого бетона.

Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н или Н Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий,  в частных домах толщину  перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео:  Основные правила устройства монолитных перекрытий

монолитные перекрытия

Выбор арматуры

Для проведения качественных работ по армированию, необходимо не только знать, как вязать арматуру, но и иметь представление о ее свойствах. Для фундамента потребуется выбор арматуры определенного диаметра, который должен соответствовать толщине плиты (минимум 0,3% от расчетной площади сечения).

Выбор арматуры

Типовой расчет арматуры для монолитно-плитного фундамента толщиной менее 3 метров предполагает использование 10-миллиметровых прутков. При возрастании толщины плиты следует выбрать арматуру, диаметр которой варьируется в пределах 12-16 мм. Зная, объем задействованных прутков можно вычислить массу необходимого материала, используя калькулятор расчета.

Как рассчитать диаметр арматуры

При армировании плитного фундамента, даже по схемам можно сделать примерные расчеты материала. Общую площадь сечения арматуры для монолитного основания в одном направлении берут не меньше 0.3 % от общих показателей сечения фундамента. Если длина стороны плиты меньше 3 м, подойдет диаметр стержня 1 см, при большей длине – 1,2 см. Вертикальные прутки должны быть не менее 6 см. Максимальные размеры изделий 4 см, в практическом применении используют 1.2, 1.4, 1.6 см.

Пример расчета

В исходных данных указана железобетонная поверхность 8х8 м. Рекомендованный размер шага для частных домов 20 см. В данном примере не рассматривается усиление зон, где будут расположены несущие стены. Для определения диаметров следует учитывать, что укладка будет производиться в два ряда. Потому что толщина конструкции превышает 15 см.

Арматурная сеткаИсточник

Расчет нужной площади металлических стержней производят по такой последовательности:

  • вычисление площади поперечного сечения фундаментного основания: 8 м * 0.2 м = 1.6 м2; 
  • расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м2 * 0.3 % = м2 (36см2); 
  • показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см2/2 = 24 см2. 

Для того чтобы правильно рассчитать количество стройматериалов рекомендуется использовать схему. При вычислении длины прутков также следует учесть: 

  • толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон; 
  • допустимый нахлест; 
  • вертикальное армирование; 
  • количество стержней для П-образных хомутов.