Армирование железобетонных многопустотных плит перекрытия

Довольно часто при возведении конструкций для перекрытия между этажами используются монолитные платформы. В их основе располагается прочный каркас из арматуры, который обеспечивает стабильность, устойчивость и надежность перекрытия. Армированные плиты перекрытия используются в конструкциях разного назначения, это могут быть жилые дома, промышленные здания или постройки коммерческого назначения.

Что нужно знать об армировании перекрытий

Для осуществления армирования бетона применяют арматурный стальной прут. Его толщина варьируется от 8 до 14 мм при толщине плиты до 150 мм. при покупке готовых плит перекрытий необходимо учитывать то обстоятельство, что они выпускаются на заводах сплошными, ребристыми и пустотелыми. Особой популярностью пользуется последний вариант. Это обусловлено тем, что благодаря пустотам внутри бетонного монолита, такие плиты обладают относительно небольшим весом, прекрасными показателями теплоизоляции, плохой звукопроницаемостью, а также неплохо выдерживают деформацию.

Производят плиты перекрытия из тяжелого марок бетона. Их стандартные размеры характеризуются тремя величинами: длина – 4, 5 или 6 м, толщина – 140, 180 либо 220 мм, допустимая нагрузка – 150, 190 или 230 кг/м2.

При этом стоит понимать, что покупные плиты при укладке всегда образуют стыки, которые могут быть и ступенчатыми, что отрицательно влияет на ровность поверхности, образуемой ими. Если же произвести армирование монолитной плиты перекрытия своими руками, то мы получим однородную и ровную поверхность без стыков.

Схема армирования монолитной бетонной плиты перекрытия

Зачем нужен расчёт нагрузок и почему его должны делать специалисты

Если в проекте дома заложены сборные перекрытия, а владелец решает заливать монолит, ему придётся определить параметры плиты – толщину заливки, диаметр арматуры, количество рядов и размеры ячеек армирующего каркаса, необходимость возведения дополнительных опор и т.д. Разумеется, это необходимо делать и при строительстве зданий без проекта, например, гаража с подвалом.

Основные параметры для такого расчёта – это нагрузки на перекрытие, длина и ширина пролётов, марка бетона. Нагрузки вычисляются путём сложения всех сил, воздействующих на единицу площади. Это:

  • вес самой плиты;
  • вес стяжки и всех слоёв напольного и потолочного покрытий;
  • нагрузки от опирающихся на плиту перегородок, элементов кровельной системы, межэтажных лестниц;
  • вес печей, каминов и других массивных конструкций;
  • вес инженерных коммуникаций;
  • вес мебели, оборудования и людей.

Даже если вы сможете самостоятельно определить суммарную нагрузку, это не поможет вам понять, как залить плиту перекрытия своими руками, какой толщины её делать и как армировать. Потому что нужно учитывать сопротивление материалов изгибу, ударным нагрузкам и другие их характеристики. А также знать, какой запас прочности должна иметь плита. Это сложные расчёты, которые по плечу не каждому инженеру.

Пример расчёта монолитного перекрытия

Не секрет, что в частном малоэтажном домостроении часто обходятся без расчётов, заливая перекрытия с запасом по толщине. Вполне достаточной считается толщина 12-18 см при марке прочности бетона не менее В20. Все, что больше, требует обоснования расчётами, так как с увеличением массы плиты увеличивается нагрузка и на неё, и на стены с фундаментом.

Какую опалубку используют чаще всего

Использовать стационарную опалубку удобнее всего при строительстве небольших объектов

Переставная – изготовление щитов предусмотрено из металлических листов. Прочные секции используются много раз, позволяя возвести любые элементы строительных конструкций со значительными площадями поверхностей.

Крепление металлических щитов между собой предусмотрено с помощью специальных метизов (шпильки с гайками).

Стационарная из дерева (щитовая) – наиболее распространенный вид. Изготовление происходит непосредственно на строительном участке, часто щиты используются несколько раз.

Читайте также:  Расход раствора на монтаж плит перекрытия

С помощью деревянных щитов можно возвести опалубку на любые нестандартные объекты сложных конфигураций. Именно этот вид применяется при частном строительстве.

Подвесная – используется при заливке горизонтальных пространственных конструкций (плиты перекрытий, покрытия, лестничные площадки), она состоит из щитов, которые подвешиваются на прочных балках, представляя ограничитель для сползания бетона вниз.

Скользящая – используется при возведении многоэтажных высотных зданий. Конструкция оснащена электроприводами, которые воздействуют на механизм подъема металлических опалубочных щитов. Для заливки значительных объемов большой протяженности, используется передвижная объемная опалубка, принцип работы которой схож во многом с предыдущим видом.

Общие правила

Армирование необходимо выполнить в два слоя. Чтобы соединить стержни в сетку, понадобится вязальная проволока в 1,5 мм.

Выполнить профессиональный математический расчет по силам далеко не каждому. Но существуют общие правила сооружения и армирования самодельного монолитного перекрытия. Согласно этим правилам толщина плиты должна равняться 1/30 длины перекрываемого пролета. Например: при длине пролета 600 см толщина готового монолитного перекрытия будет равна 20 см. Увеличение толщины приведет только к перерасходу дорогостоящего бетона. Если длина перекрываемых проемов не превышает 7 метров, то можно прибегнуть к стандартному варианту расчета. По такому расчету монолитную плиту следует армировать двумя слоями арматуры. Оба слоя выполняются из арматурных стержней А-500С. Они имеют диаметр 10 мм. Стержни укладываются с шагом примерно 150-200 мм. Соединение прутьев в сетку со стороной квадрата 150-200 мм выполняется вязальной мягкой проволокой диаметром около 1,2 – 3,0 мм. Можно плиту армировать с применением сварной стандартной сетки, имеющейся в продаже.

При определении размеров монолитного сооружения следует учесть величину захвата. Это та часть плиты, которая будет опираться на стену. Если стены кирпичные, то величина захвата должна быть 15 см или немного больше. Для стен из газобетона эта величина составляет 25 и более сантиметров. Арматурные стержни обрезаются так, чтобы их торцы были залиты слоем бетона не менее 25 мм толщиной.

После связывания арматурных сеток необходимо правильно разнести их по высоте. При толщине плиты монолитного перекрытия от 180 до 200 мм длина перекрываемого пролета может достигать 6 метров. В таких плитах расстояние между верхней и нижней сеткой арматуры составляет от 105 до 125 мм. Для соблюдения этого расстояния из обрезков арматуры толщиной 10 мм делаются своеобразные фиксаторы. Верхние и нижние горизонтальные части фиксаторов делаются длиной около 350 мм. Высота вертикальных элементов равна 105-125 мм. Эти фиксаторы можно сгибать с помощью самодельного приспособления. Готовые фиксаторы устанавливаются между верхней и нижней арматурной сеткой с шагом около метра. В зоне опоры плиты на стену это расстояние уменьшается до 400 мм.

Для разведения арматурных сеток по высоте используются фиксаторы, которые устанавливаются в шахматном порядке с шагом в 1м.

Простейший расчет показывает, что при правильном армировании на кв. м монолитного бетонного перекрытия толщиной 20 см требуется примерно 1 куб. м бетона марки М200 и выше (лучше М350), 36 кг арматуры марки А-500С, имеющей диаметр 10 мм.

Под нижней сеткой для армирования монолитной конструкции должен остаться слой бетона примерно в 25-30 мм или чуть больше. Таким же слоем покрывается верхняя арматурная сетка. Для соблюдения этого размера под пересечения нижних арматурных прутьев подставляются пластиковые фиксаторы с шагом около 1 метра. Эти фиксаторы продаются в магазинах строительных материалов. Их можно заменить деревянными брусочками, прибитыми или прикрученными саморезами к опалубке. Если их не закрепить таким образом, то они могут всплыть при заполнении опалубки бетонной массой. Это общие правила. Но точный расчет может сделать только профессионал.

Читайте также:  Виды и характеристики плит перекрытия из железобетона

Ребристые монолитные перекрытия

Плиты перекрытия в данной конструкции опираются на главные и второстепенные балки.

Монолитные ребристые конструкции, у которых есть балочные плиты, состоят из главных балок, второстепенных балок и плиты, которая объединяется с балками в монолитное одно целое. Основные балки имеют упор на колонны и могут располагаться в поперечном или же продольном направлении. Принимается пролет основных балок в границах от 6 до 8 м. Высота главных балок принимается равной 1/8-1/15 величины, которой обладает пролет, а ширина – ½ значения высоты. У второстепенных балок монолитной конструкции пролет равен 5-7 м, и устанавливается шаг второстепенных балок от 1,5 до 3 м. От назначения монолитного перекрытия зависит значение толщины плиты, но оно должно быть не менее 60 мм. Если предусматриваются значительные нагрузки, то толщину плиты можно увеличить до 120 мм.

Плиты перекрытия работают в коротком направлении, опираясь при этом на главные и второстепенные балки. Во время сооружения ребристое монолитное перекрытие требует немалых затрат материала и рабочей силы, по этой причине зачастую их заменяют .

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Армирование фундаментной плиты

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Пример армирования

Армирование фундаментной плиты

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Армирование фундаментной плиты

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Армирование фундаментной плиты

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Основные армирующие элементы

Армирование фундаментной плиты

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Армирование фундаментной плиты

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Армирование фундаментной плиты

Читайте также:  Как сделать шумоизоляцию деревянного перекрытия?

Как осуществляется армирование перекрытия?

Чтобы армирующая сетка была правильно размещена в монолитной плите, нужно обязательно учитывать нагрузку, которая оказывает воздействие на платформу. Давление на монолит идет сверху вниз и равномерно распределяется во всей поверхности плиты. Верхняя часть монолита при этом находится под воздействием сжимающих нагрузок. А нижняя — растягивающих. Прутья, которые применяются для создания сетки, между собой обязательно связываются проволокой, либо скрепляется при помощи сварки. Верхняя часть монолита включает в себя сетку из тонких прутьев, а нижняя – из более толстых.

Если плита имеет толщину 18-20 сантиметров, расстояние между сетками будет составлять примерно 10-12 сантиметров. Чтобы данная дистанция сохранялась на момент заливки бетонного раствора, необходимо разместить между ними специальные фиксаторы. Изготавливаются они в виде буквы Л из прутьев и размещаются с дистанцией в один метр. Под нижнюю армирующую конструкцию заливают слой раствора по толщине около 2-3 сантиметров. Для этих целей используются специальные пластиковые подставки, продающиеся в строительном магазине.

Что такое зоны продавливания и их влияние на армирование

Схема для расчета на продавливание плиты с равномерно распределенной поперечной арматурой В местах, где на фундамент влияет основная нагрузка от несущих конструкций здания, возникает дополнительное напряжение. Оно влияет не только на распределение бетона, но и на степень его амортизации. Чтобы нейтрализовать влияние массы несущих конструкций, в местах соединения несущих стен и основания используется сплошной ряд армирования.

Если арматура в центре плиты имеет шаг 200 мм, то в зоне продавливания шаг будет уже 100 мм и даже меньше. В расчетах и будущей схеме армирования плиты будет указано максимально допустимое расстояние между вертикальными арматурными звеньями.

Оптимальным решением в таких случаях будет:

  1. Разработка подробного проекта арматурного каркаса с указанными расстояниями между поясами.
  2. Выполнение рабочей схемы армирования.
  3. Вынос вертикальных стержней выше основания, чтобы соединить несущие стены и фундамент арматурным поясом, а не оставлять только бетонное соединение.

Устройство опалубки и монтаж арматуры

Опалубка и арматурный каркас

При правильном подходе к работе можно достичь результата, который будет не хуже, чем при использовании плит заводского изготовления.

Потребуется:

  • болгарка;
  • рулетка;
  • крючок для вязания проволоки;
  • ножовка по дереву;
  • пластиковые вставки и распорки;
  • отожженная проволока или стяжки;
  • уровень;
  • материал для опалубки;
  • арматура;
  • малярная кисть;
  • средство против коррозии;
  • метизы (гвозди, болты, саморезы).
Устройство опалубки и монтаж арматуры

Рекомендуется армировать перекрытие в такой последовательности:

  1. Проведение расчетов, составление схемы, закупка материалов.
  2. Установка опор для горизонтальной части опалубки. Для этого используются трубы, стойки, выкладываются столбы из кирпича и газоблоков.
  3. Монтаж площадки. Применяются плотные щиты из фанеры, листового металла, шифера или пластика. Стыки делаются на подпорках, поверх площадки укладывается плотный целлофан. Края проклеиваются скотчем.
  4. Основание выравнивается с помощью установки прокладок или регулировкой высоты стоек. Если нужно встроить трубы для коммуникаций, это делается на данном этапе.
  5. Проводится сборка каркаса на установленные маяки из пластика.
  6. Устанавливается опалубка. На ее бортики заводится ранее уложенный целлофан. Края остова фиксируются распорками к опалубке.

После этого проводится заливка формы бетоном. Поверхность раствора выравнивается и заглаживается.

Не рекомендуется соединять пруты сваркой, так как это ослабляет металл. Лучше использовать проволоку или стяжки, хоть это сложнее и дороже. Места разреза прутов следует сразу зачищать и покрывать краской. Не допускается выступание арматуры из бетона. Со временем она начнет ржаветь, постепенно разрушая всю плиту. Не следует использовать деревянные подпорки и распорки. Дерево впитывает влагу и передает ее к железу.