Армирование плиты перекрытия — монолитной и сборно-монолитной

Бетон, применяемый для изготовления дорожных плит, обладает высокой прочностью на сжатие. Это объясняется, в основном, сопротивляемостью к таким нагрузкам гранитных зёрен щебня с низкой лещадностью.

Необходимость армирования

Арматурный каркас – необходимый элемент плиты. Некоторые строители не выполняют эту работу, полагая, что бетонная конструкция способна самостоятельно сопротивляться нагрузочным воздействиям. Чтобы точно знать, для чего требуется армирование плитного фундамента, нужно изучить проблемные вопросы, решаемые данным элементом:

  • каркасная основа придает фундаменту дополнительную прочность, позволяющую выдерживать большие нагрузки по сравнению с обычными цементными плитами;
  • простой бетон способен противостоять сжатиям, но изгибы выдерживает плохо. Стальные арматурные прутья не дают плите согнуться от неравномерной нагрузки, что понижает риски частичной усадки сооружения;
  • армирование плиты фундамента не позволяет ей поддаваться деформированию в процессе вспучивания и движения почвенного состава. Следует заметить, что усиленное фундаментное основание не боится резких смен температурного режима и воздействия грунтовой влаги.

Арматурный каркас увеличивает срок службы не только фундамента, но и всего объекта. Изготовление каркасов регламентировано СНИП, в котором указаны основные требования и размеры прутьев.

Стальное армирование дорожной плиты

В соответствии с действующими нормативами (ГОСТ, СНиП) любая дорожная плита должна изготавливаться с армированием элементами горячекатаной стали, сваренными в единую арматурную конструкцию.

Армирование монолитной дорожной плиты может выполняться по ненапрягаемой технологии или с предварительным напряжением осевых стержней. Изделия с преднапряжением прочнее ненапрягаемых, для дорожных плит это означает более высокую нагрузку.

Технология предварительного напряжения состоит в фиксации стержней арматуры в специальных зажимах стенда с последующим растяжением их домкратами или путём разогрева. В арматуру с растянутыми стержнями заливают бетон и выдерживают его до определённой стадии набора прочности. Затем фиксаторы освобождают и отправляют плиту на склад для «дозревания».

Армирование дорожных плит можно проводить только по схемам, установленным для каждого типоразмера ГОСТ В нём приведены типовые чертежи с обозначением видов элементов, составляющих армоконструкцию.

В таблице спецификаций по каждой плите приводятся номера элементов, обозначенных индексами:

  • арматурная сетка — С;
  • арматурный каркас — К;
  • петля монтажная — П;
  • скоба — Ск;
  • фиксатор — Ф;
  • отдельный стержень — словом.

Другая таблица определяет параметры элементов — диаметр, класс стали и общий вес металла.

Таким образом, чертежи армирования дорожных плит позволяют рассчитать стоимость металла и трудоёмкость работ по изготовлению стальной конструкции.

Конструктивные особенности

Железобетонные изделия сочетают в себе свойства твердого бетона (камня) и металла, обладающего упругостью. Бетон лучше воспринимает сжимающие нагрузки, а металл – растягивающие. В строительных конструкциях нагрузка на перекрытия во всех случаях будет направлена вертикально вниз и в основном равномерно распределяться по всей площади. Нагрузка складывается из собственного веса и всех предметов, конструкций, людей, которые будут там находиться.

Двойное армирования перекрытия: 1. рабочие стержни нижней зоны; 2. стержни верхней зоны (их диаметр принимается меньшим или равным диаметру стержней нижней зоны); 3. арматура, перераспределяющая нагрузки; 4. подставки из катанки.

Перекрытия работает на изгиб и армируется с таким расчетом, чтобы воспринимать именно такую нагрузку. В ней всегда делают две сетки из арматуры, верхнюю и нижнюю. Стержни арматуры в сетках располагают вдоль пролета и поперек пролета. Шаг арматуры (расстояние между параллельными стержнями) в промышленности определяется с помощью инженерных расчетов, исходя из расчетных нагрузок. В индивидуальном строительстве, при самостоятельном изготовлении перекрытия шаг берут обычно 150-200 мм.

Арматурная сетка должна находиться в толще бетона на расстоянии 25-30 мм от поверхности. Стержни арматуры перевязываются между собой вязальной проволокой во всех пересечениях. Также можно использовать готовую арматурную сварную сетку. Самостоятельное армирование монолитного перекрытия с использованием сварки не рекомендуется, поскольку в местах сварки образуется концентрация напряжений, что впоследствии приведет к разрывам. В производственных условиях сварная сетка подвергается технологической операции для снятия напряжений.

Компоненты монолитного перекрытия: бетон, опорная арматура, венец, перекрытие.

Между верхней и нижней арматурными сетками устанавливаются разделители – вертикальные элементы арматуры (своеобразные фиксаторы), предназначенные для того, чтобы расстояние между верхней и нижней арматурными сетками были одинаковы по всем направлениям. Разделитель сеток может быть различных видов: согнутый крюк, петля – на что хватит фантазии. Они должны располагаться с определенным шагом. Представленный здесь чертеж отражает схематичное распределение арматуры.

Края перекрытия должны быть усилены дополнительной арматурой – П-образными и Г-образными элементами (см. чертеж). Особенно требуют усиления места опирания. Если плита опирается по всему контуру, то и усиление нужно делать по всему периметру.

Давайте посмотрим на чертеж сечения. Верхняя часть будет работать на сжатие, а нижняя – на растяжение. Основная растягивающая нагрузка приходится на нижнюю арматуру, поэтому ее нужно делать толще, чем верхнюю.

Чертеж-схема армирования монолитного перекрытия.

Чем больше пролет, то есть расстояние между опорами, тем больше требования к ее прочностным характеристикам. Рекомендуемый пролет – до 6 м. Свыше этого размера, скорее всего, понадобятся дополнительные арматурные усиления. Более точно сказать о том, нужны они или нет, можно только после расчетов на прочность. Но есть общая закономерность: непосредственно над опорой усиливается верхний слой арматуры, а в середине между опорами усиливается нижний слой арматуры. Принцип расположения усилений отражает представленный чертеж.

Стержни арматуры должны быть неразрывными. Если они состоят из отдельных элементов, то нахлест должен быть не менее 40*d, где d – диаметр арматуры. Например, для арматуры диаметром 10 мм нахлест должен составлять 400 мм. Для плит перекрытий используют горячекатаную арматуру из стали, класс А3. Рекомендуемый диаметр – от 8 до 14 мм. Приняв эти рекомендации во внимание, вы можете уточнить свой чертеж.

Для жилых помещений с пролетом до 6 м, опертых по контуру, при любом соотношении сторон можно рекомендовать толщину плиты 200 мм, шаг арматуры 200 х 200, диаметр стержней нижней сетки 12 мм, диаметр стержней верхней сетки 8 мм.

Нюансы монолитного строительства

Все основные требования к процессу создания монолитных конструкций из железобетона – в том числе и перекрытий, изложены в своде правил 52*103*2007.

На заметку: Эти правила относятся только к конструкциям из тяжёлого бетона, заливаемым без предварительного напряжения арматуры.

Возведение монолитного каркаса здания

  • При проектировании любого здания выбирается КС (конструктивная система), в которой все несущие элементы увязываются так, чтобы обеспечить строению максимальную устойчивость и прочность.
  • Определяющим фактором здесь является применяемый массово строительный материал: дерево, металл, сборный или монолитный железобетон. Так как темой данной публикации является монолит, именно о нём и будем вести речь.
  • Монолитное перекрытие может устраиваться и по сборным ЖБ стенам, и по каменной кладке. Тут многое зависит от типа конструктивной системы, и основные из них представлены ниже:
    1. Колонная система, где основным несущим элементом являются колонны;
    2. Стеновая система, где все нагрузки воспринимают стены;
    3. Смешанная, где нагрузки распределяются между колоннами и стенами.

Варианты конструктивных систем

На заметку: При строительстве многоэтажных зданий, перекрытия для нижних этажей нередко проектируют в одной системе, а для верхних – в другой.

Какими бывают перекрытия в монолите

Монолитные перекрытия могут быть:

Нюансы монолитного строительства
  • Плоскими. Их обычно проектируют для зданий с пролётами между колоннами или стенами менее 8 метров. Это обычный, наиболее часто применяемый, вариант для гражданского строительства;
Нюансы монолитного строительства

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

Нюансы монолитного строительства
  • Ребристыми. Применяют при пролётах до 12 метров, чаще в промышленном строительстве.
Нюансы монолитного строительства

Ребристое перекрытие в административном здании

Нюансы монолитного строительства
  • Кессонными. Их рекомендуется устраивать в помещениях зального типа – как производственных, так и жилых. За счёт углублений в перекрытии улучшается акустика помещений, и появляются широкие возможности для дизайна потолка.
Нюансы монолитного строительства

Перекрытие кессонного типа

Нюансы монолитного строительства
  • Пустотными. Применяют там, где необходимо максимально снизить вес конструкции. Чаще всего это перекрытия большой площади в одноэтажных зданиях.
Нюансы монолитного строительства

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Нюансы монолитного строительства

Необходимую конфигурацию перекрытие принимает за счёт использования при заливке специальных форм:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства

Общие требования к плитам

Нюансы монолитного строительства

Главными параметрами, от которых зависит прочность и надёжность заливаемого перекрытия, являются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Габариты в поперечном сечении – а именно, толщина плиты;
  2. Класс применяемого бетона, который определяет его прочность на сжатие;
  3. Содержание в плите продольной арматуры, количество которой определяется, исходя из длины пролётов и предполагаемых нагрузок на перекрытие.
Нюансы монолитного строительства

Стандартная плита со сплошным сечением обычно имеет толщину не менее 160, но не более 250 мм. Бетон для заливки должен применяться класса В20, не ниже. Толщина всех прочих плит варьируется от 250 до 500 мм, с применением бетона класса В25.

Нюансы монолитного строительства

Пустотные блоки в качестве вкладыша

Нюансы монолитного строительства

Армирование

Нюансы монолитного строительства

Согласно правилам, плоские плиты армируются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Продольно, в два ряда — вдоль верхней и нижней плоскостей;
  2. Поперечно, с распределением арматуры по всей площади и усиления в местах опирания плиты на стены или колонны;
  3. На участках в концах плит должна устанавливаться арматура в виде П-образных хомутов, позволяющих произвести анкеровку концов продольных стержней.
Нюансы монолитного строительства

Более подробно об армировании монолитных плит вы можете узнать из пособия по проектированию, изданным НИИЖБ в 2007г. В нём подробно излагается информация по сортаменту применяемой арматуры, её расчёту, выполнению соединений, гибке, анкеровке.

Читайте также:  Как сделать перекрытия из газобетона в доме

Полезный совет

И последний совет: если расчет монолитного бетонного перекрытия не был сделан на этапе проектирования строительства, за ним лучше обратиться к профессионалам. Не стоит экономить на этом, можно в результате такой экономии остаться в большом проигрыше.

Монолитные бетонные перекрытия, выполненные по расчетам специалистов, будут гарантированно иметь высокое качество. Они будут обладать большой несущей способностью. Профессионально выполненный расчет позволит приобрести нужное количество арматуры и бетона. При наличии колонн в помещении расчет позволит правильно армировать места опоры плиты перекрытия на эти колонны. На глазок это сделать невозможно.

Схема

Армирование плит не является сложным процессом. Но существует несколько важных правил, которых нужно придерживаться при этой процедуре. Так, укладка арматуры может производиться в один или несколько слоев. Однослойные конструкции желательно применять для плитного фундамента толщиной до 15 см. Если данное значение больше, тогда рекомендовано применять многорядное расположение арматуры.

Между собой арматурные слои соединяются с помощью вертикальных опор, которые не позволяют верхнему ряду упасть.

Основная ширина плиты должна формироваться из равномерно расположенных ячеек. Шаг между арматурной проволокой как в поперечном, так и в продольном направлении, подбирается в зависимости от толщины монолита и нагрузки на него. Для деревянных домов проволоку можно вязать между собой на расстоянии 20–30 см, образуя квадратные ячейки. Оптимальным же шагом для кирпичных зданий считается расстояние 20 см.

Если же конструкция относительно легкая, тогда подобное значение допустимо увеличивать до 40 см. Торцы каждой плиты, согласно стандартным нормам, следует армировать с помощью П-образной арматуры. Ее длина должна равняться 2 толщинам самой монолитной плиты.

Данный фактор следует учитывать при проектировании конструкций и выборе армирующих элементов.

Поддерживающие каркасы (вертикальные стержни) устанавливают с шагом, который аналогичен параметрам расположения арматуры в сетке. Но иногда это значение может увеличиваться в два раза. Но используют это для фундаментов, которые не будут поддаваться очень сильным нагрузкам.

Зоны продавливания формируются с помощью решетки с уменьшенным шагом. Эти сегменты представляют собой часть плиты, на которой в последующем будет располагаться каркас здания (несущие стены). Если основная зона закладывалась с помощью квадратов со стороной 20 см, то в этом месте шаг должен быть примерно 10 см в обе стороны.

При обустройстве зоны сопряжения фундамента и монолитных стен, следует формировать так называемые выпуски. Они представляют собой вертикальные штыри арматуры, которые с помощью вязки соединены основным армирующим каркасом. Такая форма позволяет значительно увеличить прочность и обеспечить качественное соединение опоры с вертикальными элементами. Арматуру при монтаже выпусков следует загибать в виде буквы Г. При этом горизонтальная часть должна иметь длину равную 2 высотам фундамента.

Еще одной особенностью формирования армирующих каркасов является технология соединение проволоки. Сделать это можно несколькими основными способами:

  • Сварка. Длительный процесс, который возможен только для стальной арматуры. Используют ее для небольших монолитных плит с относительно минимальным количеством работы. Альтернативным вариантом является применение уже готовых сварных конструкций, изготовленных на производстве. Это позволяет значительно ускорить процесс формирования каркаса. Недостатком подобного соединения является то, что на выходе получается жесткая конструкция.
  • Вязка. Соединение арматуры осуществляется с помощью стальной тонкой проволоки (диаметр 2–3 мм). Скрутка выполняется специальными приспособлениями, позволяющими немного ускорить процесс. Данный способ является довольно трудоемким и длительным. Но при этом арматура жестко не связывается между собой, что позволяет ей адаптироваться к определенным колебаниям или нагрузкам.

Технологию армирования фундамента можно описать следующими последовательными действиями:

  • Подготовка основания. Монолитные плиты располагаются на своеобразной подушке, которую формируют из щебня и песка. Важно получить прочное и ровное основание. Иногда перед заливкой бетона на почву стелют специальные гидроизоляционные материалы, предотвращающие проникновение влаги к бетону из грунта.
  • Формирование нижнего армирующего слоя. Арматуру последовательно располагают изначально в продольном, а затем в поперечном направлении. Связывают ее с помощью проволоки, формируя квадратные ячейки. Чтобы металл не выступал из бетона после его заливки, нужно полученную конструкцию немного приподнять. Для этого под нее подкладывают небольшие опоры (стулья) из металла, высота которых подбирается в зависимости от высоты монолитной плиты (2–3 см). Желательно, чтобы эти элементы были изготовлены из металла. Таким образом, непосредственно под сеткой образуется пространство, которое заполнится бетоном и закроет металл.
  • Обустройство вертикальных опор. Изготавливают их из той же арматуры, что и саму сетку. Проволоку изгибают таким образом, чтобы получить каркас, на который может опереться верхний ряд.
  • Формирование верхнего слоя. Сетку конструируют аналогичным образом, как это делалось для нижнего ряда. Здесь же используется тот же размер ячеек. Крепят конструкцию к вертикальным опорам одним из известных методов.
  • Заливка. Когда армирующий каркас готов, его заливают бетоном. Сверху и с боков над сеткой формируют также защитный слой. Важно, чтобы металл не проступал сквозь материал после застывания фундамента.
Читайте также:  Опалубка перекрытий: классификация, монтаж/демонтаж

Способы создания арматурного каркаса

Чтобы собрать армирующий каркас для фундаментной плиты, необходимо соединить между собой прутья арматуры. Для этой цели используют два варианта: соединение сваркой и вязкой.

Сварочный метод используется очень редко, хотя в этом случае на изготовление каркаса требуется меньшее количество времени и сил. Основным недостатком такого способа является жесткое и неподвижное соединение, что не очень хорошо сказывается на качественных характеристиках монолитной плиты. Кроме того в процессе сваривания происходит расплавление металла, следовательно снижаются прочностные свойства арматуры.

Соединение прутьев с помощью вязальной проволоки не имеет особой жесткости. Под действием бетонной массы может наблюдаться растяжение проволоки, но разрыва в месте соединения не произойдет. Еще одним преимуществом соединения с помощью проволоки можно назвать экономию электроэнергии, так как работы проводятся вручную без использования сварочного или другого электрооборудования.

Ранее у нас уже была статья, в которой подробно рассказывается о том, как вязать арматуру.

Требования

Упрочнение монолитной панели перекрытия является ответственным процессом, к реализации которого предъявляется ряд условий. При осуществлении работ по созданию армированной ж/б панели перекрытия необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

  • Для соединения металлических прутьев следует применять вязальную проволоку сечением 1,2-1,6 миллиметров. Применение электросварки неприемлемо по причине изменения строения металла в точках сопряжения.
  • Нужно предусматривать необходимую толщину (высоту) бетонного массива перекрытия относительно дистанции промеж стен, воспринимающих нагрузку. Высота железобетонной панели в 30 раз меньше дистанции промеж опор. В то же время наименьшая толщина панели равняется не меньше 15 сантиметров.
  • Укладка компонентов железного остова с учетом габаритов перекрытия осуществляется по вертикали. При наименьшей высоте панели раскладка арматуры производится в один слой. При высоте свыше 15 сантиметров производится упрочненное армирование двумя слоями.
  • Для заливки в опалубочную конструкцию используется бетонная смесь марки М200 и выше. Бетон этих марок имеет превосходные эксплуатационные свойства, может выдерживать существенные нагрузки и отличается разумной стоимостью.
  • Для сборки стальной решетки используются прутки арматуры сечением 8–12 миллиметров. При реализации двухслойного армирования практикуется повышенный размер сечения металлического профиля в нижнем ряду. Допускается вариант применения готовой сетки.
  • Опалубка изготавливается из водозащищенной фанеры либо обработанных путем строгания досок. Стыки тщательным образом герметизируют. Для укрепления опалубки используются железные стойки раздвижного типа либо столбы из древесины диаметром до 20 сантиметров.

Выполнение обозначенных требований при осуществлении процессов по армированию гарантирует прочностные характеристики устраиваемой конструкции. Армированная панель, изготовленная с соблюдением технических условий, будет служить не одно десятилетие.

Технология монтажа

Прежде чем перейти к монтажу перекрытия, составляются чертежи, в строгом соответствии с которыми начинают действовать. Это помогает найти оптимально правильный вариант расположения плит, а также их размеры

При составлении чертежей главное, на что обращается внимание – несущие стены. По готовому плану можно будет рассчитать необходимые длину и ширину панелей, дабы максимально уменьшить зазоры между ними

Сам процесс монтажа заключается в следующем:

  • поднимаются и укладываются блоки с помощью автокрана;
  • для прочного соединения и во избежание образования щелей блоки фиксируют на цементный раствор;
  • в соответствии со стандартной схемой укладки плита должна заходить на опорную стену на 120-150 мм;
  • между собой панели скрепляются с помощью стальных прутьев, монтажных колец и сварки;
  • швы заливаются бетоном (при необходимости проводят армирование).

Данная схема также предусматривает заделку торцов, что позволит предотвратить промерзание дома, что делается следующим образом:

  • нужно заполнить пустоты минеральной ватой на 200-300 мм;
  • залить пустоты легким бетоном на 120-200 мм;
  • закрыть бетонными пробками;
  • взять обычный красный кирпич на растворе и заделать им поверхность.