Армирование плиты перекрытия своими руками

Плита перекрытия, изготовленная из бетона, испытывает несколько видов механических нагрузок. Нагрузку на сжатие, нагрузку на изгиб, а в ряде случаев еще работает на кручение. При этом железобетонные изделия и конструкции выдерживают значительные нагрузки на сжатие и совсем не «стоят» на изгиб и кручение.

Почему именно этот вид перекрытия используется?

Армирование плит перекрытий имеет несколько преимуществ. Первое – нет необходимости прибегать к помощи строительной техники, в частности, подъемному крану. Второе, что весьма важно, данный способ позволяет делать перекрытие для помещений с нестандартными размерами. И третье – это прочность конструкции. Монолитное перекрытие значительно более прочное, нежели деревянные перекрытия, оно может переносить высокие напряжения и огнеустойчиво. Так, перекрытие из дерева в состоянии выдержать 25 минут действия огня, а монолитное – более часа.

Примечание! Монолитное перекрытие возможно сделать своими руками, однако необходим точный технологический расчет его нагрузки.

В строительстве частных объектов распространено использование монолитных перекрытий. При монтаже данного перекрытия огромную роль играет правильный расчет и применение арматуры. Толщина плиты высчитывается относительно толщины пролета и принимается в соотношении 1:30. Так, если ширина между пролетом несущих стен составляет 6 метров, то толщина монолитной плиты будет равняться 0,2 метра. Если специально уменьшать толщину бетона, то повышается расход металлопроката, если же толщина увеличивается, то расход бетона тоже становится больше.

Преимущества армированных плит

У армированных плит много положительных сторон:

Схема армирования края плиты перекрытия: 1 — продольная арматура, 2 — поперечная арматура, 3 — П-образное усиление, 4 — вертикальная арматура, 5 — несущая бетонная стена, 6 — утеплитель, 7 — наружная опалубка «техноблок», 8 — поддержка плиты.

  1. Использование монолитного материала обеспечивает хорошую звукоизоляцию и лучшее утепление будущего здания.
  2. Умеренное давление на фундамент обеспечивает небольшой вес, которым обладает монолитная плита перекрытия.
  3. Использование монолитных платформ позволяет создать единое сооружение, которое будет нагружать стены равномерно.
  4. При использовании такого материала, как армированная плита, отпадает необходимость в работе с крупной строительной техникой.
  5. Монолитное перекрытие обеспечивает хорошую прочность, благодаря чему вся конструкция способна выдержать серьезные нагрузки.
  6. Конструкции с использованием таких плит перекрытия способны выдерживать действие огня в течение часа и даже больше, что в 2, а то и в 3 раза превышает устойчивость перекрытия древесного.
  7. Больше возможностей монолитные покрытия дают для планировки строящегося здания, поскольку опору для них могут делать как стены, так и колонны.
  8. Применение монолитных перекрытий платформ ускоряет сам процесс строительства.
  9. Умеренное давление на монолитные плиты ведет за собой и экономическую выгоду.
  10. Платформы монолитного типа, возможное крепление их с помощью колонн позволяют строить дома с нестандартной геометрией и более свободными формами.
  11. Монолитные плиты при сооружении зданий с небольшим количеством этажей зачастую армируют и заливают без привлечения специалистов, самостоятельно.

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My =
  2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My =
  3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My =

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Читайте также:  Конструкция и вентиляция крыш с холодным чердаком

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.

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:

  • 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.

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.

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

Этапы выполнения работ по армированию

Самым важным этапом считается установка опалубки. Для этого можно использовать и древесину, главное – чтобы стойки опалубки закреплялись надежно и прочно. Ведь вес бетона, используемого при проведении такой операции, как армирование монолитного перекрытия, может достигать трехсот килограмм на один квадратный метр перекрытия.

Опалубка включает в себя и защитный слой арматуры, состоящей из прутьев не менее 20 мм в диаметре. Под сетку в опалубке следует уложить специальные опоры. После того, как получившаяся конструкция будет залита бетоном, следует технологическое время выдержки – около четырех недель.

Конструкция считается готовой после полного высыхания. Только после этого ее можно подвергать в полной мере тем нагрузкам, которые использовались в расчетах.

Составляющие монолитной плиты перекрытия

Если говорить подробнее о составляющих, то стандартная схема армирования плиты перекрытия выглядит следующим образом:

  • рабочие стержни в нижней части плиты;
  • рабочие стержни в верхней части;
  • армировка, перераспределяющая нагрузку;
  • подставки из катанки.

Используемые схемы могут иметь и существенные отличия, поэтому профессиональная консультация не помешает, так как иногда сложно бывает самостоятельно рассчитать планируемую нагрузку. Впрочем, вы можете руководствоваться и общими принципами, ведь железобетонные конструкции работают одинаково.

Читайте также:  Устройство по деревянным балкам межэтажного перекрытия

Как правило, нагрузка на такие изделия осуществляется сверху вниз, а затем она равномерно распределяется по всей площади перекрытия. Соответственно, основная часть нагрузки приходится на арматуру, расположенную снизу – сверху плита испытывает нагрузки на сжатие (они хорошо переносятся и просто бетоном, без дополнительного упрочнения). А вот нижняя часть из-за нагрузок на растяжение как раз и нуждается в специальном усилении.

Благо, монолитное армирование железобетонных изделий способно качественно и относительно быстро решить такую проблему. Преимущества этого способа еще и в том, что дополнительно армировать можно как готовые плиты перекрытия, так и монолитные перекрытия, создаваемые на месте.

Схемы и чертежи армирования плит перекрытия

4 главных правила:

  • Соединяется арматура между собой при помощи тонкой проволоки.
  • Объединение прутов конструкции при помощи сварки недопустимо, так как в местах соединений металл теряет свои свойства и вся конструкция теряет КПД в целом.
  • Как правило, для армирования подбирают арматуру рифленую, это придаёт конструкции прочности. Используется арматура диаметром от 8 до 12 мм, диаметр выбирается в зависимости от габаритов постройки. При заливке монолитной конструкции снизу располагают более толстую арматура, а сверху более тонкую.
  • Традиционно выбирают размер ячеек от 150 до 200 мм, ячейки квадратной формы.

Стоит также большое внимание уделить схеме армирования плит перекрытия, которая должна разрабатываться индивидуально для каждого проекта в зависимости от глубины несущих конструкциях. Для этого нужно учитывать материал и глубина должна быть от 100 до 140 мм.

Армирование монолитной плиты

Особенности работ состоят в следующем:

  • все действия производятся после установки опалубки;
  • между нижней и верхней арматурной сеткой закладываются разделители – вертикально расположенные элементы. В частном строительстве фигурирует термин «посадить арматуру на стульчик». Они помогают соблюсти равнозначное расстояние по всей поверхности. Для этого можно использовать петли, согнутые крюки или покупные детали из металла;
  • по краям и в местах опирания перекрытие усиливается Г-образными и П-образными элементами. Если плита опирается по всему периметру, усиление проводится по всему контуру;
  • основная растягивающая нагрузка передается нижнему слою арматуры, то есть он должен быть толще, чем верхний;
  • чем больше расстояние между опорами (пролет), тем прочнее должна быть плита. оптимальное расстояние между пролетами – до 6.0 м;
  • если расстояние не соблюдено, непосредственно над опорой усилению подлежит верхний пояс арматуры, в середине между опорами – нижний;
  • хорошо, если стержни являются неразрывными. При использовании отдельных элементов величина нахлеста рассчитывается так: 40*d (диаметр прутка). Например, для арматуры 10.0 мм диаметра, нахлест составляет 400 мм;
  • рекомендуемый диаметр стержней – 8-14 мм.

Железобетонные армированные плиты способствует снижению нагрузок на фундамент и стеновые конструкции, позволяя получить дополнительную экономическую выгоду

Учитывая все представленные рекомендации, можно понять следующее. Для обустройства жилого помещения с пролетом до 6.0 м, с опорой по контуру, можно рекомендовать толщину плиты 20 см, с шагом арматуры – 20х20 см, с d прутков 12.0 мм – для нижнего пояса и 8.0 мм – для верхнего. Армирование монолитной плиты перекрытия (чертеж dwg) можно реализовать своими руками.

Материалы и инструменты

Для того чтобы заложить каркас армирования основания своими руками, понадобится не только металл, а также дополнительные материалы и инструменты. Сетка никогда не должна касаться края плиты.

Расстояние от границы фундамента до металла должно быть не менее 3 см. Поэтому нижний слой каркаса укладывается на специальные фиксирующие подставки.

Для связки используется строительная проволока ВР-1 различного диаметра. Связывание производится при помощи специального крючка.

Если у вас его нет, можно использовать обычные пассатижи. Отрезок проволоки размером примерно 300 мм, складывается вдвое, так чтобы на одном конце образовалась петля. Петля заводится под место пересечения прутков и затягивается так, чтобы не дать стержням возможность сдвинуться.

Примеры вязки узлов пересечения стержней

На заметку! При связке не стоит слишком сильно затягивать узел, чтобы избежать разрыва проволоки.

Подробнее ознакомиться с техникой укладки арматуры в опалубку можно посмотрев видео в этой статье.

Армирование плиты перекрытия, как правильно делать, полезные советы

Полезные советы при армировании плит будут пустым звуком, если не изучить и понять базовые принципы армировки. Любая схема армирования для пустотелых или сплошных плит основана именно на данных принципах. Мы подскажем, как правильно сделать армирование для различных видов плит перекрытия.

Читайте также:  Как и чем утеплить чердак в частном доме?

Общепринятым железобетонным изделием, предназначенным для обустройства перекрытий межэтажных или между подвалом и 1 этажом, являются плиты перекрытия.

Для придания прочности при производстве данного вида изделий используют твердый и легкий бетон, усиленный арматурой. В процессе армирования монолитной плиты перекрытия изделие приобретает улучшенные качества: устойчивость к нагрузкам, огнестойкость и долговечность. Срок эксплуатации армированной плиты перекрытия достигает нескольких десятилетий.

Кроме строительства, существующие виды ЖБИ плит перекрытия используют для возведения сооружений теплотрасс и панелей коммуникационных.

Для поперечной арматуры

В соответствии с СП (СП ), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:

Поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура.

Ее устанавливают с целью восприятие усилий, а также ограничения развития трещин, удержания продольных стержней в проектном положении и закрепления их от бокового выпучивания в любом направлении.

Диаметр поперечной арматуры (хомутов) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов (колонны, стойки и т.д.) принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм.

Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов (балках, ригелях и т.д) принимают не менее 6 мм.

В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры. Максимальное расстояние для поперечной арматуры:

  • не более 0,5 h и не более 300 мм — в железобетонных элементах, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном.
  • не более 0,75 h и не более 500 мм — в балках и ребрах высотой 150 мм и более, а также в часторебристых плитах высотой 300 мм и более, на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • можно не устанавливать — в сплошных плитах, а также в часторебристых плитах высотой менее 300 мм и в балках (ребрах) высотой менее 150 мм на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • не более 15d и не более 500 мм — во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры в целях предотвращения выпучивания продольной арматуры (d — диаметр сжатой продольной арматуры).

Важные примечания!

  • Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5%, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.
  • Конструкция хомутов (поперечных стержней) во внецентренно-сжатых линейных элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегибов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширине грани. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
  • В элементах, на которые действуют крутящие моменты, поперечная арматура (хомуты) должна образовывать замкнутый контур.
  • Поперечную арматуру в плитах в зоне продавливания в направлении, перпендикулярном сторонам расчетного контура, устанавливают с шагом не более 1/3h и не более 300 мм. Стержни, ближайшие к контуру грузовой площади, располагают не ближе 1/3h и не далее 1/2h от этого контура. При этом ширина зоны постановки поперечной арматуры (от контура грузовой площади) должна быть не менее 1/3h. Допускается увеличение шага поперечной арматуры до 1/2h. При этом следует рассматривать наиболее невыгодное расположение пирамиды продавливания и в расчете учитывать только арматурные стержни, пересекающие пирамиду продавливания.
  • Расстояния между стержнями поперечной арматуры в направлении, параллельном сторонам расчетного контура, принимают не более 1/4 длины соответствующей стороны расчетного контура.
  • Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил и крутящих моментов, должна иметь надежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольной арматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и поперечной арматуры.
  • У концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная или косвенная арматура

h — рабочая высота сечения в м, вычисляется по формуле