Армирование монолитной плиты межэтажного перекрытия

Армирование плиты перекрытия является ответственным процессом, от правильности выполнения которого зависит долговечность и устойчивость всего дома. Недооценка одного из факторов или нарушение технологии работы может вызвать серьезные осложнения, привести к дорогостоящему ремонту и даже демонтажу аварийного здания. Армирование монолитного перекрытия можно выполнить своими руками. Нужно изучить особенности процесса, правила выбора и применения строительных материалов.

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.

Преимущества армирования плит

Армированные плиты перекрытия – очень важная деталь многих сооружений. Они используются в покрытиях общественных построек и жилых помещений со стенами из крупных блоков, кирпича и ячеистобетонных блоков. Плиты перекрытий применяются в зданиях, где влажность воздуха не достигает 60%, и для общественных построек с влажностью до 75%, где обязательно используется пароизоляция. Глубина опирания их на стены должна быть не менее 80 мм. Армирование плит перекрытия имеет несколько существенных преимуществ. Во-первых, нет необходимости использовать строительную технику. Во-вторых, этот способ позволяет делать для помещений перекрытия с нестандартными размерами и любой сложности. Опорами для таких перекрытий могут быть не только стены, но и различные колонны, что делает планировку дома более свободной. В-третьих, такая конструкция очень прочна, намного прочнее, чем деревянные перекрытия. Армированные перекрытия огнеустойчивы и могут переносить высокие напряжения. Например, деревянные перекрытия действие огня могут выдержать только 25 минут, а монолитное – около часа.

Армированные плиты перекрытия используются в покрытиях общественных построек и жилых помещений со стенами из крупных блоков, кирпича и ячеистобетонных блоков.

Они позволяют добиться утепления постройки и повысить звукоизоляцию. Небольшой вес бетонных перемычек и армированных плит позволяет снизить нагрузку на фундамент и стены, в результате можно получить дополнительный экономический эффект от строительства.

Монолитные плиты нужны для качественного армирования.

При монтаже такого перекрытия очень важно сделать правильный расчет. Толщину нужно высчитать в соотношении с толщиной пролета и принять 1:30. Например, если толщина между пролетами равна 6 м, то толщина монолитной плиты по соотношению 1:30 будет равняться 0,2 м. Если уменьшить толщину бетона, то автоматически повышается расход металлопроката, при увеличении толщины увеличивается и расход бетона.

Для создания качественного армирования нужны:

  • монолитные плиты;
  • сетка армировочная стеклотканевая;
  • вязаная арматура.

Расположение арматуры в плите перекрытия

Сочетание бетона и стали дает отличные результаты за счет объединения положительных свойств каждого материала. Металл обеспечивает сопротивление скручиванию и изгибанию, связывая искусственный камень в единый массив. Бетон устойчив к вертикальным и горизонтальным нагрузкам, защищает железо от коррозии.

Схема расположения металлических элементов может быть такая:

  • Объемный каркас. Соединение прутов проводится на незамкнутые прямоугольные рамки. Расстояние между уровнями определяется расчетной толщиной плиты.
  • Решетка. Плоская конструкция делается для потолочных перекрытий из арматуры диаметром от 10 мм. Такая плита проста в сборке, но не отличается прочностью и статичностью.
  • Сетка. Применяется при монтаже перекрытия полового типа, которое опирается на прочное основание.
Читайте также:  Баня из пеноблоков своими руками (видео)

Выполняя чертеж плиты перекрытия, необходимо учитывать, что стальные фрагменты не должны выступать из бетона. Исключением является проект, когда закладные предназначены для крепления первых венцов бруса в деревянном доме

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.

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.

Основные расчеты и подбор материалов

Для начала следует рассмотреть самый распространенный пример армирования монолитной плиты перекрытия: рабочие пруты в нижней части плиты, рабочие прутья в верхней части элемента, стержни, перераспределяющие нагрузку, катанки и подставки. Естественно, существуют и другие проектные схемы.

Какой бы чертеж не был выбран, необходимо позаботиться о грамотном расчете планируемой нагрузки на бетонную конструкцию. Толщина плиты перекрытия вычисляется исходя из пропорции 1 к 30, следовательно, чтобы рассчитать толщину бетона, следует поделить длину пролета на 30.

Если толщина бетонной конструкции будет превосходить 15 см, придется выполнять двойное армирование. Сетки арматуры должны располагаться одна на другой и связываться специальной проволокой. Минимальный размер ячеи – 15х15 см, максимальный – 20х20 см.

Для того чтобы обеспечить плите хорошую стойкость, лучше всего использовать металлические стержни одинакового диаметра. Дополнительное усиление можно осуществить прутами длинной 0,4-1,5 м. Схема армирования предполагает, что основная нагрузка приходится на нижний ряд стержней, а сжимающая – на верхний ряд. Арматурный каркас для цельной плиты перекрытия необходимо изготавливать на полную длину конструкции, а не на ее часть.

Также не стоит забывать, что требуется использовать опалубку – важный элемент при бетонировании плиты. Для изготовления опалубки можно применять дерево (доски размером 5х15 см) или дешевую фанеру. Главное – надежно зафиксировать опалубочный каркас, так как масса бетонного раствора, применяемого при заливке, может равняться 300 кг на квадратный метр плиты. Наиболее подходящими опорами для такой опалубки считаются телескопические стойки, с которыми очень легко работать. Они обладают высокой несущей способностью (могут выдержать до 2 т), в отличие от деревянных балок, в которых нередко бывают сучки или микроскопические трещины.

Армирование монолитной плиты: расчет и вязка арматуры

Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Читайте также:  Как сделать бетон своими руками — пошаговая инструкция

Плита в здании может быть двух типов:

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

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

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

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.

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

Укладка металла по основной ширине

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 углов и стыков

В местах примыканий и угловых соединений ленты происходит наибольшая концентрация напряжений, поэтому эти узлы необходимо дополнительно укреплять.

Для усиления используется установка дополнительных стержней по следующим схемам:

Усиление угла с помощью дополнительных стержней

При усилении угла ленты устанавливаются дополнительные Г-образные и трапециевидные стержни, которые крепятся к рабочим стержням в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.

Усиление Т-образного пересечения

При усилении Т-образного пересечения устанавливаются дополнительные трапециевидные стержни в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.

Усиление пересечения стен

При усилении взаимного пересечения устанавливаются трапециевидные стержни.

Армирование углов ленточного фундамента может осуществляться также по следующим схемам:

Усиление угла П-образными элементами

Вариант усиления угла Г-образными хомутами

Вариант усиления Т-образного примыкания  П-образным и Г-образными хомутами

Самые распространенные ошибки

Хотя правильно смонтировать армирование плиты фундамента несложно, все-таки часто допускают ошибки при выполнении этой работы, приводящие к снижению прочности и долговечности.

Перечислим наиболее распространенные недочеты.

  • Соединение стержней встык. Для того чтобы арматурный прут работал как целый его необходимо (даже необязательно сваривать) соединять с предыдущим внахлест на длину не менее 15 диаметров.
  • Несоблюдение защитного слоя бетона. Для фундаментов он должен быть не менее 30 миллиметров. Точно его выдержать помогают фиксаторы.
  • Крепление стержней к опалубке или установку их в землю. Таким образом создается место для проникновения влаги к металлу, кроме того заглубление вертикальных элементов в грунт неизбежно повреждает гидроизоляцию.

    Требование по защитному слою относится не только к расстоянию от поверхности бетона до плоскости сетки, расстояние от торцов стержней должно быть не меньше.

  • Использование вместо фиксаторов деревянных брусков или других нестандартных материалов. После заливки раствора они остаются внутри монолитного бетона и нарушают его целостность. Кроме того пористые материалы могут послужить мостом для проникновения воды к арматуре а дерево разбухнуть и разрушить фундамент.

    Поэтому для крепления арматуры нужны, использовать только стандартные фиксаторы.

Читайте также:  Быстровозводимые деревянные перекрытия для этажей в доме из газобетона

Разновидности перекрытий

В зависимости от типа и материала, из которого возводится перекрытие, различают следующие его типы:

  • плитное;
  • монолитное;
  • деревянное.

Наиболее практичным и экономически выгодным является перекрытие, выполненное из готовых железобетонных плит. По конструктивному исполнению они разделяются на:

  • изделия с наличием продольных ребер;
  • панели шатрового типа с ребрами по окантовке;
  • плоские плиты;
  • многопустотные железобетонные изделия.

Последние две категории могут быть выполнены в пустотном или цельном варианте. Чаще всего при застройке находят применение изделия с многопустотной конструкцией, которые подразделяются на две категории:

  • ПБ — непрерывного безопалубного формования;
  • ПК — круглопустотные.

Многопустотные плиты отличаются массовостью производства и имеют минимальную стоимость. При этом технические характеристики продукции разделяются в соответствии с серийными номерами, что создает определенное неудобство при использовании плит для частного индивидуального строительства.

Технологические методы, используемые при производстве данного типа продукции базируются на применении форм многократной заливки. При этом изготовление нетиповых изделий требует больших затрат, которые связаны с подготовкой форм или опалубки с заданными габаритами. Типовые железобетонные плиты перекрытий располагают широким диапазоном длин, который варьируется от 2,7 до 9 метров с шагом 300 мм.

Правила армирования плитного фундамента

Основные требования для монолитной плиты приведены в 52-101-2003. В них есть рекомендации по расположению и вязке арматурных сеток, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.

Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.

Схемы армирования

В рекомендациях СП для ж/б конструкций имеется специальный раздел по изготовлению основных несущих конструкций (10.4). В частности, для плитного фундамента указаны требования:

  • арматуру укладывают в двух направлениях (сетка с ячейкой 30 х 30 см максимум), соединяют методом вязки проволокой либо сваркой;
  • сетки располагают, как можно ближе к верхней и нижней граням с учетом защитного слоя 3 см;
  • П-образными хомутами стержни сеток перевязывают между собой по торцам;
  • в местах установки монолитных стен и колонн производится выпуск вертикальных стержней либо анкеровка крючками для усиления плиты;
  • под несущими стенами шаг ячейки уменьшается по сравнению с остальной частью плиты;
  • допускается разряжение ячейки сетки в центральной части до минимально допустимого процента армирования (0,3%).

Правильно расположить сетки можно с учетом боковых защитных слоев (минимум 4 см между прутком и опалубкой), расположения узлов ввода коммуникаций (актуально для незаглубленных плит).

На практике, для малоэтажных коттеджей используется схема:

  • сетка из 8 мм арматуры в верхнем слое;
  • аналогичная сетка в нижнем слое;
  • усиление ребер УШП или гладкой плиты (толщина 30 см и более) каркасами по периметру из 10 – 14 мм стержней периодического сечения.

Это обусловлено отсутствием сил пучения при использовании теплой отмостки, кольцевого дренажа вокруг фундамента, заменой грунта нерудными материалами на глубину от 40 см. Рекомендуемый размер ячейки в разряженной части не больше 1,5 от толщины плиты, под стенами 10 х 10 – 20 х 20 см. В отсутствие подбетонки нижний защитный слой увеличивается до 5 – 7 см.

Правила армирования плитного фундамента

Проемы

В незаглубленных плитах невозможно обойтись без проемов в монолитной конструкции для ввода инженерных систем. Данный вопрос весьма слабо описан в специальной литературе. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на руководство по проектированию ж/б зданий:

  • вырезание отверстий в сварных сетках с загибом стержней вверх;
  • окаймление проемов больше 30 см диагонально расположенными к ячейкам сетки прутками 10 – 14 мм;
  • не требуется усиление периметра отверстий меньше 15 см.

В плитах глубокого заложения узлы ввода коммуникаций отсутствуют по умолчанию. Для повышения ремонтопригодности инженерных систем канализацию и водопровод запускают через стены подвала.

Сопряжение плита/лента

Правильно смонтировать прутки арматуры в опалубке заглубленного плитного фундамента с подвалом можно с учетом условий:

  • стены на заглубленной плите запрещено размещать вплотную к ее краям, минимальный отступ по периметру равен толщине ленты фундамента (от 10 до 40 см);
  • схема анкеровки узла сопряжения ленты и монолитной стены подвала имеет несколько вариантов.

Например, из плиты можно выпустить вверх П-образный хомут, расстояние между стержнями которого соответствует размеру каркаса ленты, чтобы связать впоследствии две этих конструкции. Кроме того, можно привязать к нижней и верхней сетке плиты изогнутые под прямым углом прутки, выпустить их на 40 – 60 см наружу аналогично предыдущему варианту.

Если в проекте отсутствует жесткая связь ленты и стены с плитой глубокого залегания, в этих местах сетки усиливаются П-образными хомутами во избежание продавливания.