Технология армирования фундаментной плиты. Основы армирования монолитной плиты фундамента с чертежами Как правильно армировать монолитное перекрытие

Железобетонный плитный фундамент применяют для создания надёжного основания при строительстве сооружений на слабых почвах и высоком уровне грунтовых вод. Работа его происходит в условиях действия значительных неравномерных напряжений сжатия и изгиба, вызванных деформациями несущего пласта и нагрузок от конструкций здания. Особенно это характерно для современных монолитных строений, имеющих нерегулярное распределение вертикальных элементов.

Бетон хорошо работает на сжатие, но плохо на растяжение. Этот недостаток устраняется его упрочнением стальными прутами. В результате раствор берёт на себя сжимающие нагрузки, а растягивающие и изгибные напряжения воспринимает арматура. Плюсы: повышается несущая способность, снижается вероятность образования трещин и усадки здания.

Цель состоит в создании условий совместной работы бетона и арматуры в плите: надёжное их сцепление, защита от коррозии и эффективное расположение в местах, испытывающих растяжение или изгиб.

• Подбор схемы, материала, типа и диаметра стержней, разработка чертежа и технологии укладки и соединения прутьев.
• Монтаж каркаса.

Выбор арматуры

Основными показателями качества являются:

• Прочность.
• Характеристики сцепления с бетоном.
• Свариваемость.
• Хладостойкость.
• Пластичность.

При усилении плитного фундамента строительные правила рекомендуют использовать в качестве рабочих стальные прутья периодического профиля класса прочности А400, А500 и А600. Они представляют собой цилиндрические стержни с двумя продольными рёбрами и поперечными выступами постоянной или переменной высоты. Такие профили называются, соответственно, кольцевой и серповидный, и обеспечивают хорошее сцепление. Например, если для периодической арматуры напряжение соединения составляет 6-10 МПа, то для гладкой — всего 2,5-3,0 МПа. Поэтому варианты без рифления применяют только для поперечного и косвенного упрочнения. Они имеют относительно низкий класс (А240, больше информации о такой арматуре ) и меньшую цену.

Периодическая арматура выпускается диаметрами от 6 до 50 мм длиной 6 и 12 м, изготавливается из сталей марки 35ГС и 25Г2С. В малоэтажном строительстве для фундаментных плит обычно используют прутки от 6 до 16 мм. Стержни с большими поперечными сечениями применять нет необходимости, так как они не будут загружены растягивающими нагрузками и не обеспечивают эффективную совместную работу с бетоном.

Класс прочности обозначает нормативное значение сопротивления растяжению в мегапаскалях. Например, А400 расшифровывается так: горячекатаная или термомеханически усиленная, рассчитанная на нагрузку в 400 МПа. Свариваемая дополнительно маркируется литерой «С»: А400С, А500С.

Схема каркаса

Армирование плитного фундамента выполняют слоями с помощью сеток из сварных или вязаных прутов. Придерживаются рекомендаций:

1. Если толщина основы менее 150 мм, то укладку выполняют в один слой. При большей — в виде каркаса из двух параллельных поясов.
2. Рабочие прутки располагаются взаимно перпендикулярно в слое, который параллелен подошве. Сетки имеют одинаковые ячейки шириной от 20 до 40 см в зависимости от нагрузки. Максимальное расстояние между стержнями не должно быть более полуторократной толщины основания. Верхние и нижние слои соединяют вертикальными изделиями диаметром 6-8 мм с тем же шагом, что и у рабочих или в два раза большим (в зависимости от нагрузки).
3. При выборе толщины защитного слоя учитывают, выполнялась или нет бетонная подготовка для будущего монолитного фундамента (если она отсутствует, то размер принимают равным 70 мм, а при наличии — 40 мм). На это расстояние стержни должны быть утоплены в тело на всех гранях во избежание их ускоренной коррозии.
4. Если сторона основания монолитной железобетонной плиты меньше 3 м, используют диаметр не менее 10 мм, при длине свыше 3 м берут пруток 12 мм и более.
5. При армировании фундамента торцы укрепляют П-образными элементами, изготовленными загибом прутьев, и связывающих (на длине двух толщин основания) верхний и нижний слои каркаса. Делается это с целью анкеровки изделий на краях и возможности восприятия крутящих моментов.
6. Шаг уменьшают в два раза (до 10 см) при опасности продавливания (например, местными нагрузками типа вертикальных колонн).
7. Если в конструктивной схеме сооружения предусмотрено выполнение монолитной стены, то выводят вертикальные выпуски стержней, которые остаются после заливки. При монтаже их вводят в массив основания на глубину двух толщин, крепят к каркасу и загибают. Такое решение обеспечивает совместную работу стены и плиты.

Для точного расчёта выполняют чертеж, на котором указаны тип, диаметры и длины, расстояния между прутками и рядами, конструкции элементов усиления.

Выбор диаметра арматуры

Расчёт монолитной плиты представляет собой достаточно сложную задачу и может быть выполнен только специализированной проектной организацией. При малоэтажном строительстве для оценки требуемого диаметра применяют подход, основанный на минимально допустимом содержании.

При расчёте этим способом используют коэффициент армирования (μ): μ = А/(В∙Н), где:

• А — площадь поперечного сечения стержней;
• В — ширина плиты;
• Н — рабочая высота (необходимо из общей толщины основания вычесть размер защитных слоёв).

Для плоских плит строительными нормами установлено минимальное значение коэффициента μ min =0,3%. Основываясь на этом, легко рассчитать требуемый диаметр.

Пример расчета диаметра

Исходные данные: монолитная плоская плита размером в плане 800х800 см, высотой 38 см на бетонной подготовке. Так как высота больше 150 мм, усиление сетками выполняется в два ряда. Защитный слой арматуры равен 4 см с каждой стороны основания. Длина её более 3 м, следовательно, диаметр должен быть не менее 12 мм.

Определяем суммарную минимальную площадь поперечного сечения рабочей арматуры: А = 800∙(38-2∙4)∙0,3%=72 см2. Площадь сечения одного пояса каркаса: 72/2=36 см2. Количество прутков в ряду получим делением её на площадь поперечного сечения одного стержня (берём из стандарта). Для двух рядов оно удвоится.

Результаты расчётов диаметра для одного ряда:

Выбираем диаметр прутков 12 мм, расстояние между ними принимаем с запасом 200 мм. Чем реже шаг, тем более прочной и надёжной будет конструкция плитного фундамента. Однако следует отметить, что существует и максимально допустимое значение коэффициента армирования (μ max =5%). Имеются также варианты расчетов оптимальных параметров, при которых предельные напряжения в бетоне и прутках совпадают.

Монтаж арматурного каркаса

1. Устройство опалубки из бруса по наружному контуру плиты, укладка гидроизоляции на бетонную подготовку или гравийно-песчаную подушку.

2. Монтаж нижнего ряда на высоте 4 см от бетонной подготовки (или 7 см от подушки) с помощью пластиковых или стальных опор. Сетки с требуемым размером ячеек и диаметром арматуры класса А400, А500 сваривают и вяжут на месте строительства или используют готовые. Применение сварных сеток, изготовленных по ГОСТ 23279-2012, ускоряет производство работ, но они выпускаются ограниченной номенклатурой. В последнее время от сварки постепенно отказываются, так как нагрев приводит к изменению структуры стали и деформации.

На месте стержни обычно связывают в узлах проволокой диаметром от 2 до 4 мм. Для удобства и обеспечения вязки рабочей арматуры с одинаковым шагом приобретают шаблоны крестообразного типа. Если прутки короче плиты, то их соединяют с нахлёстом в 40-50 калибров. Необходимо следить, чтобы изделия не касались поверхности опалубки и подошвы основания.

3. Устанавливают подставки для верхнего ряда сетки в виде сварных каркасов (треугольной формы), стальных уголков, швеллеров. Расстояния между указанными технологическими опорами должны обеспечивать жёсткую фиксацию сеток в процессе заливки.

4. Монтируют вертикальные прутки диаметром 6-8 мм с шагом 20-40 см, связывая верхний и нижний пояса.

5. Крепят П-образные прутки к сеткам по периметру каркаса для усиления торцов плиты.

6. Если проектом предусмотрено возведение монолитной стены, изготавливают и вяжут вертикальные Г-образные выпуски.

Статьи

Армирование монолитной плиты фундамента – это обязательный этап работ перед заливкой такого основания бетоном. Без армирования любой бетонный фундамент будет крайне уязвим к воздействиям…

Монолитные плитные фундаменты обустраиваются на грунтах, имеющих плохие несущие характеристики, а также подходят для местностей с высоким уровнем грунтовых вод. Армирование плиты фундамента это обязательный этап работ, выполняемый непосредственно перед заливкой основания бетоном. Армирование обеспечивает создание надежной опоры, способной противостоять разнонаправленным нагрузкам – если чистый бетон хорошо выдерживает сжатие, то арматура помогает ему справляться с силами растяжения и кручения. Необходимое количество материала примерно можно определить с помощью калькулятора арматуры для монолитной плиты, но окончательные расчеты должны делать специалисты.

Заливка армированного плитного фундамента бетоном

Зачем производят армирование

В основу фундамента входит бетон, который способен выдерживать сжатие, но при этом имеет низкую прочность при изгибах и растяжениях. При постройке здания на бетонном основании нагрузка по нему будет распределена неравномерно – это способствует возникновению изгибающих моментов. Данная особенность очень опасна для бетонных конструкций, поэтому установка арматуры или армирующих сеток призваны нейтрализовать негативное влияние этих сил. Сочетание бетона, который принимает на себя сжимающие нагрузки с арматурой, воспринимающей изгибы, обеспечит надежность конструкции.

На заметку! Чтобы усилить конструкцию, потребуется арматура из стали, которую необходимо объединить в жесткий каркас. Армирование стены из бетона таким способом повысит прочностные характеристики основания, увеличит эксплуатационные сроки постройки.

Технология возведения фундамента

Надежность монолитного основания зависит от качества бетонной смеси и грамотно выполненного усиления. Армирование плитного фундамента – это очень ответственный и сложный процесс, который выполняется непосредственно перед заливкой фундамента. Полностью все работы по изготовлению бетонного основания производят по таким этапам:

Очищается площадка, и производится разметка.

Выкапывают котлован нужного размера.

Формируют дренажную систему.

Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.

Подушка под фундамент из песка и щебня

Укладывают гидроизоляцию.

Собирают и фиксируют опалубку.

Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания.

Конструкцию заливают бетоном.

Действующие нормы регламентируют схемы обвязки монолитных фундаментов, которые применяют для постройки различных зданий. Усиленное бетонное основание стальными прутками – залог надежности будущей постройки. Прокладка арматуры улучшит такие характеристики фундамента:

усиливает прочность монолитного основания, дает способность воспринимать повышенные нагрузки;

предотвращает риски усадки постройки, которые связаны с недостаточной прочностью основы;

не допускает деформацию монолитного бетонного основания под воздействиями негативных факторов высокого уровня грунтовых вод.

Схема армирования

Когда выполняется армирование плитного фундамента, схема расположения арматуры должна составляться строго по технологии. Кроме того, схемы армирования монолитной плиты фундамента, при необходимости, предполагают неравномерный порядок размещения прутков. Участки, где планируется возведение несущих перегородок и колонн дополнительно усиливаются. Такие места называют зонами продавливания. Арматуру укладывают в один слой при толщине железобетонной плиты 15 см и меньше. Если план монолитного фундамента предполагает величину слоя больше 15 см, рекомендуется производить армирование каркасами. Для плитно-свайного фундамента расчеты нужно производить отдельно - в зависимости от расположения и материала свай. В любом случае, чтобы правильно выполнить армирование фундаментной плиты, чертеж надо составлять на основании тщательных предварительных расчетов.

Основные параметры плиты

Рассмотрим на примере основные узлы конструкции. На схеме изображена сетка с постоянными размерами ячеек. Расстояние между прутками должно быть одинаковым. С расчетом нагрузок, шаги прутьев делают через каждые 20-40 см. Для построек из кирпича подходит 20 см, а для легких каркасных домов допускается делать укладку арматуры реже. В любом случае, по строительным правилам из пункта про «бетонные и железобетонные конструкции» указано, что расстояние между прутьями не должно превышать толщину основания в 1,5 раза.

Распространенный метод укладки – в два ряда. Их совместное действие будет обеспечено монтажом вертикальных стержней. Отступы между такими прутами должны равняться шагам основной стальной конструкции также допускается в два раза большее расстояние. По правилам плиту на торцах следует армировать П-образными хомутами, длина которых должна равняться двум толщинам основания и более. Обвязка стержней должна охватить верхние и нижние ряды. Такая методика обеспечивает надежное восприятие крутящих моментов у края фундаментной основы и позволит произвести анкеровку концов продольных прутков.

Армирование по краям и укладка в два ряда

Это важно! Всю арматурную конструкцию следует утопить в бетонный раствор примерно на 2-3 см со всех сторон – внизу, вверху, с боков. В противном варианте происходит ускоренный процесс коррозии арматуры, что впоследствии приведет к разрушениям конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где об фундамент будут опираться несущие вертикальные конструкции, раскладку следует производить, уменьшив шаги армирования. В случае, когда по основной ширине плиты арматура укладывается через 20 см, значит, под перегородками следует перейти на расстояние в 10 см. Такой метод позволяет предупредить возникновение продавливания и образования трещин.

Если зона сопряжения совпадает с монолитной стеной подвала, глубина закладки будет производиться в соответствии с высотой планируемого помещения. В таком варианте работы ведутся с привязкой основания к стенам.

При армировании фундаментов, рекомендуется производить совместную обвязку каркасов монолитных стен и плиты. Во время заливки фундаментного основания нужно оставить части вертикальных стержней, которые послужат связующими звеньями. Эти концы запускают в основу, производят загиб края, примерно на две части высоты плиты, после осуществляют привязку к основной части каркаса.

После заливки и застывания бетона, вертикальные стержни используют для «привязки» стен к основанию

Чтобы произвести грамотный расчет стройматериалов и армирование плитного фундамента понадобится схема и чертеж. Должны быть внесены данные о шагах между рядами арматуры и ее диаметр.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Какую арматуру лучше выбрать

Стальная арматура изготавливается соответственно ГОСТу 5781-82, с различными типами профиля. Для железобетонных монолитных плит используют стержень класса А400. Пруты имеют визуальные отличительные особенности, а именно:

А 240 – изделие с гладкой поверхностью;

А 300 – имеет на поверхности периодический профиль с кольцевым узором;

А 400 – имеется серповидный узор на профиле в форме «елочки».

Важно! Использовать арматуру низких категорий не допустимо.

Методика изготовления армирующей сетки и каркаса

Существует два варианта соединения прутков между собой - связывание и сварка. При методике связывания применяют проволоку с диаметром 2-3 мм. Обмотка происходит вручную либо при помощи специального оборудования, которое помогает сделать обмотку вокруг стержней. Этот вариант трудоемкий, но обеспечит надежность соединений.

Видео описание

Как выполняется ручная вязка арматурного каркаса, смотрите в видеоролике:

Готовые сваренные сетки монтировать быстрее и проще, чем при методике связывания. Единственный минус – это трудность, возникающая при подборе необходимого типоразмера.

Метод сварки применяется в редких случаях, так как главный недостаток такого варианта – жесткое и неподвижное соединение. Это плохо сказывается на качестве монолитного фундамента. При сваривании металлические элементы расплавляются, после чего снижаются показатели прочности арматурных элементов.

Работы по укладке арматуры

При укладке армирующей конструкции в опалубку следует рассчитывать все так, чтобы все стержни после заливки были покрыты защитным бетонным слоем в 2-3 см. Для соблюдения необходимого расстояния используют специальные пластиковые фиксирующие элементы, металлические «лягушки или «стульчики».

В случае, когда длина прута короче, чем вся ширина фундамента, делают нахлест не меньше 40 диаметров рабочих стержней. Например, для прута 1,2 см, рекомендованный нахлест 48 см.

Армирование монолитного фундамента в предварительно подготовленном приямке сократит продолжительность работ и поможет без сложностей произвести укладку непосредственно на месте.

Минусом такого монтажа является риски повреждения уложенной уплотненной подушки и гидроизоляционного материала. Укладку каркаса лучше проводить в таком порядке:

Собранный нижний пояс укладывают на подпорки.

Устанавливают поперечные прутки.

Собирают верхнюю часть конструкции, методом связывания проволокой соединяют стойки и верхний пояс.

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.

Расчет нужной площади металлических стержней производят по такой последовательности:

вычисление площади поперечного сечения фундаментного основания: 8 м * 0.2 м = 1.6 м 2 ;

расчеты минимальной площади всего арматурного материала: 1.6 м 2 * 0.3 % = 0.0048 м 2 (36см 2);

показатели минимальной площади арматуры, одно направление, один ряд: 48 см 2 /2 = 24 см 2 .

толщину бетонного слоя предназначенного для защиты – 2-3 см с двух сторон;

допустимый нахлест;

вертикальное армирование;

количество стержней для П-образных хомутов.

Видео описание

Еще можно рассчитать фундамент с помощью онлайн калькулятора. Только надо учитывать, что неизвестно, какие допуски и формулы прячутся за интерфейсом программы. Поэтому, калькулятор арматуры для монолитной плиты можно использовать только для примерных вычислений.

Ошибки при монтаже армирующей конструкции

Даже мелкие недочеты могут повлечь разрушение фундамента или привести к усложнению процесса бетонирования. Распространенные ошибки при создании каркаса и как их избежать:

стержни соединенные встык, приведут потере прочности каркасной конструкции;

при монтаже армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к грунту либо воткнуты в него. Когда произойдет подвижка почвы, арматура врежется в грунт и при таком взаимодействии образуется коррозия металла, а это в свою очередь снизит прочность всего основания;

Фиксатор арматуры, который устанавливается между сетками

если у торцов стержней нет защитного покрытия, под влиянием влаги из бетонной смеси образуется коррозия изделий;

особое внимание следует уделять правильному армированию в углах постройки и в зонах под несущей стеной;

установка каркаса была произведена на деревянные бруски или прочие неподходящие элементы – это грубая ошибка. Использовать нужно только специальные фиксаторы. В противоположном случае влага проникнет к металлическим частям, что в свою очередь приведет к нарушению целостности бетонной основы.

Видео описание

Наглядно про изготовление опалубки и армирование плитного фундамента смотрите в видеоролике:

Заключение

От правильного выполнения армирования плитного фундамента зависит прочность и длительность срока эксплуатации всего основания вашего дома. Поэтому все расчеты, подготовительные и монтажные работы должны выполняться профессионалами, которые не просто сделают все быстро и качественно, но и дадут на свою работу гарантию.

При постройке индивидуальных домов в качестве междуэтажного перекрытия нередко используется монолитная плита. В ее основе стальной каркас, обеспечивающий горизонтальную жесткость. Армирование бетонных конструкций способствует усилению прочности и долговечности домов. Самый простой вариант обустройства перекрытия – заказать готовые плиты на заводе и смонтировать их с помощью крана. Если возникают сложности с техникой, можно самостоятельно освоить схему укладки и заливки ЖБ конструкции. Изучение инструкции по монтажу и расчет плиты помогают осознанно контролировать строительный процесс.

Горизонтальная несущая конструкция служит разделителем помещений по высоте. Одна сторона плиты выступает в роли пола для верхнего этажа. Другая сторона – это потолок для нижнего помещения.

Классификацию перекрытий производят по их назначению.

• Чердачные – отделяют подкровельное пространство от жилых помещений.
• Межэтажные – разбивают здание на уровни.
• Цокольные – разграничивают нижние этажи и подвал.

По технологии изготовления перекрытия делятся на несколько видов:

• монолитные – бетонные плиты с армировкой из стального прутка, отливаются на месте установки;
• сборные – конструкции заводского производства, монтируются из отдельных элементов;
• сборно-монолитные – состоят из пустотелых блоков и облегченных металлических балок.

Армирование фундаментных и межуровневых плит перекрытия целесообразно проводить в домах, построенных из кирпича или ячеистых бетонных блоков.

Преимущества армирования монолитного перекрытия:

• Это отличный выход из ситуации с нестандартным проектом дома. В качестве опоры для плит могут выступать не только несущие стены, но и декоративные колонны.
• Заливка перекрытия на месте допускает сооружение пола любой конфигурации и размера.
• Схему устройства монолитных плит используют в том случае, когда нельзя привлечь спецтехнику.
• Благодаря жесткому основанию конструкции получаются ровными без видимых прогибов поверхности.
• Высокая прочность плит перекрытия обеспечивает устойчивость к механическим нагрузкам, силовому напряжению и влиянию высоких температур.
• Конструкции продольного и поперечного исполнения, усиленные армированием, надежно защищают мансарды и чердачные помещения от холода.
• Огнестойкость железобетона вдвое выше, чем деревянных перекрытий.

Недостатки армирования плиты:

• Трудоемкость и длительность процесса.
• На заливку бетона понадобится бригада из трех человек.
• Пока монолит не достигнет окончательной твердости, за ним нужен постоянный уход и контроль.
• В работе требуется специальный инвентарь и механические приспособления.
• Работы по армированию бетона стоят в два раза дороже деревянных конструкций.

Руководство по устройству плиты

Армирование проводят с применением металлического каркаса. Конструкция представляет собой стальную сетку из прутков сечением 8-14 мм.

Правильный расчет армирования плиты обеспечивает много преимуществ в работе и эксплуатации:

• готовое перекрытие обладает высокой несущей способностью;
• облегчается выбор оптимальных параметров арматуры, толщины монолита, марки бетона и количества раствора;
• расчет показывает требуемый объем работ и затраты на него;
• срок службы монолитного перекрытия, выполненного в соответствии с планом армирования, не имеет границ.

В конечном итоге расчетные цифры позволяют экономить время и деньги домовладельца. Профессиональную калькуляцию должны проводить специалисты. Они пользуются точными данными и учитывают все нюансы строительства. Заказчикам достаточно знать общие правила сооружения и армировки бетона.

Толщина плиты должна составлять 1/30 часть ширины перекрываемого пролета. При расстоянии до 6 метров монолит заливают слоем в 150-200 мм. Если ширина пролета превышает 6 м, плиту усиливают дополнительными опорными балками – ригелями. В этом случае армирование проводят двумя слоями сетки, а толщину бетона увеличивают.

При составлении плана работ обязательно учитывают размер захвата. Так называется часть плиты перекрытия, которая опирается на стены. Для кирпичных строений величина составляет 15-20 см, для стен из газосиликатных или пенобетонных блоков размер захвата увеличивают до 25-30 см. Арматурные пруты обрезают так, чтобы с торцевой части они были залиты бетоном не менее чем на 25 см.

Инструкция по армированию перекрытия

Давление на монолитную плиту идет вертикально вниз и распределяется равномерно по всей площади. Получается, что верхняя часть арматурного каркаса принимает на себя сжимающие нагрузки, а нижняя – растягивающие. Пруты укладывают в опалубку и связывают между собой гибкой проволокой или соединяют сварным швом. Для нижней сетки используют толстые стальные стержни. Верхний слой составляют прутки меньшего диаметра.

В плите толщиной 180-200 мм между сетками выдерживают расстояние 100-125 мм. Для этого используют фиксаторы, которые изготавливают из обрезков арматуры. Длинные пруты изгибают в виде буквы «Л» и располагают с шагом в 1м. В зонах, требующих усиления плиты перекрытия, расстояние сокращают до 40 см. Обычно это центр, места соединения с опорами и точки максимальной нагрузки.

Под нижнюю сетку заливают слой бетона в 25-35 мм. Чтобы выдержать этот размер, под арматурные узлы равномерно выкладывают пластиковые подставки, которые продаются в строительных магазинах. Их можно заменить деревянными брусочками, прикрученными к основанию опалубки саморезами. Верхнюю сетку арматурного каркаса заливают таким же слоем, как и внизу.

Руководство по армированию монолитной плиты перекрытия

Технология строительства состоит из нескольких операций, которые необходимо выполнять в определенной последовательности.

• Установка опалубки.

Разъемную форму изготавливают из досок, фанерных листов и стальных швеллеров. Под опалубку устанавливают телескопические стойки на устойчивых и прочных треногах. Количество подпорок должно надежно удерживать короб, не допуская прогибов под тяжестью раствора.

При толщине слоя в 200 мм масса квадратного метра бетона составляет 300-500 кг. Вместо выдвижных стоек можно использовать деревянные бруски или кругляки сечением 100×100 мм. Их располагают с шагом в 1,2-1,5 м. На стойки выкладывают продольные балки и поднимают их на заданную высоту. Затем монтируют поперечины, на которых шурупами закрепляют ламинированную фанеру. Рекомендуемая толщина составляет 18-20 мм.

Ламинированную поверхность можно заменить обычной фанерой, окрашенной масляной краской. Еще один вариант основания – ровные доски, крытые полиэтиленовой пленкой. К скользящей поверхности бетон не прилипает, поэтому нижняя часть плиты перекрытия получается идеально гладкой и ровной.

• Монтаж каркаса.

Стальные стержни укладывают и вяжут в соответствии с расчетной схемой армирования. Оптимальный размер ячеек 150×150 или 200×200 мм. Нужно стремиться к тому, чтобы продольные участки сетки были цельными. Если длины прутков недостаточно, то дополнительные стержни накладывают с большим нахлестом. Места соединения располагают в шахматном порядке. Такое армирование обеспечивает надлежащую прочность и жесткость плиты.

• Заливка опалубки.

Рекомендуется использовать бетонную смесь заводского производства. В ней точно выдерживаются пропорции компонентов, в состав вводят добавки, улучшающие эксплуатационные свойства. Бетон проходит качественный контроль и доставляется на стройплощадку в количестве, достаточном для разовой заливки.

С помощью бетононасоса раствор укладывают сразу на всю площадь плиты. Глубинный строительный вибратор хорошо уплотняет бетон и равномерно распределяет его по форме. Одновременно происходит удаление воздушных пузырьков, По окончании заливки поверхность выравнивают специальной гладилкой на длинной ручке и посыпают тонким слоем сухого цемента.

Оптимальная температура окружающего воздуха при бетонировании перекрытия должна быть не ниже +5°С. В сильный холод влага внутри раствора замерзает и разрывает монолит. Трещины ослабляют прочность плиты и сокращают срок ее службы. При благоприятном температурном режиме полное отвердение армированного перекрытия наступает через месяц. Чтобы не допустить быстрого испарения влаги, первые 3-4 дня бетон регулярно смачивают водой. В летнее время дополнительно укрывают пленкой.

Древнюю основу стройки - камень - давно научились делать из жидкого бетона. Использовать его для плит перекрытия не получалось до конца девятнадцатого века, пока не был изобретен железобетон. Отличием стала десятикратно возросшая прочность на изгиб.

Обычный бетон может выдержать десятки и сотни тонн нагрузки, но только в том случае, если они не будут его изгибать. М200 переносит сжатие 200 кг/с на 1 см2. То есть, чтобы раздавить стандартный лабораторный образец, «кубик» со стороной 10 см, требуется нагрузка 20 тонн. При этом не имеющий упрочнения ФБС такой же прочности, а в толщину больше 60 см можно переломить ударом кувалды. Если же мы попробуем сделать плиту, она упадет просто под собственным весом. При изгибе одна половина сечения блока сжимается, а вторая растягивается, растяжению же бетон сопротивляется слабо.

Выход нашли в усилении растягивающихся мест армированием. Стальной прут класса АIII выдерживает растяжение больше 5 тонн на см2. А это значит, что достаточно добавить в сечение всего 2-3 % стали и прочность конструкции увеличится десятикратно.

Бессмысленно укреплять растянутую зону больше, чем выдержит сжатая. Когда нагрузка превысит критическую, она все равно переломится. Упрочнение перекрытия в сжатой зоне бессмысленно. Мы имеем дело с тонкими длинными стержнями, начни их сжимать - просто изогнутся (потеряют устойчивость).

Как узнать, где требуется армирование?

Чтобы определить, где и какие усилия испытывает плита, толщину, сечение, шаг прутьев, необходимо владеть формулами строительной механики. Не нужно придумывать все «с нуля», достаточно заглянуть в каталог и подобрать подходящую для нашего пролета. К примеру, альбом серии 1.143-5пв содержит чертежи сплошных плит толщиной 16 см с подробными спецификациями и размерами металла. Укрепляют перекрытия каркасом в виде сетки. Одна располагается в нижней, а вторая - в верхней части сечения.

Возникает вопрос, если при нагрузке растягивается нижняя часть, зачем же сетка вверху? Края плиты зажаты в стенах, поэтому знаки усилий распределяются по более сложной схеме. И рядом с местом опирания перекрытие оказывается растянутым как раз сверху.

Как распределять арматуру?

Схема выглядит следующим образом:

1. Нижняя сетка с ячейками порядка 25х25 см, арматуры AIII диаметром не менее 12 мм. Закрывает всю площадь плиты, не доходя до края на величину защитного слоя (4-5 см).
2. Вверху заполнять всю площадь не обязательно. Достаточно уложить сетку по периметру, приблизительно на четверть размера по длине и ширине от края. При этом шаг сначала ставим 15х15 см, а начиная с половины армировки, переходим на 25х25. Сталь берем такую же, что и нижнего каркаса.
3. Выдерживать расстояние между сетками монолитной плиты помогают пруты AI диаметра 6 мм, установленные вертикально.

Разрабатывая армирование на основе готовой серии, имейте в виду: стандарт предполагает изготовление конструкций на заводе ЖБИ. Это гарантирует точное соответствие класса бетона по всем параметрам.

При самостоятельном устройстве будет не лишним увеличить сечение стержней и прочность раствора минимум на треть. Пусть возрастет смета, зато гарантированно получите надежную плиту.

Эскиз

Еще до начала работы будущее перекрытие необходимо нарисовать. Делаем это в масштабе, в трех проекциях: вид сверху, продольный и поперечный разрез. На чертеже рисуем армирующие сетки, их расположение по толщине сечения и на плане. Не пожалейте времени, найдите в сети калькулятор для расчета арматуры. При составлении спецификации укажите не только длину, но и вес каждого элемента. Выведите общую массу стали по маркам.

Покупка металла на вес позволит вам сэкономить 10-15 % от цены, что получится при расчетах по длине. Чтобы сэкономить время и деньги, попросите сразу нарезать прокат по размерам. Эту услугу обычно оказывают на базах, стоит она недорого.

Выбирая толщину плиты, не стоит экономить. Нормально, если при пролете до 5,5 метров перекрытие составляет по высоте 16-18 см, дело не только в прочности. Железобетон М300 и в 10 см выдержит вес жильцов, мебели и всех гостей дома, но при этом система будет «играть», а звукоизоляция окажется ниже всякой критики.

При увеличении пролета усилия в сечении растут не прямо пропорционально, а с опережением. Конструкции длиннее 6 м выполняют с предварительно напряженной арматурой либо имеющими внизу ребра жесткости, чтобы увеличить рабочую толщину сечения. Правильно рассчитать такое перекрытие, не имея специальных знаний, не получится, а готовые решения найти довольно сложно.

Инструменты арматурщика

При укладке стали ее потребуется резать, гнуть, связывать. Поэтому подготовим инструменты и оснастку:

1. УШМ - угловая шлифовальная машина, или в просторечии «болгарка». Для резки прутьев до 22-24 мм хватит и небольшой, с диском на 125 мм. Но если раскроя предстоит много, лучше запастись среднего размера на 180 мм. Маленькая будет перегреваться и работать ей не очень удобно.
2. Станок для гибки. Можно купить или сделать самому.
3. Вязальный крючок. При устройстве каркасов лучше применять проволочные соединения. С ними больше возни, но когда приловчитесь, дело движется быстро. А вот ослабления металла, который дает электросварка, не происходит.
4. Кусачки или пассатижи - чтобы переделать неудачный узел. Для заготовки отрезков вязальной проволоки лучше использовать «болгарку», нарезая сразу толстый пучок.
5. Рулетка со стальной лентой 3-5 метров, строительный угольник и маркер для разметки.
6. Стальная щетка для «болгарки». Может понадобиться для очистки стержней. Применять металл со следами ржавчины для армирования нельзя.

Материалы и расходные

Кроме самих стальных прутов нам потребуются:

1. Мягкая железная проволока диаметром 1-1,5 мм для связывания арматуры. В зависимости от толщины стержня на каждое соединение понадобится 20-30 см, отсюда рассчитаем общую потребность. Продается она на вес, поэтому переведем метры в килограммы.
2. Подкладки типа «стульчик» - обеспечат защитный слой бетона требуемой толщины (минимум 40 мм). В отличие от усиления черновых полов или подготовок под фундамент, для плиты перекрытия не стоит использовать куски кирпича.
3. Режущие диски для УШМ по металлу. Если сталь завезена в заготовках по размеру, их понадобится один-два, а при самостоятельном раскрое может уйти десяток.

Армирование начинается с опалубки

Выставляем опалубку плиты, эти работы - совершенно особый раздел строительного ремесла, выполняют их плотники. Задача опалубочной оснастки - придать необходимую форму монолиту, а также служить «столом» для монтажа каркаса.

Она должна:

1. Не иметь щелей, куда мог бы вытекать жидкий раствор и цементное «молочко».
2. Быть достаточно прочной, чтобы выдержать нагрузку от массы состава и проката, а также вес работников, которые должны ходить по ней при устройстве армирования и укладки бетонной смеси.
3. Быть строго горизонтальной или иметь требуемый уклон, предусмотренный проектом с отклонением не более 2 мм на метр.
4. Иметь точность по геометрическим размерам, обеспечивающим отливку перекрытия с отклонением от проекта не более 5 мм.

При частном малоэтажном домостроении опалубку для плиты изготавливают из дощатых щитов или толстой фанеры (вариант - ОСП-3). Специализированные фирмы имеют стандартные комплекты, работать с которыми куда удобнее. Если есть возможность взять такую оснастку в аренду, ей нужно обязательно воспользоваться.

Укладка арматуры своими руками

Все операции интуитивно осваиваются буквально в течение получаса. Скрутки играют лишь вспомогательную роль, их задача - обеспечить необходимое положение стержней в толще бетона только при его заливке. Сами они не добавляют перекрытию никакой прочности, а их работа заканчивается, когда конструкция заполнена.

Работы начинаем с прутьев нижней сетки. Раскладываем приблизительно равномерно сначала один слой, затем два или три отрезка перпендикулярных. Приступаем к вязке: скрепим четыре прута по периметру монолитной плиты, чтобы образовался прямоугольник. Затем связываем концы прутьев нижнего «слоя» армировки с перпендикулярными. При этом соблюдаем необходимый шаг как с одного, так и с другого края.

Вязаное соединение делается по технологии:

1. Заготавливаем отрезки проволоки нужной длины и сгибаем их посредине. Место сгиба сильно не сжимаем, оставляем «петельку», достаточную, чтобы вошел кончик вязального крюка.
2. Двойную проволочку изгибаем и заводим, снизу захватывая оба стержня в месте пересечения.
3. Зацепляем вязальный крюк за петельку и заводим за нее второй, двойной конец проволоки.
4. Вращая крючок, скручиваем проволоку до получения прочного соединения. Если петелька обломится, ничего страшного, лишь бы на узле осталось хотя бы два-три витка скрутки.

Чтобы выдержать расстояние между прутьями, используем рулетку. Еще удобнее сделать шаблоны из обрезка деревянной рейки, по длине соответствующие разному шагу арматуры, и маркером надписать размер.

После того, как все стержни нижней сетки связаны в местах пересечения, переходим к устройству верхней. Работаем не торопясь, сверяясь с эскизом. При продольном соединении проката напуск должен составлять не менее 40 диаметров арматуры (желательно 50). Скрутки делаем минимум в двух местах нахлеста, сетки готовы.

Переходим к вертикальным прутам, схема установки - в шахматном порядке, шага достаточно 30-40 см. С помощью гибочного станка и «болгарки», заранее заготовим необходимое количество деталей. По форме они представляют собой скобу, напоминающую сильно вытянутую по высоте латинскую «S» либо русскую «С».

Сетки заранее раздвигаем на проектное расстояние, вставляя шаблоны нужной толщины, сколоченные из досок или брусьев. Приступаем к монтажу распорных стержней. Технология тут даже проще, чем для вязки сеток: верхним и нижним изгибом зацепляем хомуты за прутья, затем фиксируем скрутками. Когда каркас готов, убираем распорные шаблоны и приступаем к бетонным работам.

Требуется соблюдение несложных правил безопасности:

1. Работаем в перчатках, заусенцы на арматуре, тонкие края проволоки могут серьезно повредить кожу.
2. Прежде чем взять в руки УШМ, надеваем очки или прозрачный щиток.
3. Чтобы не спотыкаться при перемещении по сеткам, не лишним будет сколотить для ходьбы легкий дощатый трап.
4. При укладке бетона под заливаемой плитой не должны находиться люди.

Статьи

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.

Если не будет выполнено армирование плиты перекрытия, изделие переломится пополам под тяжестью своего веса, не говоря о приложении нагрузки от кровли или высших этажей.

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.

Важные нюансы

Нормативные документы допускают соединение элементов арматурного каркаса методом электродуговой сварки. Это лучший вариант, если есть соответствующая квалификация и под рукой есть сварочный аппарат.

При соединении арматуры способом сварки, сварочный шов должен быть в виде минимально затрагивающей тело стержня точки. В противном случае (при глубокой проварке) происходит ослабление сечения. Соответственно происходит ослабление несущей способности каркаса. Это недопустимо!