Армирование бетонной плиты: расчет материала и технология укладки

Индивидуальное строительство в наше время приобретает все больший размах. Действительно, в условиях, когда стали доступны любые строительные материалы, приспособления для самостоятельного строительства, значительно возрос сервис доставки материалов и проката техники и приспособлений, все большее число людей принимают решение строить себе жилье или дачи своими силами.

Основные правила армирования плиты перекрытия

Понятно, что армирование плиты перекрытия должно осуществляться в соответствии с определенными технологическими требованиями. Всего таких требований несколько, о них и пойдет речь далее:

Основные правила армирования плиты перекрытия
Основные правила армирования плиты перекрытия
  1. Напряженная сетка, состоящая из высокопрочных канатов, используется для армирования плит, перекрывающих пролеты и имеющих длину более 8 метров;
  2. Чаще всего для армирования используют стандартные сварные сетки из прутьев диаметром более 6 мм (в основном, от 8 до 14 мм). Расстояние между такими прутьями не должно быть более 60 см;

    Подготовленная под заливку бетона армировка

  3. Толщина плиты зависит от ширины перекрытия как 1:30. Армирование прутьями выполняется в том случае, если это соотношение меньше;
  4. Толщина плиты менее 15 см позволяет ограничиться однослойным армированием, а большая толщина потребует создания двух слоев (одного – снизу, а другого – сверху);
  5. Для заливки арматуры следует использовать жидкий бетон марки не ниже М200 – другие материалы не смогут обеспечить требуемой прочности;
  6. Обязательно выполняется так называемая схема армирования монолитного перекрытия. Она предусматривает дополнительное усиление в некоторых местах. Так, усилению подлежат: середина плиты, места касания с опорами, места скопления нагрузок и места соприкосновения с отверстиями;
  7. Без точного технологического расчета самостоятельное выполнение армирования невозможно. При необходимости выполнять дополнительное армирование, использую отдельные прутья, длина которых находится в диапазоне от 400 до 1500 мм (эта величина зависит от длины пролета и ожидаемой нагрузки);
  8. Дополнительное армирование часто применяется только для отверстий, а основное – выполняется всплошную. В то же время опалубку необходимо выполнять во всю длину.
Основные правила армирования плиты перекрытия

Монолитное перекрытие своими руками: расчёт, подготовка и установка опалубки

Специфика сборной опалубки в том, что она состоит из ригелей, на которые опираются балки. Шаг ригелей — не более 1,2 м, их располагают вдоль помещения. Шаг балок — 400–600 мм, и они обычно идут поперёк. Количество линий опорного ригеля будет равно ширине помещения, делённой на шаг. В нашем случае:

Итого по две линии ригелей в каждом помещении. Это 10 балок по 2,8 м.

Поперечные балки рассчитываются, исходя из ширины помещений. В нашем случае — 10 шт. по 3,6 м и 10 шт. по 2,4 м.

по теме

Пошаговое армирование плиты перекрытия своими руками

Вначале давайте определим, для чего в принципе используется метод армирования плиты. Этот способ позволяет расширить круг выбора вариантов в сфере планировки помещения. Вдобавок он помогает сделать платформу прочнее, препятствует развитию различных вредоносных бактерий, насекомых и грибков, не склонен к горению и может выдерживать большие нагрузки.

Для того чтобы конструкция получилась прочной, покрытие в скором времени не деформировалось и не привело к негативным последствиям, в ходе работы необходимо придерживаться определенных правил.

Материал, который используется при стройке, должен быть высокого качества, без наличия брака.

Расчет арматуры для плиты перекрытия Армирование монолитной плиты перекрытия … Армирование плиты перекрытия: пошаговая … Арматура плиты перекрытия, армирование …

Сам процесс включает в себя такую последовательность:

  1. Производится заливка перекрытия при помощи съемной опалубки, в которой будет расположена арматура. Далее металлические стержни соединяются между собой сварочным аппаратом либо связываются вязальной проволокой.
  2. После жесткий металлический каркас располагается так, чтобы он оказался полностью погружен в бетонный раствор. Применяя такой способ, вы всю нагрузку максимально перенесете на арматуру, а сам раствор предотвращает попадание кислорода, который, в свою очередь, может разрушительно влиять на металл.

Как происходит укладка арматуры?

Предел огнестойкости железобетонных перекрытий‭ ‬— 60‭ ‬мин‭; ‬деревянных перекрытий с засыпкой и нижней оштукатуренной поверхностью‭—‬ 45‭ ‬мин‭; ‬деревянных перекрытий,‭ ‬защищенных штукатуркой,‭ ‬около‭ ‬15‭ ‬мин‭; ‬деревянных перекрытий,‭ ‬не защищенных несгораемыми материалами,‭ ‬еще меньше.‭

Укладка арматуры происходит таким образом, чтобы она не соприкасалась с поверхностью опалубки. Арматура потребуется 6-12 мм. Для этого используют специальные фиксаторы (стульчики). Уложенный каркас из арматуры должен представлять собой ячейки размером 10х10 см. При помощи проволоки каркас из арматуры связывается между собой своими руками. В этом способе перекрытия можно использовать не только перекрытие из дерева, но и алюминиевые балки. Все готово, теперь остается залить раствором всю площадь перекрытия.

Недостатком данного вида конструкции является необходимость установки деревянной опалубки на всю площадь такого перекрытия.

Так как мы собираемся залить нашу приготовленную поверхность своими руками, то нам может потребоваться подъемный кран или специальная вагонетка с открывающимся дном. Бетонное перекрытие необходимо залить правильно. Ведь своими руками залить быстро не получится и поэтому нам необходимо учитывать, что промежутки между заливками должны быть не более 12 часов, чтобы раствор не успел засохнуть, иначе не будет монолита, так как раствор не свяжется между собой.

Как происходит укладка арматуры?

Полная связка или сцепление раствора происходит примерно от 3-х до 4-х недель или 28 дней. Неравномерное засыхание раствора приводит к трещинам. Если это произошло, необходимо полить данную поверхность водой.

Сборно-монолитное перекрытие этажа является наиболее современным устройством перекрытий.

В таком виде перекрытий пространство, образующееся между одной балки до другой, заполняется полыми блоками.

Когда все пространства заполнены такими блоками, остается только залить всю площадь данной конструкции раствором бетона. Данный вид конструкции монтируется своими руками без использования подъемной техники, так как вес 1 метра балки составляет 19 кг. По времени и способу укладки данное перекрытие более трудоемкое, чем остальные виды перекрытий. Перед тем как залить данную конструкцию, ее необходимо армировать проволокой 5-6 мм в диаметре.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Армирование перекрытий начинается с установки опалубки. К опалубке предъявляются следующие требования: она должна выдерживать вес сырой смеси, при этом не деформируясь визуально. Это довольно большая нагрузка, при слое бетона 200 мм она составит 500 кг на квадратный м. Поэтому конструкция опалубки должна быть довольно внушительной. Для щитов можно использовать фанеру толщиной 18…20 мм, для балок, стоек, ригелей использовать брус сечением 100х100 мм.

Можно использовать профессиональную опалубку. Ее преимущества в том, что она рассчитана на высокие нагрузки, в ее комплект входят телескопические стойки, выдерживающие значительный вес и позволяющие регулировать уровень. Это довольно дорогостоящее оборудование, но сейчас можно найти фирму, которая сдает и опалубку, и стойки в аренду.

Схему сборки опалубки легко найти в литературе, а если вы берете профессиональную опалубку, то к ней прилагается инструкция. Главное – после сборки проверить горизонтальность с помощью нивелира или других доступных средств.

Монтаж арматуры

Пластиковые фиксаторы необходимы для создания защитного слоя арматуры в нижней части перекрытия.

Армировка делается таким образом: нижний ряд укладываем на фиксаторы – специальные пластиковые опоры высотой 25-30 мм для создания защитного слоя. Стержни кладем с одинаковым шагом, параллельно друг другу. На них кладем следующий ряд под углом 90º и перевязываем вязальной проволокой в каждом пересечении. Затем устанавливаем разделители сеток, сгибаем, связываем с одинаковым шагом. Приведенный здесь чертеж подскажет, с каким именно. Армирование перекрытия по краям дополняется усилениями. На разделители и П-образные усиления укладываются продольные, а затем поперечные прутья арматуры. Верхний уровень готовой арматуры должен быть ниже верхней плоскости опалубки на 25-30 мм. Собранная арматура должна представлять из себя довольно жесткий каркас, выдерживающий без особых деформаций вес человека.

Заливка

После того как армирование будет закончено, можно приступать к заливке. Эту работу лучше всего производить с помощью бетононасоса, обязательно уплотняя смесь при помощи специального глубинного вибратора. Заливку желательно произвести за один раз. При затвердевании бетон дает усадку. Чем быстрее идет высыхание, тем больше усадка, что может привести к появлению микротрещин. Чтобы этого не произошло, в течение 2-3 дней нужно смачивать поверхность твердеющей плиты водой. Делать это лучше всего путем разбрызгивания. Но и в дождливый день производить заливку не стоит, рекомендуется предохранять свежую смесь от осадков. Плита должна сохнуть 30 дней, только после этого можно снимать опалубку.

Монолитная плита перекрытия своими руками – схема армирования

Чтобы узнать толщину будущего перекрытия, строители пользуются простой формулой – длину пролета делят на 30, полученная цифра и будет оптимальной толщиной. Традиционная система армирования плит заключается в расположении рабочих стержней внизу и вверху плиты, перераспределяющей нагрузку арматуры и упоры из катанки. Если толщина плиты будет не более 80 мм, достаточно для армирования всего одного слоя проволочной сетки. Важно так приподнять сетку, чтобы она оказалась как бы внутри бетона, как минимум на 2-3 см.

Сетка может быть как скрученной проволокой, так и скрепленной сваркой – последний способ целесообразно применять при диаметре арматуры не менее 6 мм. Если толщина плиты достигла или превысила предела в 150 мм, армирование необходимо совершать в 2 слоя, расположив их друг на друге и связав между собой проволокой. Размер ячеек должен быть не меньше 150*150 мм, но и не превышать 200*200. Для наиболее прочного результата желательно использовать арматуру одинакового сечения, если же вы хотите укрепить плиты еще больше, используйте в привязке к основной конструкции прутья длиной 40-150 см.

Нагрузка на конструкцию распределяется следующим образом: основные нагрузки приходятся на нижнюю арматуру, тогда как верхняя испытывает сжимающую нагрузку, равно как и бетон. Процесс армирования следует выполнять на всю площадь монолитной плиты, в обязательном порядке применяя опалубку, которая традиционно выполняется из дерева или фанеры. Стойки опалубки должны быть закреплены как можно прочнее, ведь только один квадратный метр перекрытия может достигать в весе 300 кг! Для надежности гораздо лучше использовать телескопические стойки, которые способны выдерживать на себе 2 тонны веса.

Укладка

Для проведения монтажных работ по укладке необходима бригада в составе трех рабочих монтажников. В обязанности двоих входят задачи строповки и правильной укладки плит, третий обеспечивает их соединение и корректировку при опускании. Большая часть железобетонных изделий предназначена для монтажа посредством применения шарнирной технологии. Ее суть заключается в том, чтобы опирание производилось исключительно с коротких торцов. При этом под плиту укладывается раствор толщиной не менее 20 мм в густой консистенции, а крановщик обеспечивает натяжение тросов, позволяющее производить корректировку положения при помощи лома. Обычные плиты готовы длительно выдерживать вертикальные нагрузки. Работая на поперечный изгиб, в конструкции плиты предусмотрено армирование в нижней части изделия. Значение глубины напуска для устойчивого положения может варьироваться в среднем от 70 мм до 120 мм. Минимальная величина опирания плит марки ПК и ПБ на стену зависит от длины перекрытия, насчитывая:

  • 70 мм для железобетонных перекрытий с длиной до 4-х метров;
  • 90 мм для ЖБИ с длиной свыше 4-х метров.

В ряде случаев напуск может достигать 250 мм, обеспечивая жесткую фиксацию к опорной конструкции. При подсчете дистанции между стенами в расчет берет длина плиты за вычетом 240 мм, что обеспечивает 120 мм опирания с каждой стороны, которые гарантируют надежный монтаж даже при наличии небольших отклонений при установке изделий.

Для изделий марки ПТ величина минимально необходимого опирания согласно технической документации составляет 80 мм. При этом точки опоры должны быть выставлены по всем четырем сторонам изделия.

В том случае, если глубина опирания оказывается недостаточной, с течением времени могут проявляться дефекты конструкции в виде появления трещин в стене или на плите перекрытия, которые впоследствии могут повлечь за собой их полной разрушение.

При кладке кирпича оптимальной толщиной для стен считается значение 380 мм. Данный параметр также формируется исходя из нагрузки, которая реализуется плитами перекрытия с двух сторон на длине 240 мм. Еще 140 мм пространства стены необходимо, чтобы соорудить стандартный канал вентиляции. Таким образом, стены позволяют производить монтаж следующих этажей с комфортной установкой перекрытий.

Если размеры возводимого здания по ширине не соответствуют размерам ширины плит, наилучшим решением будет сведение промежутков в один общий зазор, который перекрывается за счет применения монолитной технологии. Порой, без монолитных участков в перекрытиях обойтись сложно или, попросту невозможно. Даже в тех случаях, когда проекты предусматривают все необходимые размеры плит и соотношения габаритов меду стенами, может появиться необходимость монтажа дополнительных вентиляционных каналов и прочих систем, корректирующих размеры. При этом производится усиление – армирование, для которого задействуются изогнутые сетки. Преимущественно для перекрытий монолитного типа используют бетон марки не ниже чем В25.

Типичный пример расчета арматурного каркаса для монолитного фундамента

Поперечный разрез плиты с размерами

Для расчета берется монолитная плита с габаритными размерами 6х6 метров, толщина плиты для частного дома 20 см. В примере будет использоваться расчет арматурного пояса в зоне сопряжения:

  1. Площадь фундамента: 1,2 кв. метра.
  2. Минимальная площадь арматуры 1,2*0,3% = 36 кв. см.
  3. Площадь арматуры для одного горизонтального пояса с учетом интервала между поясами 100 мм составит 36/2 = 18 кв. см.

В ГОСТ 5781-82 есть весь допустимый ассортимент арматурных прутьев с их поперечным сечением и допустимой длиной. Поэтому, для данного примера целесообразно использовать 12 стержней с диаметром 14 мм каждый. Затем нужно сделать чертеж будущего каркаса, чтобы посчитать необходимое количество арматуры. Для стороны длиной 6 метров целесообразно принимать шаг горизонтального пояса 300 мм, а для вертикального – 300 мм с использованием арматуры диаметром 8 мм.

Если свести все данные в таблицы с учетом использования П-образных соединительных арматурных хомутов, тогда для армирования монолитной плиты площадью 36 кв. м придется купить и вложить 515,2 м арматуры с диаметром 12 мм и 56 м с диаметром 8 мм.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Технология выполнения работ

Чтобы залить монолитное перекрытие своими руками, необходимо заготовить такие инструменты и сырье:

  • Доски для устройства опалубки и листы фанеры (желательно глянцевые, чтобы бетон минимально сцеплялся с древесиной при высыхании);
  • Опоры под монолит из расчета 1 шт/1 м2 плиты перекрытия;
  • Пруты для вязки армирующей сетки сечением 8-12 мм;
  • Пластиковые фиксаторы-подставки под арматуру;
  • Бетон марки М-350 и выше (лучше заказать готовый в необходимом объеме);
  • Инструмент для гибки арматуры.
Читайте также:  Армирование монолитов: схемы, расчеты, примеры