Армирование бетонной плиты: расчет материала и технология укладки

Активно идет развитие мастерства в самостоятельном строительстве. Сейчас весьма распространено в частных застройках армирование монолитной плиты в домашних условиях. Ведь сам процесс армирования не сложен, да и таким способом можно соорудить прочное перекрытие между этажами или помещениями за вполне доступную стоимость. Но для получения отличного результата нужно тщательно изучить последовательность и специфику всей работы.

Сфера применения

Монолитная железобетонная фундаментная плита — устройство и состав работ

Подобная технология применяется и при монтаже кирпичных объектов или построек, где постоянная влажность превышает 60%. Если внутри дома планируется разместить бассейн, автомойку или мастерскую, то рекомендуется использовать железобетонные конструкции. Монолитный тип более устойчив к коррозии.

Армированные плиты из бетона нередко выбирают для создания помещений со сложной или неправильной геометрией. Они полезны в случаях, когда нет возможности доставить или произвести монтаж заводских заготовок. Если здание построено без армопояса, из легких блоков, то монолитные плиты перекрытия восполнят недостатки и позволят сэкономить время. Исключение составляют сейсмические участки, грунт со слоями суглинков, супесей и пустот. В таких областях придётся отказаться от армирования монолитного перекрытия.

Виды сборных железобетонных плит перекрытий.

Существуют различные виды плит перекрытий.

Шатровые — представляет собой лоток с направленными вниз или вверх ребрами, толщиной 140 — 160 мм. Благодаря такой конструкции и существованию армированного слоя, значительно снижается расход бетона, сохраняя при этом высокие показатели прочности. Такое сборное перекрытие может противостоять деформации. Несколько поперечных ребер обеспечивают дополнительную надежность. К минусам этого вида плит можно отнести небольшую, если сравнить с пустотными плитами, тепло и звукоизоляцию. Очень распространенная П — образная форма используется в строительстве нежилых помещений, таких как гараж или сарай. Применять шатровые плиты для строительства междуэтажных перегородок мы не рекомендуем, потому что они придают потолку не слишком респектабельный вид, да и проведение отделки и установки коммуникаций будет сделать весьма не просто.

Пустотные — внутри этих плит есть параллельные продольные пустоты, обычно круглой формы. Такие сборные железобетонные плиты перекрытия – более распространённые и активно используются при постройке зданий. Пустотные плиты обычно представлены в форме конструкции, с нескольким количеством полостей различного сечения: круглой, полукруглой и овальной формы. Они имеют прекрасные изоляционные характеристики. Данный тип перекрытия в значительной степени, уменьшает нагрузку на фундамент и стены дома.

Сплошные — это перекрытия с отсутствием пустот. Имеют более высокую прочность, но меньшую, по сравнению с пустотными плитами, звуко и теплоизоляцию и больше весят.

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.

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.
Читайте также:  Как сделать цокольное перекрытие по деревянным балкам?

Виды по способу опирания

Плита, используемая для межэтажного разделения, представляет собой армированную железобетонную конструкцию, с пустотами. Отверстия в плитах бывают различных форм и размеров, для облегчения веса конструктивного элемента.

Выбор межэтажного перекрытия и глубина его опирания зависит от конструктивных особенностей здания. Учитываются следующие параметры:

  • назначение здания (жилое, промышленное, общественное);
  • материал, из которого возведено строение;
  • толщина стен;
  • виды нагрузок, действующих как на плиты, так и на здание;
  • сейсмические характеристики района застройки.

По типу опирания межэтажные плиты делятся на три категории. Их выбор осуществляется на стадии планирования проекта, с учетом расчетов нагрузок, действующих на несущие элементы здания.

По двум сторонам

Опорой для таких плит являются две противоположные несущие стены. Укладывают их на капитальные элементы, узкими (поперечными) сторонами. Чаще всего, для такого типа, используют мэжэтажные перекрытия с круглыми пустотами, с маркировкой ПК, 1ПК, 2ПК. Они способны выдерживать нагрузку до 800 кг/м².

По трем сторонам

Имеют усиленное торцевое армирование и укладываются на три несущие стены. Их монтируют в углах здания, имеющих П-образную конструкцию несущих стен. Обозначаются они маркировкой ПКТ, и выдерживают нагрузку, до 1600 кг/м².

По четырем сторонам

Такие плиты усилены армированием по всем торцам, они более жесткие и обладают повышенной несущей способностью. Используются только в сложных конструкциях, где требуется максимальное распределение высоких нагрузок, или в тех случаях, когда планируется возведение дополнительных надстроек. Имеют маркировку ПКК, обозначающую повышенную прочность. В малоэтажном строительстве их практически не используют.

Совет

Для малоэтажного, а также частного строительства, рекомендуется использовать кругло и овалопустотные плиты перекрытия, с опиранием по двум сторонам.

Преимущества армирования плит

У армированной монолитной плиты имеются несколько преимуществ, за счет которых большинство строителей оставляют свой выбор за ней, а не, к примеру, за деревянной конструкцией.

  • не нужно озадачиваться поисками такой тяжелой техники, как краны;
  • можно построить конструкцию различной формы;
  • перекрытие получается очень прочным, устойчивым к высоким температурам, к механическим воздействиям и давлениям;
  • для армированной плиты служить опорой могут не только стены, но и колонны;
  • можно использовать в зданиях с влажностью, доходящей до 60%. Если на внутренних стенах имеется пароизоляция, то до 75%.
  • обладает хорошей звукоизоляцией.

Как зависит прочность автодорожной плиты от армирования

В обозначении монолитной дорожной плиты содержится информация о допустимой нагрузке. Её в большей степени определяет именно армирование. Так, при сравнении двух похожих плит 2П30-18-30 и 2П30-18-10 можно заметить, что они изготовлены из одного типа бетона и из одинаковых по чертежам элементов — сеток (по 2 шт), каркасов (по 2 шт), отдельных стержней и монтажных петель.

Различаются только марки стали и диаметры прутьев сетки и стержней — во второй плите они меньше. Масса металла первой — 46,5 кг, второй — 37,2 кг. Но главное различие в допустимой нагрузке: для первой она составляет 30 тонн, для второй — всего 10. Разница в 9 кг веса арматуры и в классе стали меняет величину нагрузки в три раза.

Подобным же образом разнятся прочностные характеристики плит с ненапряжённой и напрягаемой арматурой.

Конкурентный способ армирования дорожных плит

Армирование монолитной дорожной плиты может производиться не стальной, а композитной арматурой. К ней относятся элементы:

  1. стеклопластиковой арматуры АСП — из смесей смол и стекловолокон;
  2. базальтопластиковой арматуры АБП — из смесей базальтовых волокон и смол;
  3. стеклоармированной полиэтиленрефталатовой арматуры АСПЭТ;
  4. углепластиковой арматуры АУП.
Читайте также:  Гараж: чем должна быть покрыта его крыша?

Преимущества композитной арматуры:

  1. высокая влагостойкость и отсутствие коррозии;
  2. прочность не ниже стальных аналогов;
  3. доступная стоимость;
  4. малый вес, низкая теплопроводность, диэлектрические свойства.

При строительстве ответственных дорог необходимы плиты, строго соответствующие нормам ГОСТ и СНиП. Чтобы избежать ошибок и рекламаций, следует покупать их только у надёжных и проверенных производителей и поставщиков — например, у нас большой выбор дорожных плит в Санкт-Петербурге.

Технология усиления

Чтобы разобраться с технологией процесса усиления, возьмем ситуацию устройства монолитной плиты фундамента. Это наиболее сложный процесс, но и самый показательный.

Дело в том, что композитные прутья укладываются аналогично стальным, отличие только в диаметре стержней. А фиброволокно замешивается в массу бетона при его затворении.

Подготовка к усилению

Армирование плиты монолита происходит после того, как произведены подготовительные работы, а именно:

  • вырыт котлован,
  • отсыпана и утрамбована песчано-щебневая подушка,
  • установлены щиты опалубки,
  • проложен материал гидроизоляции.

Армирование укладывается в подготовленную опалубку, проложенную материалом гидроизоляции

Перед укладкой сетки усиления следует определиться с диаметром стержня, и рассчитать количество необходимого материала. Если у вас на руках есть проект строительства, то все эти данные прописываются в спецификации — и в расчетах нет необходимости.

В противном случае, расчеты производятся следующим образом:

  • Диаметр стержня равняется 5% от толщины плиты. Армированная бетонная плита обычно заливается толщиной более 200 мм, соответственно берется арматура с диаметром стержня 10 мм и более.

Чем толще плита фундамента, тем крупнее диаметр стальных стержней

  • Сетка выкладывается с размером ячейки 150-200 мм. Чем больше нагрузка на основание, тем меньше размер ячейки. Данное требование необходимо учитывать при закладке армирования в местах расположения несущих стен.

В местах наибольшей нагрузки размер ячейки уменьшается

  • Длина стального стержня равна 11,7 м. При стыковке двух прутков, они связываются по всей длине нахлеста или в трех местах, как минимум. Длина нахлеста роняется 40 диаметрам стержня. Например, нахлест 2 прутков арматуры 12 мм должен равняться 12*40= 480 мм.

Вязка продольных стержней армирования

  • Необходимо учитывать и тот факт, что сетка укладывается в 2 уровня, которые связывают между собой вертикальными стержнями.

Для фиксации положения верхнего слоя армирования устанавливаются П-образные «лягушки»

Важно! Места нахлестов не должны находиться в одном ряду ячеек. Укладывайте металл так, чтобы стыковочная связка располагалась в шахматном порядке.

Пример расчета количества

Итак, вы знаете, какой диаметр стержня вам нужен, и у вас есть размеры будущей бетонной плиты. Рассчитаем необходимое количество материала на примере. Допустим, мы закладываем фундамент 10*10 м, толщиной 200 мм, размер ячейки в данном случае будет равняться 200 мм.

Инструкция расчета:

  1. Делим длину плиты на размер шага и добавляем один 10/0,2 + 1=51 шт.
  2. Поскольку прутки укладываются вдоль и поперек, то полученную цифру увеличиваем вдвое 51*2=102 шт.
  3. Для двух поясов армирования понадобится 2 сетки, поэтому умножаем последний результат на два. 102*2 = 204 шт.
  4. Переводим штуки в метры. Для горизонтального усиления понадобится 204 стержня длиной 10 м, 204*10 = 2040 м.
  5. Вертикальные штыри устанавливаются в местах пересечения горизонтальных. Высчитываем количество перекрестков 51*51 = 2601 шт. Длина стержня равна толщине плиты минус 4 -10 см, в зависимости от толщины. Возьмем усредненно: 200-80=120 мм.
  6. Длина вертикальной армации равна 2601*0,12 = 312 м.

Итак, мы получили, что необходимо закупить 2040 м для горизонтальной армации, и 312 м для вертикальной. Это могут быть прутки одного или различных диаметров. Армирование, как и весь черный металл, продается в тоннах, поэтому переводим метры в кг при помощи таблицы.

Зависимость диаметра прутка стальной армации и массы 1 м.п.

Получаем, что бетонная армированная плита основания размером 10*10 м потребует к закупке 2352 м прутка 12 диаметра или 2,088 т.

Читайте также:  Складирование плит перекрытия на стройплощадке

На заметку! Стандартная длина стержня равна 11,75 м. Это влияет на раскрой, что следует учитывать при закупке арматуры.

Минимальная и максимальная глубина опирания плит перекрытия

Величина стандартного нахлеста, когда опирание плит перекрытия на армопояс несущей стены, находится в прямой зависимости от материала, используемого при возведении стен:

  • Блоки крупного формата, если для их изготовления использовался бетон марки как минимум М100 — 50,0-90,0 мм;
  • кирпич и иные прочные мелкоштучные материалы — 90,0-120,0 мм;
  • материалы, имеющие низкую плотность (пеноблок, газосиликат и так далее) — 100,0-150,0;
  • несущие элементы из металла — не более 70,0 мм;
  • камни — до 150,0 мм.

Схема армирования фундаментной плиты

Схема армирования плитного фундамента выбирается исходя из таких характеристик:

Толщина фундамента. Для фундаментной плиты толщиной 15 сантиметров и менее армирование выполняется одной сеткой, состоящей из продольной и поперечной арматуры. Для большей толщины армирование плиты фундамента выполняется в два слоя. При армировании нужно помнить о защитном слое бетона для арматуры, он защищает арматуру от коррозии. Согласно п. 10.3.2 и таблице 10.1 СП толщина защитного слоя бетона должна составлять:

– На открытом воздухе без дополнительных защитных мероприятий не менее 3 см

– В грунте без дополнительных защитных мероприятий, в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки не менее 4 см

– В монолитных фундаментах без бетонной подготовки (только для нижней рабочей арматуры) не менее 7 см. Бетонной подготовкой так же может являться щебеночная подушка, так как она не является капиллярным проводником влаги, при условии, что выполнен дренаж и подушка не стоит в воде.

Схема армирования фундаментной плиты

Подушка под фундаментную плиту: Геотекстиль, подбетонка, щебень

Нагрузка на фундамент. Необходимо посчитать общую массу дома, снеговые и ветровые нагрузки в вашем регионе. А также определить, в каких местах будет оказано большее давление на фундамент (несущие стены, колонны).

Несущая способность грунта. Необходимо произвести геологию, определить тип грунта и, используя таблицу из СНиП, выяснить несущую способность грунта.

Диаметр арматуры. Если сторона фундаментной плиты составляет 3 метра и меньше, тогда используют арматуру от 10мм. Если же длина превышает 3 метра, тогда применяют арматуру диаметром от 12мм и выше.

Шаг прутьев. В соответствии с — СП шаг арматуры в монолитной плите фундамента составляет 20-40 сантиметров. Не более 20 см при высоте поперечного сечения до 150 мм. Не более 40 см при высоте поперечного сечения более 150 мм. Максимальное расстояние между прутками арматуры не должно превышать толщину фундамента более чем в полтора раза. В местах, где на фундамент оказываются большие нагрузки (несущие стены и колонны), размер ячейки арматуры для плитного фундамента сокращается в 2 раза.

Нормы СНИП к арматуре

Снип 52-01-2003 содержит все основные схемы и требования к конструкции постройки из железобетона. Также, в нем зафиксированы основные виды деформаций, показатели прочности, требования к размерам:

  • При выполнении строительных работ по возведению фундамента необходимо использовать арматурное устройство с наличием сертификата качества;
  • Прутья нужно скреплять плотно, чтоб исключить их смещение при заливке раствором;
  • При использовании сварных деталей арматуры разрешено применять метод сварки, который не вызывает изменение форм;
  • Изгиб прутьев должен иметь радиус, который идентичен, зафиксированной его величине в строительном плане;
  • Устройство должно иметь стыки, которые должны совпадать с главным материалом по прочности;
  • Дистанция между вертикальными стержнями ленточного основания определяется согласно их диаметру. Учитываются также виды заполнителя смеси.
  • Шаг, при заливке должен быть больше 25 см;
  • Отрезок между двумя продольными прутьями – не больше 40 см;
  • Расстояние между поперечными прутьями – не больше 30 см;
Нормы СНИП к арматуре

При вертикальном армировании используются элементы диаметром 12 см, а для продольного – от 10 до 32 см. Стоит отметить, что при поперечном процессе величина должна иметь показатель 7 см.