Армирование плиты перекрытия – сделай сам!

Без такого элемента, как армированные плиты перекрытия, в современном строительстве обойтись практически невозможно, даже если речь идет о небольшом частном доме. Армирование плиты перекрытия вполне осуществимо своими силами, даже если вы новичок в строительном деле.

Нюансы монолитного строительства

Все основные требования к процессу создания монолитных конструкций из железобетона – в том числе и перекрытий, изложены в своде правил 52*103*2007.

На заметку: Эти правила относятся только к конструкциям из тяжёлого бетона, заливаемым без предварительного напряжения арматуры.

Возведение монолитного каркаса здания

  • При проектировании любого здания выбирается КС (конструктивная система), в которой все несущие элементы увязываются так, чтобы обеспечить строению максимальную устойчивость и прочность.
  • Определяющим фактором здесь является применяемый массово строительный материал: дерево, металл, сборный или монолитный железобетон. Так как темой данной публикации является монолит, именно о нём и будем вести речь.
  • Монолитное перекрытие может устраиваться и по сборным ЖБ стенам, и по каменной кладке. Тут многое зависит от типа конструктивной системы, и основные из них представлены ниже:
    1. Колонная система, где основным несущим элементом являются колонны;
    2. Стеновая система, где все нагрузки воспринимают стены;
    3. Смешанная, где нагрузки распределяются между колоннами и стенами.

Варианты конструктивных систем

На заметку: При строительстве многоэтажных зданий, перекрытия для нижних этажей нередко проектируют в одной системе, а для верхних – в другой.

Какими бывают перекрытия в монолите

Монолитные перекрытия могут быть:

  • Плоскими. Их обычно проектируют для зданий с пролётами между колоннами или стенами менее 8 метров. Это обычный, наиболее часто применяемый, вариант для гражданского строительства;

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

  • Ребристыми. Применяют при пролётах до 12 метров, чаще в промышленном строительстве.

Ребристое перекрытие в административном здании

  • Кессонными. Их рекомендуется устраивать в помещениях зального типа – как производственных, так и жилых. За счёт углублений в перекрытии улучшается акустика помещений, и появляются широкие возможности для дизайна потолка.

Перекрытие кессонного типа

  • Пустотными. Применяют там, где необходимо максимально снизить вес конструкции. Чаще всего это перекрытия большой площади в одноэтажных зданиях.

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Необходимую конфигурацию перекрытие принимает за счёт использования при заливке специальных форм:

Общие требования к плитам

Главными параметрами, от которых зависит прочность и надёжность заливаемого перекрытия, являются:

  1. Габариты в поперечном сечении – а именно, толщина плиты;
  2. Класс применяемого бетона, который определяет его прочность на сжатие;
  3. Содержание в плите продольной арматуры, количество которой определяется, исходя из длины пролётов и предполагаемых нагрузок на перекрытие.

Стандартная плита со сплошным сечением обычно имеет толщину не менее 160, но не более 250 мм. Бетон для заливки должен применяться класса В20, не ниже. Толщина всех прочих плит варьируется от 250 до 500 мм, с применением бетона класса В25.

Пустотные блоки в качестве вкладыша

Армирование

Согласно правилам, плоские плиты армируются:

  1. Продольно, в два ряда — вдоль верхней и нижней плоскостей;
  2. Поперечно, с распределением арматуры по всей площади и усиления в местах опирания плиты на стены или колонны;
  3. На участках в концах плит должна устанавливаться арматура в виде П-образных хомутов, позволяющих произвести анкеровку концов продольных стержней.

Более подробно об армировании монолитных плит вы можете узнать из пособия по проектированию, изданным НИИЖБ в 2007г. В нём подробно излагается информация по сортаменту применяемой арматуры, её расчёту, выполнению соединений, гибке, анкеровке.

Основные этапы монтажа

Укладка начинается с расчета и закупки стройматериалов (в идеале – используются данные проекта). Подготавливаются опалубочные конструкции: щиты из толстой влагостойкой фанеры, металла или пластика, брусья и телескопические подпорки (1 шт/м2), оборудование для приготовления, подачи и уплотнения бетона, инструмент для загиба арматуры и специальные подставки. При необходимости по периметру несущих стен закладывается армопояс, такая потребность возникает при возведении перекрытий в доме из газобетона.

Основные этапы включают:

  • Сборку и установку опалубки.
  • Размещение армокаркаса.
  • Заливку монолитной плиты бетоном, уплотнение и выравнивание.
  • Влажностной уход за раствором, укрывание, демонтаж опалубки через 28 дней.

1. Требования к опорам и щитам.

Монтаж подразумевает заливку бетона в герметичную горизонтальную опалубку, предпочтение отдается специальным сборно-разборным конструкциям. Щиты в принципе несложно сделать самому из фанеры толщиной не менее 20 мм (доски лучше не использовать из-за сложностей при подгонке). Обязательным условием является установка телескопических металлических стоек (при возведении перекрытия первого этажа дома они заменяются стационарными опорами). При их отсутствии допускается замена бревнами диаметром не менее 8 см, но следует быть готовыми к проблемам при подгонке уровня.

Для поддержки щитов укладывается ригель – продольный брус сечением не менее 10×10 см, при необходимости опалубка усиливается поперечными элементами (такая ситуация чаще всего возникает при работе с самоделками). Щиты укладывают без зазоров, края плотно упираются в стену. При монтаже вертикальных конструкций учитывается величина захода на несущие системы. Для исключения риска протекания дно застилается пленкой, герметичные заводские разновидности многократного использования смазываются для облегчения процесса снятия. Этап завершается проверкой уровня, отклонения недопустимы.

2. Что нужно учесть при армировании?

Усиление металлом – главное требование технологии. Предусматривается расстояние от края бетона до металла не менее 25 мм. Соединение стыков обвязывается проволокой с сечением 1,2-1,5 мм, сварка не допускается. Для развода сеток используются заранее подготовленные фиксаторы: из стали толщиной не менее 10 мм, с интервалом до 1 м, аналогичные элементы размещаются на торцах. Армирование монолитного железобетонного перекрытия завершается закладкой соединителей, обеспечивающих равномерное восприятие нагрузки на всю систему – через 40 см возле стен, через 70 от нее, с последующим шагом в 20.

Читайте также:  Укладка плит перекрытия на фундамент: особенности установки

3. Нюансы бетонирования.

Главное требование технологии – непрерывность процесса, в идеале раствор заказывается на заводах и заливается с помощью соответствующего оборудования. Рекомендуемая толщина слоя бетона – 20 см, что в большинстве случаев совпадает с высотой самого перекрытия. Минимальная марка составляет М200, с целью усиления теплоизоляционных свойств и облегчения веса часть крупнофракционного высокопрочного наполнителя может заменяться керамзитом, но такой способ требует одобрения специалистами (проверки прочности).

Отверстия для подвода коммуникаций и вентиляционных каналов закладываются до начала заливки, сверление застывшей монолитной плиты относится к нарушениям. Этап завершается обязательным уплотнением бетона с помощью глубинных вибраторов. Правила ухода за поверхностью в целом стандартные, но обильно поливать конструкцию водой нельзя, в отличие от фундамента или вертикальных стен она смачивается более аккуратно.

Расценки

Стоимость заливки при обращении в профессиональные фирмы варьируется от 4000 до 9000 рублей/м3 (при условии использовании опалубки заказчика). Итоговая величина затрат зависит от выбранной схемы армирования, высоты расположения будущей плиты (от уровня грунта или от отметки предыдущей горизонтальной опоры) и ее толщины, способа размещения (на колонны или несущие стены), общего объема работ. В перечень услуг строительных фирм входит установка и демонтаж опалубочных конструкций, сборка армокаркаса согласно подготовленного заранее проекта (оплачивается отдельно), непрерывное бетонирование и уход за уложенной смесью: полив, укрывание, при необходимости – прогрев. Преимуществом обращения к профессионалам является обязательный контроль качества, проводимый по окончании набора прочности.

К дополнительным затратам при выполнении работ своими руками относят потребность в спецтехнике и тары для поднятия раствора наверх (бадьи-туфельки и крана или бетононасоса). Это не является проблемой при обустройстве сплошных полов на цокольных этажах дома, но в остальных случаях без соответствующего оборудования не обойтись. Это объясняется главным требованием технологии – непрерывным процессом бетонирования, монолитные перекрытия с отдельными латками, застывшими в разные дни, уступают по качеству залитым за один раз. Минимальные затраты при выполнении всех этапов самостоятельно составляют 3200 рублей на 1 м2 при толщине плиты в 20 см.

Использование готовых деталей для фиксации

Фиксаторы – это отличный способ усилить функциональные качества продукции без серьезного вмешательства в материал, а кроме того, весьма недорого. Ведь такие фиксаторы выполняются из твердого пластика, располагаются внутри монолита. И цена их зачастую на фоне общих трат за строительство, просто смешная.

Сейчас на рынке активно используют две модели. Одно имеет две стойки, которые поддерживают сетку. Другие обладают сразу массой стоек, направленных в разные стороны. Первый вариант используется реже. А вот фиксаторы со множеством стоек, напоминающие кольца, применяют повсюду. Их монтируют непосредственно на стержень, который в результате просто не дает двигаться внутренней металлической основе к опалубке. И, таким образом, снижает вероятность нарушения толщины, установленной регламент СП. Так, армирование защитного слоя бетона становится более простой процедурой. Которая не требует качественных расчетов, выверенной технологии. И легко применяется не в заводских, а в кустарных условиях.

Своими руками: армирование монолитной плиты перекрытия от А до Я

При армировании рекомендуется к использованию горячекатаная стальная арматура класса А3 – ее диаметр составляет в зависимости от предполагаемых нагрузок от 8 до 14 мм. Первая сетка закладывается в нижней части плиты, соответственно вторая – в верхней. Опалубку нужно выставлять так, чтобы сетки располагались внутри плиты, а защитный внешний слой бетона достигал около 2 см. Связывают арматуру в сетку обычной вязальной проволокой, создавая ячейки 200*200 или 150*150.

Иногда вместо проволоки используют сварку, однако это выход из положения только в том случае, если у вас есть сварочный аппарат и вы обладаете хорошими навыками работы в этом направлении. Сварка прутьев арматуры способна очень сильно их истончать в местах сваривания, что впоследствии может привести к нарушению целостности конструкции.

Арматура в сетке должна без разрывов, если же длины одной арматуры не хватает, подвязывать дополнительную следует с ощутимым нахлестом не менее полуметра. Стыки следует располагать в шахматном порядке, края же сеток следует связывать в П-образном формате. Если необходимо выполнить изгиб арматуры, делать это нужно лишь с применением механических средств, без нагрева прутьев. Нагрев способен повлиять на структуру металла, который впоследствии может попросту лопнуть. Места особых нагрузок армируются дополнительными прутьями, поэтому очень важно учесть расположение тяжелых элементов и скопления отверстий, которые также необходимо усиливать. Усилить верхнюю сетку следует над несущими стенами, объемные усиления требуются и в местах опоры на колонны.

Готовую сетку из арматуры лучше всего заливать бетононасосом. При небольших объемах работы можно обойтись и своими силами, но в таком случае должна быть организована быстрая подача готового бетона и его замешивание как минимум с помощью ручной бетономешалки, то есть вам понадобятся как минимум 2-3 помощника. В обязательном порядке после заливки следует уплотнить бетон – на больших участках для этого используют глубинный вибратор, в домашних условиях можно обойтись ритмичным и частым постукиванием молотка по опалубке или еще открытых элементах сетки.

Читайте также:  Как закрыть проем между плитами перекрытия

Затвердевая, бетон ощутимо усаживается, а при слишком быстром высыхании усадка увеличивается, что может послужить причиной появления микротрещин. Поэтому после заливки бетоном монолитную плиту следует поливать водой, особенно в жаркую погоду. Избегайте прямой струи, старайтесь разбрызгивать воду над всем перекрытием. Достаточно часто во избежание растрескивания бетона на нижний слой укладывается полимерная сетка, поверх которой уже и выполняется основная конструкция. Полимерную сетку используют и для армирования бетонных стяжек, когда применение проволоки или арматуры попросту невозможно.

Процент армирования конструкций из железобетона

Арматурный каркас является необходимой частью в железобетонных конструкциях. Цель его использования — усиление и повышение прочности бетонных изделий. Арматурный каркас изготавливается из стальных прутьев или готовой металлической сетки. Необходимое количество усиления рассчитывается с учетом возможных нагрузок и воздействий на изделие.

Расчетная арматура называется рабочей. При укреплении в конструктивных или технологических целях производится монтажное армирование. Чаще используются оба типа для обеспечения более равномерного распределения усилий между отдельными элементами арматурного каркаса. Арматура выдерживает нагрузку от усадки, колебаний температур и прочих воздействий.

Минимальный армирующий процент

Расчетная схема нормального сечения железобетонного элемента с внешним армированием.

Под предельно минимальным армирующим процентом принято понимать степень преобразования бетона в железобетон. Недостаточная величина этого параметра не дает права считать изделие усиленным до ЖБИ. Это будет простым упрочнением конструкционного типа. Площади сечения бетонного изделия учитываются в минимальном проценте усиления при использовании продольного армирования в обязательном порядке:

  1. Усиление прутьями будет соответствовать 0,05 процентам от площади разреза изделия из бетона. Это актуально для объектов с внецентренно изгибаемыми и растянутыми нагрузками, когда оказывается продольное давление за пределами действительной высоты.
  2. Армирование прутьями равно не менее 0,06 процентам, когда давление во внецентренно растянутых изделиях осуществляется на пространство между армирующими прутьями.
  3. Упрочнение будет составлять 0,1—0,25 процента, если железобетонные материалы усиливаются во внецентренно сжатых частях, то есть между арматурами.

При расположении продольного усиления по периметру сечения, то есть равномерно, степень армирования должна равняться величинам, вдвое большим указанных для всех перечисленных выше случаев. Это правило аналогично и для усиления центрально-растянутых изделий.

Максимальный армирующий процент

При армировании нельзя укреплять бетонную конструкцию слишком большим количеством прутьев. Это приведет к существенному ухудшению технических показателей железобетонного предлагает определенные нормативы максимального процента армирования.

Максимально допустимая величина усиления, вне зависимости от марки бетона и типа арматуры, не должна превышать пяти процентов. Речь идет о расположении в разрез сечения изделия с колоннами. Для других изделий допускается максимально четыре процента. При заливке арматурного каркаса, бетонный раствор должен проходить сквозь каждый отдельный конструкционный элемент.

Схема армирования

Как правило, из железобетона устраивают два вида элементов — балки и плиты. В 80% случаев для выполнения каркаса любой сложности достаточно будет двух позиций:

  • рабочие стержни — пруты арматуры Ø 12–18 мм, устроенные вдоль конструкции;
  • распределительные (конструктивные) элементы — изделия из проволоки Ø 6–8 мм, которые распределяют в пространстве и фиксируют рабочие стержни с заданным шагом.
Схема армирования

Разумеется, понадобится вязальная проволока.

Схема армирования балки: 1 — армирование лежачих, фундаментных балок и армопояса; 2 — армирование висячих балок, фундамента; 3 — защитный слой 40 мм; 4 — вспомогательные рабочие стержни; 5 — основные рабочие стержни; 6 — хомут

Если балка предполагается висячая, все стержни в ней должны быть одинакового сечения (не менее 16 мм). Для лежачей балки вспомогательные стержни могут быть меньшего диаметра.

Схема армирования плиты: 1 — лежачая плита; 2 — висячая плита; 3 — «лягушка»; 4 — распределительная арматура; 5 — рабочая арматура

Схема армирования

Каркас висячей плиты представляет собой две зеркально расположенные сетки. Равное расстояние между ними удерживается с помощью ограничителей.

Сборка нагрузочных конструкций, их расчет

Данные вычисляются по формуле:

Коэффициенты для точных определений – k1*k2*k3.

M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm =

K 1rp = , k1 = , k2 =

Кривизны оси пир одновременных действиях постоянных и длительных (и не длительных) нагрузок разного характера. Вычисляют по формуле:

1/p = 1/Ea*Fa*h2 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ = 1/cm = 1/cm = 21*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролетов составляют:

Сборка нагрузочных конструкций, их расчет

f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10′-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 2 cm. f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm. Fm = 2 cm = f = 1.5 cm.

Все условия выполнены с использованием армирования, где (Ø8 АКП-СП с учетом шага равным 200).

1. Армирования плиты межэтажных перекрытий с пролетом, который не превышает 3 метров с использованием стальных арматур, тогда данные будут составлять Ø8 A-500С с учетом шагом равным 200. 2. Армирования плиты с учетом различных пролетов и использовании арматуры, выполненной из стеклопластика, то данные могут быть нескольких вариантов:

  • Ø14 АКП-СП с учетом шага равным 200;
  • Ø10 АКП-СП с учетом шага равным 100.

3. Если использовать в качестве армирования сетки, материал которой Ø8 АКП-СП и даже с учетом шага равным 100, то максимальные данные прогибы плиты будут составлять больше всех существующих приделов, что не желательно.

Сравнительный этап “расчет плиты арматуры” довольно-таки прост. Ведь вы наверняка заметили, что формулы, использующиеся при выводе точных данных расчета, похоже и практически одинаковы во многих методика вычисления принимается уже достаточно давно и не только в строительных тематиках, но и в продвижении статистики экономики и для более быстрого и точного расчета различных бухгалтерских данных.

Если рассматривать сравнение двух, совершенно различных типах арматуры, как показатель на функциональность, то расчет покажет, что АКП-СП в несколько раз превосходит своего человеком открыто огромное количество возможностей, с использованием данного продукта. Однако это расчет показывает, что хоть и многочисленные возможности у А-500С, но качество выполнения работ скорее отличается в положительную сторону, что не наблюдается у АКП-СП.

Читайте также:  Как сделать перекрытие между этажами: разбираем вопрос

Армирование многопустотных железобетонных плит перекрытия

Многопустотные плиты перекрытий считаются наиболее востребованным строительным материалом. При возведении зданий различного назначения и типа современные строительные компании останавливают свой выбор на плитах категорий ПК и ПБ, поскольку эти армированные железобетонные изделия отличаются универсальностью и относительно невысокой стоимостью.

Ключевые свойства многопустотных плит обоих типов (долговечность, изоляционные параметры и эксплуатационные характеристики) схожи, но различные технологии их производства подразумевают разные типы армирования, что является основным фактором при выборе определенной разновидности плит для каждого конкретного проекта.

Особенности армирования плит ПК

Их изготовление экономически выгодно, а современные технологии позволяют выпускать изделия различных типоразмеров. Применение металлической арматуры значительно улучшает качественные характеристики ЖБИ — продлевает срок эксплуатации, придает конструкции стойкость к различным внешним воздействиям, а также дополнительную прочность.

В зависимости от длины готовой плиты, используют арматуру двух типов:

  • предварительно напряженную — для изделий, длина которых превышает 4,5 м. Представляет собой комбинацию отдельных прутков диаметром 10–14 мм, размещенных в теле плиты в несколько растянутом состоянии, и традиционной верхней сетки.
  • сеточная — для плит длиной до 4,2 м. Подразумевает использование как двух сеток — нижней усиленной (как правило, это арматура класса АIII) и верхней на основе проволоки ВР-1, так и нескольких — нижней усиленной с диаметром проволоки порядка 8–12 мм, верхней из стальной проволоки диаметром 3–4 мм, а также вертикальных вспомогательных сеточных фрагментов, которые предназначены для укрепления и усиления торцевых элементов плиты.

Особенности армирования плит ПБ

Армирование многопустотных железобетонных плит перекрытия

Многопустотные плиты данного класса изготавливаются по безопалубочной технологии, что позволяет производить продукцию различной толщины, размера и назначения. В большинстве случаев пустотные панели марки ПБ армируются по индивидуальным способам производителя, однако среди них можно выявить общие черты и признаки.

Например, для армирования перекрытий этого типа применяют бетонные растворы марки не ниже М400, что оказывает определенное влияние на их стоимость и приводит к незначительному удорожанию, придавая им при этом необходимый запас прочности. Однако, используя высокие марки бетонов, ряд производителей исключает из армирования дополнительные вкладыши и сетки для демпфирования ценовых показателей.

Основные нюансы армирования плит ПБ:

  • вне зависимости от длины панели производится преднапряжение арматуры;
  • отсутствие необходимости в применении дополнительных сеток.

Преимущественно для армирования выбирают два типа метизов — канатики сечением 9х7 или 12х7 либо проволоку марки ВР-II диаметром 5 мм. Поскольку верхняя поверхность считается нерабочей, её усиливают незначительным количеством прутков различного диаметра.

Рабочая нижняя часть укрепляется армированием с использованием так называемых струн, канатов или пучков проволоки числом от 1 до 5. Их точное количество в дальнейшем и формирует прочность, которая определяет марку изделия.

Именно характеристики нижней армирующей конструкции оказывают непосредственное влияние на несущую способность и назначение готовой плиты.

Проведение расчетов

Прежде чем начинать работы, необходимо выполнить расчет армирования монолитной плиты перекрытия. При этом можно учесть площадь постройки, которая в примере будет равна 6 x 6 м. Здесь учитываются поперечные стены.

Толщина плиты будет равна 160 мм. Сечение перекрытия с учетом стальной арматуры равно 14 см2. В основе конструкции будет лежать бетон марки В200. При этом расчет армирования плиты перекрытия будет выглядеть следующим образом: Rb = 117 кг/см2, Rbin = 14,3 кг/см2, Eb = 3,1*10 ‘5 кг/см. Используемая арматура соответствует классу А-500С. Дальнейшие расчеты таковы: Rs = 4500 kg/cm2, E2 = 5, 10 ‘5 кг/см. Если же использовать в работе арматуру из стеклопластика класса АКП-СП, расчеты будут выглядеть по-другому: Rs = 12 000 кг/см2, E = 5, 10 ‘5 кг/см.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Пример армирования плиты перекрытия

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

  • крючок;
  • пистолет.

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.