Армирование монолитной плиты - это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.
Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.
Плита в здании может быть двух типов:
- фундаментная;
- перекрытия.
В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание - земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.
Армирование фундаментной плиты
Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.
Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200-300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.
Диаметр армирования
Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.
Пример армирования
Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение - 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.
Укладка металла по основной ширине
Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200-400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.
Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.
Основные армирующие элементы С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.
Зоны продавливания
Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.
Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм.
При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.
Армирование монолитной плиты перекрытия
Расчет арматуры для плиты перекрытия в частном строительстве выполняется редко. Это достаточно сложная процедура, выполнить которую сможет не каждый инженер. Чтобы заармировать плиту перекрытия, нужно учесть ее конструкцию. Она бывает следующих типов:
- сплошное;
- ребристое:
- по профлисту.
Последний вариант рекомендуется при выполнении работ самостоятельно. В этом случае нет необходимости устанавливать опалубку. Кроме того, за счет использования металлического листа повышается несущая способность конструкции. Самая низкая вероятность ошибок достигается при изготовлении перекрытия по профлисту. Стоит отметить, что оно является одним из вариантов ребристой плиты.
Перекрытие с ребрами залить непрофессионалу может быть проблематично. Но такой вариант позволяет существенно сократить расход бетона. Конструкция в этом случае подразумевает наличие усиленных ребер и участков между ними.
Еще одни вариант - изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие - класс используемого бетона. Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В25.
Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.
Перекрытие по профлисту
В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:
- рабочие стержни в ребрах;
- сетка в верхней части.
Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.
В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.
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.
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.
Самый распространенный способ вязки
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.
- при соединении стержней по длине минимальный нахлест составляет 20 диаметров, но не меньше 250 мм;
- все зоны, в которых возможен изгиб, в обязательном порядке должны быть усилены;
- при выборе между сваркой и вязкой, лучше - второе;
- при необходимости использовать стержни разного диаметра, те, которые толще, располагают снизу.
В многоэтажном и частном строительстве невозможно обойтись без плит перекрытия, которые бывают нескольких видов: сборные железобетонные, монолитные и балочные. В частном и малоэтажном строительстве зачастую практикуется процедура самостоятельного армирования плит перекрытий, которые благодаря тандему «бетон и арматура» обладают повышенной прочностью. Кроме того, подобным образом изготавливают лестничные ступени, армированные и арочные перемычки.
Особенности армированных плит перекрытия
Изготовление монолита не обходится без применения арматуры, что выступает связующим материалом в железно-бетонных конструкциях - армированных плитах, лестничных ступенях, армированных и арочных перемычкам. Процесс армирования монолитных плит перекрытия проводится с помощью арматуры, которая имеет сечение 8 - 14 миллиметров, с условием, что плита отличается толщиной до 150 миллиметров. Однако толщина арматуры может варьироваться, зависимо от вида изделия.
Армированные плиты перекрытия позволяют решить концепцию строительства по-настоящему теплых домов. Они используются в жилищном, коммерческом и промышленном строительстве для организации кровли и межэтажных горизонтальных перекрытий. Плиты покрытий и перекрытий позволяют получить в конечном результате теплые межэтажные перекрытия, а также обеспечить надежную защиту от холода чердачных помещений и эксплуатируемых мансард и отсутствие мостиков холода.
Бетонные армированные плиты перекрытий, как и обыкновенный бетон, имеют специализированную маркировку, и на неё рекомендуется при выборе плит обратить свое внимание. Маркируют железобетон пометками, которые состоят из букв и цифр. Смысловая нагрузка букв обозначает тип плиты. К примеру, ПК - плиты перекрытия, ПНО - плиты настила облегченные, либо НВ - настил внутренний. По цифрам, что идут после букв (размещаются через дефис), вы можете распознать размеры плиты: ширину и длину в дециметрах.
Самая коварная в расшифровке - последняя цифра, которая означает допустимые нагрузки на плиту перекрытия в килопаскалях. Важно помнить, что любая единица, которая содержится в последней цифре, значит 100 килограмм на 1 квадратный метр плиты. К примеру, цифра 7 предупреждает вас, что максимальные нагрузки на изделие составляют 700 килограмм на квадратный метр.
При выборе бетонной плиты нужно обращать внимание, что эти конструкции различаться могут не только размерами и своей маркировкой, но также они бывают различными по структуре. Зависимо от поперечного сечения, армированные железобетонные плиты делятся на 3 разновидности: сплошные, ребристые и пустотные. Наиболее продаваемыми и популярными на строительном рынке являются плиты пустотные, которые они имеют много достойных преимуществ.
Подобные плиты перекрытия обладают, в первую очередь, сравнительно небольшим весом, что упрощает процедуру их перевозки и установки. Также подобные плиты лучше переносят испытание деформацией, имеют отличные тепло- и звукоизолирующие свойства. Следует знать, что пустоты в армированных плитах бывают различной формы: овальной, вертикальной или круглой.
Благодаря подобным различиям армированные плиты можно выбрать для конкретных ситуаций, зависимо от природных особенностей и климата местности, в которой вы планируете возводить дом. Полезной информацией при покупке железобетона станет и то, что в случае применения плит перекрытия в качестве только потолка или пола стоит практиковать армирование ребристых плит перекрытия, ребра должны идти лишь с одной стороны.
Достоинства армированных плит перекрытия
Все армированные плиты перекрытия рекомендуется использовать в покрытиях и перекрытиях жилых и общественных построек и сооружений со стенами из ячеистобетонных блоков, кирпича и крупных блоков. Плиты перекрытий подходят для зданий с влажностью воздуха внутри здания до 60% и для построек при наличии на внутренней поверхности стен пароизоляции с влажностью внутреннего воздуха до 75%. Глубина опирания плит перекрытия на несущие стены должна приниматься не меньше 80 миллиметров.
Армированные плиты позволяют не только добиться качественного утепления постройки, но и ускорить сам процесс строительства, а также повысить звукоизоляцию. Незначительный вес армированных плит и бетонных перемычек снижает нагрузку на стены и фундамент, позволяя дополнительно получить экономический эффект при возведении дома. Для процедуры армирования пустотных плит перекрытия не требуется громадная строительная техника, такая как подъемный кран.
Конструкция в конечном результате получается очень прочной, она выдерживает без проблем колоссальные напряжения и воздействие огня на протяжении длительного периода. Для сравнения стоит оговориться, что перекрытие из древесины может огневое воздействие выдерживать только 25 минут, а вот монолитные плиты перекрытия - более часа.
Строительство с использованием плит перекрытия и громадных блоков позволяет возводить здания любой сложности и любых размеров. При изготовлении монолитных плит перекрытия имеется возможность перекрывать помещение, которое имеет неправильную геометрию стен. Таким способом можно создавать даже нестандартные по габаритным размерам перекрытия. Опорой для подобного армированного перекрытия могут выступать не только стены, но также и колонны, что планировку дома делает более свободной.
Схема армирования плиты перекрытия
Если говорить о составляющих, то традиционная схема армирования плит перекрытия выглядит так: рабочие стержни внизу плиты, рабочие стержни вверху, арматура, которая перераспределяет нагрузку, подставки из катанки. Применяемые чертежи могут иметь и некие отличия. Но в любом случае важно правильно рассчитать планируемую нагрузку и необходимую толщину бетона. Толщина рассчитывается из пропорции 1:30, таким образом, чтобы узнать требуемую толщину бетона, нужно разделить длину пролета на 30 — и вы получите оптимальную толщину.
Если толщина плиты более 150 миллиметров, то армирование в этих случаях совершают в 2 слоя, где они друг на друга располагаются и связываются проволокой между собой. Размер ячеек не должен быть больше 200 на 200 миллиметров, но и не меньше 150 на 150 миллиметров. Так, к примеру, если ширина между несущими стенами составляет шесть метров, то толщина армированной плиты должны равняться 0,2 м.
Если вы специально уменьшите толщину бетона, то увеличиться расход металлопроката, если возрастет толщина, то затраты бетона тоже станут больше. Для прочности изделий желательно применять арматуру одинакового сечения. Дополнительное армирование можно проделать при помощи прутьев, что имеют длину 400-1500 миллиметров.
Основные нагрузки находятся на нижней арматуре, а сжимающую нагрузку получает верхняя, с чем отлично справится и бетон. Помните, что процесс армирования монолитной плиты перекрытия следует выполнять на всю длину изделия, а также применять опалубку, которая является важнейшим этапом в монтаже плиты. Вы можете для этого использовать даже дерево - обычные доски 50 на 150 миллиметров или недорогую фанеру.
Главное — прочно и надежно закрепить стойки опалубки, потому что вес бетона, который используется при проведении данной операции, достигает зачастую 300 килограмм на один метр квадратный перекрытия. Единственное, без чего сложно обойтись при установке армированной плиты перекрытия, это телескопические стойки. Это удобный и надежный инструмент. Стойка способна выдерживать 2 тонны веса, в отличие от досок, в которых могут быть микротрещины или сучки.
Армирование плиты перекрытия своими руками
При установке подобного перекрытия очень важным будет правильный расчет армирования плит перекрытия. Для плит перекрытия в домашних условиях рекомендуется применять горячекатаную стальную арматуру, что имеет класс А3. Диаметр такой арматуры составляет 8 - 14миллиметров и зависит от расчетной нагрузки.
Плиту принято армировать в два слоя. Первую сетку прокладывают в нижней части плиты, вторую - в верхней. Сетки должны располагаться в средине бетона, защитный слой, создаваемый опалубкой, должен быть не меньше 15-20 миллиметров. Арматуру в сетку связывают с помощью вязальной проволоки. Размеры ячеек 200 на 200 или 150 на 150 миллиметров.
В сетке арматура должна быть цельной, без разрывов. Если не хватает длины арматуры, дополнительную арматуру нужно подвязать с нахлестом, который равняется 40 диаметрам арматуры. Если вы армируете перекрытие арматурой d - 10, то необходимо сделать нахлест в 400 миллиметров. Стыки арматуры должны располагаться в шахматном порядке, в разбежку. Края нижней и верхней арматуры в сетках следует между собой связывать П-образным усилением.
Нагрузки на железобетонную плиту передаются сверху вниз и распределяются на всю площадь покрытия. Таким образом, можно сделать подобный вывод: основной рабочей арматурой является нижняя, испытывающая растягивающие нагрузки. Верхняя получает нагрузки на сжатие. В инженерных расчетах нужно просчитывать дополнительные арматурные усиления, но существуют и общие правила.
При процедуре армирования нижней сетки дополнительную арматуру прокладывают между несущими опорами в средине. При связке верхней сетки прокладывают усиления над несущими опорами. Также нужна дополнительная арматура в местах скопления отверстий и нагрузок. Дополнительное армирование делают отдельными хлыстами, что имеют длину 400 - 2000 миллиметров, зависимо от ширины пролетов. Нижнюю сетку усиливают между несущими стенами в проеме.
Верхнюю сетку нужно усилить над несущими стенами. Армирование плит перекрытия своими руками в местах, где они опираются на колонны, сильно отличатся от традиционного армирования, эти участки дополнительно требуют создания объемных усилений.
Плиту перекрытия заливают с помощью бетононасоса. При заливке необходимо в обязательном порядке уплотнить бетон, для чего обычно применяют глубинный вибратор. Процесс твердения бетона будет сопровождаться его усадкой, которая возрастает при высыхании бетона, и появляются на его поверхности микротрещины. Поэтому на протяжении 2-3 дней после совершения заливки бетоном рекомендуется пролить данную конструкцию водой. Бетон лучше увлажнять не прямой струей, а путем разбрызгивания.
Как правильно армировать плитный фундамент?
Главный элемент, определяющий прочность строения – фундамент. Именно поэтому до начала строительных мероприятий следует определиться с видом основания, применяемыми материалами, выполнить расчёты. Отдавая предпочтение цельному основанию для возведения будущего объекта, обязательно выполните армирование монолитной плиты фундамента.
Для выполнения мероприятий по усилению конструкций понадобится стальная арматура, объединённая в жесткий каркас. Это позволит повысить прочностные характеристики основы, увеличить срок эксплуатации здания, установленного на монолитном фундаменте.
В материале статьи остановимся детально на том, как правильно выполнить армирование фундаментной плиты. Рассмотрим этапы строительных мероприятий, позволяющие сформировать надежное и долговечное основание здания.
Строительство любого дома невозможно без устройства прочного и надежного фундамента, который является основой для всего строения
Технология формирование монолита
Комплекс мероприятий по устройству монолитной основы включает следующие этапы:
- разметку и очистку площадки;
- извлечение земли под котлован требуемого размера;
- формирование дренажной системы;
- засыпку и уплотнение песчано-гравийной основы;
- выполнение гидроизоляции;
- сборку и фиксацию опалубки;
- установку арматурного каркаса и ;
- бетонирование.
Надежность монолитной основы определяет не только качество бетонного раствора, но и правильно выполненное усиление. Остановимся на этой операции более детально.
О необходимости армирования
До выполнения строительных мероприятий обязательно разберитесь, каким образом выполняется армирование монолитной плиты фундамента. Абсолютно не обоснована ошибочная позиция скептиков и дилетантов, считающих, что затвердевший бетонный раствор без усиления арматурой обладает высокой прочностью и сможет выдержать массу строения. Это совершенно не так.
Армирование фундамента с помощью металлических арматурных прутьев укрепит опоры будущего строения и предотвратит образование трещин в бетонной конструкции
Необходимость армирования связана с особенностями бетона, который отлично воспринимает сжимающие нагрузки, но восприимчив к изгибающим моментам, растягивающим усилиям.
При строительстве здания на монолитном основании, нагрузки на фундамент распределяются неравномерно. Результат – возникновение изгибающего момента, вызывающего появление трещин, нарушение целостности, как основания, так и всей постройки. Помните, что сжимающие усилия воспринимает бетонный массив, а стальная арматура компенсирует изгибающий момент. Армирование фундаментной плиты позволяет исключить воздействие негативных факторов.
Усиление стальными прутками позволяет:
- повысить прочностные характеристики монолитной основы, способной воспринимать повышенные усилия, по сравнению с обычной плитой без арматуры;
- предотвратить возможность усадки здания, связанную с недостаточной прочностью основания;
- не допустить деформации цельной бетонной плиты под воздействием реакции грунта.
Действующие стандарты регламентируют механизм армирования монолитных оснований, применяемых для возведения различных объектов. Усиление бетона стальной арматурой позволяет обеспечить высокую степень надежности основы будущей постройки.
Устройство монолитной плиты должно полностью отвечать всем требованиям по нагрузкам и типу грунта на участке строительства
Расчетная часть
Цельная фундаментная плита обеспечит устойчивость возводимого здания, если правильно составлена схема армирования монолитной плиты фундамента.
Правильно рассчитанный монолитный фундамент обеспечит устойчивость строения на проблемных почвах с близко расположенными водоносными слоями. Расчет позволит сформировать надежное цокольное основание здания. Составив чертеж основания, выполнив расчёты, можно определить параметры основы, рассчитать потребность в арматуре. Отдав предпочтение не глубоко заглубленной плите, расположенной на уровне почвы, отпадает необходимость в рытье глубокого котлована, связанного со значительными финансовыми затратами.
Экономия денежных средств, снижение трудовых затрат обеспечивается формированием основы со следующими характеристиками:
- Глубиной приямка – 0,3-0,5 м.
- Толщиной бетонной плиты – 0,15-0,3 м.
Для выполнения строительства необходима схема армирования плитного фундамента. Ее несложно разработать самостоятельно, зная габариты, особенности конструкции здания. Самостоятельно разработанный чертеж позволит оценить стоимость строительных мероприятий, профессионально подойти к выполнению работ по армированию.
Такая плита полностью заливается бетонной смесью, перед заливкой производится установка арматурного каркаса, который во много раз усиливает конструкцию
Зная габариты основания и, ориентируясь на интервал между стальными прутками и массу одного погонного метра арматуры, не сложно рассчитать количество стальных стержней необходимого сортамента.
Алгоритм выполнения расчёта потребности в арматуре, расположенной с шагом 20 см, рассмотрим на примере основания, имеющего габаритные размеры 900х700 см:
- потребность в продольных стержнях одного уровня каркаса определяем путем деления длины плиты на расстояние между стержнями – 900:20=45 прутков (длиной 7 метров). Количество продольной арматуры на две стороны составит 45х2=90 элементов;
- суммарное количество поперечно расположенных элементов определяем аналогично: 700:20х2=70 прутков (длиной 9 метров);
- рассчитываем общий метраж стержней усиления: 90х7+70х9= 1260 метров;
- определяем массу необходимой для усиления фундамента арматуры, зная вес погонного метра стального прутка. Например, для стержня диаметром 14 мм, погонный метр которого весит 1,21 кг, получаем: 1260х1,21=1524,6 килограмм.
Заказ прутков осуществляется в тоннах. Следует, руководствуясь полученным значением, заказывать незначительно увеличенное количество стержней с учетом отходов, связанных с резкой материала.
Схема армированной монолитной бетонной плиты
Что необходимо для армирования?
Прием армирования повсеместно встречается практически во всех областях строительства. С его использованием делают ступеньки для лестниц, крыльцо из бетона, монолитные плиты для перекрытий. Суть армирования заключается в органичном совмещении разных материалов в единое целое. Например, арматуры и бетона. Бетон обладает по своей природе очень высокой прочностью, но при этом слишком хрупкий на излом. Металл, входящий в состав арматуры, эластичен. Поэтому сочетание этих двух материалов создает некую синергию, то есть свойства железобетона значительно лучше и полезней свойств бетона или металла по отдельности. Железобетон способен выдержать такие вибрации и колебания, которые никогда не перенесет обычный бетон. По своей сути арматура играет роль некого скелета для изделий из бетона, ведь без нее он просто бы рассыпался на куски при первой же нагрузке.
Что нужно знать об армировании перекрытий
Для осуществления армирования бетона применяют арматурный стальной прут. Его толщина варьируется от 8 до 14 мм при толщине плиты до 150 мм. при покупке готовых плит перекрытий необходимо учитывать то обстоятельство, что они выпускаются на заводах сплошными, ребристыми и пустотелыми. Особой популярностью пользуется последний вариант. Это обусловлено тем, что благодаря пустотам внутри бетонного монолита, такие плиты обладают относительно небольшим весом, прекрасными показателями теплоизоляции, плохой звукопроницаемостью, а также неплохо выдерживают деформацию.
Производят плиты перекрытия из тяжелого марок бетона. Их стандартные размеры характеризуются тремя величинами: длина – 4, 5 или 6 м, толщина – 140, 180 либо 220 мм, допустимая нагрузка – 150, 190 или 230 кг/м2.
При этом стоит понимать, что покупные плиты при укладке всегда образуют стыки, которые могут быть и ступенчатыми, что отрицательно влияет на ровность поверхности, образуемой ими. Если же произвести армирование монолитной плиты перекрытия своими руками, то мы получим однородную и ровную поверхность без стыков.
Каковы возможности армирования
Применение конструкций из армированного бетона позволяет не только утеплить здание, но и ускорить в значительной степени процесс его возведения. Относительно небольшая масса плит с арматурой уменьшает нагрузку на фундамент. Сама же конструкция получается достаточно прочной и может выдержать не только длительное и значительное напряжение, но и серьезное воздействие огня. При пожаре армированные бетонные плиты перекрытий удерживают здание в течение часа, в то время, как деревянные рушатся уже через 25 минут.
Использование монолитных плит перекрытия с арматурой дает возможность возводить здания и сооружения с любой степенью сложности. С их помощью достаточно легко можно поправлять геометрические особенности помещения, а также создавать нестандартные перекрытия, как по размерам, так и по форме. Так как опорами для таких плит являются не только стены здания, но еще и различные арки с колоннами, возможности планировки возрастают в разы.
Как можно своими руками изготовить монолитную плиту перекрытия
В строительной литературе можно встретить очень простую формулу, с помощью которой легко рассчитать толщину перекрытия. Берут длину пролета и делят ее на 30. Полученный результат является оптимальной толщиной будущей плиты. Классическая схема армирования плит предполагает размещение рабочих стержней в верхней и в нижней частях плиты. Это перераспределяет нагрузку всей арматуры и упоров из катанки. При толщине плиты менее 80 мм, вполне достаточно будет использовать не арматурный прут, а проволочную сетку. Только нужно сделать так, чтобы она находилась внутри монолита. Для этого сетку приподнимают на 2,3 см над заливаемой поверхностью.
Арматурный прут между собой связывают проволокой или скрепляют сваркой. Первый способ более быстрый и удобный. Для связывания используют специальный крючок, который можно изготовить самостоятельно, а можно приобрести в магазине. В случае, когда плита предполагает толщину около 150 мм или даже больше, потребуется сделать два слоя арматуры. Слои делают друг над другом, скрепляя между собой перемычками. Размер получающихся ячеек должен варьироваться от 150 до 200 мм. Для нормальной прочности при самостоятельном изготовлении плиты перекрытия стоит использовать прут с одинаковым сечением. Чтобы прочность еще больше увеличить, можно привязать арматуру прутьями длиной от 40 до 150 мм к основной конструкции.
Распределение нагрузки на всю конструкцию происходит таким образом, что основная ее доля приходится на нижний слой арматуры. При этом верхний слой подвержен сжимающим воздействиям подобно бетону. Армирование производится путем заливания бетона в опалубку по всей поверхности перекрытия.
В целом весь процесс создания бетонной плиты перекрытия делится на три составляющие: монтаж опалубки, армирование и заливка бетона. Рассмотрим их все.
Создание опалубки
Опалубка для заливки монолитного перекрытия напоминает горизонтальную «палубу» из специальной влагостойкой фанеры, толщина которой 18-25 мм или сколоченной плотно обрезной доски толщиной 40 мм. Устанавливают ее по надежным поддерживающим балкам из деревянного бруса (80-100х100 мм), расположенным горизонтально.
Горизонтальные брусковые балки поддерживаются прочными вертикальными стойками, которые бывают готовыми, специальными (телескопическими) либо приготовленными самостоятельно из цельного бруса 100х100 мм, кругляка, имеющего диаметр 80-100 мм, а также прочных металлических труб или швеллера.
Для определения потребности в материалах для сооружения опалубки, нужно вычислить площадь всего перекрытия и его толщину. Последняя бывает от 10 до 20 см, в зависимости от того, какая ширина пролета и планируемая при будущей эксплуатации нагрузка. Прочность опалубки должна быть такова, чтобы без малейшей деформации выдержать вес бетона и той арматуры, которая будет в него вмурована. При толщине перекрытия в 20 см, вес образующейся плиты составляет около 500 кг на каждый м2. Поверхность опалубки лучше всего делать из обычной или ламинированной 20-миллиметровой фанеры. При использовании фанеры с ламинированным покрытием вы получите идеально гладкий потолок, не требующий большого объема отделочных работ. Высоту установки опалубки определяют с использованием нивелира или строительного уровня. Для этого отбивают горизонтальную линию, которая должна соответствовать высоте будущего перекрытия, по периметру всего пролета.
При использовании телескопических стоек их устанавливают в первую очередь по краям, применяя треноги и унивилки (короны). По стойкам устанавливают балки продольного направления на расстоянии в 2 м. Только после этого можно устанавливать промежуточные стойки. Не обязательно делать треноги на все. Обычно достаточно снабдить этой конструкцией 30 – 40% стоек. Расстояние между промежуточными опорами делают из расчета мощности перекрытия и толщины самих стоек. Усреднено на одну стойку с нагрузкой 900 – 1200 кг должно выделяться не более 1 м2 опалубки.
Если принято решение использовать самодельные стойки, то их длина должна соответствовать высоте установки нижней части продольных балок. Устанавливают самодельные стойки с шагом в 1 м на твердое основание или толстые обрезки доски с достаточной площадью. По продольным лагам помещаются поперечные на расстоянии друг от друга в 0,5 м, а сверху на них укладываются листы толстой фанеры. Верхняя поверхность этой конструкции обязана быть строго горизонтальной и отвечать заранее зафиксированному уровню.
При применении для верхней части опалубки обрезных досок, они должны быть совмещены вплотную, а поверх них кладется плотная полиэтиленовая пленка либо рубероид. По всему периметру дощатой опалубки монтируется бортик равномерной высоты, соответствующей толщине перекрытия. По углам его нужно надежно соединить.
Как самостоятельно произвести армирование бетонной плиты перекрытия
Стальная арматура класса А3 производится методом горячего проката. Она бывает от 8 до 14 мм в диаметре с гладкой или ребристой поверхностью. Она лучше всего подойдет для самостоятельного создания монолитного армированного перекрытия. Первую сетку монтируют в нижней части предполагаемой плиты, а вторую соответственно в верхней. Опалубка должна быть выставлена таким образом, чтобы обе сетки находились внутри монолита плиты. Расстояние от верхней сетки до поверхности должно быть не менее 2 см. В сетку арматуру нужно связывать вязальной проволокой, образуя ячейки со сторонами 200 или 150 мм. Сегодня существуют специальные машинки для вязки арматуры, но можно это делать и обычным ручным крючком.
Использование сварочного аппарата целесообразно только тогда, когда вы хорошо умеете с ним управляться, так как неумелые действия могут привести к истончению прутьев в местах сварки, что обязательно приведет к разрушению. По всей длине сетки разрывов быть не должно, поэтому при недостаточности длины прутьев, их следует наращивать внахлест не менее 50 см. При этом все стыки нужно размещать в шахматном порядке. По всем краям сетки связываются в П-образные фигуры. Изгибать пруты нужно только при острой необходимости без нагревания. Перекаливание металла нарушает его внутреннюю структуру, что может привести к перелому прута. В тех местах, где предполагаются дополнительные нагрузки, армируют в особом режиме с дополнительными прутьями. При армировании следует и учитывать те места, где будут проходить инженерные коммуникации. По возможности в них лучше сразу оставить отверстия, вставив отрезок трубы. Особо требует усиления вся площадь опоры на стены и колонны. В последнем случае усиления должны быть объемными.
Заливка бетонной смеси
После того, как вся сетка из арматуры будет связана, можно приступить к ее заливке. Для этого лучше всего использовать бетононасос. Если же объем работ не очень велик, то вполне можно справиться и без него. В таком случае вам понадобятся хотя бы два помощника, которые будут замешивать бетон в бетономешалке и поднимать его вам для заливки. В процессе заполнения опалубки бетонным раствором нужно периодически производить уплотнение смеси. Лучше всего для этого подойдет специальный строительный вибратор, но при неимении такового можно просто время от времени ритмично постукивать молотком по опалубке или открытым частям арматурной сетки.
В процессе затвердевания происходит значительная усадка бетона, что при ускоренном процессе высыхания может привести к возникновению микротрещин. В связи с этим на протяжении нескольких дней залитую плиту нужно поливать водой, тем более в жару. Однако нужно знать, что воду стоит разбрызгивать из шланга с дождевальной насадкой или лейкой, так как прямая струя может повредить поверхность еще не схватившегося бетона. Иногда для избежание появления трещин под самый нижний слой кладут специальную полимерную сетку, а всю остальную конструкцию сооружают уже поверх нее. В других случаях полимерную сетку применяют в качестве основного армирующего элемента. Это делают там, где невозможно соорудить арматуру из прутьев и даже проволоки.
Полное застывание бетона произойдет не раньше, чем через 3 – 4 недели. До этого времени не стоит производить какие-либо работы на объекте и разбирать опалубку. По истечении этого срока опалубка демонтируется и получается бетонная плита перекрытия, которая является черновым потолком для помещений под ней. Таким способом можно создавать даже криволинейные перекрытия любой конфигурации.
При строительстве собственного дома или коттеджа вполне возможно создать самостоятельно бетонные плиты перекрытия с арматурой внутри. Эта конструкция намного надежнее и долговечнее деревянной, но сооружать ее стоит только на прочных бетонных или кирпичных стенах. Использование в качестве стенового материала легкобетонных блоков или древесины исключает такую возможность, так как такие стены могут не выдержать вес железобетонного перекрытия.
В современном частном строительстве активно применяется армирование плиты перекрытия.
По сравнению с использованием монолитных железобетонных плит, самостоятельное армирование имеет ряд преимуществ.
Такое перекрытие можно смонтировать самостоятельно, тогда как для монтажа заводской плиты (полнотелой, пустотной или многопустотной) требуется тяжелая строительная техника.
Еще одно преимущество – с помощью данной технологии можно создавать перекрытия для помещения нестандартной формы, в-третьих – таким же способом делаются лестничные ступени и арочные перемычки.
Характеристики и требования к армированию
- перекрытия рекомендуется устанавливать на сейсмические армопояса;
- сейсмические армопояса с плитами соединяются механическим способом с помощью сварки;
- для устройства армопояса применяется бетон класса В15 и выше;
- сейсмические армопояса устанавливаются во всю ширину стены.
Помимо всего прочего, армирование монолитной плиты перекрытия усиливает тепло- и звукоизоляционные характеристики постройки и ускоряет процесс возведения зданий.
Благодаря небольшой массе железобетонного перекрытия понижается нагрузка на основу, увеличивается пожаробезопасность.
Армированные плиты неприхотливы к влиянию окружающей среды, выдерживают большой запас прочности, но при этом требуют квалифицированного подхода при проектировании и возведении.
Все виды армированных плит можно применять для покрытия жилых строений, в которых есть стены из кирпича, ячеистобетонных и крупных блоков.
Железобетонные перекрытия также подходят для зданий с уровнем влажности, не превышающим 60%.
Требования к арматуре:
- Согласно СНИП, можно использовать арматуру класса А400С или горячекатаную из стали марок 25 Г2С, 35 ГС;
- Диаметр прутов 8-16 мм;
- Основная нагрузка приходится на нижний сегмент плиты. Поэтому для верхнего армирования можно использовать арматуру меньшего диаметра. Исключение составляют участки в местах опирания, в этом случае усиливается верхняя часть монолита;
- При большом расстоянии между пролетами, а также при укладке плиты на колонны, требуется поперечное армирование;
- По СНИП поперечное армирование выполняется арматурой класса А240С;
- Для связывания арматуры используется вязальная проволока, ячейки делаются в зависимости от назначения перекрытия. Вся сетка должна быть изготовлена из арматуры одного диаметра. При использовании покупных изделий выбирайте сетки с металлическими прутами с диаметром от 8 мм и расстоянием между прутками 0,4 м и меньше.
Класс бетона зависит от параметров монолита. Как правило, применяется бетон классов В15, В20 и В25.
Помимо этого учитывается еще морозостойкость и водонепроницаемость. Для жилых отапливаемых домов используется марка бетона с морозостойкостью F50, водонепроницаемость не учитывается.
Для перекрытий с балконом параметры бетона зависят от климатического района. На фото показаны варианты армирования.
Расчет перекрытия
Для того чтобы плита не деформировалась во время эксплуатации, необходимо придерживаться требований СНИП, также нужен чертеж и точный расчет характеристик перекрытия.
Обычно чертеж представлен в виде квадратов определенного размера (с расположением прутов). Кроме этого, на чертеж наносятся места дополнительного армирования.
Существует программное обеспечение, с помощью которого можно рассчитать размеры плиты. Но в этом случае не обращают внимания на строительные материалы.
Поэтому в сложных случаях для получения точных цифр лучше обратиться к проектировщикам.
Чтобы самостоятельно произвести расчет прочности перекрытия, учитываются нагрузки на монолит и прочность арматуры. Последний параметр должен быть выше, чем нагрузки на монолит.
Расчет нагрузки на 1 м² монолита производится на основе таких характеристик, как собственный вес плиты и временная нагрузка на нее. В качестве примера возьмем расчет жилого строения площадью 6х10 м.
Расстояние между балками – 2,5 м. Исходя из этих данных, можно осуществить расчет толщины монолита (по формуле L/35, где L – шаг между балками).
Значит, 2,5/35=0,071 м или 71 см. По СНИП временная нагрузка жилого дома – 150 кг, коэффициент запаса – 1,3. Расчет нагрузки от собственного веса плиты – толщина перекрытия умножается 2500.
Расчет армирования должен осуществляться согласно следующим нормам СНИП и технологическим требованиям:
- Для плиты, опирающейся на колонны без капителей, дополнительным армированием усиливают участки, расположенные над верхушками опор. Благодаря этой мере удастся избежать продавливания перекрытия в процессе эксплуатации;
- Согласно СНИП, расчет толщины плиты осуществляется от площади пролета. Обычно применяется соотношение 1:30. Если ширина перекрытия между несущими стенами равна 9 м, значит, толщина армированной плиты составляет 30 см. При необходимости уменьшить этот показатель, нужно усилить армированную конструкцию;
- Армирование в один слой возможно только при толщине перекрытия не более 15 см, если соблюдены все нормы СНИП и остальные нормативные условия проекта. Для плиты с большей толщиной арматуру укладывают в два слоя – вверху и внизу;
- По СНИП поперечное армирование выполняется в виде каркасов или хомутов;
- Заливка производится бетоном марки не ниже М200;
- Согласно СНИП дополнительное армирование необходимо на нижней сетке в центре монолита, на опорах, вокруг отверстий и в местах повышенной нагрузки. Для усиления используются отдельные прутья, длина которых составляет 40-150 см, в зависимости от нагрузки и ширины пролетов.
Армирование и заливка бетона
Первый этап – это установка опалубки. Можно использовать фабричную опалубку или изготовить самодельную, что обойдется гораздо дешевле.
Для опалубки потребуются доски 50х150 мм, брус и тонкая фанера. Изготовление опалубки для перекрытий можно увидеть на фото.
Порядок работ:
- Установите телескопические стойки рядами на расстоянии 1-1.2 м друг от друга;
- Поверх стоек уложите продольный, а потом поперечный брус;
- Сбейте брус вместе, поверх сетки настелите фанеру, закрепите ее и выровняйте нивелиром.
На готовую опалубку укладывается нижний ряд арматуры. Правильно расположить прутки поможет схема армирования плиты перекрытия. Непосредственно на опалубке размещается первый ряд арматуры.
Сетка укладывается не специальные подставки, чтобы по окончании работ между армирующим каркасом и опалубкой оказался слой бетона. Сетка скрепляется вязальной проволокой, сварку использовать нельзя.
Теперь нужно уложить второй ряд арматуры, для этого также используются специальные подставки. Концы арматуры должны лежать на несущих балках. Особенности укладки арматуры видно на фото.
Бетон смешивается в следующих пропорциях:
- песок – 2 ведра;
- щебень – 1 ведро;
- цемент- 1 ведро.
В бетономешалку помещаются все компоненты, потом доливается вода. Консистенция готового раствора должна напоминать сметану. Такой жидкий бетон равномерно заполнит всю опалубку.
Первый залитый слой нужно слегка пошевелить лопатой, это позволит удалить из бетонной массы пузырьки воздуха и заполнить все пустоты.
После схватывания бетона устанавливаются маячки, потом производится окончательная заливка раствором без щебня (3 ведра песка, 1 ведро цемента). Вода доливается до средней густоты смеси.
До полного застывания бетон нужно регулярно смачивать водой. Чтобы поверхность не растрескалась, в жаркую погоду поверхность закрывается пленкой. Опалубка убирается не ранее, чем через 30 суток.
Процесс заливки бетона посмотрите на фото.
