Как правильно армировать монолитную плиту перекрытия

Армирование плиты перекрытия является ответственным процессом, от правильности выполнения которого зависит долговечность и устойчивость всего дома. Недооценка одного из факторов или нарушение технологии работы может вызвать серьезные осложнения, привести к дорогостоящему ремонту и даже демонтажу аварийного здания. Армирование монолитного перекрытия можно выполнить своими руками. Нужно изучить особенности процесса, правила выбора и применения строительных материалов.

Конструктивные особенности

Железобетонные изделия сочетают в себе свойства твердого бетона (камня) и металла, обладающего упругостью. Бетон лучше воспринимает сжимающие нагрузки, а металл – растягивающие. В строительных конструкциях нагрузка на перекрытия во всех случаях будет направлена вертикально вниз и в основном равномерно распределяться по всей площади. Нагрузка складывается из собственного веса и всех предметов, конструкций, людей, которые будут там находиться.

Двойное армирования перекрытия: 1. рабочие стержни нижней зоны; 2. стержни верхней зоны (их диаметр принимается меньшим или равным диаметру стержней нижней зоны); 3. арматура, перераспределяющая нагрузки; 4. подставки из катанки.

Перекрытия работает на изгиб и армируется с таким расчетом, чтобы воспринимать именно такую нагрузку. В ней всегда делают две сетки из арматуры, верхнюю и нижнюю. Стержни арматуры в сетках располагают вдоль пролета и поперек пролета. Шаг арматуры (расстояние между параллельными стержнями) в промышленности определяется с помощью инженерных расчетов, исходя из расчетных нагрузок. В индивидуальном строительстве, при самостоятельном изготовлении перекрытия шаг берут обычно 150-200 мм.

Арматурная сетка должна находиться в толще бетона на расстоянии 25-30 мм от поверхности. Стержни арматуры перевязываются между собой вязальной проволокой во всех пересечениях. Также можно использовать готовую арматурную сварную сетку. Самостоятельное армирование монолитного перекрытия с использованием сварки не рекомендуется, поскольку в местах сварки образуется концентрация напряжений, что впоследствии приведет к разрывам. В производственных условиях сварная сетка подвергается технологической операции для снятия напряжений.

Компоненты монолитного перекрытия: бетон, опорная арматура, венец, перекрытие.

Между верхней и нижней арматурными сетками устанавливаются разделители – вертикальные элементы арматуры (своеобразные фиксаторы), предназначенные для того, чтобы расстояние между верхней и нижней арматурными сетками были одинаковы по всем направлениям. Разделитель сеток может быть различных видов: согнутый крюк, петля – на что хватит фантазии. Они должны располагаться с определенным шагом. Представленный здесь чертеж отражает схематичное распределение арматуры.

Края перекрытия должны быть усилены дополнительной арматурой – П-образными и Г-образными элементами (см. чертеж). Особенно требуют усиления места опирания. Если плита опирается по всему контуру, то и усиление нужно делать по всему периметру.

Давайте посмотрим на чертеж сечения. Верхняя часть будет работать на сжатие, а нижняя – на растяжение. Основная растягивающая нагрузка приходится на нижнюю арматуру, поэтому ее нужно делать толще, чем верхнюю.

Чертеж-схема армирования монолитного перекрытия.

Чем больше пролет, то есть расстояние между опорами, тем больше требования к ее прочностным характеристикам. Рекомендуемый пролет – до 6 м. Свыше этого размера, скорее всего, понадобятся дополнительные арматурные усиления. Более точно сказать о том, нужны они или нет, можно только после расчетов на прочность. Но есть общая закономерность: непосредственно над опорой усиливается верхний слой арматуры, а в середине между опорами усиливается нижний слой арматуры. Принцип расположения усилений отражает представленный чертеж.

Стержни арматуры должны быть неразрывными. Если они состоят из отдельных элементов, то нахлест должен быть не менее 40*d, где d – диаметр арматуры. Например, для арматуры диаметром 10 мм нахлест должен составлять 400 мм. Для плит перекрытий используют горячекатаную арматуру из стали, класс А3. Рекомендуемый диаметр – от 8 до 14 мм. Приняв эти рекомендации во внимание, вы можете уточнить свой чертеж.

Для жилых помещений с пролетом до 6 м, опертых по контуру, при любом соотношении сторон можно рекомендовать толщину плиты 200 мм, шаг арматуры 200 х 200, диаметр стержней нижней сетки 12 мм, диаметр стержней верхней сетки 8 мм.

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.

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.

Армирование плиты перекрытия по профлисту

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.

Читать еще: Потолочное перекрытие в брусовом доме

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Строительство домов

Наиболее используемым перекрытием при строительстве индивидуальных малоэтажных строений являются железобетонные изделия с пустотной структурой. Однако для их монтажа необходима подъемная техника, что сказывается на общей стоимости работ. К тому же готовые платформы применяются для домов с простыми формами.

Содержание:

Некоторые застройщики предпочитают выполнять своими силами перекрытия из армированного бетона. Такой способ оптимально подходит для объектов с неправильной геометрией. Что, в свою очередь, позволяет отойти от стандартов и возводить сложные в плане архитектуры строения.

Армирование плиты перекрытия фото

Преимущества армирования плиты перекрытия

Армированная платформа, выполненная с учетом технологических тонкостей, прослужит не один десяток лет. При заливке получаются ровные (без швов) потолки и такие же полы, которые не нуждаются в дорогостоящих и трудоемких работах по внутренней отделке.

Среди преимуществ можно отметить:

вес. Такая конструкция весит заметно ниже по сравнению с готовыми железобетонными плитами, однако, на ее прочность данный фактор не влияет. Зато позволяет снизить нагрузку на фундамент и использовать более легкие строительные материалы;
прочность. Удивительный тандем таких разных материалов, как бетон и железо создает надежное основание. Платформа находит свое применение для перекрытия большепролетных и сильно нагруженных конструкций;
надежность. Бетонные конструкции обладают высокой устойчивостью к разнонаправленным нагрузкам за счет применения арматуры. Они выдерживают нагрузки от 500 до 800 кг на квадратный метр;
огнестойкость. Применяемые материалы сами по себе негорючие. Монолитная плита не поддерживает горение и способна выдержать воздействие открытого пламени длительное время;
стоимость. Затраты на перекрытие однозначно не превысит стоимость заводского изделия. Окончательную цену определяет обустраиваемая площадь.

Что представляет собой армирование плиты перекрытия

Применение данной технологии дает более широкие возможности в плане планировки внутренних помещений. При этом платформа получается очень прочной. Она без труда выдерживает высокие нагрузки, не подвержена горению и не способствует развитию насекомых, грибков и других болезнетворных бактерий.

Работы проводятся по определенным правилам. Строительные материалы приобретаются от известных поставщиков, потому как наличие брака недопустимо. Только придерживаясь технологии можно говорить о соответствующей расчетной прочности готовой платформы. В противном случае перекрытие может деформироваться и привести к разрушению не только межэтажной плиты, но и всей постройки.
Заливка перекрытий осуществляется посредством съемной опалубки, в которой располагают рабочую арматуру. Металлические стержни связываются между собой вязальной проволокой или соединяются сварочным аппаратом.
Жесткий металлический каркас располагают таким образом, чтобы он оказался полностью утопленным в бетонной массе. Таким образом, арматура максимально примет всю нагрузку на себя, а раствор, в свою очередь, предотвратит поступление кислорода пагубно влияющего на металл.

При составлении схемы армирования плиты перекрытия учитывается монтаж вспомогательной арматуры для усиления участков:

в центре будущей платформы;
касания монолита с колоннами, внутренними стенами, арками и т.д.;
где происходит сосредоточение нагрузок (при установке камина, тяжелого оборудования и пр.);
соприкосновения перекрытия с отверстиями (выход для лестницы на верхний этаж, проход для вентиляционных или дымоотводных труб и других систем).

Советы по армированию монолитной плиты перекрытия

Расчет толщины армирования перекрытия зависит от его длины. Если расстояние между несущими опорами равно 5 м, то толщина бетонной платформы должна составлять 170 мм. То есть при вычислениях используется соотношение 1/30. Однако конструкция толщиной менее 150 мм не допускается к эксплуатации.

Армирование плиты перекрытия чертеж

При минимальной толщине перекрытия металлические элементы укладываются в один слой. Если этот параметр больше, тогда в два.
Для раствора используется бетон М200 (не ниже). Такая марка сочетает в себе хорошие характеристики и доступную цену. Класс прочности на сжатие составляет 150 кгс/см.кв.
Диаметр стальных прутьев варьируется от 8 до 14 мм. При двухслойном расположении металлических стержней диаметр металлопроката нижнего ряда должен быть больше верхнего. Здесь можно использовать сетку в заводском исполнении с ячейками 150х150 мм или 200х200 мм.

Опалубка сооружается из досок и/или влагостойкой фанеры. Подпорки надежно закрепляются, ведь вес заливаемой конструкции может достигать 300 кг на кв.м. В качестве опорных элементов лучше использовать телескопические стойки-домкраты, позволяющие устанавливать необходимую высоту с высокой точностью. Каждая опора способна выдержать нагрузку до 2-2,5 кг.

Армирование плиты перекрытия своими руками

Опалубка

Эта конструкция является съемной, поэтому рекомендуется применять те материалы, которые могут использоваться в дальнейшем. Здесь подойдут обрезные доски 150х25 мм. Однако они не обеспечат идеально ровную поверхность будущего потолка, так как в толщине данного пиломатериала допускается некая погрешность. Все неровности легко будет скрыть под штукатурным слоем, тем более, если планируется монтаж подвесных потолков.
В случаях, когда принципиально важно наличие ровной поверхности, тогда вместо досок используют ламинированную фанеру толщиной 22 мм. Но такая опалубка обойдется в приличную сумму. Намного экономнее выйдет следующий вариант: в качестве основы выступают те же обрезные доски, а поверх них укладывается фанера толщиной 8-10 мм.
Опалубку обустраивают посредством досок (150х50 мм), которые крепятся по периметру помещения. Поперечные бруски монтируются с шагом 600-800 мм, именно под них устанавливаются строго по уровню вертикальные подпорки или телескопические стойки.

Поверх каркаса плотно выкладываются доски размерами 150х25 мм. Крепить к основе или друг к другу не нужно, иначе по окончанию работ (после заливки и высыхания бетона) при разборке опалубки возникнут большие трудности. При необходимости сверху досок настилаются листы фанеры.
Чтобы материал, используемый для опалубки, можно было задействовать в других целях, конструкцию застилают плотной полиэтиленовой пленкой. Полотна укладываются внахлест (не менее 200 мм) только на основу опалубки без захода на торцы, при работах важно не допускать замятий материала.
Если плита будет служить настилом под кровлю, тогда вместо боковых досок лучше выложить борта из кирпича или ячеистых блоков высотой соответствующей толщине слоя бетона.

После изготовления плиты опалубка демонтируется, а не ломается. В связи с чем все крепежные элементы должны располагаться с внешней стороны конструкции.

Арматура

Для формирования плиты для небольших пролетов можно связать сетку собственноручно. Желательно укладывать стержни по длине без разрывов. Если возникает необходимость в подвязке, то металлические элементы монтируются внахлест не менее полуметра.
Точки пересечения перпендикулярно расположенных стержней скрепляются посредством проволоки или сварочного аппарата. Точечная сварка актуальна при использовании арматуры большого диаметра. Тонкие прутья в процессе сварки истончаются, что приводит к уменьшению прочности металла, а значит, и к потере несущих способностей готовой плиты.

Читать еще: Нагрузка на плиты перекрытия в жилых домах

Для вязки можно применить специальный крючок. Однако здесь потребуются определенные навыки, к тому же скрутки из проволоки все равно придется подкручивать. Поэтому в рамках строительства частного дома можно обойтись обычными пассатижами.
Готовые металлические карты способны значительно облегчить процесс. Их укладка осуществляется внахлест – как минимум на 2 ячейки, то есть получаются те же 400 мм. В обязательном порядке их фиксируют друг к другу посредством проволоки.
Металлический каркас не должен лежать непосредственно на дне опалубки. Его устанавливают на камни, битую плитку толщиной не менее 40-50 мм. Если проектная толщина железобетонной плиты составляет более 150 мм, то таким же методом вяжется еще одна решетка. Второй армирующий слой должен находиться на расстоянии от первого, но при этом сверху полностью перекрываться бетонным раствором.
Места с повышенной нагрузкой усиливаются дополнительными прутьями. Загиб арматуры выполнять следует механическим способом. Нагрев металла меняет его структуру, что приводит к потере пластичности, и как следствие – растрескиванию заготовки.

Скрутки из вязальной проволоки заготавливаются довольно простым способом. Бухта предварительно скрепляется скотчем в 3-5 равноудаленных точках, расстояние между которыми должно соответствовать удобной длине для скручивания. Посредством болгарки бухта разрезается по отмеченным скотчем участкам.

Бетонный раствор

Значительно облегчает процесс заливки опалубки специальная техника. На заводе в бетонный раствор добавляются пластификаторы, гидрофобизаторы и другие добавки, которые улучшают физико-технические характеристики готового раствора.
Однако не всегда есть место для заезда бетономешалки, да и заказывать ее для небольшой площади нецелесообразно. Поэтому в некоторых случаях приходится производить замес раствора ручным способом. Плита должна заливаться в один прием, здесь понадобиться помощь 2-3 человек.
Для замеса на одну часть бетона берется: 3 части просеянного песка; 5 частей щебня или гравия; воды 20% от общего объема сыпучих компонентов.
Сначала перемешиваются все сухие составляющие, затем добавляется необходимый объем воды. Ручным способом это сделать проблематично, поэтому здесь применяют бетономешалку, которая берется у соседей по участку или арендуется у строительных фирм.
После замеса раствор используется сразу. Подсохшую смесь нельзя разбавлять водой, к сожалению ее придется выбросить. Поэтому важно провести все подготовительные работы в нужном объеме и непосредственно перед заливкой произвести замес бетонного раствора.

В процессе заливки обязательно используют вибратор. Если таковой отсутствует, то можно обойтись равномерным постукиванием молотка по открытой сетке и деревянным элементам опалубки.
Затвердевая, бетонная масса усаживается, при быстром процессе в плите могут образоваться микротрещины. Во избежание их появление поверхность регулярно увлажняют и закрывают полиэтиленовой пленкой, которая замедляет испарение влаги. Смачивание осуществляется посредством не прямой струи, а разбрызгиванием.
Своей прочности бетон достигнет через 4 недели. Чтобы убедиться в полном высыхании плиты на небольшой участок выкладывают кусок рубероида и оставляют на сутки. Темное пятно под листом гидроизоляционного материала говорит о том, что плита не просохла, а значит не готова к эксплуатации.

Следуя простым правилам и используя качественные материалы можно добиться потрясающих результатов даже начинающему строителю. Такое перекрытия для частного дома, гаража или иной постройки – оптимальный вариант. Особенно если нет подъезда к строящемуся объекту для спецтехники. Тем более армированное перекрытие предоставляет больше возможностей, чем готовые ЖБИ. Заводские изделия стандартных размеров используют для сооружений, в основе которых лежат прямые углы. А данная технология идеально подходит в тех случаях, когда хочется уйти от типовых решений и построить дом без привязки к квадратным или прямоугольным формам.

Армирование плиты перекрытия видео

Книги по теме:

Арматурщик — Галина Куприянова — 621 руб.- ссылка на обзор книги

Справочник современного проектировщика — Дмитрий Маилян — 194 руб.- ссылка на обзор книги

Инструкция по проектированию железобетонных конструкций — Б. Васильев — 830 руб.- ссылка на обзор книги

Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции — Феликс Рабинович — 1 988 руб.- ссылка на обзор книги

Технология монолитного бетона и железобетона — Николай Евдокимов — 1 246 руб.- ссылка на обзор книги

Проектирование железобетонных конструкций по ЕВРОНОРМАМ — Владлен Алмазов — 750 руб.- ссылка на обзор книги

Типы монолитных перекрытий

Монолитные перекрытия делят на безбалочные, балочные и кессонные (ребристые).

Читать еще: Свайно ростверковый фундамент с монолитной плитой перекрытия

1 тип. Безбалочное перекрытие. Это сплошная плита, которая опирается на колонны здания. Которые в свою очередь могут быть с капителями и без них. Чтобы обеспечит необходимую жесткость в местах где опирается плита на колонну уменьшаются пролеты перекрытия и нагрузки распределяются равномерно.

2 тип. Балочное перекрытие.Это плита которая опирается на балки, которые опираются на колонны. Балки в данном случае являются несущим элементом каркаса здания. Балки могут располагаться как только вдоль или поперек здания, так и в двух направлениях сразу.Размеры ширина и высота балки определяются расчетом и находятся в прямой зависимости от расстояния между колоннами здания, чем больше расстояние тем больше сечение балки.

3 тип. Кессонное (ребристое) перекрытие. Это облегченное перекрытие, которое состоит из ребер (балок) перекрытия расположенных в двух направлениях с небольшим шагом (не более 1,5 метра). Балки такого перекрытия делят на главные и второстепенные. Главные опираются и передают нагрузку на колонны. А второстепенные служат опорой для плиты и опираются на главные балки.

Бетонный монолит в основании дома и межэтажных сводах из-за особенностей материала очень слабо противостоит изгибающему напряжению. Проблему решает армирование опорных конструкций металлом.

Принципы установки металлокаркаса в цельном основании здания и сплошных перекрытиях схожи между собой. При расчете арматуры монолитных плит в частном домостроении ориентируются на требования из строительных нормативных документов.

Армирование фундаментной плиты

Усиливающим материалом обычно служат стальные стержни класса А400 (по прежней маркировке — АIII) с серповидным профилем.

Если толщина основания не превышает 150 мм, то прутья укладываются одним слоем. При распространенных для коттеджного жилья показателях в 200-300 мм каркас делают двухуровневым, когда верхние и нижние стержни расположены перпендикулярно друг другу, ярусы скреплены между собой вертикальными штырями, а на торцах упрочены П-образной арматурой.

Общая площадь сечения рабочих прутьев в одном направлении должна составлять не менее 0,3% от общего сечения плиты. Основные принципы подбора диаметра:

если одна из сторон фундамента меньше 3 м, то этот показатель равен минимальным 10 мм;
при стороне свыше 3 м — 12 мм и более;
максимально допустимый размер поперечника — 40 мм;
диаметр вертикальных перемычек должен быть не менее 6 мм.

Для верхнего и нижнего ряда используют арматуру одинакового сечения либо более толстые прутья укладывают снизу.

Расстояние между параллельными стержнями не должно превышать толщину плиты в 1,5 раза. Стандартный шаг ячеек в каркасе — 200-400 мм (чем тяжелее строительный материал, тем плотнее располагаются нити). Промежуток уменьшается в зонах продавливания — в местах опоры стен на плиту. Шаг вертикальных элементов такой же как у горизонтальных либо вдвое шире.

Вязка и монтаж каркаса

Прутья соединяют между собой стальной проволокой вручную специальным крючком и плоскогубцами либо с помощью вязального пистолета — такой метод считается более надежным, чем сварка.
Если выбор все же сделан в пользу последней, то пересечения в зонах продавливания и углах должны фиксироваться только связыванием.
Горизонтали стыкуются с нахлестом, длина которого составляет до 40 диаметров рабочей арматуры (расчет выполняют умножением этого числа на диаметр стержня в миллиметрах, например, 40х10)
Со всех сторон конструкции — снизу, сверху, с торцов — оставляют место для бетонного слоя толщиной до 40 мм, который защитит металл от коррозии.
При строительстве подвала остов плиты связывают с каркасом подпольной монолитной стены. Для этого на этапе укладки фундамента оставляют наружные выпуски вертикальных стержней.

Армирование плиты перекрытия

Монолитные своды укрепляют с учетом их конструкции. Она бывает сплошной (балочной, безбалочной), ребристой (кессонной). Разновидность последней — перекрытие по профнастилу.

Толщину сплошного основания определяют, деля длину пролета на 30. При толщине от 15 см применяются стержни диаметром 10-14 мм класса А400. Каркас, также как при армировании фундаментного монолита, делается двухъярусным с вертикальными фиксаторами из гладких прутов А240. Элементы соединяют проволокой, образуя ячейки стандартной величины 150х150 мм или 200х200 мм. Торцы необходимо усиливать П-образными штырями. Верхний и нижний слои получившейся коробки должны находиться на расстоянии не менее 20 см от поверхностей плиты. Концы стержней закрепляют в армопоясе перекрытия.

Дополнительная арматура в монолитной плите перекрытия необходима:

внизу каркаса в середине пролета;
в верхнем ряду конструкции под опорами, несущими нагрузку — стенами и перегородками;
под колоннами в виде объемного усиления;
в местах возле отверстий для инженерных коммуникаций, проемов.

При устройстве основания по профнастилу используют лист марки Н-60 или Н-75, монтируя его так, чтобы ребра смотрели вниз. Армирование предусматривает укладку в каждую впадину по одному-два рабочих стержня диаметром 10-14 мм. Сверху стелют сетку с размером ячеек 100х100 мм либо 150х150 мм. Ее крепят к продольным прутьям проволокой с шагом перевязки около 20 см, образуя объемный каркас. Оставшиеся по его краям концы приваривают к балкам и колоннам.

Формула расчета арматуры

Имеется плита габаритами 6х10 метров. Используется арматура диаметром 10 миллиметров, шаг сетки 20 сантиметров. Произведем расчет количества арматуры, которую необходимо уложить: (6/0,2+1) + (10/0,2+1)= 31 (прутки по 6 метров) + 51 (прутки по 10 метров) = 82 прутка. Необходимо использовать два пояса армирования, поэтому количество арматуры удваивается. В итоге получается 82 *2 = 164 прутка, в том числе 62 прутка по 6 метров и 102 прутка по 10 метров. Итого 62*6+102*10= 1392 метров арматуры для армирования плиты.

Как правильно армировать монолитную плиту перекрытия