Напрягаемая арматура в плитах

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.

Определяемся с выбором

Расценки на строительные бригады могут быть самыми разными. Перед тем, как укладывать плиты перекрытия, следует понять, что все они делятся на ребристые и плоские, в зависимости от формы. Плоские можно условно разделить на пустотные и сплошные. Технология укладки плит перекрытия может отличаться, однако при этом только пустотные принято использовать в строительстве частных домов и небольших сооружений.

Их классификация может проходить по таким параметрам:

  • метод армирования;
  • технология, используемая при их изготовлении;
  • толщина;
  • габариты пустот;
  • форма.

Более детально рассматривать классификации не имеет смысла, так как всю необходимую информацию можно с легкостью найти на сайте производителя, в том числе и СНИП. Для начала следует поговорить о предстоящих монтажных работах (ЕНИР на которые можно найти в свободном доступе). В первую очередь следует получить уточнения касательно заказа и транспортировки плит именно таких габаритов, которые были заложены в главный проект. Месторасположение склада будет играть не последнюю роль, так как от дальности будет зависеть стоимость транспортировки. Каждый производитель имеет собственную номенклатуру и, к сожалению, она достаточно ограничена.

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.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

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.

Читайте также:  Плиты перекрытия своими руками. Чертеж и стоимость изготовления плиты

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.

Требования к минимальному расстоянию между стержнями арматуры

Требования к минимальному расстоянию между стержнями арматуры приведены в  разделе 10.3 СП Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. (раздел 10.3 СП )

Для чего необходим обеспечить минимальное расстояние между стержнями в железобетонной конструкции:

  • обеспечение совместной работы арматуры с бетоном;
  • качественное изготовление конструкций (укладка и уплотнение бетонной смеси)

Согласно п. 10.3.5 (СП , СП ), минимальное расстояние между стержнями арматуры должно составлять:

1. Не менее наибольшего диаметра стержня!

2. При горизонтальном или наклонном положении стержней в один или два ряда при бетонировании:

  • для нижней арматуры не менее 25 мм;
  • для верхней арматуры не менее 30 мм;

3. При горизонтальном или наклонном положении стержней более чем в два ряда при бетонировании:

  • для нижней арматуры не менее 50 мм (кроме стержней двух нижних рядов).

4. При вертикальном положении стержней при бетонировании.

  • не менее 50 мм;

5. При стесненных условиях допускается располагать стержни группами — пучками (без зазора между ними).

При этом расстояния в свету между пучками должны быть также не менее приведенного диаметра стержня, эквивалентного по площади сечения пучка арматуры, принимаемого равным по формуле:

d si -диаметр одного стержня в пучке, 

n- число стержней в пучке.

Натяжение напрягаемой арматуры

При изготовлении плит (дорожных, перекрытия, аэродромных) применяют метод, называемый натяжение на упоры. Он заключается в том, что арматурные стержни, уложенные в форму до заливки бетона, подвергают растяжению. Его осуществляют двумя способами:

  • механическим;
  • электротермическим;
  • комбинированным, сочетающим оба предыдущих.

При механическом способе стержни анкеруют и растягивают гидравлическими домкратами. Заливают в форму бетон, уплотняют его и выдерживают до набора 70 %-й прочности. Затем зажимы снимают, и сила натяжения стержней через анкеры и рифление передаётся на бетон. Изделие становится плитой с предварительно напряжённой арматурой.

Электротермический способ заключается в пропускании через стержни тока большой силы. От его действия они разогреваются и удлиняются по оси. В этот момент заливают бетон. После его схватывания и упрочнения ток выключают, стержни остывают, но укорачиваться им мешает сцепление с бетоном, поэтому арматура напрягается.В промышленности чаще используют электротермический метод, как более простой.

Особенности армирования монолитных плит

Бетон сам по себе хрупкий, из него невозможно соорудить плиту большой площади или протяженности так, чтобы она не треснула даже под собственным весом, и при этом не требовалось увеличивать ее толщину. Дополнить свойства бетона помогает армирование стальной или полимерной арматурой, из которой составляется скелет будущей конструкции.

На арматуре держится плита при поперечных усилиях, которые составляют львиную долю всей полезной нагрузки.

Из прутьев строго рассчитанной толщины собирается скелет, каркас будущего армирования. Это одна или несколько плоскостей, в которых отрезки арматуры укладываются крест-накрест и образуют сетку. Плоскости, если их несколько, перевязываются друг с другом поперечными вертикальными стойками.

Вся эта конструкция полностью заливается бетоном по опалубке так, чтобы минимальное расстояние от любой грани плиты до внутренней арматуры составляло не менее 20 мм. Последнее требование в первую очередь относится к стальной арматуре.

Особенности армирования монолитных плит

Используется черный металл, который при наличии кислорода и водяного пара начинает ржаветь, именно потому не допускается выхода арматуры в монолитных плитах за исключением специально подготовленных закладных элементов.

Читайте также:  Как утеплить межэтажное перекрытие – по полу и потолку

Конструкция армирования, материалы, шаг укладки прутьев, размер ячеек определяет проектировщик исходя из распределения и величины нагрузки, которые будут воздействовать на плиту. Определяющими являются вариант опоры плиты на стены или грунт, постоянные нагрузки в виде перегородок или стационарного оборудования и так далее.

Подбирается диаметр арматуры для каждого участка и для мест, где требуется дополнительное усиление, определяется способ вязки каркаса и допустимые отклонения. Последние два пункта в обязательном порядке проверяются согласно требованиям стандартов.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

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

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

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

Монтаж арматуры

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

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

Заливка

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

Возможные варианты и основные правила армирования

Несмотря на различные типы, размеры, условия использования и схемы монтажа и армирования, для всех плит действуют некоторые одинаковые правила:

  1. Плиты от 8 м в длину и перекрытия пролетов устанавливаются при использовании высокопрочной решетки.
  2. При армировании применяют сварочные стеки, для изготовления которых на расстоянии до 60 см используют прутья диаметром более 6 мм.
  3. Толщину монолитной плиты рассчитывают по отношению к ширине перекрытия в соотношении 1:30 (при меньшем соотношении используют в дополнение прутья).
  4. Армируют в один слой, если плита не достигает 15 см в толщине. Если толщина свыше 15 см, армирование делают двухслойным.
  5. Опалубку следует выполнять по всей длине.
  6. В том месте, где опора делается на колоннах, необходимо продумать вспомогательное укрепление из базовой решетки, ее добавочного усиления, укрепления краев и углов плит перекрытия и несущих стен.

Схема армирования перекрытия.

Рабочее давление на монолитное перекрытие происходит вниз и размещается на платформе равномерно. Сжимающая нагрузка происходит вверху плиты, она отлично выдерживается бетоном без использования дополнительных укреплений. В это же время нижняя часть получает нагрузку на растягивание. Именно нижний арматурный слой в таких условиях примет большее давление.

Если не рассчитать нагрузку правильно, плита может и не выдержать это давление. Поэтому предварительный чертеж и расчет должны предусматривать, каким образом можно обеспечить вспомогательное укрепление. В то же время необходимо соблюдать основные правила того, как армировать. Они будут касаться перекрытий всех типов. Процент армирования тоже необходимо грамотно рассчитать. В дополнение проводят арматуру:

  • в нижних решетках посреди несущих опор;
  • в нижней решетке посреди несущими стенами;
  • в верхней решетке над несущими опорами;
  • в нижней решетке над несущими стенами;
  • там, где нагрузка особенно сильная;
  • в местах локализации отверстий.

Отдельные прутки 400-2000 мм используют еще и для дополнительного армирования.

Хотя работа, связанная с армированием монолитных перекрытий, является трудоемкой, ее можно выполнить самостоятельно. Важно только при этом провести необходимые расчеты при участии специалиста: это обеспечит надежность конструкции и экономию затрат.

Армирование пустотной плиты

Изготовить пустотную плиту собственными силами практически невозможно, обычно их заказывают на заводе железобетонных изделий. Армирование пустотной плиты перекрытия (чертеж позволяет получить наглядную картину) проводится из стали класса А3, А4. Каркас сваривается из проволоки, стержневой арматуры, иногда с участием толстых канатов, хотя частного строительства это редко касается. При производстве используются тяжелые бетоны. Пустотные плиты для усадебных домов принадлежат к серии .

Если все работы проведены правильно, после снятия опалубки получается ровная, красивая поверхность. Возможные мелкие неровности, оставшиеся от стыков горизонтальных щитов фанеры, легко зашлифовать болгаркой, при организации навесных потолочных конструкций этим этапом можно пренебречь.

О некоторых существенных моментах работы арматуры при разных глубинах опирания плит перекрытия рассказано в видео:

Монолитные участки шириной больше мм

В случае, если зазор между плитами от 100 до 300 мм, выполняем монолит с армированием. Здесь также возможны варианты.

Вариант 1

Монолитные участки шириной больше мм

Используется в случае, когда устройство опалубки снизу невозможно.

  • Устанавливаем несущие брусья сечением 40х100 мм на ребро, с шагом 1 м, опирая на соседние плиты;
  • К несущим брусьям проволочными скрутками крепим щиты опалубки;
  • Закрываем опалубку кровельным материалом или пленкой;
  • Устанавливаем арматурный каркас на стаканы, чтобы арматура находилась выше опалубки на 30…50 мм;
  • Бетонируем.

Вариант 2

При возможности закрепления опалубки снизу можно использовать для устройства несущей конструкции арматуру.

Монолитные участки шириной больше мм
  • Сооружаем опалубку;
  • Изготавливаем из арматуры А1Ø8…12 (в зависимости от ширины перекрываемого зазора) монтажные детали, учитывая, что между дном опалубки и арматурой должно быть расстояние не менее 30 мм;
  • На дно опалубки укладываем защитный материал;
  • Устанавливаем монтажные детали;
  • Укладываем арматуру или арматурный каркас;
  • Бетонируем.

Важно!

Не соглашайтесь на заделку зазора между стеной и плитой легкобетонными ячеистыми блоками (пенобетонными, керамзитобетонными и т.д.) – они не обладают требуемой несущей способностью. С учетом расстановки мебель вдоль стен на этот участок перекрытия приходится большая нагрузка, это приведет к разрушению блоков и необходимости затратного ремонта перекрытия.

Справка

Монолитные участки шириной больше мм

Участки между стеной и плитой заделываются аналогичным образом.

В этом сюжете рассказывается не только про заделку швов, но и про анкеровку плит между собой:

Шаг стержней в плите

Перекрытие должно хорошо выдерживать нагрузку на изгиб, поэтому и упрочнение плит должно соответствовать всем расчетам. В плите должно быть две арматурные сетки (нижний ряд и верхний). Прутья армирования должны быть направлены вдоль и поперек пролета балки. Шаг арматуры для промышленных зданий выставляется после определения всех нагрузок и норм. Под шагом, имеется в виду одинаковое расстояние между прутьями арматуры для равномерного распределения всех нагрузок. В частном строительстве, если перекрытия изготавливаются самостоятельно, приемлемый шаг составляет 150-200 мм.

Шаг стержней в плите

Армированная сетка закладывается в толщину плиты на 2,5-3 см от ее поверхности. Для плит можно использовать готовую сварную сетку или сделать самому – перевязать все стержни во всех пересечениях специальной вязальной проволокой. Во избежание разрывов арматурной связки, не рекомендуется самостоятельно варить стержни плиты перекрытия, так могут появиться сильные разрывы в месте скапливания напряжений. Этот вид скрепления арматуры используется в производственных масштабах, где сварная сетка проходит технологическую обработку для снятия напряжений.