Армирование монолитной плиты перекрытия своими руками

При постройке частного дома приходится либо придерживаться строгих стандартов в проектировании, исходя из типовых габаритов бетонных плит, либо выполнить расчет монолитного перекрытия.

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.

Схема армирования монолитной бетонной плиты перекрытия

Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами

1 — главная балка; 2 — второстепенная балка; 3 — колонна; 4 — плита

Все элементы перекрытия первого типа монолитно связаны между со­бой и предполагается, что работают по балочной неразрезной схеме. Глав­ные балки стремятся располагать по короткому шагу колонн как наиболее нагруженным элементам перекрытия. Второстепенные балки располагают с шагом, как правило, не более 2,7 м, с учетом того, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонн. При этом, чтобы плиты в коротком на­правлении работали по балочной схеме, соотношение короткой к длинной стороне ячейки в плане должно отвечать неравенству 11/12 < 0,5. При соот­ношении сторон плиты 11/12 >0,5 необходимо учитывать работу в двух на­правлениях.

Толщины плит рекомендуется принимать от 40 до 80 мм с градацией

10 мм, от 80 до 200 мм — с градацией 20 мм, а выше — с градацией 50 мм. Высота второстепенных и главных балок принимается, как правило, в зави­симости от величины пролета — (1/12-1/20)/,! и (l/8-l/15)L2.

В современных условиях, когда получили развитие численные методы расчета, реализуемые в программных комплексах на ЭВМ, «ручные» спосо­бы расчета для оценки напряженно-деформированного состояния монолит­ных перекрытий применяются реже. Однако своей актуальности не потеряли, поскольку практически незаменимы при предварительном предпроектном анализе конструктивных решений и выборе оптимальной конструктивной системы. Кроме того, инженерные методы расчета остаются основой для конструирования плит в части установления рационального расположения арматуры и учета различных эксплуатационных факторов.

Одним из особенностей расчета монолитных перекрытий, представляю­щих систему пластин и перекрестных ребер, является перераспределение уси­лий. По существу, это означает, что результаты расчета по упругой схеме су­щественно отличаются от фактических значений усилий в элементах перекры­тий. Поэтому не отпадает актуальность дополнительного инженерного анализа результатов расчета неразрезных систем на основе инженерных методов, с це­лью коррекции полученных результатов упругого расчета и даже расчета с учетом физической нелинейности, поскольку сам процесс учета физической нелинейности не позволяет полностью перераспределять усилия. Кроме того, при расчете средних пролетов следует иметь в виду фактор распора, влияющий на несущую способность неразрезных конструкций (повышение несущей спо­собности может достигать 20%), деформирующихся в стесненных условиях.

Инженерный метод расчета элементов монолитного перекрытия, кон­структивная схема которого показана на рис. , основан на определенной последовательности: расчет плиты перекрытия, расчет второстепенной бал­ки и расчет главной балки. Нагрузки на плиту и второстепенную балку принимаются как равномерно распределенные. Расчетный пролет для пли­ты принимается: для средних пролетов — расстояние в свету между второ­степенными балками; для крайнего пролета — от грани крайней балки до оси опорной зоны на стену (см. рис. выше). Вырезается условная полоса ши­риной 1 м, и плита рассматривается как неразрезная балка с распределени­ем изгибающих моментов по схеме рис. выше. При этом учтен фактор вы­равнивающего перераспределения усилий в неразрезной системе.

Второстепенные балки рассчитывают так же, как и балочные плиты, по неразрезной многопролетной схеме {рис. ниже). За расчетные средние про­леты принимаются расстояния в свету между гранями главных балок, край­ние — расстояние между крайней главной балкой и осью опирания на под­держивающую конструкцию. Нагружение временной нагрузкой рассматри­вается в двух комбинациях: 1) полная временная Р в нечетных пролетах и

Читайте также:  Порядок работ по устройству монолитного перекрытия

условная, равная 0,25Р — в четных; 2) полная временная в четных пролетах и условная 0,25Р — в нечетных (рис. ниже, а). Огибающая эпюра изгибающих моментов для второстепенной балки показана на рис. ниже, б. Координаты огибающей эпюры моментов можно определять по специальным таблицам.

На чем основывается расчет железобетонных конструкций

В первую очередь следует учитывать, что сборное перекрытие, полученное из готовых плит дешевле приблизительно на 15-20 %, чем наливное монолитное основание. Причиной тому невысокая себестоимость выпускаемых на заводах типовых железобетонных конструкций, в сравнении с залитым в собранную на месте опалубку замешанным вручную или на арендованной бетономешалке раствором. Ведь для того, чтобы монолитное основание получилось надежным, недостаточно просто залить цементную смесь, сначала необходимо связать каркас из арматуры, что требует немалых трудозатрат. По прочности готовые плиты и наливные перекрытия получаются одинаковыми при равной толщине.

Рассмотрим все составляющие монолитного основания, на которых строится расчет железобетонных конструкций. В первую очередь, сооружается опалубка, которая должна быть добротной, чтобы заливка получилась качественной. Не желательно использовать обрезные доски, поскольку нижняя, потолочная часть плиты, должна быть идеально ровной. Следовательно, в качестве основы для опалубки лучше выбрать толстую фанеру, желательно, ламинированную (к ней бетон пристает несколько хуже, чем к обычной). Боковины также делаются из фанерных полос, а вот подпорки лучше установить из бруса, сечением не менее чем 100х100 миллиметров.

Далее из металлических прутков, связанных проволокой, собираются верхняя и нижняя армирующие сетки, соединенные посредством коротких поперечин в каркас. Слишком частыми ячейки делать не рекомендуется, поскольку это придаст лишнюю массу монолитному основанию, увеличив собственную нагрузку плиты. Обычно используется арматура с профилем А-II или А-III. Диаметр прутка для однорядной вязки требуется не менее 12, а для двухрядной – не меньше 10 миллиметров. Для поперечин используются стержни диаметром около 8 миллиметров. Шаг между арматурой достаточно соблюдать порядка метра.

Для перекрытия большой площади обязательно нужны опорные горизонтальные балки, которые также заливаются на месте и нуждаются в армировании.

Для того, чтобы узнать, какой запас прочности необходимо придать монолитному основанию, обратимся к СНиП. Нормативная нагрузка на перекрытие в жилом доме по стандартам должна соответствовать 150 килограммам, кроме того, не следует забывать про коэффициент запаса, соответствующий 1.3.  В итоге получаем величину 150х1.3=195 кг/м2. Соотношение толщины плиты и ее площади должно иметь пропорции 1:30, иными словами, для монолитного основания 3х2 метра хватит толщины в 20 сантиметров. Арматуру желательно погрузить в раствор так, чтобы крайние прутки были покрыты бетоном не менее чем на 3 сантиметра.

Кто придумал плиты ПНО

Применяемые в малоэтажном строительстве облегченные плиты перекрытия толщиной 160 мм разработаны ГУП «НИИМосстрой» с учетом возможности использования металлоформ, в которых изготавливаются пустотные плиты по ГОСТ 9561-91.

Эти два конструктивных элемента различаются:

  • воспринимаемыми нагрузками;
  • толщиной;
  • меньшим диаметром пустот и расстоянием между ними у облегченных плит.

В то же время габаритные размеры плит, схема их армирования, способы складирования и строповки абсолютно идентичны.

Максимальный спрос на плиты ПНО в столичном регионе, где существует максимальная плотность коттеджных поселков и микрорайонов малоэтажной застройки. Одним из предприятий стройиндустрии, изготавливающих широкую номенклатуру железобетонных конструкций для промышленного и гражданского, в т.ч. и малоэтажного строительства, является московский завод ЖБИ-4.

Среди обширного ассортимента выпускаемой нашим заводом продукции имеются железобетонные изделия, предназначенные для сборки перекрытий в одно-, двухэтажных загородных домах.

Расчет толщины плитного фундамента

Существенным недостатком, который имеет фундамент плита, является отсутствие полноценного цоколя. Поэтому используется две разновидности плавающих плит с ребрами жесткости:

  • чашеобразная плита – ребра жесткости направлены вверх, напоминают балки ростверка, жестко связанные с основной конструкцией вертикальной арматурой
  • перевернутая чаша – ребра жесткости направлены вниз, за счет чего, сама плита приподнята над грунтом, конструкция используется в утепленных плитах УШП

Ребра жесткости армируются каркасами по аналогии с ростверком, МЗЛФ. Это позволяет снизить толщину плиты в центральной части. Например, в УШП она составляет 10 – 15 см вместо стандартных 25 – 40 см, что позволяет снизить расход бетона на 20%.

Внимание: Ребра жесткости проходят по периметру плиты, под внутренними несущими стенами, через каждые 3 м вдоль короткой стены жилища.

Кроме того, расчет толщины конструкции должен учитывать:

  • минимальное расстояние между арматурными сетками – 10 см, согласно СП
  • защитный слой бетона – нижний у подбетонки 2 – 5 см, верхний 3 – 7 см

Таким образом, еще до начала вычислений минимальное значение толщины плавающей плиты без ребер жесткости можно выбрать предварительно:

  • трехэтажный кирпичный коттедж – от 40 см
  • двухэтажный бетонный, кирпичный дом – 25 – 35 см
  • двухэтажный сруб, жилище из газобетона – 30 – 40 см
  • каркасная конструкция, СИП-панели – 20 – 30 см
  • надворные постройки, пристрои к дому – 10 – 15 см
Читайте также:  Как правильно уложить плиты перекрытия между этажами

Если в проект заложен фундамент плита с ребрами жесткости, толщину центральной части снижают до 10 – 15 см. Расчет несущей способности плитного фундамента для малоэтажного строительства всегда показывает запас 200 – 300%. Однако, запрещено эксплуатировать подобный фундамент на свежих насыпях, торфяниках, пылеватых песках:

  • расчетное сопротивление этих грунтов недостаточно
  • здание будет просаживаться ежегодно

Единственным вариантом для строительства плавающей плиты на не стабильных грунтах является укрепление основания. Например, на торфяниках изготавливаются вертикальные дрены, пятно застройки нагружается песчаной насыпью. Вода выдавливается сквозь дрены, подстилающий слой уплотняет грунт. Строить фундамент по этой технологии можно через 6 – 12 месяцев.

Внимание: Если вместо стен коттеджа используются колонны (например, для панорамного остекления нижнего этажа), необходим расчет на продавливание плиты колонной. Для стен подобные вычисления не нужны, однако цоколь должен отстоять на 30 см минимум от края плитного фундамента внутрь.

Это требование обусловлено тем, что нагрузки от веса силовых конструкций, распределяемые стенами, действуют, не только вертикально вниз, но и под углом 45 градусов наружу. Поэтому вектор сил должен располагаться внутри железобетона, а не выходить из плиты наружу. Таким образом, габариты плитного фундамента на 30 см больше размера коробки коттеджа с каждой стороны. Дополнительный расчет в этом случае не требуется.

Толщина подстилающего слоя не зависит от этажности дома, веса стеновых материалов. При высоком УГВ необходимо использовать щебень, который создает разрыв слоя капиллярной юбки. В песках почвенная влага способна подниматься вверх к бетонным конструкциям при отрицательном давлении. Поэтому песчаная фундаментная подушка применяется на участках, где горизонт грунтовых вод находится ниже 1 м от подошвы фундамента.

Виды и маркировка

Все плиты перекрытия по способу и месту изготовления можно разделить на два типа:

  • монолитные;
  • сборные железобетонные.

Монолитные

Изготавливаются непосредственно на строительной площадке по технологии монолитных работ:

  • устройство опалубки;
  • монтаж армирующего каркаса;
  • заливка бетона.

Чаще всего монолитные плиты перекрытий используются в тех случаях, когда проектом предусмотрен каркас здания, возводимый из монолитного бетона. Но и в случае сборного варианта каркаса практически в каждом проекте содержаться участки с монолитными плитами перекрытий.

Достоинства монолитного варианта:

  • экономия в расходе материалов;
  • отсутствие швов между плитами и, как следствие, более надежная и герметичная конструкции перекрытия;
  • возможность при правильном выполнении работ получить конструкцию с большим сроком службы.

Недостатки монолитных плит перекрытия:

  • невозможность выполнять работы в холодное время года или значительное удорожание их стоимости;
  • большая трудоемкость работ и необходимость набора конструкцией прочности, что ведет к значительному увеличению сроков строительства;
  • серьезные требования к качеству работы и материалов, которые сложнее выполнить в условиях строительной площадки.

Сборные железобетонные плиты

Чаще всего под плитами перекрытия понимают именно сборные железобетонные конструкции, которые изготавливаются на заводах ЖБИ и ЖБК, затем доставляются на объект и монтируются.

По сути, единственным недостатком данной конструкции является незначительный перерасход материалов и несколько менее жесткая, по сравнению с монолитом, конструкция перекрытия. Но даже этот минус можно в значительной степени нивелировать, используя наиболее подходящий тип сборных ж/б плит, которых выпускается значительное количество. А плюсы от использования рассматриваемого варианта очевидны:

  • гарантированное качество изделий, которое гораздо легче обеспечить в заводских условиях;
  • скорость и простота монтажа;
  • возможность выполнения работ в течение всего года.

Существует большое количество разнообразных сборных ж/б плит перекрытия. Их можно условно разделить на две большие группы:

пустотные. Самые обычные и наиболее часто применяемые конструкции. Могут использоваться практически везде, наиболее часто – в междуэтажных перекрытиях. Наличие пустот внутри плит позволяет обеспечить лучшую тепло- и звукоизоляцию. В свою очередь делятся на несколько подгрупп, подробнее о которых – в разделе маркировка;

ребристые. Чаще всего применяются для сооружения кровли в промышленных зданиях (склады, ангары, гаражи, цеха), в том числе неотапливаемых. Обладают повышенной несущей способностью и прочностью.

Как уже было отмечено, наиболее часто встречается обыкновенная пустотная плита перекрытия. Их выпускается множество видов. Для того чтобы понять, какая именно нужна, разработана специальная маркировка.

Маркировка

ГОСТ 9561-91 четко описывает требования, предъявляемые к производству пустотных плит перекрытия, а также существующие их виды. Раздел 1.2.1. перечисляет их все.

Тип плиты Описание
1ПК толщиной 220мм с круглыми пустотами, диаметром 159мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
1ПКТ то же, для опирания по трем сторонам
1ПКК то же, для опирания по четырем сторонам
2ПК толщиной 220мм с круглыми пустотами, диаметром 140мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
2ПКТ то же, для опирания по трем сторонам
2ПКК то же, для опирания по четырем сторонам
3ПК толщиной 220мм с круглыми пустотами, диаметром 127мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
3ПКТ то же, для опирания по трем сторонам
3ПКК то же, для опирания по четырем сторонам
4ПК толщиной 260мм, с круглыми пустотами, диаметром 159мм и вырезами в верхней зоне по контуру, предназначенные для опирания по двум сторонам
5ПК толщиной 260мм, с круглыми пустотами, диаметром 180мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
6ПК толщиной 300мм, с круглыми пустотами, диаметром 203мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
7ПК толщиной 160мм, с круглыми пустотами, диаметром 114мм, предназначенные для опирания по двум сторонам
ПГ толщиной 260мм с грушевидными пустотами, предназначенные для опирания по двум сторонам
ПБ толщиной 220мм, изготовляемые методом непрерывного формирования на длинных стендах и предназначенные для опирания по двум сторонам

На основании приведенной классификации можно понять, что означает каждая буква и цифра в наименовании изделия. Для этого достаточно рассмотреть следующий пример.

Как залить бетонное перекрытие своими руками

В данной статье хочу поделиться, как мы заливали межэтажное перекрытие, и хоть вместо второго этажа будет мансарда, все же решили сделать бетонное перекрытие, так как это прочно и даст дополнительную звукоизоляцию.

Дело было в октябре, постоянно шли дожди, такая погода даст лучшую гидратацию бетона, главное не лить бетон по самому дождю.

Бюджет подходил к нулю, вернее его почти не было, пришлось занимать средства, в целях экономии при армировании была использована сетка из 14 арматуры 1 слой вместо двух, но мы дополнительно усилили каркас ригелями для жесткости.

Ригеля из арматурыУдобное место для вязки арматуры

Первым делом вязались ригеля.

Для удобства и быстроты вязки ригелей было забито 4 арматуры в стену дома.

Опалубка для межэтажного перекрытияАрматура из бетонного пояса

Далее, пока вязались ригеля, одновременно делалась опалубка для будущего перекрытия.

Заранее из бетонного пояса была выпущена часть арматуры, для связки ее с арматурой перекрытия.

Опалубка вид сверху

В местах межкомнатных стен, пояса и дополнительного армирования не делали.

Пред тем как крепить доски, был сделан каркас, лаги с подпорками из бруса 150×50 мм.

Первым делом нужно отбить уровень в каждой комнате и по нему перпендикулярно под лагами прибить брус 50×50 мм. Гвоздями 100-150 мм. Мы прибивали прямо к бетонному поясу, пока он был сырым, гвозди в него хорошо заходили. Дополнительно прибивали дощечки под 50-м. брусом примерно через метр с расходом около 6-ти гвоздей на дощечку, так как стены из ракушечника и гвозди в нем не очень крепко держаться, все зависит от плотности камня.

Подпорки для опалубкиКрепление опор

Подпорки тоже закрепляли, прибивая к лагам по 2 гвоздя наискось.

Внизу тоже делали подошвы для подпорок и закрепляли их гвоздями, так как они легко утонут в засыпанном сыром отсеве.

Подошвы для опорСетка из арматуры для перекрытия

Когда опалубка была закончена, приступили к вязке каркаса, каркас из 14-й арматуры, ячейки 20×20 см. Перед вязкой каркаса разложили пленку на деревянный пол.

Сверху на готовую сетку из арматуры привязывали ригеля через метр.

Высота и ширина ригеля 10 см.

Оставили место для будущего люка на второй этаж, размер был выбран случайный, 1000×2000 мм.

Люк для выхода на второй этажЗалитое бетонное перекрытие

Готовая бетонная плита перекрытия

Вот и все монолитное бетонное перекрытие готово. Перекрытие залили за 3 дня, объем бетона 14 кубов, примерно 800 кг арматуры. Месили бетон вручную в корыте объемом 0.4 куба. Ходить по свежему перекрытию можно уже на следующий день, но ни в коем случае не нагружайте его материалами до полного затвердевания, могут образоваться микротрещины. Опалубку разбирали в апреле.

Подведём итоги

Наверняка Уважаемому читателю стало понятно, что, хотя сборно-монолитные перекрытия и не лишены определённых недостатков, они довольно удобны в монтаже. К тому же, стоимость работ в итоге существенно ниже, чем при использовании плит или сплошного железобетона. Главное – не пытаться ещё больше сэкономить на покупке балок, изготавливая их самостоятельно (некоторые «мастера» из интернета советуют делать именно так). Ведь подобное снижение итоговой стоимости может вылиться в очень серьёзные проблемы. Скажем больше: это прямая угроза обрушения, что приведёт к увечьям, иногда даже летальным. Сам же материал перекрытия может иметь общий вес, однако следует рассчитывать последующую нагрузку, которая будет на него оказываться.

Наиболее лёгкое перекрытие без применения блоков. Прочность его оставляет желать лучшего, но для потолка материал вполне подойдёт

Надеемся, что информация, изложенная в сегодняшней статье, была интересна, а главное полезна нашему Уважаемому читателю. Все возникшие вопросы можно изложить в обсуждениях ниже. Редакция с удовольствием на них ответит максимально развёрнуто и в предельно сжатые сроки. У Вас есть опыт монтажа сборных монолитных перекрытий? В таком случае просим им поделиться с начинающими домашними мастерами. А мы напоследок предлагаем Вашему вниманию короткий, но весьма информативный видеоролик по сегодняшней теме.

ОбсудитьПредыдущаяСтроительство