Как вязать арматуру для монолитной плиты для перекрытия?

Среди наиболее востребованных универсальных строительных материалов лидерами считаются многопустотные плиты перекрытий. Современные строительные компании отдают предпочтение плитам категорий ПК и ПБ – армированным железобетонным изделиям, которые помимо относительно невысокой стоимости отличаются универсальностью и благодаря оптимальным эксплуатационным характеристикам применяются в возведении зданий различного типа и назначения.

Особенности армирования плит ПК

Изготовление плит ПК считается экономически выгодным, а современные технологии гарантируют возможность выпуска изделий в различных типоразмерах. Использование металлической арматуры в процессе производства существенно улучшает качественные характеристики ЖБИ – придает конструкции дополнительную прочность и стойкость к различным типам внешнего воздействия, а также продлевает срок ее эксплуатации. Плиты марки ПК изготавливают по серии При этом до длины 4,2 метра для их армирования применяются обычные сетки.

В зависимости от длины готовой плиты применяются 2 типа арматуры:

  • Сеточная для изделий длиной до 4,2 м;
  • Предварительно напряженная для плит длиной более 4,5 м.

Сеточное армирование подразумевает использование нескольких типов сеток – верхнюю из стальной проволоки диаметром порядка 3-4 мм, усиленную нижнюю с диаметром проволоки в пределах 8-12 мм и вспомогательные вертикальные сеточные фрагменты, предназначенные для усиления и укрепления торцевых элементов плиты. Функция вертикальных сеток заключается в формировании продольной жесткости, необходимой для усиления торцов, на которые оказывают давление расположенные выше стены и конструктивы. К преимуществам этого метода армирования традиционно относят улучшение параметров сопротивления при нагрузке на прогиб и большую устойчивость к увеличенным боковым нагрузкам.

В случае с обычным видом армирования находят применение две сетки. При этом верхняя изготавливается на основе проволоки марки ВР-1, а нижняя стека является усиленной. Для этого, как правило, задействуют арматуру с класса АIII.

Использование преднапряженной арматуры подразумевает комбинацию традиционной верхней сетки с отдельными прутками диаметром 10-14 мм, которые в несколько растянутом состоянии помещаются в теле плиты. Согласно норм стандартов класс арматурных прутков должен быть не ниже Ат V. По факту набора бетоном окончательной прочности прутки отпускают – в таком состоянии они обеспечивают большую стойкость изделия к механическим и сейсмическим нагрузкам, увеличивают несущую способность. Для дополнительного сопротивления возникающим боковым нагрузкам также используются сеточные каркасы для укрепления торцов изделия и его центральной части.

Армирование плитного фундамента — зачем проводится

Каркас из арматуры является необходимым элементом бетонного основания дома. Иногда владельцы будущих домов отказываются от этой технологии. Это связано с возрастанием расценок на строительные работы.

Использование металлических конструкций решает следующие проблемы:

  • усиливает прочность бетона, способствует его противостоянию большим нагрузкам;
  • застывший раствор характеризуется высокой степенью сопротивления сжатию и низкой к изгибу. Стальные стержни равномерно распределяют давление, что снижает вероятность неравномерной усадки;
  • армирование фундаментной плиты уменьшает ее деформацию от подвижек грунта, увеличивает стойкость к перепадам температуры и воздействию влаги. Это обеспечивает длительный срок службы постройки.

Обратите внимание! Монтаж каркаса основания производится согласно СНиП, в котором содержится перечень требований и размеры прутьев.

Общие рекомендации, какую арматуру выбрать

Армирование монолитного фундамента производят двумя видами прутьев: из стали и композита. Они имеют свои достоинства и недостатки.

Для монтажа используются 3 типа стальных прутов:

  • Марка А 240 с гладкой поверхностью. Подходит для вертикальных перемычек.
  • А 300 (10-12 мм) с кольцевыми насечками.
  • А 400 с серповидным профилем. Имеют увеличенный рабочий диаметр и обеспечивают прочность бетонного основания.

Чтобы определить толщину стержней, строители пользуются специальным коэффициентом, на основании которого производят расчет. По нему вычисляют соотношение армирования к объему раствора.

Армирование бетонной плиты для частного строительства определяют по таблице:

Диаметр арматуры, мм Применение
10 При строительстве на твердом, сухом грунте
14 и более Слабая, нестабильная, пучинистая почва
10-12 Дом из пенобетона или дерева
14-16 Бетонная или кирпичная конструкция здания

Дополнительная информация! Все расчеты исполнительного проекта проводятся проектировщиком.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Читайте также:  Опалубка перекрытий: виды, элементы, монтаж

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна м² ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Пошаговая инструкция

Подготовка

Начальный этап – осмотр арматуры перед приобретением. Обычно она уложена в пачки с товарными бирками. На них указывается марка, вес и диаметр, номер партии, плавка и другие данные. В случае, когда материал приобретается без наличия проекта, нужное количество металла приобретается по весу из расчёта 80-100 кг на кубический метр монолитного перекрытия.

В процессе работы обязательно будут отходы, останутся обрезки, поэтому материал приобретается с запасом примерно в 10%. Если по каким-то соображениям планируется использовать арматуры больше указанной нормы, то это предполагает избыточность, нерациональность армирования плиты.

Стержни должны быть ровными, без явных изломов и замятий, без выраженных проявлений ржавчины в виде «хлопьев», небольшой налет ржавчины допустим.

В состав каркаса входят продольные и поперечные стержни, изделия специального назначения. Наиболее эффективно арматура работает при оптимальном расположении верхней и нижней сетки каркаса, — они должны находиться в толще бетона максимально близко соответственно к верху и низу конструкции. Иначе: армокаркас должен плотно обжиматься бетоном, имея достаточный внешний защитный бетонный слой. Контроль толщины защиты снизу и сбоку бетонного слоя обеспечивается монтажом типовых пластиковых фиксаторов.

Они изготавливаются в различных вариантах по назначению, например, для установки на основание из песка и щебня или для фиксации бетонного слоя по боковым поверхностям опалубки. Не стоит подкладывать под арматуру различные кирпичики или камешки, если имеется возможность применить недорогие изделия для фиксации.

Нужное расстояние между сетками обеспечивается установкой «лягушек», – самодельных изделий из 10 мм периодического профиля.

Укладка армокаркаса

Пошаговая инструкция

К месту ведения работ подаётся уже нарезанная по размерам арматура. Установка армокаркаса в перекрытии производится примерно по следующей схеме:

  1. Раскладываются по кратчайшему расстоянию от одной опорной стены к другой все поперечные стержни. На них укладываются продольные стержни с шагом примерно 3 м, связываются все точки пересечения. Получается как бы эскиз нижнего слоя.
  2. Далее устанавливаются все продольные стержни нижнего ряда с нужным либо проектным шагом. Фиксация проволокой выполняется через каждые два пересечения. Необходимости связки в каждом узле нет, так как проволока не выполняет никаких иных функций в работе каркаса, кроме фиксации арматуры в заданном положении. Сварка не применяется по нескольким причинам: высокая температура ослабляет стержни и может повредить опалубку, а сам процесс трудоёмкий и длительный.
  3. Связывание прутов выполняется с помощью специальных крючков. Это простейшее приспособление используют не только самодеятельные строители, но и профессиональные монолитчики. Автоматические пистолеты для вязания используются только при больших объёмах работ. Кстати, применение различного рода приспособлений для шуруповёрта при связывании арматуры говорит не о продвинутости исполнителя работ, а, скорее, о его непрофессионализме.
  4. При недостаточной длине, стержни между собой соединяются с перехлёстом, длина которого должна быть в диапазоне от 30 до 40 диаметров стержня, выполняется не менее трёх узлов вязки. Перехлесты в соседних рядах разносятся на разные стороны.
  5. После полного устройства нижней сетки устанавливаются «лягушки». Шаг монтажа рассчитывается под человека весом примерно 90 кг, — он должен передвигаться по сетке без её прогибов. Для работы без проекта применяется стандартное решение: шаг 80х80 см, при арматуре 12 мм и ячейке 20 см. Лягушки выставляются по единой линии.

Технические сложности у исполнителей часто возникают при поднимании стержней, положенных без связки на нижнюю сетку. Для этой операции требуются определённые навыки. Затем из конструкции вычищается мусор, проводится контрольный замер защитных слоёв и других параметров. После чего каркас готов к приёму бетона.

Пошаговая инструкция

Основные схемы армирования

При выполнении усиления плитной фундаментной основы схема армирования составляется в строгом соответствии с технологиями.

Если возникает необходимость, данная схема может предполагать неравномерное распределение стержней. Места, в которых намечается установка несущих межкомнатных перегородок и колонн (зоны продавливаний), подлежат дополнительному усилению.

Основные схемы армирования

Арматура закладывается одним слоем, если толщина плиты не превышает пятнадцати сантиметров. В остальных случаях рекомендуется устраивать арматурный каркас.

Расчеты под плитно-свайный фундамент выполняются отдельно, при этом учитывается расположение свайных опор и материал, из которого они изготавливаются. В каждом из случаев армирования плит чертеж составляется по предварительным расчетным данным.

Параметры плит

На конкретном примере предлагаем рассмотреть основные узлы фундаментной конструкции. Представьте перед собой сетку с одинаковыми ячейками и постоянным шагом между стержнями арматуры. По расчетным данным нагрузки, интервал между прутьями должен составлять от двадцати до сорока сантиметров.

Основные схемы армирования

Как следует из правил строительных норм, шаг между прутьями не должен превысить толщину основы в полтора раза.

Чаще всего арматура укладывается двумя рядами, совместные действия которых обеспечиваются вертикальными стержнями. Отступ между стержнями должен быть равен шагу основной металлической конструкции. Армирование на торцах плиты выполняется хомутами П-образной формы, минимальная длина их равняется двум параметрам толщины основы.

Стержневой обвязкой должны быть охвачены все ряды, чтобы обеспечивалась надежность восприятия крутящего момента на краях фундамента, и была возможность анкеровать концы продольных стержней.

Весь каркас утапливается в бетонной смеси на два – три сантиметра с каждой стороны. Если это условие не соблюдено, ускоряется процесс появления коррозии металла, вызывающий разрушение основания.

Основные схемы армирования

Зоны продавливаний

В опорных точках вертикальных конструкций выполняется раскладка прутков с уменьшенным шагом армирования. Если по всей ширине фундаментной плиты стержни выкладываются с шагом в двадцать сантиметров, то в местах размещения перегородок рекомендуется это расстояние сократить до десяти. Это позволит предупредить появление трещин и продавливаний.

Если место сопряжения приходится на монолитную стену подвального помещения, закладка выполняется на глубину, соответствующую высоте строящегося помещения. В этом случае выполняется привязка оснований к стенам.

При армировании монолитного фундамента следует выполнять совместную обвязку каркасных элементов плит и стен. При бетонировании основания необходимо оставлять части вертикально размещенных стержней, в дальнейшем выполняющих роль связующих звеньев. Такие концы запускаются в основу, края загибаются на уровне двух размеров высоты плиты, затем выполняется привязка к главному каркасу.

Основные схемы армирования

План перекрытий

План перекрытий – графическое изображение горизонтальных конструкцию, выполняющих несущую и ограждающую функцию. Непосредственным назначением перекрытий является разделение здания на этажи для увеличения полезной площади сооружения, которую можно было бы использовать, к примеру, для размещения жилых помещений.

Чтобы составить план перекрытий, необходимо определить, какие несущие конструкции будут применены — это также входит в проектирование домов (железобетонные сборные или монолитные; балочные железобетонные, деревянные или металлические и др.).

Сплошная плита

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

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

Пример армирования плиты перекрытия

Сплошная плита

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.
Сплошная плита

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.

Что необходимо сделать перед началом работ?

Изначально нужно оценить состояние перекрытия и его фактическую несущую способность. Это выполняется следующим образом:

  • Визуальный осмотр – определяются геометрические размеры, целостность армирующего каркаса, выявляются дефекты конструкции.
  • Инструментальный контроль – определяется реальный запас прочности полевыми методами, сечение арматуры, измеряется раскрытие трещин и величина прогиба конструкции, толщина стяжки и штукатурки на потолке.

Общая технология усиления включает такие мероприятия:

  1. Определяется способ увеличения несущей способности и фронт предстоящих работ.
  2. Составляется проектно-техническая документация на упрочнение перекрытия.
  3. Производятся требуемые для восстановительных работ расчеты.
  4. Закупаются стройматериалы для ремонтных работ.

Как армировать плитное основание

Требования, регламентирующие изготовление и эксплуатацию монолитных железобетонных плит,детально расписаны в СП 52-101-2003. Нормативы определяют оптимальное расположение прутьев, как правильно нужно связывать арматуру, каким нужно выбирать диаметр и длину стержней, и т. д. Арматура периодического профиля (с рифленой поверхностью)хорошо сцепляется с бетоном, а стальная вязальная проволока держит соединения надежнее, чем хомуты из пластика.

Монтаж армокаркаса начинается с подбора схемы, расчета диаметра арматуры, выбора способа крепления каркаса в опалубке или в котловане специальными метизами.

Вытяжка из СП 52-101-2003

В СП указаны нормы, рекомендации и требования для монолитной плиты:

  1. Стальные прутья располагаются по двум направлениям, образуя крупноячеистую сетку (решетку) с размером ячеек ≤ 30 х 30 см, между собой стержни скрепляются связыванием специальной отожженной проволокой либо свариванием (в исключительных случаях);
  2. Решетка из арматуры должна находиться на расстоянии ≥ 3 см от бетонных поверхностей, чтобы предотвратить коррозию металла каркаса;
  3. Торцевые пересечения решетки скрепляются П-образными хомутами из металлических прутьев;
  4. При пересечении монолитной плиты перекрытия и стен здания из плиты выпускаются стержни для связывания с вертикальными конструкциями, или плита крепится к стене анкерами;
  5. Под поверхностью несущих стен ячейка должна иметь меньшие размеры;
  6. По центру плиты ячейки могут быть больше, чем по остальной ее площади.

Схема армирующего каркаса для плитного основания

Армирование малоэтажных домов и высотных зданий различается. Для армирования фундаментных плит малоэтажных домов работает следующая схема:

  1. Армирующую решетку вяжутиз прутьев Ø 6 мм для верхнего и нижнего ярусов каркаса;
  2. Ребра УШП (утепленной шведской плиты) или гладкой бетонной плиты толщиной ≥ 30 см усиливаются армирующим каркасом по всем сторонам рифлеными прутьями Ø 10-14 мм.

Такое ослабление требований к каркасу вызвано тем, что при наличии утепленной отмостки и дренажной системы вокруг здания, а также слоя насыпного нерудного грунта вокруг фундамента силы пучения не проявляются. Сечение ячейки решетки в центре плиты может быть≤1,5 размера толщины плиты, размер ячейки под несущими стенами ≈100 х 100-200 х 200 мм.

Если фундаментная плита заложена неглубоко, то в ней обычно устраивают проемы и отверстия для прокладки инженерных коммуникаций. Так как в нормативных документах требования к этому вопросу практически не указаны, целесообразно будет использовать «Руководство по проектированию железобетонных конструкций с безбалочными перекрытиями» 1979 года. В нем, в частности, указано, что:

  1. Отверстия или проемы в сварных армирующих решетках следует делать с загибом арматуры вверх;
  2. Все проемы и отверстия в решетках нужно обрамлять арматурой Ø 10-14 мм;
  3. Проемы или отверстия Ø≤ 150 мм не усиливаются по краям.

Вентиляционное отверстие в плите

Чтобы правильно связать арматуру в опалубке, необходимо выполнить следующие требования:

  1. При обустройстве плиты глубокого заложения стены подвала нельзя приближать ее краям – расстояние между плитой и стеной должно быть10-40 см;
  2. Нужно выбрать оптимальную схему анкеровки(крепления) плиты со стеной. Так, вариант с П-образными хомутами или решение с креплением конструкций изогнутой арматурой, выпущенной из плиты, вполне удовлетворяют требованиям прочности монтажа.

Частые ошибки, допускаемые в процессе армирования

Чтобы обеспечить плиту необходимыми свойствами, защитить ее от преждевременного разрушения следует четко соблюдать технологический процесс армирования монолитной фундаментной плиты. Ниже приведен небольшой перечень ошибок, допускаемых неопытными строителями:

  • На залитую бетонную смесь не устанавливают полиэтиленовую пленку. Ее отсутствие провоцирует вытекание цементного молочка сквозь щели в опалубке. В результате застывший раствор покроется поверхностными трещинами.
  • После засыпания песочно-щебеночной подушки ее не утрамбовывают и не накрывают пленкой. В процессе эксплуатации фундамент начнет деформироваться, возникнут глубокие трещины.
  • При монтаже опалубки не заделываются щели, сквозь которые свежий раствор начнет вытекать. Данная ошибка приведет к образованию неровностей в плите.
  • Отсутствие слоя гидроизоляции между плитой и поверхностью грунта приводит к быстрому разрушению фундамента, которое можно остановить лишь посредством дорогостоящих работ.
  • Использование камней в качестве фундаментных спейсеров.
  • Прутья арматуры в процессе монтажа армирующей сетки фиксируются в грунте, в результате чего металл начнет достаточно быстро разрушаться под воздействием коррозии.
  • При обустройстве фундамента не насыпается песчано-щебенчатая подушка, что снижает прочностные характеристики плиты. Также частая ошибка – использование для подушки только щебня, тогда как минимальное содержание песка в смеси должно составлять 40%.
  • Шаг сетки при армировании плитного фундамента превышает максимальный предел в 40 см, либо он не соответствует расчетам по нагрузке на фундамент.
  • Отсутствует защитный бетонный слой со стороны торцов арматуры, из-за чего она покрывается коррозией.
  • Под несущими стенами и колоннами отсутствуют вертикальные стержни, в результате нагрузка от веса здания распределяется неправильно.

Мы перечислили лишь самые грубые ошибки, которые обязательно скажутся на эксплуатационных характеристиках фундамента. Существуют и более неочевидные нюансы, о которых знают лишь опытные строители. Именно поэтому рекомендуем доверять столь важную работу как армирование плитного фундамента только мастерам с хорошей репутацией.