Существует несколько видов фундаментов. Наиболее прочный и надежный из них – монолитная плита. Он может использоваться и для обычных зданий, но только он является незаменимым для пучинистых, песчаных и неустойчивых грунтов. Прочности и стойкости к трещинам ему придают пояса из арматуры.
Роль армирования
Один из самых надежных фундаментов – монолитный в виде бетонной плиты – заливается в предварительно выкопанный котлован. Его еще называют «плавающим» из-за способности повторять движения грунта без нанесения ущерба зданию. Под такую основу делают подушку из песка, гранита, укрывают ее гидроизоляцией. Следующим этапом является обязательный элемент, без которого плита попросту треснет – армирование двумя поясами (каркасами) в виде сеток из стальных прутьев в верхней и нижней ее части.
Нагрузка на монолитную цельную бетонную плиту направлена сверху вниз, она распределена равномерно по всей бетонной заливке. Без правильного армирования бетонная плита треснет, не выдержав движений грунта и веса здания.
Основное нагрузочное усилие приходится на слои арматуры. Она обеспечивает плите высокие показатели прочности на растяжения и сжатие. Правильно армированная плита будет иметь некоторый уровень эластичности и не треснет ни от движений грунта, ни от тяжести находящегося на ней строения.
Для фундамента в виде монолитной бетонной плиты рекомендуют два армированных пояса. Арматура выступает связующим звеном в любых железобетонных конструкциях. Она усиливает бетонную конструкцию, а также экономит раствор, которого требуется меньше при наличии арматурных поясов в плите.
Условия, материалы и оборудование для армирования
Для армирования нужны такие материалы и оборудование:
- арматурные прутья. Они должны иметь ребристую поверхность. Такая поверхность надежно сцепляется с бетоном. Наиболее надежные стальные, используются также и полимерные, но они не рекомендуются для плавающего фундамента. Для армирования цельной плиты выбираются стальные штыри диаметром 10 мм и больше.
- Важно учитывать нагрузки на почву: монолитное основание должно иметь некоторую степень эластичности. Для слабых, рыхлых грунтов с высокой степенью подвижности применяют арматурные штыри от 12 мм. Для фундамента на устойчивых грунтах подойдут стержни сечением 10 мм;
- мягкая проволока для вязки;
- подставки. Они приподнимают армированные пояса на необходимую высоту при заливке бетона. В плиту обычно закладывают каркас из двух поясов арматуры, но для сложных условий и толстых оснований используют усиленное армирование еще одной сеткой в верхней трети бетонной плиты.
Требования к прутьям: они должны быть цельные, ребристые, чистые не поврежденные ржавчиной, не смазанные солидолом и другими веществами. В противном случае, раствор будет отставать от них, в нем образуются трещины.
Правила армирования
Пояса создаются на равномерном расстоянии снизу и вверху внутри заливки. Используют прутки диаметром 8–14 мм при толщине основания в 150 мм. Соотношение размера сечения стержня к толщине фундамента составляет 5%. Если основание испытывает серьезные нагрузки, берут прутья диаметром в 12–16 мм.
Если плита имеет в толщину от 150 мм и больше – два армированных каркаса обязательны. Параметры ячеек не должны превышать 200х200 мм и не быть меньше 150х150 мм для обычного основания толщиной 150-200 м.
Применяются арматурные штыри одинакового сечения. Для усиления поясов иногда используют стержни длиной 400–15000 мм.
Арматурные сетки располагают строго без перекосов в середине бетонной плиты. Защитный слой раствора от опалубки до поверхности стержней должен составлять 1,5–2 см, некоторые строители рекомендуют 5 см.
В сетке прутья должны образовать цельную конструкцию без каких-либо разрывов.При недостаточности длины прутьев подвязывают дополнительные стержни с нахлестом и связывают их вязальной проволокой. Причем вязку делают в нескольких местах или сплошной по всей длине соединения. Рекомендованная длина для нахлеста - не меньше 40 диаметров самых стержней. Например, при армировании прутьями с сечением в 10 мм, соединение нахлестом делают протяжностью в 400 мм.
Стыки располагают в шахматными квадратами в разбежку. Границы верхнего и нижнего поясов соединяются П-образными усилительными прутьями, это необязательно, но рекомендовано, так как придаст цельности и прочности конструкции.
Плавающее основание держит весь спектр нагрузок на сжатие, скручивание и др. Нижняя его часть больше подвержена растягиванию, верхняя – сжатию, поэтому важнее нижняя арматурная сетка.
Расчет арматуры
Существует простая методика расчета требуемого количества прутьев арматуры. Рассмотрим ее на примере плиты 8х8. Наиболее часто используются стержни сечением в 10 мм. Обычно арматурная сетка выкладывается с шагом 200 мм. Имея указанные параметры, рассчитывают необходимое количество арматуры.
Показатель ширины будущей бетонной заливки делится на ширину шага в метрах. К получившейся цифре добавляют 1 прут: 8/0,2+1=41. Чтобы образовалась сетка штыри, укладывают также и перпендикулярно, следовательно, полученная цифра умножается на два: 41х2=82.
В плавающем фундаменте должно быть как минимум два армированных пояса, поэтому полученная цифра умножается на два и получается 164 стержня. Стандартный арматурный прут имеет длину в 6 м. Если перевести количество прутьев в метры, то получится: 164х6=984 м.
Подобным способом вычисляют количество соединительных прутьев между слоями арматуры. Такие соединяющие штыри располагаются вертикально в точках пересечения горизонтальных прутьев арматуры. Количество этих точек легко определить, если количество штырей умножить на тот же показатель: 41х41=1681.
Нижний арматурный пояс укладывают в 5 см от основания плиты. Толщина монолитной бетонной заливки составляет 200 мм. Зная эти цифры легко определить длину соединяющего стержня: она составляет 0,1 м. Исходя из указанных цифр, определяем количество материала в метрах для всех соединений: 0,1х1681=168,1 м.
Для проведения всех строительных работ по армированию плиты необходимо: 984+168,1=1152,1 м арматурных стержней.
Для расчета нагрузок иногда нужно знать и вес арматуры в фундаменте. Обычно при покупке прутьев указывается их вес. Один стержень имеет вес в среднем 0, 66 кг. Для нашего примера вес арматурных прутьев составит: 0,66х1152,1=760 кг.
Процесс армирования
Армирование монолитной плиты делается, когда уже готовый котлован, сделана подушка, уложена гидроизоляция и сооружена опалубка.
- Сначала рассчитываются параметры сетки арматуры, определяется размер ее ячеек. Далее, она собирается из прутьев уже на месте внутри подготовленного котлована. Чем массивнее здание, тем меньше размер ячеек. Наиболее часто используют ячейки с расстоянием прутьев в диапазоне 200–400 мм, но не меньше 150 мм.
Собирают сетку просто: прутья укладываются один на другой на подставки, чтобы образовался каркас с ровными ячейками.
Стержни в процессе вязания соединяют нахлестом друг к другу. Стык обвязывается в трех местах. Существует несколько способов вязки арматуры. Самый популярный следующий. Отрезок мягкой проволоки в 30 см складывается вдвое, так чтобы один конец образовал петлю. Проволока накладывается на перекресток из прутьев наискосок. Свободные концы протягиваются в петлю и закручиваются вязальным крючком. Узел должен быть достаточно тугим, чтобы прутья не ездили. Проволоку обматывают с трех сторон: в нижней части вертикального штыря, затем по краям (справа и слева) горизонтального стержня.
Для того чтобы узел лучше держался, используют пассатижи и крючки для вязки. Следует отметить, что слишком тугой узел также не рекомендуется: проволока может лопнуть. Существует также и автоматическое оборудование для вязки, но многие строители выбирают именно ручной способ.
Есть специальная вязальная проволока, но можно использовать также и обычную стальную проволоку диаметром 0,5-1,2 мм.
- После сборки первого пояса к нему прикручивают вязальной проволокой вертикальные соединители из арматурных штырей. Их готовят предварительно и они должны быть одинаковыми по высоте. Для них используют те же арматурные прутья или прутья меньше диаметром, например, сечением в 8 мм.
- К соединителям прикручивается проволокой вторая сетка арматуры. Делать это легче, так как не нужно выставлять размер ячеек: вторая сетка автоматически полностью повторяет параметры первой.
Армированная сетка не должна прикасаться к грунту или лежать на гидроизоляции. Ее обязательно укладывают на специальные подставки. Для этого пригодны как самодельные, так и уже готовые заводские. Одним из их видов являются специальные фиксаторы тарельчатой формы.
Слой раствора до сетки арматуры снизу делают не менее 50 мм, в некоторых случаях, 15–20 см – это зависит от толщины плиты. Собирают каркасы внутри готовой и установленной опалубки так, чтобы и по бокам от ее стенок к прутьям был зазор такой же толщины. Прутья должны полностью покрываться бетоном.
- Последний этап – заливка бетоном. Перед ней нужно проверить устойчивость каркаса: прутья не должны ездить и смещаться в стороны во время заливания бетона.
Изготовление монолитных конструкций не обходится без применения арматуры, которая выступает связующим материалом в любой железобетонной конструкции.
Арматурой для монолитной плиты являются прутки сечением 8-14 миллиметров, толщина фундаментной плиты при этом составляет 150 миллиметров. Таким образом, процент соотношения диаметра прутка к толщине плиты составляет 5%.
Армирование плиты позволяет решить общую концепцию строительства по-настоящему теплых домов. Поперечные и продольные железобетонные плиты перекрытий позволяют надежно защитить от холода чердачные помещения и эксплуатируемые мансарды.
Все армированные фундаментные плиты перекрытия используются, в первую очередь, в перекрытиях общественных и жилых домов, стены которых выполнены из ячеистых бетонных или крупных блоков, а также кирпича. Такие плиты перекрытий применяются для зданий, процент влажности воздуха в которых составляет 60-75%, которые имеют на поверхности стен внутреннюю пароизоляцию. Глубина опирания плит на несущие стены составляет не менее 80 миллиметров.
Необходимо не только для качественного утепления постройки и ускорения процесса строительства, но и для повышения звукоизоляции. Армированные железобетонные плиты имеют небольшой вес, поэтому они снижают нагрузку на стены и фундамент здания, тем самым давая возможность получить дополнительный экономический эффект при возведении дома. Очень важно, что для процедуры армирования пустотных плит перекрытия нет необходимости использовать большую строительную технику, в том числе подъемный кран.
Конструкция получается прочной, она способна без проблем выдержать колоссальные нагрузки, а также воздействие высоких температур на протяжении длительного периода. Для сравнения заметим, что деревянные перекрытия способны выдержать огненное воздействие всего 25 минут, а такие плиты выдерживают час, то есть процент превышения составляет 200 единиц.
Современное строительство, в котором применяют армирование фундаментной плиты, позволяет строить здания любой сложности и любых размеров. Используя монолитные стены, появляется возможность перекрывать те помещения, которые имеют неправильную геометрическую форму стен. Так можно создавать нестандартные по габаритам перекрытия.
Технология: как правильно армировать плиты
Если говорить об основных составляющих данной технологии, то традиционная схема армирования фундаментных плит выглядит так: рабочие стержни снизу плиты, рабочие стержни сверху; арматура, перераспределяющая нагрузку; подставки из катанки. Перед началом армирования важно правильно рассчитать будущую нагрузку и необходимую толщину бетона — этого требует правильная технология. Толщина перекрытия должна рассчитываться из пропорции 1:30. Это означает, что требуемую толщину бетона можно узнать, разделив длину пролета на 30, — так получится оптимальная толщина, процент погрешности — +/- 1%.
Если толщина фундаментной плиты превышает 150 миллиметров, то в таком случае армирование необходимо совершать в два слоя, которые связываются между собой металлической проволокой. Размер ячеек не должен превышать 200х200 миллиметров, но одновременно не должен быть и меньше 150х150 миллиметров.
Если специально уменьшать толщину бетона, то заметно увеличится расход металлопроката, если возрастает толщина, то это ведет к увеличению объемов используемого бетона. Для прочности изделия применяется, как правило, арматура одного диаметра. Дополнительное армирование плиты можно выполнить, используя прутья длиной 400-1500 миллиметров.
Основная часть нагрузки находится на нижних слоях арматуры, сжимающая нагрузка давит на верхние. С этим усилием может легко справиться и бетон. Процесс армирования фундаментной необходимо выполнять на всю длину изделия, стоит применять опалубку, которая является важным этапом в монтаже всей плиты. Для создания опалубки можно использовать обычные деревянные доски 50х150 миллиметров или обычную фанеру.
Очень важно надежно и прочно закрепить стойки опалубки. Этот связано с тем, что вес бетона, который используется в данной операции, может достигать 300 кг/кв.м перекрытия. Единственный элемент, без которого будет действительно сложно обойтись, — это телескопические стойки. Это очень надежный и удобный инструмент. Такая стойка способна выдержать две тонны веса, ведь доска может иметь сучки или микротрещины.
Вернуться к оглавлению
Особенности армирования фундаментных плит
Монолитную плиту, поперечное сечение которой может быть разной, необходимо армировать в два слоя. Первая сетка располагается в нижней части плиты, вторая — должна идти сверху. Сетки должны располагаться строго в середине бетона. Защитный слой, который создается при помощи опалубки, должен быть от 15-20 миллиметров. Арматура и сетка между собой связываются при помощи специальной вязальной проволоки.
В сетке арматура должна будет полностью цельной, не иметь никаких разрывов, иначе процент разрушенных армированных фундаментных плит будет постоянно расти. Если не хватает длины арматуры, то дополнительные прутья нужно подвязывать с нахлестом, который должен равняться 40 диаметрам самой арматуры. Если, например, армируется перекрытие диаметром в 10 миллиметров, то нахлест необходимо сделать в 400 миллиметров. Все стыки должны располагаться строго в шахматном порядке, в разбежку. Края верхней и нижней арматуры можно связывать между собой П-образным усилением.
Так как процент нагрузки на железобетонную плиту передается сверху вниз, то можно сделать следующий вывод: главной рабочей арматурой является именно нижняя, которая испытывает растягивающие нагрузки. Верхняя, в основном, получает нагрузки на сжатие.
При проводимой процедуре армирования нижняя сетка дополнительно прокладывается между несущими опорами строго посередине. При связке верхней сетки необходимо усиление прокладывать над несущими опорами. Требуется дополнительное усиление в местах большого скопления отверстий разного диаметра. Нижняя сетка усиливается между несущими стенами в проеме.
Верхняя сетка, как правило, усиливается над несущими стенами. Армирование монолитных плит перекрытия в тех местах, где они опираются на колонны, требует создания объемных усилий. Плита перекрытия заливается с помощью бетононасоса. При этом в обязательном порядке уплотняется бетон, для этих целей используется глубинный вибратор. Процесс затвердения бетона сопровождается его усадкой, чей процент возрастает по мере высыхания бетона, что приведет к появлению на его поверхности микротрещин. Именно поэтому на протяжении двух-трех дней после совершения заливки бетоном желательно пролить данную конструкцию обычной водой. Бетон лучше увлажнять путем разбрызгивания, а не прямой струей воды.
Строительство высотных и малоэтажных зданий невозможно представить без элементов перекрытия. При устройстве многоэтажных строений в основном используются уже готовые плиты, а при возведении небольших домов на частных участках мастера практикуют самостоятельное изготовление перекрытий. При выполнении такой работы необходимо правильно осуществить армирование монолитной плиты перекрытия.
Особенности конструкций
Бетонная конструкция, усиленная металлическими стержнями, обладает более высокими качественными характеристиками, нежели плита, полностью отлитая из бетона. Кроме того, пруты являются связующими деталями, поэтому создание монолита всегда осуществляется с использованием арматуры.
Усиление цельных плит перекрытия посредством арматуры выполняется при помощи стержней диаметром от 8 мм до 14 мм, учитывая, что толщина такой плиты не будет превышать 15 см. При этом, сечение стержней может варьироваться в зависимости от типа конструкции.
Если было решено приобрести готовые плиты, следует учесть, что существует несколько типов таких элементов:
- Цельные (сплошные);
- Ребристые;
- Пустотелые.
Однако следует понимать, что при укладке любых готовых плит всегда образуются стыки, а это пагубно сказывается на ровности поверхности. Если же изготовить плиту перекрытия собственноручно, о данной неприятности можно забыть.
Плюсы железобетонных элементов перекрытия
Для выполнения кровли или горизонтального перекрытия между этажами используется монолитная плита перекрытия. Межэтажное армирование плит позволяет добиться от готовой конструкции множества положительных качеств, среди которых:
- Качественная шумовая изоляция;
- Хорошая теплоизоляция;
- Небольшое давление на базис;
- Равномерное распределение нагрузки на стены постройки;
- Возможность выдерживать значительную массу.
Помимо достоинств непосредственно плиты перекрытия следует также отметить плюсы технологии выполнения:
- Работу можно выполнить собственноручно, отказавшись от услуг профессиональных подрядчиков;
- Для изготовления плиты не придется нанимать тяжелую строительную технику;
- Возникает возможность построить здание с необычной геометрией, так как опорой для плиты могут служить не только стены, но и колонны.
Основные расчеты и подбор материалов
Для начала следует рассмотреть самый распространенный пример армирования монолитной плиты перекрытия: рабочие пруты в нижней части плиты, рабочие прутья в верхней части элемента, стержни, перераспределяющие нагрузку, катанки и подставки. Естественно, существуют и другие проектные схемы.
Какой бы чертеж не был выбран, необходимо позаботиться о грамотном расчете планируемой нагрузки на бетонную конструкцию. Толщина плиты перекрытия вычисляется исходя из пропорции 1 к 30, следовательно, чтобы рассчитать толщину бетона, следует поделить длину пролета на 30.
Если толщина бетонной конструкции будет превосходить 15 см, придется выполнять двойное армирование. Сетки арматуры должны располагаться одна на другой и связываться специальной проволокой. Минимальный размер ячеи – 15х15 см, максимальный – 20х20 см.
Для того чтобы обеспечить плите хорошую стойкость, лучше всего использовать металлические стержни одинакового диаметра. Дополнительное усиление можно осуществить прутами длинной 0,4-1,5 м. Схема армирования предполагает, что основная нагрузка приходится на нижний ряд стержней, а сжимающая – на верхний ряд. Арматурный каркас для цельной плиты перекрытия необходимо изготавливать на полную длину конструкции, а не на ее часть.
Также не стоит забывать, что требуется использовать опалубку – важный элемент при бетонировании плиты. Для изготовления опалубки можно применять дерево (доски размером 5х15 см) или дешевую фанеру. Главное – надежно зафиксировать опалубочный каркас, так как масса бетонного раствора, применяемого при заливке, может равняться 300 кг на квадратный метр плиты. Наиболее подходящими опорами для такой опалубки считаются телескопические стойки, с которыми очень легко работать. Они обладают высокой несущей способностью (могут выдержать до 2 т), в отличие от деревянных балок, в которых нередко бывают сучки или микроскопические трещины.
Самостоятельное армирование конструкции
Как упоминалось ранее, при выполнении перекрытия особо важным является грамотный расчет армирования. Для создания арматурного каркаса своими руками лучше всего использовать горячекатаные металлические стержни класса А3. Их сечение может равняться от 8 до 14 мм – выбор обуславливается расчетной нагрузкой.
Если осуществляется армирование монолитной плиты перекрытия, СНиП предполагают двухслойный каркас. Обе металлические сетки обязаны размещаться в толще бетона. Минимальная защитная прослойка, создаваемая опалубочным коробом, должна быть равна 1,5 см. Для того, чтобы изготовить сетку, прутья нужно соединить вязальной проволокой. Нельзя забывать, что размер ячеек может быть исключительно 15х15 см или 20х20 см.
Стержни, используемые для выполнения сетки, обязательно должны быть цельными, на них не может быть трещин или разрывов. Если длина прутьев недостаточна, к ним с нахлестом (длина его должна равняться 40 диаметрам используемой арматуры) подвязываются дополнительные стержни. То есть, если в работе применяются пруты D12, то нахлест будет равен 480 мм. Стыки стержней размещаются в шахматном порядке. Края арматуры в двух получившихся сетках соединяются усилением П-образной формы.
Технология изготовления предполагает, что рабочей основой является нижняя металлическая сетка, принимающая нагрузку на растяжение. Что касается верхней части каркаса, то она принимает сжимающие нагрузки.
При расчетах и проектировке обязательно учитываются дополнительные усиления арматуры, однако существуют и стандартные нормы, которые следует учитывать:
- При выполнении нижней арматурной сети усиления укладываются между несущими стержнями в центре;
- При подготовке верхней сетки дополнительные прутья устанавливаются над опорами-основами;
- Усиление понадобится в точках скопления выемок и нагрузок: оно осуществляется посредством отдельных стержней длиной 0,4-2м (выбор длины обуславливается шириной пролетов).
Если выполняется нетрадиционный образец армирования монолитной плиты перекрытия (с колонной), то в точках пересечения металлического каркаса с опорами армирование будет совершенно другим. В местах пересечения создаются особые пространственные усиления.
Готовый каркас перекрытия заливается бетонной смесью при помощи специального приспособления. После укладки раствор утрамбовывается посредством глубинного вибратора. Процесс созревания монолита предполагает его усадку. Чтобы избежать растрескивания плиты, первые 3-4 суток после заливки конструкцию необходимо увлажнять. Бетон наберет мощность через 28 суток.
Видео об армировании монолитной плиты перекрытия:
Для создания надежного перекрытия необходимо правильно сделать армирование, которое обеспечит прочность при нагрузках на изгиб и равномерно распределит давление на фундамент. Монолитные плиты перекрытия будут стоить дешевле, потому что не требуют наличия на участке грузоподъемной техники. Сделать предварительные расчеты для небольших пролетов можно самостоятельно по формулам нормативных документов
Виды перекрытий
В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:
- стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
- монолитное перекрытие.
Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:
- многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
- ребристой – сложный профиль поверхности;
- пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.
Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:
- наличие стыков;
- использование грузоподъемной техники;
- подходят только под стандартные размеры помещений;
- невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.
Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.
Преимущества и недостатки сплошного армированного перекрытия
Железобетонное перекрытие делается так же, как и готовые плиты из 2 материалов:
- железные прутья;
- цементный раствор.
Бетон имеет высокую твердость, но он хрупкий и не выдерживает деформаций, разрушается от ударов. Металл мягче, хорошо переносит деформации на изгиб и кручение. При совмещении этих двух материалов получаются прочные конструкции, переносящие любые нагрузки.
Преимущества:
- отсутствие швов и стыков;
- ровная сплошная поверхность;
- возможность делать перекрытия на любые формы и размеры помещений;
- монтаж и сборка арматуры проводится непосредственно на месте;
- железобетонный монолит упрочняет конструкцию, связывает воедино стены;
- не надо после монтажа заделывать стыки и выравнивать переходы;
- местная большая нагрузка на перекрытие равномерно распределяется на фундамент;
- легко сделать различные отверстия между этажами для лестниц и коммуникационные колодцы.
К недостаткам армирования относится большие трудозатраты по сборке арматурной сетки и длительный процесс высыхания и упрочнения бетона.
Расчет толщины плиты и количества рядов арматуры
Расчет параметров перекрытия должен делаться на основании требований СНиП. Расчетным размерам на прочность добавляется 30%, точнее цифры умножаются на коэффициент запаса прочности 1,3. При расчете учитываются только несущие стены и колонны, стоящие на фундаменте. Перегородки не могут служить опорой.
Толщина перекрытия
Примерный расчет толщины перекрытия относительно величины расстояния между стенами составляет соотношение 1:30 (соответственно толщина плиты и длина пролета). Классический пример из справочной литературы – ширина помещения 6 метров, то есть 6000 мм. Тогда перекрытие должно иметь толщину 200 мм.
Если расстояние между стенами 4 метра, по расчетам можно монтировать плиту 120 мм. На практике такое армирование монолитной плиты перекрытия подойдет только для нежилого чердака, на котором не будет громоздкой мебели. Остальные полы (потолки) желательно делать 150 мм с двумя рядами армированной сетки. Сэкономить можно на втором ряде, установив прут на 8 мм с шагом в 2 раза больше.
При величине пролета более 6 м прогибы и другие нагрузки значительно увеличиваются. Все размеры перекрытия и чертежи должны делать специалисты. Примерные расчеты не могут учесть всех нюансов.
Армирующая сетка
По рекомендации СНиП в жилых зданиях перекрытие должно иметь 2 ряда армирующей сетки. В зависимости от расчетной толщины верхний ряд может иметь меньшее поперечное сечение арматуры и больший размер ячеек сетки. Рекомендуемые специалистами размеры для пролетов 6 м и 4 м со стандартной нагрузкой жилого дома показаны в таблице.
Расчет ведется по максимальному расстоянию между стенами. Над помещениями одного этажа укладывается одинаковая толщина перекрытия, расчет делается по комнате с максимальными размерами. Расчетные значения округляются в большую сторону.
Стыки прутков
Сетка делается из катанки – горячекатаного проката круглого сечения низкоуглеродистой стали 3А. Это означает, что металл имеет высокую пластичность, хорошо будет удерживать бетонное перекрытие при больших стационарных нагрузках и вибрациях от землетрясений, работы тяжелой техники, слабого грунта.
Длины прута может быть недостаточно для создания сплошного перекрытия. Для этого делается стыковка методом наложения. Прокат укладывается рядом на расстоянии 10 диаметров и увязывается проволокой. Для прута толщиной 8 мм двойное соединение составляет 80 мм (8 см). Аналогично для проката Ф12 – стык 48 см. Стыковка прутков смещается, не должна быть на одной линии.
Для соединения можно использовать сварку, проложив шов вдоль. При этом теряется гибкость конструкции.
Монтаж сетки
Прутья сетки увязываются между собой проволокой 1,5–2 мм. Каждое пересечение прочно скручивается. Между сетками расстояние примерно 8 см. Оно обеспечивается нарезанным в размер прутом 8 мм. Увязка должна быть в местах пересечения на нижней сетке.
Под нижней арматурой необходимо оставить зазор для заливки слоя бетона от 2 см. Для этого на опалубку устанавливают пластиковые конические фиксаторы с интервалом в 1 м.
Обвязка и отверстия под вытяжки и лестницы
Для соединения перекрытия со стенами по периметру создается короб – боковая опалубка. Она устанавливается вертикально, служит границей растекания бетона. Вдоль нее проходит обвязка периметра, усиление углов. После застывания плиты этот короб снимается, остается ровный торец.
Опалубка устанавливается на расстоянии 2 см от торцов и продольных прутов после завершения сборки армирующей сетки и обеспечивает расположение металла внутри бетона. Удаленность ее от плоскости стены составляет 15 см для кирпичной кладки и шлакоблока. Газобетон менее прочный, нахлест перекрытия 20 см. Это расстояние на стене до заливки покрывается специальным составом, гасящим вибрацию. Такая прослойка значительно повышает прочность здания.
Аналогичная опалубка ставится в места, где должны оставаться отверстия. В основном это лестницы между этажами, выводы труб, системы вентиляции и проводов коммуникаций. Они закрываться сеткой и заливаться не будут.
Чертеж плиты перекрытия
Для правильной сборки перекрытия делается чертеж. По нему можно рассчитать расход всех материалов, от проволоки для обвязки до количества цемента.
Алгоритм действий:
- 1. Перед тем как составлять чертеж следует произвести замеры всех помещений и наружного периметра дома, если отсутствует проект. Они делаются от оси стены.
- 2. Отмечаются все отверстия, которые не будут заливаться.
- 3. Наносятся контуры всех несущих стен и части промежуточных. Делается подробная схема обвязки, сетки, упрочнения с указанием толщины прутка, мест стыковки и увязки.
- 4. На чертеже указывается размер ячеек и расположение крайнего продольного прута от края заливки.
- 5. Рассчитываются габариты профлиста под нижнюю плоскость плиты.
При создании схемы сетки в большинстве случаев количество ячеек имеет не целое число. Арматуру следует сместить и получить одинаковые уменьшенные размеры ячеек возле стен.
По площади перекрытия рассчитывается количество пластиковых фиксаторов и сколько проката пойдет на вставки между сетками.
Расчет цементного состава производится исходя из толщины перекрытия и его площади.
Арматура сверху и снизу должна быть покрыта раствором толщиной минимум 20 мм. При доступе воздуха на поверхности металла образуется коррозия, и начнется разрушение. При создании перекрытия толще 15 см, с армированием в 2 слоя, больше раствора распределяют вверху.
Чертеж служит и для расчета количества опалубки, опорных колонн и деревянных балок для создания нижней поддерживающей плоскости – платформы под заливку перекрытия.
Поставить на фиксаторы прутья и связать все пересечения проволокой по силам любому застройщику. Для гарантии безопасности расчеты перекрытий и создание проекта дома лучше доверить профессионалам.
Процесс армирования монолитной плиты
После того как будут выполнены все расчеты и подготовлен чертеж, приступают к установке опалубки на всю длину перекрытия. Для нее чаще всего используются доски размерами 50х150 мм, брусья и фанера. Правильность возведения конструкций отслеживают с помощью уровня или нивелира. Следующим этапом является укладывание нижнего ряда арматуры согласно проекту. Все соединения металлического каркаса выполняют в шахматном порядке.
В итоге должно получиться так, чтобы все пространство между армированием и опалубкой было залито бетоном. Для этого сетка укладывается на подставки и скрепляется вязальной проволокой.
Для связывания элементов ни в коем случае нельзя использовать сварку.
На первый слой укладывается второй ряд арматуры. Все элементы располагают на специальные подставки.
Следующим шагом является залитие опалубки сначала жидким, а затем более густым слоем бетона (чаще всего марки М200). Первый слой должен по консистенции напоминать сметану, и с него тщательно убирают пузырьки воздуха движениями лопатой. Чтобы предотвратить растрескивание бетона, его смачивают водой первые 2-3 дня. Когда вся конструкция застынет (должно пройти не менее 30 дней), опалубку убирают.
Совершенствование и развитие сферы индивидуального строительства приводит к появлению новых материалов и способов их применения на стройке. Одно из таких новшеств — это самостоятельное армирование и заливка для перекрытия дома.
Плита перекрытия является одним из самых распространенных железобетонных изделий в строительстве.
Армирование монолитной плиты необходимо проводить строго по технологии. Так как нижний слой арматуру несет на себе основную нагрузку, плита ее не выдержит при неправильном армировании.
Рабочая нагрузка на готовую монолитную плиту для перекрытия направлена сверху вниз. От точки приложения она распределяется равномерно по всей плите. Без правильного армирования такая плита не выдержит нагрузок. Основная нагрузка приходится на нижний слой арматуры. Он работает на растяжение, поэтому должен обладать особой прочностью. Верхняя часть плиты испытывает при этом сжатие, которое бетон и без армирования переносит хорошо.
Монолитные бетонные перекрытия, их армирование можно при большом желании сделать своими руками. Но это потребует больших затрат времени и сил. Перед началом работы необходимо произвести точный расчет изготовления монолитного перекрытия. Такой расчет специалисты делают на компьютере с помощью подключения специального программного обеспечения.
Расчет перекрытия
Правильный и ее армирования имеет ряд преимуществ:
- перекрытие из монолитной плиты будет обладать высокой несущей способностью;
- точный расчет даст оптимальный вариант выбора арматуры, толщины плиты, марки и количества бетона. Все это в совокупности позволяет экономить финансовые средства и время;
- профессиональный расчет дает возможность в качестве опоры монолитного перекрытия использовать не только стены, но также и колонны, расположенные внутри помещения;
- расчет выдаст все необходимые объемы работ и их стоимость;
- можно нестандартной геометрической формы;
- срок службы перекрытия, сооруженного в строгом соответствии с расчетами армирования, практически неограниченный.
Общие правила
Армирование необходимо выполнить в два слоя. Чтобы соединить стержни в сетку, понадобится вязальная проволока в 1,5 мм.
Выполнить профессиональный математический расчет по силам далеко не каждому. Но существуют общие правила сооружения и . Согласно этим правилам толщина плиты должна равняться 1/30 длины перекрываемого пролета. Например: при длине пролета 600 см толщина готового монолитного перекрытия будет равна 20 см. Увеличение толщины приведет только к перерасходу дорогостоящего бетона. Если длина перекрываемых проемов не превышает 7 метров, то можно прибегнуть к стандартному варианту расчета. По такому расчету монолитную плиту следует армировать двумя слоями арматуры. Оба слоя выполняются из арматурных стержней А-500С. Они имеют диаметр 10 мм. Стержни укладываются с шагом примерно 150-200 мм. Соединение прутьев в сетку со стороной квадрата 150-200 мм выполняется вязальной мягкой проволокой диаметром около 1,2 — 3,0 мм. Можно плиту армировать с применением сварной стандартной сетки, имеющейся в продаже.
При определении размеров монолитного сооружения следует учесть величину захвата. Это та часть плиты, которая будет опираться на стену. Если стены кирпичные, то величина захвата должна быть 15 см или немного больше. Для стен из газобетона эта величина составляет 25 и более сантиметров. Арматурные стержни обрезаются так, чтобы их торцы были залиты слоем бетона не менее 25 мм толщиной.
После связывания арматурных сеток необходимо правильно разнести их по высоте. При толщине плиты монолитного перекрытия от 180 до 200 мм длина перекрываемого пролета может достигать 6 метров. В таких плитах расстояние между верхней и нижней сеткой арматуры составляет от 105 до 125 мм. Для соблюдения этого расстояния из обрезков арматуры толщиной 10 мм делаются своеобразные фиксаторы. Верхние и нижние горизонтальные части фиксаторов делаются длиной около 350 мм. Высота вертикальных элементов равна 105-125 мм. Эти фиксаторы можно сгибать с помощью самодельного приспособления. Готовые фиксаторы устанавливаются между верхней и нижней арматурной сеткой с шагом около метра. В зоне опоры плиты на стену это расстояние уменьшается до 400 мм.
Для разведения арматурных сеток по высоте используются фиксаторы, которые устанавливаются в шахматном порядке с шагом в 1м.
Простейший расчет показывает, что при правильном армировании на кв. м монолитного бетонного перекрытия толщиной 20 см требуется примерно 1 куб. м и выше (лучше М350), 36 кг арматуры марки А-500С, имеющей диаметр 10 мм.
Под нижней сеткой для армирования монолитной конструкции должен остаться слой бетона примерно в 25-30 мм или чуть больше. Таким же слоем покрывается верхняя арматурная сетка. Для соблюдения этого размера под пересечения нижних арматурных прутьев подставляются пластиковые фиксаторы с шагом около 1 метра. Эти фиксаторы продаются в магазинах строительных материалов. Их можно заменить деревянными брусочками, прибитыми или прикрученными саморезами к опалубке. Если их не закрепить таким образом, то они могут всплыть при заполнении опалубки бетонной массой. Это общие правила. Но точный расчет может сделать только профессионал.
Сооружение опалубки
Для изготовления монолитной плиты нужно установить опалубку. Делается она из древесины. Под опалубку устанавливаются специальные телескопические стойки на прочных треногах. Стойки следует надежно закрепить. Количество их должно быть такое, чтобы опалубка не прогибалась под весом бетона. Вес его достигает 300-500 кг на кв. м при толщине слоя 200 мм. Располагаются стойки обычно через каждые 120-150 см. При отсутствии специальных стоек их можно заменить стойками из бруса 100х100 мм сечением или кругляка такого же диаметра.
Опалубка должна располагаться строго горизонтально и не иметь щелей между досками.
Низ опалубки составляет слой листового ламинированного материала. Для этого годится ламинированная фанера. Математический расчет рекомендует использовать листы толщиной 18-20 и более миллиметров. К ламинированной поверхности бетон не прилипает. Можно также использовать простую толстую фанеру, окрашенную масляной краской. К ней бетон тоже не прилипает. Такой материал позволяет получить совершенно гладкую и ровную нижнюю поверхность плиты перекрытия. В самом простейшем варианте могут использоваться обыкновенные обработанные доски. Толщина их должна быть 50 мм. К стойкам фанеру или доски прикрепляют шурупами.
Важно проконтролировать абсолютную горизонтальность опалубки с помощью уровня или других доступных средств. Между щитами фанеры или досками не должно оставаться щелей. Можно сверху опалубку застелить полиэтиленовой пленкой, чтобы жидкий бетон не просочился вниз. Пленка также не даст влаге из бетонной массы впитаться в дерево опалубки. Потеря влаги уменьшает прочность бетона. Небрежно смонтированная опалубка приведет к неровностям нижней поверхности монолитной плиты и к дополнительным трудностям при окончательных отделочных работах.
Низ будущей плиты состоит из слоя бетона для изоляции арматуры толщиной около 20 мм. На него через опоры укладывается арматурная сетка. Вся конструкция заливается бетоном марки М200 или выше.
При ширине перекрываемых пролетов более 8 метров перекрытие армируют высокопрочными канатами. Если при этом монолитная плита будет опираться на колонны, то на местах опоры монтируется дополнительное армирование. Опалубка делается на всю длину плиты.
Чтобы при застывании бетон не растрескивался, его необходимо смачивать водой в течении первой недели.
Бетон укладывается на всю площадь перекрытия сразу. Бетонную смесь лучше использовать промышленного приготовления, которая доставляется специальными машинами-миксерами в нужном количестве. Такой бетон лучше самодельного. Он проходит контроль качества, в его состав входят специальные добавки для улучшения свойств.
Уложенный бетон должен хорошо провибрироваться. Лучше всего с этой задачей справится глубинный строительный вибратор. Его можно взять в отделе проката магазина стройматериалов. Вибратор уплотняет бетонную массу, выгоняет из нее воздух и лишнюю воду. После полной укладки всего бетона поверхность будущей плиты заглаживается специальной гладилкой с длинной ручкой. Можно присыпать поверхность тонким слоем сухого цемента.
Схема элементов армирования: опорная арматура; бетон; венец; стержни.
Окружающая температура воздуха при укладке бетона не должна опускаться ниже +5 градусов по шкале Цельсия. При более низких температурах влага внутри бетонной массы может кристаллизоваться. Это приведет к растрескиванию бетона и потере его прочности. Существует присадки, позволяющие заливать бетон при низких температурах, но получившееся изделие будет более низкого качества.
Проектной прочности монолитная плита достигнет в рекомендуемых температурных условиях через четыре полных недели. Первые 2-3 дня во избежание появления трещин на поверхности плиты ее надо периодически смачивать водой. Только таким способом можно достичь необходимой прочности монолита. На не обязательно прекращать строительство на объекте. Можно продолжить возведение стен или выполнение других работ.
И последний совет: если не был сделан на этапе проектирования строительства, за ним лучше обратиться к профессионалам. Не стоит экономить на этом, можно в результате такой экономии остаться в большом проигрыше.
Монолитные бетонные перекрытия, выполненные по расчетам специалистов, будут гарантированно иметь высокое качество. Они будут обладать большой несущей способностью. Профессионально выполненный расчет позволит приобрести нужное количество арматуры и бетона. При наличии колонн в помещении расчет позволит правильно армировать места опоры плиты перекрытия на эти колонны. На глазок это сделать невозможно.
Не нашли ответа в статье? Больше информации