Как армировать монолитную плиту перекрытия: схемы и примеры

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

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%.

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.

Монолитные перекрытия: схема армирования

Схемы армирования могут иметь различия (зависят от вида используемых плит), но принцип армирования для любого способа один и тот же: вся нагрузка идет сверху и равномерно распределяется по всей площади. То есть, верхняя арматура получает сжимающую нагрузку, а основной рабочей является – нижняя, которая также переносит растягивающие нагрузки.

Структура армированного монолитного перекрытия: верхняя и нижняя часть плиты со стержнями, специальные подставки из катанки и армирование, главной задачей которого является перераспределение нагрузки.

Как правило, для соединения арматуры принято использовать один из представленных видов стыков:

Стыки внахлест (не используется сварка, размер профиля составляет – до 40 мм): прямые концы стержней; концы с загибами, а также прямые концы с приваркой.

Различные механические соединения или сварка: (используется сварочное соединение, размер профиля составляет – до 40 мм); применяются разного рода изделия для стыковки (муфты и т.д.)

Используя гнутую арматуру (угол изгиба не более 180 градусов) следует учитывать, что минимальный диаметр загиба должен иметь такие размеры, которые бы не смогли нарушить структуру бетона: разрушение и раскалывание материала как в месте загиба, так и внутри бетона.

Перекрытия можно подразделить на балочные, а также имеющие направленность действия в обе стороны (одно и многопролетные, а также так называемые – неразрезные). Перекрытия называют балочными в том случае если усилие, действующее в одном направлении, имеет незначительные показатели, в отличии от усилия, действующего в обратном направлении. К таким перекрытиям относятся: плоские прямоугольной формы плиты, опертые с двух сторон и имеющие равномерную нагрузку, а также изделия, которые защемлены с нескольких сторон при соотношении пролетов, которые имеют значения размеров больше определенного.

К перекрытиям действие которых основывается на работе в обоих направлениях относятся имеющие разнообразную форму плиты (кольцевые, с прямоугольной, круглой формой), а также плиты без балочных перекрытий опертые на точки.

Для того чтобы армировать монолитные перекрытия, как правило используются: вязанная арматура, а также специально предназначенные сварные сетки (стандартный вариант). Вязанная арматура, а именно диаметр ее прута составляет не мене 6 мм, сварной – не менее 3 мм. В тех случаях, когда толщина плиты составляет меньше чем 15 см, необходимые значения расстояния между стержнями (их осями) как внизу, так и над опорой должны составлять не больше 20 см. Если же толщина больше чем 15 см – следует учесть, что расстояние должно быть не больше чем 40 см.

При выборе материала для армированного монолитного перекрытия следует обратить внимание на то, что плиты могут значительно различаться по своей структуре. Наиболее популярными на сегодняшний день являются пустотные плиты, основными их достоинствами являются: легкий вес и удобство транспортировки и монтажа

Заметим, что пустоты данного материала могут быть самой разнообразной формы: вертикальные, а также в форме овала или круга. Изготавливаются такие плиты из тяжелого бетона (класс: В15 и В20). Для продольной арматуры используется сталь (маркировка АIIIв).

Благодаря широкому разнообразию плит и их характеристикам можно подобрать необходимый материал для качественного армированного монолитного перекрытия с учетом всех нюансов: назначения, климатических условий, а также природных особенностей местности в котором и будет возведено строение.

Правила армирования плитного фундамента

Основные требования для монолитной плиты приведены в 52-101-2003. В них есть рекомендации по расположению и вязке арматурных сеток, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.

Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.

Схемы армирования

В рекомендациях СП 63.13330 для ж/б конструкций имеется специальный раздел по изготовлению основных несущих конструкций (10.4). В частности, для плитного фундамента указаны требования:

  • арматуру укладывают в двух направлениях (сетка с ячейкой 30 х 30 см максимум), соединяют методом вязки проволокой либо сваркой;
  • сетки располагают, как можно ближе к верхней и нижней граням с учетом защитного слоя 3 см;
  • П-образными хомутами стержни сеток перевязывают между собой по торцам;
  • в местах установки монолитных стен и колонн производится выпуск вертикальных стержней либо анкеровка крючками для усиления плиты;
  • под несущими стенами шаг ячейки уменьшается по сравнению с остальной частью плиты;
  • допускается разряжение ячейки сетки в центральной части до минимально допустимого процента армирования (0,3%).

Правильно расположить сетки можно с учетом боковых защитных слоев (минимум 4 см между прутком и опалубкой), расположения узлов ввода коммуникаций (актуально для незаглубленных плит).

На практике, для малоэтажных коттеджей используется схема:

  • сетка из 8 мм арматуры в верхнем слое;
  • аналогичная сетка в нижнем слое;
  • усиление ребер УШП или гладкой плиты (толщина 30 см и более) каркасами по периметру из 10 – 14 мм стержней периодического сечения.

Это обусловлено отсутствием сил пучения при использовании теплой отмостки, кольцевого дренажа вокруг фундамента, заменой грунта нерудными материалами на глубину от 40 см. Рекомендуемый размер ячейки в разряженной части не больше 1,5 от толщины плиты, под стенами 10 х 10 – 20 х 20 см. В отсутствие подбетонки нижний защитный слой увеличивается до 5 – 7 см.

Проемы

В незаглубленных плитах невозможно обойтись без проемов в монолитной конструкции для ввода инженерных систем. Данный вопрос весьма слабо описан в специальной литературе. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на руководство по проектированию ж/б зданий:

  • вырезание отверстий в сварных сетках с загибом стержней вверх;
  • окаймление проемов больше 30 см диагонально расположенными к ячейкам сетки прутками 10 – 14 мм;
  • не требуется усиление периметра отверстий меньше 15 см.

В плитах глубокого заложения узлы ввода коммуникаций отсутствуют по умолчанию. Для повышения ремонтопригодности инженерных систем канализацию и водопровод запускают через стены подвала.

Сопряжение плита/лента

Правильно смонтировать прутки арматуры в опалубке заглубленного плитного фундамента с подвалом можно с учетом условий:

  • стены на заглубленной плите запрещено размещать вплотную к ее краям, минимальный отступ по периметру равен толщине ленты фундамента (от 10 до 40 см);
  • схема анкеровки узла сопряжения ленты и монолитной стены подвала имеет несколько вариантов.

Выпуски арматуры в плите под стены.

Например, из плиты можно выпустить вверх П-образный хомут, расстояние между стержнями которого соответствует размеру каркаса ленты, чтобы связать впоследствии две этих конструкции. Кроме того, можно привязать к нижней и верхней сетке плиты изогнутые под прямым углом прутки, выпустить их на 40 – 60 см наружу аналогично предыдущему варианту.

Если в проекте отсутствует жесткая связь ленты и стены с плитой глубокого залегания, в этих местах сетки усиливаются П-образными хомутами во избежание продавливания.

Технические характеристики изделий с обозначением ПБ

Панели перекрытия, маркируемые ПБ, изготавливаются по безопалубочной технологии путем разрезки бетонного массива на конвейере.

Особенность – повышенные технические характеристики:

  • способность эффективно поглощать внешние шумы;
  • идеальный внешний вид рабочей поверхности;
  • стойкость к воздействию механических усилий;
  • устойчивость к влиянию ударных нагрузок;
  • высокий запас прочности;
  • расширенный температурный диапазон использования;
  • незначительный вес за счет продольных полостей;
  • улучшенные теплоизоляционные параметры;
  • влагостойкость, затрудняющая коррозию арматурных прутков;
  • возможность получения продукции различных геометрических размеров;
  • наличие, если требуется, наклонного среза торцевой плоскости.

Пути создания сетки

Специалист работает с арматурой, а именно ее креплением путем сварки или вязки.

Сварка деталей

Если каркас из арматуры достаточно высокий, то для придания ему жесткости делается выбор в пользу сварки.

Еще одним способом конструирования армирующего материала является сварка. Ее популярность объясняется повышенными прочностными качествами, которые положительно сказываются на свойствах железобетона.

Наиболее часто применяется электродуговая сварка. Ее простота и качество являются главными особенностями материала. Сварка может проводиться внахлест под углом или на одной прямой путем соединения двух стержней. Первый способ не требует особого контроля. А второй необходимо контролировать для достижения нужной прочности. Преимущества сварки:

  • соединение внахлест необязательно;
  • поперечное сечение соединений уменьшается;
  • каркас обладает высокой жесткостью.

Это список не исчерпывающий. Стыки стержней необходимо зачистить перед началом работ. Поверхность должна быть обязательно ровной или обработанной для сварки конкретного типа сечения прутьев. На практике часто применяется оборудование, контролирующее горизонтальное и вертикальное расположение стержней.

Контроль за качеством работы должен проводиться на всех этапах и при любом виде работ. Нельзя не упомянуть предварительное сваривание для проверки материала. Данная процедура осуществляется путем сваривания нескольких прутьев и их проверки на прочность.

Связка

Этот способ применяется чаще. Это объясняется небольшими финансовыми затратами. В то же время соединительные качества от этого ухудшаются. Однако это не мешает связке быть популярной. Связка происходит отдельно от установленной опалубки. Связка должна проделываться на ровной поверхности во избежание смещений. Для соблюдения ровности применяются прокладочные и ограничительные материалы. Их устанавливают в процессе соединения прутьев.

Крепление должно производиться тщательно и аккуратно, поскольку исправить неточности крайне сложно. Это возможно лишь путем разбора секции арматуры и повторной связки. Вязка может производиться различными материалами. Наиболее распространенным среди них является мягкая, но в то же время прочная металлическая проволока. Кроме того, возможно применение пружинных креплений. Благодаря им крепление происходит быстрее.

Ошибки и сложности, их последствия

Расчет монолитной плиты, практически никто не делает самостоятельно, он выполняется при проектировании дома с применением программного комплекса. Это вызвано тем, что расчет является довольно сложным даже для многих инженеров, а ошибки, допущенные в ходе выполнения расчетов, имеют высокую цену, а порой становятся катастрофическими для всего здания.

Наиболее часто ошибки допускаются в следующих случаях:

  1. Неправильно принята схема расчета балки и ошибки в определении опор.
  2. Неточные замеры фактического пролета.
  3. Неправильно рассчитана толщина монолитной плиты с превышением соотношения 1/30.
  4. Нарушения расчетов по изгибающим моментам.
  5. Неправильно определены показатели по армокаркасу.

Материалы

Армирование – это усиление бетонного блока изнутри при помощи различных материалов. Могут использоваться прутки или волокна, которые при растяжении блока не позволяют ему растрескиваться.

На практике материалы армирования можно разделить на 3 группы:

  1. металлические прутья,
  2. композитная арматура,
  3. фибра.

Стальные прутки

Норма длины стального прутка для усиления бетонных конструкций — 11,75 м. Арматура может иметь различный диаметр и марку. В зависимости от маркировки прутки в усиливающий каркас соединяются свариванием или вяжутся проволокой.

В массе бетона соединение стальных стержней с раствором достаточно прочное благодаря рифлению на прутке. Стальной остов внутри монолита перераспределяет нагрузки и сдерживает бетон от растрескивания, поскольку металл имеет большее сопротивление на разрыв. При этом бетон в свою очередь защищает металл от коррозии.

Композитный материал

Такая арматура имеет довольно широкий спектр исходных материалов, увеличивающийся почти ежегодно. К настоящему моменту более или менее используются стеклопластиковые и базальтопластиковые прутки со спиральной накруткой, имитирующей периодичность профиля стальной армации.

Кроме того, на строительном рынке представлена полиэтиленрефталатовая и углеводородная арматура, не получившая пока широкой популярности. Неоспоримым достоинством композита является низкий вес. Но при устройстве фундаментов или подпорных стен данное преимущество имеет мало значения, а вот прочностные характеристики выступают очень важны.


Композитная арматура, как правило, используется в горизонтальных элементах строения, имеющих опору на грунт

Фиброволокно

Мелкодисперсный материал (фибра) добавляется в раствор на этапе замешивания. При этом само волокно может иметь различный диаметр и длину.

Изготавливают фибру из волокна на основе:

  • стали,
  • стекла,
  • полипропиленовых соединений,
  • базальта.

Фиброволокно для усиления прочности бетона на разрыв

Разновидности схем армирования

Армирование монолитной плиты перекрытия может происходить по нескольким схемам, в зависимости от типа плиты, однако все они сводятся к тому, что плита должна выдерживать нагрузку, которая поступает сверху и равномерно распределяется вниз по всему периметру плиты. Именно поэтому необходимо делать два пояса арматуры, нижний из которых будет являться основным, а верхний выдерживать нагрузку на сжимание.

Стандартная схема армирования плиты имеет следующие составляющие:

  • Рабочие стержни в нижней части плиты.
  • Рабочие стержни в верхней части плиты.
  • Армирование, которое перераспределяет нагрузку.
  • Подставки из катанки.

Как правило, при соединении арматуры используют один из двух способов:

  • Без сварки внахлестку.
  • Механическим и сварным соединением.

Следует отметить, что наиболее часто используют плиты, которые частично или полностью опираются на опору, например по углам или защемляются по одной кромке.

Армирование стендовых пустотных панелей марки ПБ

Эти панели выпускаются по безопалубочной технологии на основании большого числа серий и рабочих чертежей, поэтому армирование фактически индивидуально для каждого производителя, но можно выделить и ряд общих черт:

  1. Стендовые плиты перекрытия ПБ производятся из бетона высоких марок прочности М-400 и выше. С одной стороны это приводит к удорожанию стоимости материалов, с другой, позволяет избежать использования дополнительных сеток и вкладышей для сопротивления незапланированным нагрузкам.
  2. Используется преднапряжение независимо от длины панели.

Как правило, применяются 2 вида металлических изделий для армирования: проволока ВР-II диаметром 5 мм, либо канаты 12к7, 9к7. Верхняя нерабочая поверхность усиливается слабо – от 2-х до 6 прутков в зависимости от марки арматуры и необходимой прочности. Нижняя рабочая грань плиты армируется либо пучками проволоки из 1-5 струн, либо отдельными канатами. Количество струн и пучков определяет марку прочности панели.

У этого способа имеется существенный недостаток. Преднапряженные панели очень чувствительны к попыткам их разрезать, либо вырубить отверстие. Струны при таких воздействиях могут сорваться в своем напряжении, что значительно ослабляет плиту. Это явление известно как «прострел струн». Следуют быть чрезвычайно осторожным при проведении каких-либо манипуляций со стендовыми плитами.

Если Вы хотите получить больше информации по отличию панелей ПК и ПБ, а также нагрузкам и прогибам, рекомендуем посмотреть нашу статью Пустотные плиты перекрытий.

Армирование плитного фундамента

Армирование плиты

Армировать монолитную железобетонную плиту рекомендуется в зависимости от предполагаемой нагрузки, так как в некоторых местах она может быть значительной, например, под несущими стенами, колоннами или в углах.

Схема армирования

Укладка арматуры выполняется в зависимости от толщины плиты. Если этот параметр не превышает 15 см, то армирование проводится в один слой. В противном случае усиливать монолитную плиту нужно посредством каркаса.

Каркас представляет собой сетку с ячейками, одинаковыми во всех направлениях. Причем для легких построек расстояние между прутками может составлять до 40 см, при возведении стен из кирпича или бетона расстояние уменьшается до 20 см.

В целом регламентируемый размер ячеек не должен превышать толщину плиты больше, чем в 1,5 раза.

В зонах продавливания, то есть под несущими стенами, размер ячейки уменьшается в 2 раза. Это делает каркас и основание более прочным и надежным.

Расчет диаметра арматуры

Диаметр арматурных прутьев, которые используются для усиления фундаментной плиты, является очень важным параметром. Поэтому необходимо предварительно определить сечение прутьев арматуры.

Чтобы определить минимальный диаметр арматурных прутьев, следует воспользоваться определенной методикой:

  • Рассчитывают сечение плиты, для этого длину умножают на высоту. Для примера можно взять 6 и 0,3 метра: 6*0,3=1,8.
  • Вычисляют допустимую площадь сечения прута, для этого сечение плиты делят на минимальный процент армирования (согласно регламентируемым документам этот параметр равен 0,15%): 1,8:0,15=27.
  • Определяют площадь арматуры в одном ряду:27:2=13,5.
  • Вычисляют минимальное сечение, зная длину плиты и шаг между прутьями: 13,5:31=0,43.

Расчет диаметра прутьев

Узнать диаметр прутка по соответствующему сечению можно в ГОСТ 5781.

В целом опытные строители рекомендуют использовать следующие показатели: при длине основания менее 3 метров, можно использовать прутья диаметром 10 мм. В противном случае следует брать более толстые элементы, до 12 мм. Чаще всего строители используют арматурные прутья сечением 12-16 мм. Кроме того существует ограничение диаметра арматуры: он не может быть более 4 см.

Расчет количества арматуры

Количество требуемой арматуры рассчитывается по достаточно простой схеме. К примеру, армирование будет выполняться для плиты размером 8*8 м.

Количество арматуры

Принимая во внимание стандартный размер ячеек 0,2 м, определяют количество прутьев: 8:0,2=40. К этой цифре необходимо добавить еще один прут, в результате получается 41 пруток

Для получения сетки необходимы и перпендикулярные штыри, следовательно, полученный результат увеличивают вдвое: 41*2=82. Учитывая, что каркас состоит, как минимум, из двух слоев, удваиваем и это значение: 82*2=164. Таким образом, для армирования плиты 8*8 метров понадобится 164 прута. Однако в большинстве случаев арматурные прутья имеют стандартную длину, которая равна 6 метрам. Значит, необходимо вычислить общий метраж арматуры: 164*6=984 м. Количество вертикальных соединительных прутьев вычисляется аналогичным способом

Если учесть, что соединение выполняется в местах пересечения горизонтальных элементов, то можно получить следующее: 41*41=1681. Теперь следует определить длину соединительных стержней. Зная, что высота монолитной плиты составляет 20 см, а расстояние от каркаса до верхней и нижней части основания должно быть не меньше 5 см, определяют длину стержня: 20-5-5=10 см. Теперь можно определить общий метраж соединительных стержней: 1681*0,1=168,1 м. Суммируем все данные и получаем результат: 984+168,1=1152,1 м.

Если в магазине материал продают по весу, то можно определить и этот параметр. Средняя масса одного погонного метра прута составляет 0,66 кг. Следовательно, общий вес арматуры будет таким: 1152,1*0,66=760 кг.

Дополнительно о правилах выбора и расчета арматуры.

Основные правила армирования

Армирование необходимо выполнять по всем требованиям технологического процесса, иначе это может быть чревато негативными последствиями. Среди них:

Использовать сетку (состоящую из высокопрочного каната) необходимо лишь, в случае если плита имеет длину свыше 8 м и применяется для перекрытия пролетов.
Для качественного армирования применяют обычную сетку из арматуры диаметром свыше 6 мм, при этом очень важно, чтобы расстояние между прутами не превышало 60 см.
Очень важно помнить, что толщина перекрытия напрямую зависит от его ширины. То есть оно имеет соотношение 1:30

При меньшем соотношении, армирование необходимо, и наоборот, при большем, армирование не имеет смысла.
Если плита будет иметь толщину около 15 см, то можно ограничиться всего лишь одним поясом арматурной сетки. Если же толщина превышает 15 см, то необходимо выполнить два слоя арматурной сетки, сверху и снизу.
Заливать арматуру необходимо жидким бетоном, который имеет марку не ниже М200, поскольку другие марки не позволят создать прочную конструкцию.
При армировании плиты очень важно усиливать плиту в нескольких местах, особенно в тех, на которые припадает наибольшая нагрузка, например в середине плиты, в местах касания к опорам.
Чтобы выполнить качественное армирование нужно выполнить все необходимые технологические расчеты. При необходимости применяют дополнительное армирование в некоторых местах.
Опалубка должна устанавливаться на всю длину и ширину плиты.

Как избежать ошибок при создании армирующего каркаса

Ошибки могут совершаться на любом этапе строительства, армирование фундамента не является в этом случае исключением. Даже малейшие недочеты могут способствовать разрушению плитного основания или усложнить процесс бетонирования. Следовательно, необходимо подробнее узнать, какие ошибки совершаются на этапе армирования, чтобы полностью избежать их или свести к минимуму.

  • Самой главной ошибкой при армировании фундаментной плиты можно назвать неправильные расчеты предполагаемой нагрузки на фундамент или их отсутствие. Ведь на основании этих данных выбираются размеры арматурных прутьев, определяется схема расположения арматуры.
  • Прутья арматуры соединяются встык. Такой метод не может гарантировать прочности конструкции, поэтому рекомендуется соединять элементы внахлест, длина должна быть не меньше 15 диаметров.
  • В процессе укладки армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к почве или воткнуты в нее. В результате пучения или подвижек грунта происходит врезание арматуры в грунт, что приводит к образованию коррозии на прутьях. Это явление снижает прочность каркаса и всего основания.
  • Несоблюдение правил расположения прутков также может стать причиной разрушения плиты. Рекомендуемое расстояние между прутьями должно быть не более 40 см, а в некоторых ситуациях этот параметр снижается до 20 см.
  • Если торцы арматуры не имеют защитного покрытия, то под воздействием влаги из бетонного раствора может образоваться коррозия элементов.
  • Большое значение имеет правильное армирование под несущими стенами и в углах строения.
  • Установка каркаса проводится не на фиксаторы, а на деревянные бруски или другие нестандартные элементы. Они не только нарушают целостность бетона, но и способствуют проникновения влаги к металлическим элементам.

Армирование фундаментной плиты

Армирование фундаментной плиты — это очень ответственный и сложный этап. Но при соблюдении правил и точном выполнении расчетов можно самостоятельно осуществить этот процесс.

Преимущества армирования плиты перекрытия

Армирование повышает способность конструктивного элемента воспринимать нагрузки, выдерживая деформации больше расчётных значений. Суммарная нагрузка на квадратный метр перекрытия , учитывая временную и постоянную, составляет 400-450 кг.

Перекрытие работает на излом . При этом верхняя часть плиты перекрытия сжата, а нижняя, наоборот, растянута. Бетон легко переносит сжимающие деформации, нагрузку на растяжение принимает металлическая арматура .

Важно!

Без армирующего каркаса в нижней части плиты происходит разрушение конструкции.

Технология заливки армированных монолитных плит не требует использования строительных машин при монтаже, перевозке. Все работы производятся на месте строительства, подходят для самостоятельного выполнения.

В частном доме с длиной пролёта до 6 м и опиранием плиты на стены по контуру рекомендованным считается размер ячейки сетки 20 х 20 см. Диаметр сечения нижней сетки принимают 12 мм, верхней сетки –10 мм.