Дополнительное армирование плит перекрытий

Данная статья появилась благодаря Евгению Н. В рамках консультации он прислал мне целую группу вопросов по конструированию железобетона, отвечаю на них в этой статье.

Технология и устройство фундамента монолитная плита

Чтобы понять, в чем главная особенность технологии устройства монолитных плитных вариантов, необходимо различать, в чем основное отличие монолитной плиты фундамента отленточных типов фундаментных систем. Обе схемы преимущественно используются при устройстве опоры тяжелых коробок зданий, но условия работы монолитной плиты и бетонной ленты существенно отличаются:

  • Устройство монолитной плиты предусматривает наличие подготовленной поверхности грунта на всем пятне фундамента, тогда как лента требует очень хорошей несущей способности опорной части грунта только по периметру здания и под внутренними капитальными стенами;
  • Давление на грунт монолитного фундамента на порядок меньше, чем у ленточной схемы. Здание можно строить на слабых грунтах. При правильном расчете и соблюдении технологии плита с коробкой здания не должна тонуть или давать крен, но в остойчивости такое устройство плитного фундамента явно уступает бетонной ленте;
  • В жесткость ленточного фундамента основной вклад вносят слои твердого и прочного грунта с небольшим довеском за счет коробчатого устройства ленты. В монолитной схеме весь объем устойчивости и прочности решается за счет только бетонного тела плиты.

Важно! Но при высокой стоимости работ по устройству у монолитной плиты практически нет альтернативы для возведения зданий на слабых грунтах большой толщины. Реальную конкуренцию монолитной плите могут составить только забивные железобетонные сваи.

Технология монолитного перекрытия: армирование

Скажем прямо – работа нудная, но не сложная. По сути, на этом этапе решения вопроса, как сделать монолитное перекрытие своими руками, понадобится связать из арматуры и проволоки объемный каркас высотой 150мм. Мало того, его еще нужно будет правильно распределить внутри опалубки и позиционировать по высоте – он должен расположиться внутри бетона, а не по самому его краю. Если говорить о других тонкостях выполнения этой работы, то дополнительно здесь можно выделить следующие моменты.

Технология монолитного перекрытия: армирование

А во всем остальном вязка арматуры является довольно простым процессом, в котором еще одним немаловажным моментом, обеспечивающим удобство в работе, является последовательность действий. Выглядит она следующим образом – сначала вяжется плоский каркас из арматуры по всей поверхности перекрытий. Потом он приподнимается сантиметра на два над опалубкой, после чего к нему привязываются короткие кусочки арматуры, которые в некотором роде можно назвать стойками. Дальше к этим стойкам крепится второй ярус каркаса, который можно увязать секциями заранее. В общем-то, все – как видите, ничего сложного здесь нет, и с этой работой реально справиться своими руками.

Типы монолитных перекрытий

Балки и ригели, элементы балочного перекрытия, становятся одним целым с монолитной конструкцией.

Выделяют балочные и безбалочные системы плит. Балочный тип характеризуется наличием ригелей, которые располагаются либо поперек строения, либо крест-накрест. не имеет выступающих ребер. Как показывает практика, целесообразней всего применять поперечное расположение ригелей. Но все-таки окончательный вариант зависит от назначения возводимого монолитного перекрытия, направлением в помещениях технологических потоков, характером размещения нагрузок, методом устройства жесткости каркаса, можно разместить крупногабаритное оборудование на ригелях конструкции непосредственно, на отдельный ригель нагрузка снижается. При устройстве монолитной конструкции балки и ригели становятся одним целым с плитами.

У безбалочного типа монолитного перекрытия отсутствуют выступающие ребра ригелей. Вместо них выступают участки плит 0,2-0,3 от места, где находится пролет. Им отведена роль плитных плоских ригелей, которые работают между колоннами в пролет по схеме балок. Из-за этого исключается устройство отверстий и проемов в участках междуколонных плит монолитного перекрытия, в этом качестве может применяться срединная часть монолитной плиты. Принимаются монолитные конструкции толщиной, которая примерно равна 1/32 самого большого пролета, и если пролет не превышает 6 м, проще изготавливать плиты монолитного перекрытия плоскими.

Читайте также:  Как выбрать между скатной и плоской кровлей?

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

В строительстве самым распространенным изделием из железобетона считается плита перекрытия.

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

Для придания такой конструкции крепкой основы выполняют армирование монолитной плиты перекрытия – в этом случае арматуру протягивают, выдерживая специально подобранные размеры (они зависят от перекрываемой площади).

Армирование в данном случае позволяет создать прочную и качественную поверхность, обладающую рядом преимуществ:

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ
  • для таких операций не требуется громоздкая строительная техника, в частности – подъемный кран;
  • таким образом могут создаваться даже нестандартные по размерам перекрытия;
  • конструкция получается очень прочной, способна выдерживать колоссальные напряжения и длительное воздействие огня (для сравнения – перекрытие из дерева способно выдержать огневое воздействие только 25 минут, а монолитное выдерживает более часа).

Основные правила армирования плиты перекрытия

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

Понятно, что армирование плитыперекрытия должно осуществляться в соответствии с определенными технологическими требованиями. Всего таких требований несколько, о них и пойдет речь далее:

  1. Напряженная сетка, состоящая из высокопрочных канатов, используется для армирования плит, перекрывающих пролеты и имеющих длину более 8 метров;
  2. Чаще всего для армирования используют стандартные сварные сетки из прутьев диаметром более 6 мм (в основном, от 8 до 14 мм). Расстояние между такими прутьями не должно быть более 60 см;Подготовленная под заливку бетона армировка
  3. Толщина плиты зависит от ширины перекрытия как 1:30. Армирование прутьями выполняется в том случае, если это соотношение меньше;
  4. Толщина плиты менее 15 см позволяет ограничиться однослойным армированием, а большая толщина потребует создания двух слоев (одного – снизу, а другого – сверху);
  5. Для заливки арматуры следует использовать жидкий бетон марки не ниже М200 – другие материалы не смогут обеспечить требуемой прочности;
  6. Обязательно выполняется так называемая схема армирования монолитного перекрытия. Она предусматривает дополнительное усиление в некоторых местах. Так, усилению подлежат: середина плиты, места касания с опорами, места скопления нагрузок и места соприкосновения с отверстиями;
  7. Без точного технологического расчета самостоятельное выполнение армирования невозможно. При необходимости выполнять дополнительное армирование, использую отдельные прутья, длина которых находится в диапазоне от 400 до 1500 мм (эта величина зависит от длины пролета и ожидаемой нагрузки);
  8. Дополнительное армирование часто применяется только для отверстий, а основное – выполняется всплошную. В то же время опалубку необходимо выполнять во всю длину.
Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

Этапы выполнения работ по армированию

Самым важным этапом считается установка опалубки. Для этого можно использовать и древесину, главное – чтобы стойки опалубки закреплялись надежно и прочно. Ведь вес бетона, используемого при проведении такой операции, как армирование монолитного перекрытия, может достигать трехсот килограмм на один квадратный метр перекрытия.

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

Опалубка включает в себя и защитный слой арматуры, состоящей из прутьев не менее 20 мм в диаметре. Под сетку в опалубке следует уложить специальные опоры. После того, как получившаяся конструкция будет залита бетоном, следует технологическое время выдержки – около четырех недель.

Конструкция считается готовой после полного высыхания. Только после этого ее можно подвергать в полной мере тем нагрузкам, которые использовались в расчетах.

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

Составляющие монолитной плиты перекрытия

Если говорить подробнее о составляющих, то стандартная схема армирования плиты перекрытия выглядит следующим образом:

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ
  • рабочие стержни в нижней части плиты;
  • рабочие стержни в верхней части;
  • армировка, перераспределяющая нагрузку;
  • подставки из катанки.

Используемые схемы могут иметь и существенные отличия, поэтому профессиональная консультация не помешает, так как иногда сложно бывает самостоятельно рассчитать планируемую нагрузку. Впрочем, вы можете руководствоваться и общими принципами, ведь железобетонные конструкции работают одинаково.

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

Как правило, нагрузка на такие изделия осуществляется сверху вниз, а затем она равномерно распределяется по всей площади перекрытия.

Соответственно, основная часть нагрузки приходится на арматуру, расположенную снизу – сверху плита испытывает нагрузки на сжатие (они хорошо переносятся и просто бетоном, без дополнительного упрочнения).

Армирование монолитной плиты перекрытия — схема и этапы работ

А вот нижняя часть из-за нагрузок на растяжение как раз и нуждается в специальном усилении.

Читайте также:  Расчет арочного навеса из профильной трубы

Благо, монолитное армирование железобетонных изделий способно качественно и относительно быстро решить такую проблему. Преимущества этого способа еще и в том, что дополнительно армировать можно как готовые плиты перекрытия, так и монолитные перекрытия, создаваемые на месте.

Устройство отбортовки плиты перекрытия

По завершении устройства опалубочной фанеры на перекрытии, начинают устройство бортов по периметру палубы. Отбортовка бывает как заводского изготовления со своими крепежными деталями и нюансами, но чаще кустарного. Кустарную отбортовку изготавливают непосредственно на стройплощадке, перед устройством первого перекрытия объекта.

Крепление для дополнительных стоек

Состоит отбортовка либо из цельной доски, либо полосок фанеры нарезанной вдоль длины листа и шириной равной толщине перекрытия, плюс 2-5 см. Отбортовка крепится по длине на раскосы фанеры либо доски длиной 20-30 см при толщине перекрытия 20 см.

Последний этап устройства палубы — это монтаж дополнительных опорных стоек между основными несущими, ставятся они, как правило, в метре друг от друга, точное расстояние всегда можно посмотреть в каталогах производителей. Крепятся к ригелю специальными замками защелками, обычно без треног. Этот этап монтажа палубы производят в любой момент после работы геодезистов по доведению ее до проектной отметки.

В конвейерном цикле работ, любой из описанных этапов может начинаться параллельно с другим, и часто случается, что на одном краю перекрытия работы еще не начались, а на другом уже идет армирование. Организация этих этапов работ в нужной последовательности и является задачей бригадира монолитной бригады и ИТР на объекте, успешное и грамотное решение которой, решающим образом влияет на то как быстро опалубка монолитной плиты будет смонтирована и  на успех всего хода строительства в целом.

Выполнение расчетов нагрузочной способности

Все нагрузки, которые действуют на монолитный железобетон во время эксплуатации, делятся на следующие разновидности:

  • постоянно действующие усилия. К ним относятся нагрузки, которые создаются весом коробки строения, массой находящихся внутри здания перегородок, а также конструкцией кровли;
  • нагрузки переменного характера. Их величина определяется весом инженерных сетей, массой отделочных элементов, мебели. От количества людей внутри строения также зависит величина временных нагрузок.

Нагрузочная способность монолитных плит зависит от толщины железобетонного массива. Для обеспечения требуемого запаса прочности плиты при нагрузке 500 кг на 1 кв. м необходимо выдержать толщину железобетонного массива, равную 0,2 м. Величина нагрузки плиты перекрытия, определяется на основании специальных расчетов. Важно учитывать условия эксплуатации плит, чтобы не допустить их растрескивания.

Как и все, что касается строительства, монолитное перекрытие начинается с проекта

Выполнение расчетов нагрузочной способности

На точность прочностных расчетов влияют следующие факторы:

  • размер расчетных усилий, действующих на единицу площади перекрытия;
  • маркировка используемого бетонного раствора;
  • толщина формируемой плиты из армированного бетона;
  • длина и ширина конструкции, перекрывающей пространство между этажами.

На основании расчетов определяется размер сечения арматуры, которая демпфирует изгибающие моменты и усилия растяжения. Без специальной инженерной подготовки самостоятельное выполнение расчетов проблематично. Поручите расчетные операции профессиональным строителям или выполните вычисления в онлайн-режиме с помощью специального калькулятора, размещенного на профессиональных сайтах.

Особенности проведения работ

Стоит отметить, что заливка монолитного перекрытия считается не самым простым и дешевым в реализации вариантом, однако в итоге удается получить конструкцию, которая отличается универсальностью, а также прочностью. Это делает монолитное железобетонное перекрытие наиболее популярным среди остальных.

Если монтаж производится своими руками, то для опалубки используется влагостойкая фанера, толщина которой не должна оказаться меньше 2 сантиметров. Что касается досок для опалубки, то этот параметр не должен оказаться меньше 2,5 см.

При возведении постройки в ряде случаев есть необходимость устраивать укрепляющий элемент, который называют поясом. В этом случае армированная бетонная лента проходит по периметру постройки и выступает в качестве опоры для конструкции.

Для того чтобы приподнять сетку в процессе формирования армирующего слоя, применяются специальные подставки, выполненные из пластика. Второй слой сетки следует выкладывать на таком же расстоянии от верхней плоскости будущей конструкции. Для крепления двух слоев сеток на нужном расстоянии необходимо подготовить специальные подставки, которые выполняются из арматурных прутьев. Все слои сетки и элементы должны быть связаны между собой проволокой.

Читайте также:  Как правильно делать вырезы в стропилах каркасного дома?

Важно не только армирование монолитного перекрытия для получения надежной конструкции, но и увлажнение после заливки, которое производится в течение недели. Затем постоянное увлажнение уже требоваться не будет. Однако контролировать высыхание поверхности все же необходимо.

Каркас из арматуры

Арматура по опалубке укладывается таким образом, чтобы между ей и опалубкой остался зазор не менее чем 25 мм. Для этого следует использовать стандартные специальные пластмассовые подставки либо изготовить их самостоятельно из дерева, фанеры либо другого материала. Какой материал выбрать – решать каждому. Будет нужен любой из вышеперечисленных.

Диаметр арматуры из стали, которая применяется для того, чтобы устроить монолитную жб конструкцию, будет зависеть от размеров перекрытия и нагрузки, которую оно будет нести. Он может быть в пределах 12-20 мм.

В зависимости от прочности монолитного жб перекрытия может быть 1 или 2 ряда арматуры. Второй ряд арматуры из стали укладывается по подставкам, изготовленным из арматуры, которые предварительно установлены на нижний ряд и закреплены при помощи мягкой вязальной проволоки. Высота подставок будет зависеть от толщины изготавливаемой жб конструкции.

Максимальный расход арматуры на перекрытие составит 15-20 кг. Стоит знать, что расход может быть и меньше.

Демонтаж конструкции после использования опалубки

Большинство применяемых в настоящее время опалубок – многоразовые конструкции, состоящие из балок, ригелей и листов. Важно ответственно подойти к демонтажу элементов опалубки. Процесс демонтажа заключается в аккуратной разборке элементов конструкции для возможности повторного использования. К работам по демонтажу приступают после окончательного твердения бетона, прочность которого определяют специализированные лаборатории.

Разборку опалубки выполняйте по следующему алгоритму:

  1. Удалите окантовку опалубки, не воспринимающую нагрузку от веса бетона. Обратите внимание на целостность угловых зон.
  2. Равномерно опустите поддерживающие стойки с помощью винтовых домкратов. Выполняйте работу по демонтажу стоек в несколько приемов.
  3. Демонтируйте поперечные ригели и продольные балки. Аккуратно разберите элементы щитового настила.

При выполнении работ соблюдайте требования техники безопасности.

Учитывая сложность и ответственность работ по сборке и демонтажу опалубки, воспользуйтесь услугами квалифицированных рабочих или специализированных организаций. Они надежно соберут опалубку и после твердения бетона демонтируют ее, обеспечив целостность бетонного массива.

Демонтаж конструкции после использования опалубки

Особенности проведения работ по демонтажу

Параметры выполнения демонтажа опалубки могут зависеть от разных факторов, которые определяются некоторыми нормативными и проектными документами. В данном случае выполнение сроков, зависят от некоторых факторов:

  • марки используемого бетона;
  • времени года, когда осуществляются установочные работы;
  • толщины и параметров перекрытия.

Как правило, в летнее время снимать опалубку можно будет уже через 3 или 4 дня, но продолжать строительные работы рекомендуется только после 3 недели. Зимой сроки высыхания бетона продлеваются, что зависит от сырой и холодной погоды. Сущность демонтажа опалубки заключается в наиболее простой разборке деталей. Если в конструкции  есть специальные падающие головки, то процесс демонтажа значительно упрощается.

Армирование пустотных плит

Армирование пустотной плиты перекрытия не должно сопровождаться проделыванием дополнительных отверстий для коммуникационных сетей. Лучше для этого приобрести плиты, армирование которых было осуществлено напрягаемой арматурой. В противном случае несущая способность изделия будет снижена.

Армирование пустотных плит

Ознакомившись с ГОСТ 9561-91, вы сможете узнать о ряде исключений при изготовлении некоторых типов пустотных панелей. В них разрешается не использовать армирование напряженной арматуры. Такие панели обладают толщиной в 220 мм, а их длина равна 4 780 мм. Диаметр отверстий при этом варьируется от 140 до 159 мм. В расчет армирования ребристой плиты перекрытия необходимо включить данные о сопротивлении бетона на сжатие (11,5 Мпа), что составляет 117 кгс/см2. Используемая арматура соответствует классу AIII. Расчетное сопротивление растяжению при этом равно 355 МПа.

Если бетонирование балок будет осуществляться отдельно от плиты перекрытия, то их расчет не будет отличаться от того, что используется в случае с обычными железобетонными балками прямоугольного сечения. Если же бетонирование осуществляется одновременно, то балки можно рассматривать как балки таврового сечения.