Армирование монолитной плиты перекрытия стальной арматурой

Обычно в каменных домах перекрытия делают из готовых железобетонных блоков. Но иногда надо, чтобы была изготовлена плита перекрытия своими руками.

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.

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:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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»).

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Армирование перекрытия – что нужно знать?

Армирование – прием, который встречается повсеместно. Так делают лестничные ступеньки, бетонные крыльцо, арочные перемычки и, конечно же, монолитные плиты перекрытия. Прием заключается в совмещении двух разных по структуре материалов – бетона и арматуры. Если бетон крепкий, но достаточно хрупкий, то металл, из которого сделана арматура, обладает достаточной эластичностью, чтобы выдерживать колебания и вибрации. Арматура, по сути, является скелетом бетона – без нее он бы очень быстро рассыпался на куски.

Толщина арматуры варьируется в зависимости от сферы применения, при жилом строительстве обычно используют сечение от 8 до 14 мм, тогда как толщина самой плиты предполагается до 150 мм.

Если вы покупаете плиты, учтите, что по структуре поперечного сечения изделия бывают сплошные, ребристые и пустотные. Последние пользуются наибольшей популярностью, поскольку среди их достоинств числится сравнительно небольшой вес, они имеют высокие показатели тепло- и звукоизоляции и достаточно хорошо переносят деформацию. Однако все покупные изделия обладают одним существенным минусом – наличием стыков, которые не всегда совпадают, образуя ступеньки. При создании монолитной плиты вы получаете ровную и однородную поверхность.

Читайте также:  Как сделать опалубку: изготовление и установка для разных целей

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.

Своими руками: армирование монолитной плиты перекрытия от А до Я

При армировании рекомендуется к использованию горячекатаная стальная арматура класса А3 – ее диаметр составляет в зависимости от предполагаемых нагрузок от 8 до 14 мм. Первая сетка закладывается в нижней части плиты, соответственно вторая – в верхней. Опалубку нужно выставлять так, чтобы сетки располагались внутри плиты, а защитный внешний слой бетона достигал около 2 см. Связывают арматуру в сетку обычной вязальной проволокой, создавая ячейки 200*200 или 150*150.

Иногда вместо проволоки используют сварку, однако это выход из положения только в том случае, если у вас есть сварочный аппарат и вы обладаете хорошими навыками работы в этом направлении. Сварка прутьев арматуры способна очень сильно их истончать в местах сваривания, что впоследствии может привести к нарушению целостности конструкции.

Арматура в сетке должна без разрывов, если же длины одной арматуры не хватает, подвязывать дополнительную следует с ощутимым нахлестом не менее полуметра. Стыки следует располагать в шахматном порядке, края же сеток следует связывать в П-образном формате. Если необходимо выполнить изгиб арматуры, делать это нужно лишь с применением механических средств, без нагрева прутьев. Нагрев способен повлиять на структуру металла, который впоследствии может попросту лопнуть. Места особых нагрузок армируются дополнительными прутьями, поэтому очень важно учесть расположение тяжелых элементов и скопления отверстий, которые также необходимо усиливать. Усилить верхнюю сетку следует над несущими стенами, объемные усиления требуются и в местах опоры на колонны.

Готовую сетку из арматуры лучше всего заливать бетононасосом. При небольших объемах работы можно обойтись и своими силами, но в таком случае должна быть организована быстрая подача готового бетона и его замешивание как минимум с помощью ручной бетономешалки, то есть вам понадобятся как минимум 2-3 помощника. В обязательном порядке после заливки следует уплотнить бетон – на больших участках для этого используют глубинный вибратор, в домашних условиях можно обойтись ритмичным и частым постукиванием молотка по опалубке или еще открытых элементах сетки.

Затвердевая, бетон ощутимо усаживается, а при слишком быстром высыхании усадка увеличивается, что может послужить причиной появления микротрещин. Поэтому после заливки бетоном монолитную плиту следует поливать водой, особенно в жаркую погоду. Избегайте прямой струи, старайтесь разбрызгивать воду над всем перекрытием. Достаточно часто во избежание растрескивания бетона на нижний слой укладывается полимерная сетка, поверх которой уже и выполняется основная конструкция. Полимерную сетку используют и для армирования бетонных стяжек, когда применение проволоки или арматуры попросту невозможно.

Устройство опалубки для изготовления монолитной плиты перекрытия

Монтаж опалубки под монолитное перекрытие.

Монтаж опалубки (палубы) включает несколько последовательных этапов. Вначале по всей площади помещения выставляются опорные вертикальные стойки заданной высоты. Они могут быть как деревянными, так и металлическими. Расстояние между ними не должно превышать 1 м, причем те из них, что находятся ближе к стене, должны располагаться не далее 20 см от нее.

Для удержания опалубки сверху на стойки кладут деревянный брус (двутавровую балку или швеллер), после чего на смонтированные ригели укладывают горизонтальную палубу. При этом необходимо следить, чтобы края горизонтальной опалубки плотно упирались в стены (щели недопустимы).

Далее доступным способом следует отрегулировать высоту опорных стоек. Необходимо убедиться в том, что верхний срез горизонтальной палубы точно совпал с верхним краем стеновой кладки.

Затем монтируются все требуемые вертикальные элементы опалубки. При этом от внутренних краев стен вертикальное ограждение делается на удалении 150 мм, так как именно на такую длину монолитная плита своими краями заходит на стену.

По завершении устройства палубы с помощью нивелира необходимо тщательно проверить, насколько ровно и горизонтально располагаются ее элементы.

Особенности проведения работ

Проведение работ по армированию плиты перекрытия предусматривает использование технологии, которая дает широкие возможности в вопросе планировки помещений. Платформа при этом получается довольно прочной, она выдерживает высокие нагрузки, не способствует развитию грибка и насекомых, а также вредных бактерий. Работы проводятся по правилам. Не стоит экономить на строительных материалах, ведь перекрытие может деформироваться, что приведет к разрушению плиты и всей постройки.

Особенности проведения работ

С помощью съемной опалубки производится заливка перекрытия, внутри при этом должна быть арматура. Стальные стержни связываются проволокой. Но вы можете использовать и сварочную аппаратуру. Каркас располагается таким образом, чтобы он был полностью утоплен в бетонном растворе. Арматура принимает нагрузку на себя, а раствор исключает поступление кислорода, который негативно влияет на металл.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

  • рабочие стержни в ребрах;
  • сетка в верхней части.
Перекрытие по профлисту

Армирование плиты перекрытия по профлисту Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

Читайте также:  Гидроизоляция плит перекрытия цоколя /инструкция с фото

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Как выявить нарушение конструкции

Часто дефекты неумышленно могут быть замаскированы различными окрасками, штукатурками, подвесными потолками, что не позволяет своевременно их обнаружить и приступить к работам по восстановлению и ремонту.

Как выявить нарушение конструкции

Следует обращать внимание на сколы и отслоения бетона плит в нижней части, также на трещины и отслоения стяжки или покрытия пола в верхней части. На обнажение и коррозию арматуры, на появление на поверхности бетона следов замачивания, а также различных высолов и выщелачиваний (потемнение или осветление локальных участков). Недопустимые прогибы и провисания перекрытия, трещины в центральной части конструкции и у опор в соответственно зонах действия так называемых «максимального момента» и «перерезывающих сил».

Панели перекрытия пустотные – конструктивные особенности

Предприятиями железобетонных изделий в соответствии с действующими стандартами производятся различные виды строительных материалов, к которым относятся также и пустотелые плиты перекрытия. Используя их в качестве составных частей при возведении зданий, строители быстро формируют плоскость потолка за счет ровной поверхности плиты.

Изделие состоит из следующих материалов:

  • бетона, изготовленного на базе портландцемента М300 и выше. Благодаря применению качественного бетона достигаются повышенные показатели прочности;
  • стальной арматуры класса А3 или А4, находящейся в напряженном или обычном состоянии. Армирование повышает нагрузочную способность межэтажных плит.

Плиты перекрытия – недорогой, удобный и незаменимый, во многих случаях, стройматериал

Плита перекрытия пустотка отличается следующими конструктивными особенностями:

  • правильной геометрической формой. Изделие выполнено в виде параллелепипеда, имеющего ровную поверхность граней;
  • наличием сквозных полостей в торцевой части панели. Внутренние отверстия повышают звукоизоляционные и теплозащитные свойства;
  • конфигурацией поперечного сечения продольных полостей. Каналы в поперечном сечении имеют форму круга или овала;
  • габаритными размерами. Длина, толщина и ширина панелей, а также диаметр отверстий отличаются для различных исполнений;
  • количеством продольных отверстий. Оно регламентировано требованиями стандартов и действующей нормативной документацией.

Продольно расположенные каналы положительно влияют на эксплуатационные свойства изделий:

  • упрощают процесс укладки инженерных коммуникаций;
  • повышают теплоизоляционные свойства межэтажного перекрытия;
  • предотвращают проникновение в помещение внешних шумов.

В отличие от цельных панелей, имеющих большой вес, пустотные плиты благодаря облегченной конструкции не создают дополнительную нагрузку на фундамент, а также обеспечивают повышенную звукоизоляцию и теплозащиту.

Выбор арматуры

Для строительных работ используется три типа арматуры:

  • Арматура с гладкой поверхностью (А240), применяемая при армировании в вертикальной плоскости. Не рекомендуется для усиления плиты монолитного типа;
  • Марка А300 (диаметр в пределах 10-12 мм). Поверхность прутков покрыта кольцевыми насечками;
  • Марка А400. Прутки обладают серповидным профилем. Благодаря увеличенному рабочему диаметру лучше всего подходит для усиления плиты.

Перед армированием монолитного фундамента необходимо рассчитать оптимальную величину сечения прутков. Сетка арматуры состоит из двух слоев, элементы которых расположены под прямым углом по отношению друг к другу. Нижний и верхний ряд соединяются посредством вертикальных хомутов. Зная сечение бетонной плиты можно рассчитать величину сечения прутков армирующей сетки, проходящих в одном направлении: она должна составлять около 0,3% от общей площади монолитной плиты.

Если ширина одной из сторон фундамента менее 3 метров, минимальный диаметр одного прутка составляет 10 мм. Для более массивных плит зачастую достаточно использовать арматуру диаметром 12 мм. Максимальный диаметр прутка для плиты составляет 40 мм.