Как произвести армирование плиты фундамента

Учитывая относительно доступные цены на стройматериалы, большинство людей прибегают к самостоятельным постройкам. В частном домостроении возникает много вопросов по поводу строительства, в том числе касающиеся такого понятия, как плиты перекрытия. Армирование является неотъемлемой частью их сооружения. Как оно осуществляется и возможно ли его выполнить своими руками?

О плитном фундаменте

Плитный фундамент — это надежное и универсальное основание. Применяется в местах с практически любым видом почвы:

  • торфяных;
  • песчаных;
  • болотистых;
  • на местности с высокими грунтовыми водами;
  • на пучинистых грунтах.

Главная особенность плиты — возводимое строение размещается на всей ее площади. Другие достоинства:

  • высокая несущая способность — на плитном основании могут возводится как одноэтажные, так и многоэтажные дома из дерева, кирпича или бетона;
  • плитный фундамент допускает создание полноценного цоколя;
  • долгий срок службы — до 150 лет.

Но есть весомый недостаток — стоимость. Строительство плиты требует большого количества стройматериала.

От вас потребуются всего два хорошо вам известных параметра:

– размеры помещения; – тип подбираемой плиты (ПК или ПБ).

Подробнее

  • Размеры помещения. Длину и ширину помещения вы можете принимать в любом направлении. Программа разложит плиты так, чтобы несущие стены всегда были расположены вдоль наименьшего пролета.
  • Подбираемый тип плиты: ПК или ПБ. Для частного застройщика разницы в типах плит ПК (плиты перекрытий с круглыми пустотами) и ПБ (многопустотные плиты перекрытий стендового безопалубочного формования) нет. Отличия имеются лишь в отдельных монтажных узлах, деталях анкеровки, номенклатуре.

Скорее всего, ваш выбор типа плиты будет основан на финансовых соображениях и возможностях поставщика стройматериалов. В том случае, если вы не можете определиться с типом плиты, вам поможет эта дополнительная информация.

  1. Принципиальное отличие между плитами состоит в технологии изготовления: если плиты марки ПК изготавливают каждую в отдельной опалубочной форме, то плиты марки ПБ изготавливают на стенде (до 100 м длиной) и нарезают отрезками нужной длины.
  2. Технология изготовления влияет на различие в армировании плит ПК и ПБ. В рамках частного домостроения разница в армировании плит никак не сказывается на их применении.
  3. Отличить плиты друг от друга очень легко: плиты ПК имеют круглые внутренние пустоты, а плиты ПБ – пустоты сложной овальной формы:
  4. Плиты имеют почти одинаковую ширину и несущую способность. По длине плиты тоже мало различаются, однако плиты марки ПБ имеют более широкую номенклатуру от 2,4 м до 10,8 м с шагом в 10 см. Плиты ПК, как правило, бывают длиной 6, 6,3 и 7,2 м. Это связанно, в первую очередь, со сложившейся практикой и, соответственно, ограниченным набором опалубочных форм на заводах ЖБИ.
  5. Плиты ПК выпускаются с закладными деталями – петлями для монтажа, плиты ПК – без. Для их монтажа необходимо применять специальные строповочные устройства.
  6. Плиты ПБ отличаются более высоким качеством изготовления, чем плиты ПК.
  7. Плиты ПК заводятся продольной стороной в стены, а плиты ПБ – нет.
  8. И те, и другие плиты соединяются между собой и анкеруются деталями в кирпичную кладку. Узлы крепления и детали у плит ПБ и ПК отличаются.
  9. Плиты типа ПК можно заводить на продольные стены (не более чем на 5 см). Плиты ПБ на стены заводить нельзя.

Все! Введя эти значения, вы увидите раскладку плит перекрытий с подписанными под каждой плитой марками. При необходимости вы сможете изменить размеры помещения и сразу получить новую схему с новыми марками плит. Кроме того, вам будет предоставлена спецификация с указанием марок примененных плит, их ГОСТа, количества и массы каждой плиты. Этой информации достаточно для приобретения необходимых плит. Проделав ту же процедуру для всех помещений коттеджа, вы получите данные для комплексного заказа всех сборных железобетонных плит на объект.

Произвести расчет

Преимущества конструкции

Есть несколько преимуществ, почему стоит выбрать именно ж/б плиты в качестве перекрытия конструкции:

  • могут воспринимать большие нагрузки;
  • относительно небольшая цена;
  • простота самой конструкции;
  • прочность и износостойкость;
  • равномерное распределение нагрузки от всего перекрытия.

Ж/б плита является универсальным инструментом в строительстве зданий, ее размер можно подобрать под любые потребности, а с готовой продукцией все наоборот. Готовые перекрытия тяжело подобрать по соответствующему размеру нового здания. Работа с заготовкой смеси из цемента − обычное дело, и вопросов тут мало, а вот армирование плит перекрытий – задача сложнее. Перед тем как начинать делать плиту, нужно выполнить чертеж. Армирование плиты перекрытия без него выполнять не рекомендуется.

Главные вопросы будут раскрыты именно в чертеже:

  • размеры плиты, исходя из планировки дома;
  • толщина бетонной плиты;
  • шаг сетки;
  • места для усиления плиты;
  • подходящая арматура;
  • способ вязки.

Особенности и схема армирования

Современная технология возведения малоэтажных жилых и коммерческих зданий предусматривает заливку плит перекрытия непосредственно на их постоянном месторасположении. Это единственно возможное решение для сооружений, имеющих сложную геометрию.

Кроме того, изготавливая плиту перекрытия самостоятельно, застройщик существенно удешевляет ее стоимость и получает потолок без межплитных швов при всех прочих равных условиях: необходимой несущей способности и долговечности.

Особенности и схема армирования

Для того чтобы указанные факторы присутствовали, перед заливкой бетона необходимо выполнить одинарное или двойное армирование плиты перекрытия, стальной либо композитной арматурой.

Читайте также:  Технология устройства монолитного перекрытия

Обычно, чертеж армирование плиты перекрытия разрабатывается инженером-строителем строго индивидуально. При расчете армирования плиты перекрытия и составлении схемы армирования учитываются нагрузки на конструкцию, габариты пролета и места концентрации нагрузок.

Сложный участок в плане концентрации нагрузок – это касание колонн стенок и арок, соприкосновение с технологическими отверстиями, место установки камина и т.п. Поэтому здесь будет рассмотрен частный случай армирования плиты перекрытия частного дома между первым и вторым этажом. Основные этапы технологии армирования:

Особенности и схема армирования
  • Расчет толщины плиты перекрытия. Толщина перекрытия находится в прямой зависимости от наибольшей длины пролета, в метрах разделенной на 30, но не менее 150 мм. Другими словами берется самый большой размер плиты между опорами и делится на 30. Например, при длине пролета 6 м, толщина конструкции оставляет 6/30=200 мм.
  • Сборка и установка опалубки.
  • Подготовка к вязке каркаса. Арматурный каркас плиты перекрытия представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из верхнего армирования плиты перекрытия, нижнего армирования плиты перекрытия и дистанцирующих элементов соединенных в единое целое вязальной проволокой. Для создания пояса усиления используют арматурный прут класса A-III по ГОСТ 5781–82, диаметром 8-14 мм. Для соединения элементов в единое целое используют отожженную стальную проволоку диаметром 1-1,5 мм. Дистанцирующиеся элементы приобретаются в строительных магазинах или на сайтах компаний производителей.
  • Важно! Конструкция каркаса должна располагаться в толще плиты. Выходы металлических элементов наружу не допускаются. В общем случае, наружные поверхности каркаса должны быть защищены слоем бетона толщиной не менее 1 диаметр арматуры. Для обеспечения требуемой толщины защитного слоя используют подручные материалы (кусочки деревянных планок, кусочки кирпича и т.п.) или специальные «покупные» дистанцирующие элементы.
  • Вязка нижнего армирования. В общем случае шаг армирования плиты перекрытия принимается 200х200 мм. На дистанцирующие элементы, с шагом 200 мм выкладываются продольные стержни. Поверх продольных стержней с шагом 200 мм выкладывается поперечное армирование плиты перекрытия. Далее по всей площади пояса арматуры распределяются дистанцирующиеся элементы для присоединения второго пояса. Вязка прутьев и дистанцирующихся элементов производится во всех местах пересечения, по всему периметру каркаса.
  • Вязка верхнего армирования. Проводится аналогично нижней конструкции. При этом созданная сетка из арматурных прутьев присоединяется к верхней части дистанцирующих элементов. Конструкция готова к заливке бетоном.

Инструмент для вязания. Для соединения прутьев и дистанцирующих элементов можно использовать: самодельный или готовый ручной крючок (цена 280-300 рублей), полуавтоматические клещи (цена 1 000 рублей), автоматический пистолет для вязки арматуры (цена 160 000 рублей) или обычные слесарные плоскогубцы.

Перечисленный инструмент обеспечивает примерно одинаковое качество вязки. Разница заключается в скорости. К примеру, автоматический пистолет ускоряет процесс вязания в 5 раз по отношению к вязанию ручным крючком или плоскогубцами.

Особенности и схема армирования

Однако, если стоит задача изготовить одну или несколько плит перекрытия, экономически целесообразно пользоваться последними двумя вариантами ручного инструмента или взять автоматический пистолет в аренду.

Расчеты

Понятное дело, что общий вес конструкции напрямую зависит от размеров, в первую очередь от толщины. Но мало кто подозревает, что наряду с собственным весом на плиту приходится нагрузка в виде суммы массы стяжки, финишного покрытия, находящихся на ней людей и мебели. Таким образом становиться понятно, что точно рассчитать количество нагрузок на перекрытие невозможно. Но если прибегнуть к статистическим данным, то удастся максимально точно произвести расчеты с запасом нагруза на плиту. Для примера приводим данную таблицу:

Высота перекрытия размером 5 на 5 метров 15 сантиметров
Допнагрузка из-за собственного веса плиты *2500=375 килограмм на квадратный метр
Высота стяжки из цемента 5 сантиметров
Толщина ламината 0.8 сантиметров
Общий вес мебели 2000 килограмм
Вес стола и предметов на нем 200 килограмм
Вес 10 людей 1200 килограмм
Распределенная нагрузка — qв 400 килограмм на квадратный метр
Расчеты

Итого общая сумма нагруза на плиту перекрытия составляет 775 килограмм на квадратный метр. Так как в данной таблице приведены составляющие имеющие характер не постоянного пребывания, то примем распределительную нагрузку (qв) как временную.

Расчет монолитной плиты перекрытия дело сложное и его лучше всего доверить специалисту.

Расчет наибольшего изгибающего момента

Самым важным параметром при выборе арматуры, точнее того какое сечение она будет иметь, является наибольший изгибающий момент. Как расчет монолитного перекрытия используем пример ниже.

Расчеты

Мы имеем дело с конструкцией, операющейся по своему контуру на стены, это означает, что она выступает как балка по отношению к осям абсцисс и осям аппликат и будет испытывать определенное сжатие в двух плоскостях. Изгибающий момент по отношению к осям абсцисс балки с опорами на две стенки, который имеет пролет ln вычисляется по формуле mn = qnln2/8 (для большей удобности значение её ширины имеет 1 метр). Если пролеты равны, то равен и каждый момент.

m1 = m2 = q1l1²/8 = ql1²/16 = ql2²/16

В таком случае максимальным значением расчетного момента является данная формула:

Ma = 775*5²/16 = кгсм

Расчеты

Величина изгибающего момента для бетона имеет другое значение, так как он подвержен сжимающему воздействию:

Мб = (m1² + m2²)&sup0.5; = Ma√2 = x = кгсм

Вычисляем среднее арифметическое от обоих изгибающих моментов:

M = (Ma + Мб)/2 = = 1472.6 кгсм

Расчеты

Таким образом, мы вычислили наибольший изгибающий момент. Это лишь один расчет из множества расчетов, которые возможно вам придется провести для точного вычисления всех значений перекрытия. Все нормы расчетов перекрытия упомянуты в СНИП 52-01-2003.

Читайте также:  Армирование бетонной плиты: расчет материала и технология укладки

Безбалочный тип монолитного перекрытия

В основе безбалочной монолитной конструкции лежит сплошная плита, которая опирается на колонны. В таком типе перекрытия по сравнению с ребристым типом упрощается устройство опалубки. Можно придавать разнообразные архитектурные формы монолитным капителям. Толщина плиты принимается в пределах от 1/30 до 1/35 большего пролета. Безбалочные перекрытия дают возможность использовать объем перекрытия и являются экономически выгодней, если пролет не более 6 м с квадратной сеткой колонн и равномерно распределенными тяжелыми нагрузками на монолитное перекрытие. Безбалочный тип монолитного перекрытия более востребован в промышленном и жилом строительстве в случае устройства гладкого потолка.

Для поперечной арматуры

В соответствии с СП (СП ), максимальное расстояние между осями стержней продольной арматуры составляет:

Поперечную арматуру устанавливают у всех поверхностей железобетонных элементов, вблизи которых ставится продольная арматура.

Ее устанавливают с целью восприятие усилий, а также ограничения развития трещин, удержания продольных стержней в проектном положении и закрепления их от бокового выпучивания в любом направлении.

Диаметр поперечной арматуры (хомутов) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов (колонны, стойки и т.д.) принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм.

Диаметр поперечной арматуры в вязаных каркасах изгибаемых элементов (балках, ригелях и т.д)  принимают не менее 6 мм.

В сварных каркасах диаметр поперечной арматуры принимают не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры. Максимальное расстояние для поперечной арматуры:

  • не более 0,5 h0 и не более 300 мм — в железобетонных элементах, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном.
  • не более 0,75 h0 и не более 500 мм — в балках и ребрах высотой 150 мм и более, а также в часторебристых плитах высотой 300 мм и более, на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • можно не устанавливать — в сплошных плитах, а также в часторебристых плитах высотой менее 300 мм и в балках (ребрах) высотой менее 150 мм на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном.
  • не более 15d и не более 500 мм — во внецентренно сжатых линейных элементах, а также в изгибаемых элементах при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры в целях предотвращения выпучивания продольной арматуры (d — диаметр сжатой продольной арматуры).

Важные примечания!

  • Если площадь сечения сжатой продольной арматуры, устанавливаемой у одной из граней элемента, более 1,5%, поперечную арматуру следует устанавливать с шагом не более 10d и не более 300 мм.
  • Конструкция хомутов (поперечных стержней) во внецентренно-сжатых линейных элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегибов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширине грани. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
  • В элементах, на которые действуют крутящие моменты, поперечная арматура (хомуты) должна образовывать замкнутый контур.
  • Поперечную арматуру в плитах в зоне продавливания в направлении, перпендикулярном сторонам расчетного контура, устанавливают с шагом не более 1/3h0 и не более 300 мм. Стержни, ближайшие к контуру грузовой площади, располагают не ближе 1/3h0 и не далее 1/2h0  от этого контура. При этом ширина зоны постановки поперечной арматуры (от контура грузовой площади) должна быть не менее 1/3h0. Допускается увеличение шага поперечной арматуры до 1/2h0. При этом следует рассматривать наиболее невыгодное расположение пирамиды продавливания и в расчете учитывать только арматурные стержни, пересекающие пирамиду продавливания.
  •  Расстояния между стержнями поперечной арматуры в направлении, параллельном сторонам расчетного контура, принимают не более 1/4 длины соответствующей стороны расчетного контура.
  • Поперечная арматура, предусмотренная для восприятия поперечных сил и крутящих моментов, должна иметь надежную анкеровку по концам путем приварки или охвата продольной арматуры, обеспечивающую равнопрочность соединений и поперечной арматуры.
  • У концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная или косвенная арматура

Условные обозначения:

h0 — рабочая высота сечения в м, вычисляется по формуле

h0=h-a’, где

h —  высота сечения в м.

a’ — расстояние от центра тяжести растянутой арматуры, до ближайшего края сечения

Рабочая высота сечения — это расстояние от сжатой грани элемента до центра тяжести растянутой продольной арматуры ( СП63).

Защитный слой бетона для арматуры по СП (СНиП 52-01-2003)

Арматурные работы. Допустимые отклонения при укладке по СП

Арматура А500С (ГОСТ, расшифровка, таблица весов и тип стали)

Арматура

Описываемый в статье пример армирования монолитной плиты перекрытия предусматривает использование сетки, которая связывается самостоятельно. Стержни должны быть уложены по длине, при этом следует исключить разрывы. Если в подвязке возникает необходимость, металлические элементы необходимо уложить с нахлестом в 0,5 м. В том месте, где стержни пересекаются, их необходимо закрепить проволокой или сварочным аппаратом. Точечная сварка рекомендована при использовании арматуры внушительного диаметра. Тонкие прутья в процессе этого могут истончиться, что снизит прочность металла и приведет к потере несущей способности плиты.

Арматура

Рассмотрев чертеж армирования плиты перекрытия, вы можете приступать к работам. Однако важно запастись инструментами и материалами, среди которых следует выделить специальный крючок. Его используют для вязки. Но его применение потребует определенных навыков. В рамках строительства своего дома можно обойтись и пассатижами. Металлические карты облегчат процесс. Их укладывают с нахлестом в 2 ячейки. Фиксация осуществляется с помощью проволоки.

Читайте также:  3. Армирование плит отдельными стержнями

Стальной каркас не должен лежать на дне опалубки. Его устанавливают на бой плитки, камни или кирпич. Если толщина железобетонной плиты больше 150 мм, то осуществляется вязка еще одного слоя решетки. Второй слой должен располагаться на некотором удалении от первого, при этом сверху слои прикрываются бетонным раствором.

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.

Для достижения качественного сцепления с бетоном необходимо правильно рассчитать толщину бетонного слоя, который накладывается поверх сетки. Этот слой защищает арматуру от негативного воздействия воздуха и влаги. Следует подходить ответственно к определению толщины защитного пласта бетона.

СтройкаДиалог

Надёжность опирания перекрытий на несущие стены обеспечивает безопасную надёжную и долговременную возможность эксплуатации всего здания. От грамотного исполнения зависит конструктивная устойчивость инженерных сооружений. Поэтому опирание плит перекрытия на стены регламентируется СНиП.

Параметры, обуславливавшие величину опирания

Глубина захода перекрытия на стены зависит от следующих факторов:

  • назначения и типа зданий — жилые, административные, производственные;
  • материала и толщины несущих стен;
  • величины перекрываемого пролёта;
  • размеров железобетонных конструкций и их собственного веса;
  • вида действующих на перекрытие нагрузок (статического или динамического характера), какие из них являются постоянными и какие временными;
  • величины точечных и распределённых нагрузок;
  • сейсмичности района строительства.

Все факторы, перечисленные выше, обязательно учитываются при выполнении расчётов надёжности конструктива.

В соответствии с действующими нормативными документами опирание плиты перекрытия на кирпичную стену принимается от 9-ти до 12-ти см, окончательный размер определяется инженерными расчётами в процессе проектирования здания.

При меньших нахлёстах тяжёлый собственный вес элементов, в совокупности с действующими нагрузками, окажет непосредственное воздействие на край кладки, что может привести к его постепенному разрушению.

С другой стороны больший нахлёст будет уже своеобразным защемлением железобетонных элементов с передачей веса от вышерасположенного участка стены на их торцы. Результат — растрескивание и медленное разрушение кладки стен.

Также при приближении торцов изделий к наружным поверхностям стен происходит увеличение теплопотерь в железобетонных элементах с образованием мостиков холода, приводящих к образованию холодных полов.

Стоимость деталей пропорциональна их длине, поэтому чрезмерное защемление приведёт к увеличению стоимости сооружения.

Узел опирания плиты перекрытия на кирпичную стену

При возведении кирпичных зданий с устройством перекрытий из сборных железобетонных плит кладка ведётся в полную толщину до проектного низа потолков. Далее кирпичи укладываются только с наружной стороны стен для образования ниши, в которую можно будет уложить плиты.

В узлах опирания важно соблюдение следующих условий:

  • торцы не должны упираться в кирпичную кладку, так для наиболее часто применяемом в практике нахлёсте в 12-ть см, ширина ниши ≥ 13-ти см;
  • раствор, на который укладываются плиты, той же марки, что и кладочный;
  • пустоты в каналах заделываются с торцов при помощи бетонных вкладышей, что предохранит торцы от разрушения при сдавливании под нагрузками. Изготовление бетонных вкладышей выполняется на заводах с поставкой при покупке плит, при отсутствии вкладышей канальные пустоты заполняются бетоном В15 непосредственно на стройплощадке.

На торцевые кирпичные стены плитные железобетонные изделия ложатся и одной боковой стороной. В этом случае минимальное опирание плиты перекрытия на торцевые стенки не нормируется.

Но чтобы избежать разрушения изделия при сдавливании пустотного канала, монтаж должен быть выполнен так, чтобы выложенная выше перекрытия кладка не ложилась на крайнюю пустоту конструкции и плечи действующих от нагрузки моментов должны быть минимальных значений.