Армування плити перекриття: матеріали та правила розрахунку

Перекриття один з несучих елементів будови. Найпоширеніший матеріал, що застосовується для його зведення, це залізобетон (композиція бетону і сталі). Дотримання будівельних правил і норм щодо армування плити перекриття, це гарантія надійності залізобетонної конструкції. Правильне розташування арматури в бетоні дає йому необхідну міцність, для того щоб витримати всі майбутні навантаження на розтягнення і вигин. Можна виконати армування монолітної плити перекриття своїми руками, для цього необхідно дотримуватися технології виконання робіт.

1

Види перекриттів

Залежно від конструкції каркаса перекриття монтуються дерев'яні та залізобетонні. Останні в свою чергу діляться на:

• стандартні залізобетонні плити різних конструкцій;
• монолітне перекриття.

Перевага готових армованих плит у професійному виготовленні згідно з вимогами СНіП: менша вага за рахунок наявності сформованих при заливці порожнин. За кількістю і формою внутрішньої будови плита буває:

• багатопустотної - з круглими поздовжніми отворами;
• ребристий - складний профіль поверхні;
• порожній - вузькі, фігурні панелі використовуються як вставки.

Вже готові плити перекриття виправдовують своє застосування при великому будівництві, наприклад при зведенні висотних будинків. Але вони мають свої недоліки при укладанні:

• наявність стиків;
• використання вантажопідйомної техніки;
• підходять тільки під стандартні розміри приміщень;
• неможливість створювати фігурні перекриття, отвори для витяжок та ін.

Монтаж перекриттів з плит обходиться дорого. Треба оплачувати транспортування спецавтомобілем, завантаження і монтаж підйомним краном. Щоб двічі не викликати спецтехніку, бажано з машини плити відразу монтувати на стіни. Якщо розглядати індивідуальне будівництво невеликих котеджів і будинків, то фахівці рекомендують самостійне виготовлення перекриттів. Заливка бетонним розчином проводиться безпосередньо на місці. Попередньо споруджується опалубка обв'язки і армована сітка.

• Дерев'яні перекриття як гідна альтернатива залізобетонним плитам
• Монтаж плит перекриття - правила та особливості робіт
• Утеплення горищного перекриття по дерев'яних балках - вибір матеріалу і технологія

Призначення

Призначення армування полягає в тому, щоб підвищити здатність витримувати навантаження конструкції, зменшити можливість формування тріщин, що з'являються через температурні стрибки. Для подібних завдань використовується матеріал з високими міцнісними властивостями - фібра, склонити, базальтоволокно, сталь. З метою виключення передчасної корозії та збільшення зносостійкості будівель почали практикувати метод армування.

Перекриття за профілем

У цьому випадку рекомендується взяти профілйований аркуш марки Н-60 або Н-75. Вони мають хорошу несучу здатність. Матеріал монтується так, щоб при заливці утворилися ребра, обертані вниз. Далі проектується монолітна плита перекриття, армування складається з двох частин:

• робочі стрижні в ребрах;
• сітка у верхній частині.

Армування плити перекриття за профлістом

Найбільш поширений варіант, коли в ребрах встановлюють по одному стрижню діаметром 12 або 14 мм. Для монтажу прутів підійдуть інвентарні пластикові фіксатори. Якщо потрібно перекрити великий проліт, в ребро може встановлюватися каркас з двох стрижнів, які пов'язані між собою вертикальним хомутом.

У верхній частині плити зазвичай укладається протиусадочна сітка. Для її виготовлення використовують елементи діаметром 5 мм. Розміри комірки приймаються 100х100 мм.

Суцільна плита

Товщина перекриття найчастіше приймається рівною 200 мм. Армуючий каркас в цьому випадку включає в себе дві сітки, розташовані один над одним. Такі сітки потрібно зв'язати зі стрижнів діаметром 10 мм. У середині прольоту встановлюють додаткові прути підсилюючої арматури в нижній частині. Довжина такого елемента призначається 400 мм або більше. Крок додаткових прутів приймають таким же, як крок основних.

У місцях опирання потрібно теж передбачити додаткове армування. Але мають його у верхній частині. Також по торцях плити потрібні П-подібні хомути, такі ж як у фундаментній плиті.

Приклад армування плити перекриття

Розрахунок армування плити перекриття за вагою для кожного діаметру варто виконати до закупівлі матеріалу. Це дозволить уникнути перевитрати коштів. До отриманої цифри додають запас на невраховані витрати, приблизно 5%.

В'язка арматури монолітної плити

Для з'єднання елементів каркаса між собою користуються двома способами: зварювання і зв'язування. Краще в'язати арматуру для монолітної плити, оскільки зварювання в умовах будівельного майданчика може призвести до ослаблення конструкції.

Для виконання робіт використовують відображений дріт, діаметром від 1 до 1,4 мм. Довжину заготовок зазвичай приймають рівною 20 см. Існує два типи інструмента для в'язання каркасів:

• гачок;
• пістолет.

Другий варіант істотно прискорять процес, знижує трудомісткість. Але для зведення будинку своїми руками велику популярність отримав гачок. Для виконання завдання рекомендується заздалегідь підготувати спеціальний шаблон за типом верстака. Як заготовку використовують дерев'яну дошку шириною від 30 до 50 мм і довгою до 3 м. На ній роблять отвори і поглиблення, які відповідають необхідному розташуванню арматурних прутів.

Спорудження опалубки

Для виготовлення монолітної плити потрібно встановити опалубку. Робиться вона з деревини. Під опалубку встановлюються спеціальні телескопічні стійки на міцних треногах. Стійки слід надійно закріпити. Кількість їх має бути така, щоб опалубка не прогиналася під вагою бетону. Вага його досягає 300-500 кг на кв. м при товщині шару 200 мм. Розташовуються стійки зазвичай через кожні 120-150 см. При відсутності спеціальних стійок їх можна замінити стійками з бруса 100х100 мм перерізом або кругляка такого ж діаметру.

Опалубка повинна розташовуватися строго горизонтально і не мати щілин між дошками.

Низ опалубки становить шар листового ламінованого матеріалу. Для цього годиться ламінована фанера. Математичний розрахунок рекомендує використовувати аркуші товщиною 18-20 і більше міліметрів. До ламінованої поверхні бетон не прилипає. Можна також використовувати просту товсту фанеру, пофарбовану олійною фарбою. До неї бетон теж не прилипає. Такий матеріал дозволяє отримати абсолютно гладку і рівну нижню поверхню плити перекриття. У найпростішому варіанті можуть використовуватися звичайні оброблені дошки. Товщина їх повинна бути 50 мм. До стійок фанеру або дошки прикріплюють шурупами.

Важливо проконтролювати абсолютну горизонтальність опалубки за допомогою рівня або інших доступних засобів. Між щитами фанери або дошками не повинно залишатися щілин. Можна зверху опалубку застелити поліетиленовою плівкою, щоб рідкий бетон не просочився вниз. Плівка також не дасть вологі з бетонної маси ввібратися в дерево опалубки. Втрата вологи зменшує міцність бетону. Недбало змонтована опалубка призведе до нерівностей нижньої поверхні монолітної плити і до додаткових труднощів при остаточних оздоблювальних роботах.

Низ майбутньої плити складається з шару бетону для ізоляції арматури товщиною близько 20 мм. На нього через опори вкладається арматурна сітка. Вся конструкція заливається бетоном марки М200 або вище.

При ширині прольотів, що перекриваються, понад 8 метрів перекриття армують високоміцними канатами. Якщо при цьому монолітна плита буде спиратися на колони, то на місцях опори монтується додаткове армування. Опалубка робиться на всю довжину плити.

Бетонування арматури

Щоб при застиганні бетон не розтріскувався, його необхідно змочувати водою протягом першого тижня.

Бетон вкладається на всю площу перекриття відразу. Бетонну суміш краще використовувати промислового приготування, яка доставляється спеціальними машинами-міксерами в потрібній кількості. Такий бетон кращий за саморобний. Він проходить контроль якості, до його складу входять спеціальні добавки для поліпшення властивостей.

Укладений бетон повинен добре провібруватися. Найкраще з цим завданням впорається глибинний будівельний вібратор. Його можна взяти у відділі прокату магазину будматеріалів. Вібратор ущільнює бетонну масу, виганяє з неї повітря і зайву воду. Після повного укладання всього бетону поверхня майбутньої плити загладжується спеціальною гладилкою з довгою ручкою. Можна присипати поверхню тонким шаром сухого цементу.

Схема елементів армування: опорна арматура; бетон; вінець; стрижні.

Навколишня температура повітря при укладанні бетону не повинна опускатися нижче + 5 градусів за шкалою Цельсія. При нижчих температурах волога всередині бетонної маси може кристалізуватися. Це призведе до розтріскування бетону і втрати його міцності. Існує присадки, що дозволяють заливати бетон при низьких температурах, але виріб буде нижчої якості.

Корисна порада

І остання порада: якщо розрахунок монолітного бетонного перекриття не був зроблений на етапі проектування будівництва, за ним краще звернутися до професіоналів. Не варто економити на цьому, можна в результаті такої економії залишитися у великому програші.

Монолітні бетонні перекриття, виконані за розрахунками фахівців, будуть гарантовано мати високу якість. Вони матимуть велику несучу здатність. Професійно виконаний розрахунок дозволить придбати потрібну кількість арматури і бетону. За наявності колон у приміщенні розрахунок дозволить правильно армувати місця опори плити перекриття на ці колони. На око це зробити неможливо.

Як правильно армувати - вимоги щодо посилення бетонної плити

Армування монолітної плити перекриття - відповідальний процес, до виконання якого пред'являється комплекс вимог.

При виконанні робіт з формування посиленої залізобетонної конструкції перекриття дотримуйтесь таких рекомендацій:

• використовуйте для з'єднання сталевих прутків в'язальний дріт діаметром 1,2-1,6 мм. Використання електричного зварювання неприпустимо у зв'язку з порушенням структури металу в місцях з'єднання;
• забезпечте потрібну товщину бетонного масиву перекриття по відношенню до відстані між капітальними стінами. Товщина залізобетонної конструкції в 30 разів менше відстані між опорами. При цьому мінімальна товщина плити становить не менше 15 см;
• робіть укладання елементів металевого каркасу з урахуванням розмірів перекриття по вертикалі. При мінімальній товщині плити укладання арматури виконується одним шаром. При товщині більше 15 см виконуйте посилене армування двома шарами;
• використовуйте для заливки в опалубку бетонну суміш з маркуванням М200 і вище. Бетон даних марок володіє хорошими експлуатаційними характеристиками, здатний сприймати значні навантаження і відрізняється доступною ціною;
• застосовуйте для виготовлення сталевої решітки арматурні прути діаметром 0,8-1,2 см. При виконанні армування двома шарами використовуйте збільшений розмір перерізу металопрофіля в нижньому ряду. Можливий варіант використання купівельної сітки;
• споруджуйте опалубочну конструкцію з суворих дощок або вологозахищеної фанери. Ретельно герметизуйте стикові ділянки. Для посилення опалубки застосовуйте дерев'яні стовпи діаметром до 20 см або металеві стійки телескопічного типу.

Дотримання зазначених вимог при виконанні заходів з армування забезпечить міцнісні характеристики споруджуваного перекриття.

Який використовується матеріал для виготовлення посилених елементів перекриття

Для формування посилених перекриттів необхідні такі будматеріали:

• бетонна суміш, виготовлена на основі цементу М300, дрібного піску і середньофракційного щебеню;
• сталеві прутки з рифленою поверхнею, виготовлені з арматурної сталі класу А4.

Також будуть потрібні такі матеріали, інструменти та обладнання:

• відобразжений дріт для з'єднання арматурних стрижнів;
• спеціальне пристосування для зв'язування арматури;
• вологостійка фанера або дошки для виготовлення опалубки;
• оснастка для вигинання арматурних заготовок;
• болгарка або спеціальні кусачки для різання стрижнів.

Не забудьте підготувати рулетку, за допомогою якої виконуються необхідні заміри.

Які матеріали використовуються?

Крім усього іншого, потрібно потурбуватися про те, щоб правильно підібрати матеріал, який можна використовувати. Для виготовлення плити перекриття, як було сказано вище, краще застосовувати цемент марки 200 і вище. Оскільки якраз цей цемент характеризується найбільш високим ступенем міцності - показником, який особливо має значення в наведеному випадку. Як-не-як маса панелі дорівнює орієнтовно 500 кг/м2.

У ролі арматури для плити застосовуються в основному металеві прутки класу А500С. Гарячекатаний арматурний прокат періодичного профілю. Діаметр прутків встановлює здійснений у розробленому плані розрахунок. Як правило, діаметр прутів для перекриття знаходиться в межах 8-16 міліметрів.

З огляду на те що монолітне перекриття головним чином працює на зламі, базисною є конкретно нижча арматура, яка витягується при експлуатації. Для її створення в окремих епізодах застосовуються прути з більшим перерізом, ніж для верхнього шару. У зонах сполучення панелей з опорами положення трошки інше. Тут на верхні прутки аналогічно впливають значні навантаження, у зв'язку з цим її на додаток посилюють. Коли плита базується на колонах або між опорами, що мають досить-таки великі прольоти, застосовується арматура, розташована в поперечному напрямку армованої конструкції, клас якої А240С небудь А240 (будівельна арматура з гладкою поверхнею).

Особливості розрахунку

Грамотний розрахунок монолітної панелі для перекриття та її армування несе в собі багато позитивних якостей.

• Горизонтальна конструкція з монолітної панелі матиме високе граничне навантаження.
• Правильний розрахунок надасть оптимізований варіант підбору арматури, висоти панелі, марки та обсягу бетону. Все це в цілому дає можливість заощадити час і грошові кошти.
• Високопрофесійний розрахунок дозволяє в ролі опори монолітної конструкції експлуатувати не тільки стінки, але рівним чином і колони, що знаходяться всередині об'єкта.
• Калькуляція видасть всі необхідні обсяги робіт та їх вартісний вираз.
• Ви можете вирахувати панель перекриття, яка не відповідає стандарту налаштування.
• Термін експлуатації конструкції, спорудженої в повному співвідношенні з розрахунками армування, по суті безмежний.

Розраховуємо монолітну плиту під збільшене навантаження

Розрахунок цільної залізобетонної плити виконується на підставі попередньо розробленої схеми з урахуванням вимог будівельних норм і правил.

За результатами розрахунків визначаються такі характеристики:

• товщина залізобетонного перекриття;
• сортамент арматури і кількість рядів посилення.

Зупинимося окремо на кожному виді розрахунків.

Як розраховується товщина бетонної плити

Товщину формованої залізобетонної конструкції перекриття визначайте за наступним алгоритмом:

• Замер відстані між несучими стінами.
• Розділіть отриману величину на 30.
• Помножте результат на коефіцієнт запасу, рівний 1,2.

Наприклад, для будови з відстанню 600 см між капітальними стінами товщина плити складе: 600:30х1,2 = 24 см. При проектуванні навантажених конструкцій бажано довірити виконання розрахунків фахівцям, які врахують всі нюанси.

Підрахунок кількості рядків арматурних прутів

Кількість рівнів армування визначається залежно від товщини перекриття:

• одноярусне посилення допускається при мінімальній товщині залізобетонної конструкції, що дорівнює 150 мм;
• дворівневий арматурний каркас споруджується при збільшенні товщини перекриття вище зазначеного значення.

Діаметр верхньої і нижньої арматури становить 8-12 мм. При зв'язуванні стрижнів формується решітка з комірками у вигляді квадрата зі стороною 200-400 мм.

Конструкція та креслення верхнього перекриття

Конструктивно монолітне перекриття являє собою збірну конструкцію з марочного бетону, всередині якого розташована силова решітка. Схема армування монолітної плити перекриття розробляється на етапі проектування.

У ній представлена інформація наступного характеру:

• габарити армуючої решітки;
• розміри та перерізи арматурних прутків;
• профіль використовуваних стрижнів;
• метод з'єднання арматури;
• інтервал між арматурними прутами;
• конструктивні особливості поясу посилення.

На підставі схеми розраховується кількість будматеріалів і планується черговість будівельних заходів.

Основні правила

Провести професійний точний розрахунок здатний аж ніяк не кожен. Однак є єдині стандарти виготовлення та посилення монолітного перекриття. На підставі цих правил висота панелі повинна становити 1/30 відстані між суміжними опорами прольоту. Наприклад, при протяжності прольоту 600 сантиметрів висота готової монолітної конструкції дорівнюватиме 20 сантиметрам. Збільшення висоти спричинить лише перевитрату дорогого бетону.