Плиты перекрытия: армирование и его особенности

Необходимость армирования

Арматурный каркас – необходимый элемент плиты. Некоторые строители не выполняют эту работу, полагая, что бетонная конструкция способна самостоятельно сопротивляться нагрузочным воздействиям. Чтобы точно знать, для чего требуется армирование плитного фундамента, нужно изучить проблемные вопросы, решаемые данным элементом:

• каркасная основа придает фундаменту дополнительную прочность, позволяющую выдерживать большие нагрузки по сравнению с обычными цементными плитами;
• простой бетон способен противостоять сжатиям, но изгибы выдерживает плохо. Стальные арматурные прутья не дают плите согнуться от неравномерной нагрузки, что понижает риски частичной усадки сооружения;
• армирование плиты фундамента не позволяет ей поддаваться деформированию в процессе вспучивания и движения почвенного состава. Следует заметить, что усиленное фундаментное основание не боится резких смен температурного режима и воздействия грунтовой влаги.

Устройство каркаса усиления

Позволяющий качественно выполнить армирование плиты перекрытия чертеж предоставляет полную информацию о размерах и форме следующих элементов каркаса:

• Стержней, расположенных в верхнем ярусе.
• Прутков, находящихся в нижнем слое пространственной конструкции.

При изготовлении монолитных плит перекрытия имеется возможность перекрывать помещение, которое имеет неправильную геометрию стен

• Элементов, осуществляющих дополнительное армирование и перераспределяющих нагрузку.
• Опорных подставок, предназначенных для обеспечения защитного слоя.

Выполняя мероприятия по сооружению каркаса, придерживайтесь следующих рекомендаций:

• изготовление каркаса производите согласно разработанному чертежу;
• обеспечьте размер стороны квадратной ячейки между перпендикулярно расположенными прутьями, равный 15-20 см;
• выполняйте продольно расположенные участки каркаса без стыковых соединений, используя цельные куски арматуры;
• обеспечьте совмещение стальных прутков, превышающее в 40 раз диаметр стержня, при необходимости соединения внахлест. Например, для арматуры диаметром 14 мм величина перекрытия составит-56 сантиметров;
• располагайте зоны нахлеста и места соединения стержней, используя шахматный порядок;
• фиксацию перпендикулярно расположенных прутьев выполните с помощью вязальной проволоки и приспособления для вязки. Это обеспечит необходимую жесткость и закрепит элементы пространственной конструкции;
• не применяйте для крепления элементов электрическую сварку, ослабляющую структуру металла.

https://youtube.com/watch?v=qk3SGWhv9do

Что представляет собой армирование плиты перекрытия

Применение данной технологии дает более широкие возможности в плане планировки внутренних помещений. При этом платформа получается очень прочной. Она без труда выдерживает высокие нагрузки, не подвержена горению и не способствует развитию насекомых, грибков и других болезнетворных бактерий.

• Работы проводятся по определенным правилам. Строительные материалы приобретаются от известных поставщиков, потому как наличие брака недопустимо. Только придерживаясь технологии можно говорить о соответствующей расчетной прочности готовой платформы. В противном случае перекрытие может деформироваться и привести к разрушению не только межэтажной плиты, но и всей постройки.
• Заливка перекрытий осуществляется посредством съемной опалубки, в которой располагают рабочую арматуру. Металлические стержни связываются между собой вязальной проволокой или соединяются сварочным аппаратом.
• Жесткий металлический каркас располагают таким образом, чтобы он оказался полностью утопленным в бетонной массе. Таким образом, арматура максимально примет всю нагрузку на себя, а раствор, в свою очередь, предотвратит поступление кислорода пагубно влияющего на металл.

При составлении схемы армирования плиты перекрытия учитывается монтаж вспомогательной арматуры для усиления участков:

• в центре будущей платформы;
• касания монолита с колоннами, внутренними стенами, арками и т.д.;
• где происходит сосредоточение нагрузок (при установке камина, тяжелого оборудования и пр.);
• соприкосновения перекрытия с отверстиями (выход для лестницы на верхний этаж, проход для вентиляционных или дымоотводных труб и других систем).

Организация опалубки

Расположение армопояса может быть осуществлено разными способами, среди которых наиболее распространенными являются такие: сплошное, ребристое и по профлисту. Первые два предполагают установку опалубки, а вот третий позволяет обойтись и без нее.

Последний способ позволяет избежать ошибок новичку в этом деле. Зато вариант с ребрами позволяет существенно сократить расход бетона. Опалубка является съемной конструкцией из обрезной доски размером 150×25 мм. Вертикальные панели из таких досок устанавливаются по периметру создаваемой конструкции (или по периметру помещения) на расстоянии 800 мм. друг от друга.

Делаем опалубку из профлиста

Наиболее просто выглядит укладка по профлисту. Для этой цели берется профилированный лист марок H-75 или H-60. Профлист монтируется на несущие опоры ребрами вниз. В промежуток между ребрами многопустотной поверхности укладываются рабочие металлические стержни. А сверху натягивается все та же армирующая сетка. Сколько стержней укладывать в ребрах – вопрос открытый.

Обычно хватает одного такого стержня диаметром порядка 12-14 мм. В более надежные конструкции укладывают по два таких стержня. Отверстий в плите обычно достаточно, для придания ей достаточной жесткости. Заливаемые бетоном профилированные листы с арматурой – это план минимум.

Конструкция армопояса

Для сглаживания нагрузок от веса кровли и межэтажных панелей на торцевую плоскость капитальных стен сооружается специальный железобетонный пояс. Он выполняется также в процессе заливки монолитного фундамента.

Планируя соорудить цокольный, межэтажный или фундаментный армированный пояс, необходимо выполнить следующие действия:

• продумать конструктивные особенности железобетонного контура усиления;
• подобрать оптимальный размер арматуры и определиться с высотой армопояса;
• приобрести необходимые для постройки армопояса строительные материалы.

Определяясь с конструкцией, размерами и применяемыми материалами, следует учесть действующие усилия на уровне перекрытия этажа, а также нагрузочную способность стен, для изготовления которых использовались пористые блоки. При использовании облегченных плит перекрытия допускается использовать менее мощный армопояс. При этом ширина должна быть равна толщине стен. Остановимся более детально на конструктивных особенностях и размерах.

Для того, чтобы повысить прочность несущих внешних стен необходимо делать армопояс

Из чего изготавливается армопояс?

Для изготовления армированного пояса применяются следующие стройматериалы:

бетонный раствор с маркировкой М400 и выше. Смесью заполняется опалубочный каркас, внутри которого расположена арматурная решетка. После застывания бетона образуется силовой контур по периметру несущих стен. Бетонная смесь изготавливается по стандартной рецептуре на базе портландцемента, щебня и песка

Важно выполнять бетонирование в один заход с дальнейшим уплотнением бетонного массива с помощью вибрационного оборудования. Важно не допустить формирования воздушных полостей внутри монолита;
стальные прутки с размером поперечного сечения 0,8-1 см

Рифленая арматура разрезается на заготовки необходимых размеров, которые связываются вязальной проволокой в пространственный каркас. Конструкция состоит из четырех продольно расположенных прутков, связанных поперечными стержнями. Диаметр поперечных элементов составляет 0,6 см. Металлическая решетка, повышающая нагрузочную способность бетонного массива, имеет в поперечной плоскости квадратное или прямоугольное сечение.

В зависимости от конструкции опалубки для ее изготовления используются различные материалы:

• для разборной опалубки применяются щиты из древесины;
• стационарная конструкция изготовляется из полистирола.

Важно обеспечить жесткость и герметичность опалубочной конструкции. Задача армопояса- помочь зданию противостоять деформирующим нагрузкам

Задача армопояса- помочь зданию противостоять деформирующим нагрузкам

Высота и толщина армопояса

Размеры армированного пояса регламентированы проектной документацией:

• высота силового контура равна его толщине при изготовлении армированного пояса квадратного сечения. Для прямоугольной конструкции высота превышает ширину в 1,5-1,6 раза;
• толщина армопояса обычно соответствует ширине несущих стен здания. Технология сооружения допускает уменьшенную толщину пояса, на уровне 0,7-0,8 толщины стен.

Размеры силового контура определяются на стадии разработки проекта здания.

Последовательность изготовления армирования монолитной плиты

1. Выемка чернозёма. Разметка с помощью шнуров или разметки. На уровне подошвы производится теплоизоляция отмостки и отводы грунтовых вод.
2. Введение инженерных систем в конструкцию, установка стояков канализации и водопроводов. Трубопровод должен быть расположен на глубине 70–100 см.
3. Застилка геотекстиля до засыпки дренажа и после него.
4. Сооружение опалубки с помощью щитов или телескопического устройства. В качестве опалубочных щитов используют металл, древесина, ДСП, другие подручные материалы, которые устанавливаются на штанги и поднимаются на необходимую высоту. Строительным нивелиром стенки выравниваются по горизонтали и закрепляются на нужном уровне.
5. По ранее намеченной схеме укладывается вязка арматуры и производится вязка проволокой. Готовая вязка имеет квадратные ячейки со стороной от 15 до 20 мм. Продольные площади могут состоять из единственного прута арматуры. Промежуток между прутьями не должно быть 65 мм. Предварительно под каркас укладываются специальные металлические плоскости.
6. Заливку производят с помощью бетононасоса, пока смесь не схватилась, её уплотняют глубинным игольчатым вибратором. Погружают шланг быстро на 10-15 сек., потом медленно вынимают из смеси, чтобы освобождаемое пространство было равномерно заполнено смесью. Вибратор устанавливают каждый раз на расстоянии не больше 1,5 радиуса действия прибора. При перерывах бетонирования устанавливают строительные швы, которые уберегают конструкцию от возможных смещений и дополнительной усадки. Полностью готово перекрытие через 25-30 дней. Формирование углов плит.
7. В течение 2-3 дней после заливки конструкцию проливают водой путём разбрызгивания. В летнее время процедуру смачивания повторяют каждые три часа.
8. Контроль работы состоит в наблюдении за геометрической неизменностью готовой конструкции, жёсткостью, правильностью монтажа, расположению щитов и стыков, расстоянием между прутьями арматуры, слоями между арматурой и опалубками.
9. Демонтаж опалубки должен сопровождаться геодезической съёмкой верха и низа готовой плиты.
10. После распалубки поверхность покрывают гидроизоляционным слоем.

Элементы опалубки

Способы гидроизоляции:

• оклейка рулонными битумными материалами на стекловолоконной или полимерной основе;
• модификация структуры путём введения растворов, вызывающих молекулярные изменения материала;
• насыщение мастиками или праймерами;
• обмазывание эпоксидными или битумными средствами;
• окраска лакокрасочными материалами, выполненными на основе битумной или эпоксидной смолы.

Армированные бетонные конструкции усиливают сооружение и значительно повышают их прочность и долговечность.

Технические характеристики

Современные железобетонные комбинаты используют в производстве самые разные сорта бетона, согласно ГОСТу 28043-89. Существуют следующие виды ребристых плит:

• ПГ – без каких-либо проемов;
• ПВ – плиты, где наличествуют отверстия для вентиляционного оборудования;
• ПФ – в плитах могут быть инсталлированы различные фонари;
• ПЛ – плиты, которые предназначаются для удаления кровли.

При монтаже тяжелых перекрытий применяется в обязательном порядке подъемный кран. Изделие должно подниматься на большую высоту без каких-либо перекосов, параллельно линии горизонта. Для соблюдения технологии подъема многотонной плиты используются специальные металлические «ушки». Эти элементы важны, они должны быть прочными и надежными, по правилам техники безопасности их проверяют на наличие дефектов или трещин. Ребристые плиты измеряются по следующим параметрам:

• длина;
• толщина;
• высота;
• вес.

Иногда завод-изготовитель делает ж/б изделия на заказ. В этом случае требуется дополнительное армирование, поскольку масса изделия увеличивается. В подобных случаях следует рассчитать: можно ли обойтись без поперечных ребер (они придают изделию больший коэффициент жесткости). Ширина ребристых плит может быть следующей (в метрах):

• 1;
• 1,25;
• 1,51;
• 1,81.

Плиты ребристые по форме бывают чаще всего прямоугольные. В форме квадрата подобные изделия можно увидеть нечасто, при этом цена на них заметно выше. По ГОСТу размеры ребристых плит бывают следующими (в метрах):

• 3х12;
• 3х6;
• 3х18;
• 1,5х6.

Вес ребристых плит варьируется. Он составляет от 771 до 825 кг на 1 квадратный метр. В сооружениях, где есть большие нагрузки, используются мелкоразмерные изделия, которые способны выдерживать до 2,5 т на 1 квадратный метр. Схема нагрузок бывает разной, чаще всего встречаются следующие:

• константные;
• кратковременные;
• распределенные равномерно;
• распределенные неравномерно.

Стандартной единицей учета нагрузок является количество килограммов на 1 квадратный метр. К качеству плит предъявляются такие жесткие требования, как:

• размеры должны соответствовать ГОСТу;
• все параметры соответствуют стандартам прочности;
• должна быть хорошая резистентность к перепадам температур и влажности;
• иметь хорошую резистентность к растрескиванию и деформации;
• все элементы, сделанные из металла, обрабатываются «Антикором».

Бетон должен соответствовать определенным параметрам. Плотность – от 1810 до 1990 килограммов на 1 метр квадратный. При этом должна присутствовать пористость, которая отвечает всем утвержденным ГОСТам. Тяжелые бетоны по плотности могут доходить до отметки 2550 кг. Натяжение арматуры замеряется после того, как бетон «прихватится» (здесь существуют свои нормы). Тяжелый бетон может маркироваться М455 или М650. Легкий бетон может быть М250 и М300.

Сталь используется для арматуры только тех марок, которые также предусмотрены ГОСТами. Все конфигурации металлических элементов обязательно должны соответствовать проекту. Показатели натяжения могут отклоняться от норм не более чем на 10 процентов.

Плиты выпускаются согласно нормам высотой 300 и 400 миллиметров. Размеры могут заметно различаться, но есть все же общепринятые нормы. Если высота (главная особенность и отличительная черта плит) составляет 300 мм, то ее длина достигает 5,68 м, а ширина – 0,939 –2,96 м. На основании этого железобетонные плиты могут иметь следующие размеры:

• 3х6 м;
• 3х12 м;
• 1,6х6,1 м;
• 3х18,1 м;
• 1,6х12,2 м.

Вес при высоте 300 мм может быть следующим:

• 1,18–3,09 т (легкий бетон);
• 1,46–3,87 т (тяжелый бетон).

Если высота составляет 400 мм, то плита имеет следующие параметры:

• длина – от 5,1 до 5,98 м;
• по ширине – 0,75–2,976 м;
• 1,4–3,9 т (легкий бетон);
• 1,39–4, 78 т (тяжелый бетон).

Места компоновки плит могут быть в следующих вариантах:

• в стандартных рядах (П1);
• в промежутках между несущими колоннами (П2);
• в едином замкнутом узле, который «собирает» воедино несущие стены и колонны (П3).

Классификация и маркировка продукции высотой 40 см

Плиты ребристые, высота которых составляет 0,4 метра, изготавливаются согласно стандарту, разделяющему их на классы, регламентирующие конструктивные особенности продукции.

Если нужно строить крупные конструкции, то стоит задействовать продукцию высотой 40 см

В зависимости от того, каким образом контактируют плиты ребристые перекрытия с опорной поверхностью капитальной стены здания, они делятся на следующие виды:

• Изделия, опирающиеся на поверхности полок ригелей, маркируемые 1П. Существует 8 различных типоразмеров опорных конструкций, маркируемых от 1П1 до 1П8.
• Продукцию, маркируемую 2П, контактирующую при установке с верхней частью опорных балок. Согласно стандарту, предприятиями-изготовителями выпускается один тип данной продукции, обозначаемый 2П1.

Применяемые для усиления бетонного массива стальные прутки могут находиться:

• в предварительно напряженном состоянии. Используются для типоразмеров 1П1, 1П2, 1п3, 1П4, 1П5, 1П6, а также 2П1;
• в ненапряженном. Бетонируются в свободном состоянии для типов 1П7 и 1П8.

Обозначаемая на изделиях маркировка содержит следующие данные:

1. Информацию о габаритных размерах, которым соответствуют максимально воспринимаемые усилия.
2. Классификацию арматурных элементов.
3. Показатели прочностных характеристик и проницаемость бетонного массива.
4. Конструктивные особенности, связанные с наличием вырезов и закладных элементов.

Рассмотрим расшифровку аббревиатуры 1П1-3Ат-VIТ. Буквенные и цифровые индексы в обозначении содержат следующую информацию:

• 1П1 – типоразмер, в соответствии с которым производятся ребристые плиты перекрытия. Длина данного изделия составляет 5,55 м, ширина 2,985 м;
• 3 – характеризует третью группу по несущей способности;
• Ат-VI – индекс, соответствующий особенностям арматурного усиления;
• Т – сокращенное обозначение тяжёлой марки бетона М400, используемого в условиях воздействия газообразных составов со слабой степенью агрессивного влияния.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Армирование перекрытий начинается с установки опалубки. К опалубке предъявляются следующие требования: она должна выдерживать вес сырой смеси, при этом не деформируясь визуально. Это довольно большая нагрузка, при слое бетона 200 мм она составит 500 кг на квадратный м. Поэтому конструкция опалубки должна быть довольно внушительной. Для щитов можно использовать фанеру толщиной 18…20 мм, для балок, стоек, ригелей использовать брус сечением 100х100 мм.

Можно использовать профессиональную опалубку. Ее преимущества в том, что она рассчитана на высокие нагрузки, в ее комплект входят телескопические стойки, выдерживающие значительный вес и позволяющие регулировать уровень. Это довольно дорогостоящее оборудование, но сейчас можно найти фирму, которая сдает и опалубку, и стойки в аренду.

Схему сборки опалубки легко найти в литературе, а если вы берете профессиональную опалубку, то к ней прилагается инструкция. Главное – после сборки проверить горизонтальность с помощью нивелира или других доступных средств.

Монтаж арматуры

Пластиковые фиксаторы необходимы для создания защитного слоя арматуры в нижней части перекрытия.

Армировка делается таким образом: нижний ряд укладываем на фиксаторы – специальные пластиковые опоры высотой 25-30 мм для создания защитного слоя. Стержни кладем с одинаковым шагом, параллельно друг другу. На них кладем следующий ряд под углом 90? и перевязываем вязальной проволокой в каждом пересечении. Затем устанавливаем разделители сеток, сгибаем, связываем с одинаковым шагом. Приведенный здесь чертеж подскажет, с каким именно. Армирование перекрытия по краям дополняется усилениями. На разделители и П-образные усиления укладываются продольные, а затем поперечные прутья арматуры. Верхний уровень готовой арматуры должен быть ниже верхней плоскости опалубки на 25-30 мм. Собранная арматура должна представлять из себя довольно жесткий каркас, выдерживающий без особых деформаций вес человека.

Заливка

После того как армирование будет закончено, можно приступать к заливке. Эту работу лучше всего производить с помощью бетононасоса, обязательно уплотняя смесь при помощи специального глубинного вибратора. Заливку желательно произвести за один раз. При затвердевании бетон дает усадку. Чем быстрее идет высыхание, тем больше усадка, что может привести к появлению микротрещин. Чтобы этого не произошло, в течение 2-3 дней нужно смачивать поверхность твердеющей плиты водой. Делать это лучше всего путем разбрызгивания. Но и в дождливый день производить заливку не стоит, рекомендуется предохранять свежую смесь от осадков. Плита должна сохнуть 30 дней, только после этого можно снимать опалубку.