Важные правила и технология выполнения армирования фундамента из плит

Фундаментное основание представляет собой опору любого объекта, от прочности которой зависят эксплуатационные его сроки. Армирование фундаментной плиты стальными прутьями считается самым простым и эффективным вариантом увеличения периода службы фундамента. Большой популярностью данная технология пользуется при устройстве монолитных конструкций, подверженных значительным изгибающим воздействиям, которые легко способны разрушить простой бетон, не имеющий металлической каркасной основы.

Сбор нагрузок некоторый дополнительный расчет

Сбор нагрузок и расчет прочности монолитных плит перекрытия часто сводится к сравнению двух факторов между собой:

  • усилий, которые действуют в плитах;
  • прочностью армированных ее сечений.

Первое в обязательном порядке должно быть меньше, чем второе.

Определение в нагруженных сечениях моментных усилий. Моментных, потому что изгибающие моменты будут определять на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения — середина пролета или, выражаясь другими словами, центр плиты.

Изгибающие моменты в квадратной плите, которая не защемлена по контуру (пример — на кирпичные стены) по каждому направлению X и Y могут определяться: Mx = My = ql^2 / 23.

Для частных случаев можно получить некоторые определенные значения:

  1. Плита в плане 6х6 м — Mx = My =
  2. Плита в плане 5х5 м — Mx = My =
  3. Плита в плане 4х4 м — Mx = My =

При проверке прочности считается, что в сечении имеется сжатый бетон сверху, а также растянутая арматура снизу. Они способны образовать силовую пару, которая воспринимает моментное усилие, приходящее на нее.

Основные требования

Конструктор, занимающийся проектированием плитного основания, должен придерживаться условий армирования, изложенных в СП 52-101-2003.

В нормативном документе содержатся:

  • правила расположения и вязания арматурной сетки,
  • описание математически расчетов,
  • рекомендации по использованию подставок для нижнего слоя и т.д.

Согласно технологическим требованиям, не допускается использование арматуры со следами ржавчины, старой краски и т.д. Чтобы обеспечить высокую адгезию металла с бетоном, применяют стальные стержни периодического сечения. Для фиксации элементов силовой конструкции используют вязальную проволоку или применяют метод сварки: пластиковые хомуты в данном случае ненадежны.

Перед началом армирования проектировщик должен выбрать рациональную схему расположения прутков, определить потребность в арматуре, продумать способ фиксации конструкции в пространстве с помощью подпорок.

Расчет перекрытия

Для того чтобы плита не деформировалась во время эксплуатации, необходимо придерживаться требований СНИП, также нужен чертеж и точный расчет характеристик перекрытия.

Обычно чертеж представлен в виде квадратов определенного размера (с расположением прутов). Кроме этого, на чертеж наносятся места дополнительного армирования.

Существует программное обеспечение, с помощью которого можно рассчитать размеры плиты. Но в этом случае не обращают внимания на строительные материалы.

Поэтому в сложных случаях для получения точных цифр лучше обратиться к проектировщикам.

Чтобы самостоятельно произвести расчет прочности перекрытия, учитываются нагрузки на монолит и прочность арматуры. Последний параметр должен быть выше, чем нагрузки на монолит.

Расчет нагрузки на 1 м² монолита производится на основе таких характеристик, как собственный вес плиты и временная нагрузка на нее. В качестве примера возьмем расчет жилого строения площадью 6х10 м.

Расстояние между балками – 2,5 м. Исходя из этих данных, можно осуществить расчет толщины монолита (по формуле L/35, где L – шаг между балками).

Значит, 2,5/35=0,071 м или 71 см. По СНИП временная нагрузка жилого дома – 150 кг, коэффициент запаса – 1,3. Расчет нагрузки от собственного веса плиты – толщина перекрытия умножается 2500.

Расчет армирования должен осуществляться согласно следующим нормам СНИП и технологическим требованиям:

  • Для плиты, опирающейся на колонны без капителей, дополнительным армированием усиливают участки, расположенные над верхушками опор. Благодаря этой мере удастся избежать продавливания перекрытия в процессе эксплуатации;
  • Согласно СНИП, расчет толщины плиты осуществляется от площади пролета. Обычно применяется соотношение 1:30. Если ширина перекрытия между несущими стенами равна 9 м, значит, толщина армированной плиты составляет 30 см. При необходимости уменьшить этот показатель, нужно усилить армированную конструкцию;
  • Армирование в один слой возможно только при толщине перекрытия не более 15 см, если соблюдены все нормы СНИП и остальные нормативные условия проекта. Для плиты с большей толщиной арматуру укладывают в два слоя – вверху и внизу;
  • По СНИП поперечное армирование выполняется в виде каркасов или хомутов;
  • Заливка производится бетоном марки не ниже М200;
  • Согласно СНИП дополнительное армирование необходимо на нижней сетке в центре монолита, на опорах, вокруг отверстий и в местах повышенной нагрузки. Для усиления используются отдельные прутья, длина которых составляет 40-150 см, в зависимости от нагрузки и ширины пролетов.
Читайте также:  Выбор перекрытия: сборно-монолитное перекрытие (газобетонные блоки)

Достоинства технологии

Как обычно, начнем с преимуществ. Во-первых, — их больше. Во-вторых, — к этому располагает сама тема нашей заметки. Итак, чем же хороши перекрытия с арматурой?

Как мы уже упоминали, горизонтальные несущие панели данного типа могут послужить основой любой нестандартной конструкции, ведь опорой их могут служить не только несущие вертикальные поверхности, но и даже колонны декоративного назначения.

Если перекрытие используется для пола или в иных целях, ему можно придать любые форму и размеры, так как заливка осуществляется непосредственно на месте строительства и проектировщик не зависит от заводских типоразмеров. Конструкции данного типа не подвержены деформациям и прогибам даже под существенной нагрузкой. Влияние градиента температуры также не оказывает на них сколько-нибудь существенного воздействия.

Армированные плиты являются превосходными теплоизоляторами, что особенно важно при возведении мансард и чердаков. Железобетон плит резко снижает опасность возникновения в доме пожара. Можно использовать монолитные участки между плитами перекрытия, из других материалов.

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

СМП серии ТЖБС разработаны в качестве альтернативы деревянным перекрытиям и монолитным железобетонным пустотным плитам. СМП ТЖБС представляет собой сборную конструкцию, объединяемую на стадии монтажа в цельное перекрытие с помощью армированной стяжки.

Отличительная особенность СМП ТЖБС состоит в том, что все бетонные элементы производятся из жестких растворов. Чтобы производство СМП было экономически целесообразным, все компоненты перекрытия должны производиться промышленным способом на современном высокопроизводительном оборудовании.

Состав СМП ТЖБС

Сборно-монолитные перекрытия включают:

  • балки двутаврового сечения, изготовленные из напряженного бетона;
  • блоки многопустотные из керамзитобетона или бетона, уложенные между балками;
  • армированный бетонный слой, соединяющий перекрытие в цельную конструкцию.

Преимущества СМП ТЖБС

  • Высокая несущая способность, до 1000 кг/м2.
  • Отказ от выполнения монолитного пояса.
  • Высокая тепло- и звукоизоляция.
  • Возможность укладки в пустотах инженерных коммуникаций.
  • Низкий расход материалов на один квадратный метр перекрытия.
  • Возможность монтажа перекрытия своими руками.

Технология монтажа СМП

1. Доставка элементов СМП на стройплощадку. Производится грузовым автотранспортом г/п не менее 3,5 т с краном-манипулятором. Один рейс обеспечивает доставку материалов для 30 м² перекрытия. Разгрузка производится вручную или краном-манипулятором.

2. Устройство плиты перекрытия своими руками начинается с укладки двутавровых балок на несущие стены с шагом 70 см и опиранием не менее 10 см.

3. Укладка многопустотных блоков между балками.

4. Фиксация крайних балок кладкой.

5. Укладка армирующей сетки на всю площадь перекрытия.

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

6. Заливка монолитной бетонной стяжки, объединяющей балки и пустотные блоки в единую конструкцию. Бетон затекает в пространство между пустотными плитами и балками, создавая прочную жесткую конструкцию.

Варианты устройства полов по сборно-монолитному перекрытию

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками

На СМП ТЖБС можно укладывать полы любых видов. В качестве примера рассматриваются линолеумный и паркетный пол. Очередность слоев указана в направлении снизу вверх.

Линолеумный пол

Сборно-монолитные перекрытия (СМП) своими руками
  1. Песчаный слой толщиной 30 мм.
  2. Мягкая древесноволокнистая плита толщиной 12 мм.
  3. Гидроизоляции из рубероида.
  4. Цементно-песчаная стяжка из раствора марки М 150 толщиной 40 мм.
  5. Выравнивающий слой полимерцемента толщиной 8 мм.
  6. ПВХ-линолеум на теплозвукоизолирующей подложке, уложенный на бустилат.

Паркетный пол

  1. Слой песка толщиной 30 мм.
  2. Деревянные лаги сечением 80×40 мм, уложенные с шагом 400 мм.
  3. Доска паркетная 20 мм.

Высота перекрытия с чистовым полом составляет 340 мм (240 мм перекрытие + 100 мм пола).

Правила армирования

Расчет и последующее армирование всегда осуществляется по определенным правилам и должно в полной мере отвечать всем требованиям.

К таковым относятся:

  • При наличии пролетов более 8 метров используется, так называемая, напряженная сетка из стержней арматуры повышенной прочности;
  • В сварных конструкция используют пруты диаметром 8-14 мм, при этом расстояние между ними не должно превышать 60 см;
  • Расчет толщины монолитной плиты в соответствии со СНИП производится в зависимости от ее ширины по формуле 1:30;
  • Если плита не толще 150 мм, то для ее армопояса будет вполне достаточно одной сетки;
  • При бетонировании используют жидкий бетон, марка которого должна быть не ниже 200, поскольку другие строительные материалы не способны гарантировать требуемую прочность возводимого перекрытия;
  • В обязательном порядке необходимо, чтобы чертеж и схема отображали места усиления армирования. В данном случае речь идет о том, что должно быть правильно сделано поперечное и продольное усиление всего пояса армирования в середине плиты, а также в местах ее соприкосновения с опорами. Особого внимания заслуживают области, на которые предполагаются максимальные нагрузки;
  • Самостоятельное монтирование металлических каркасов невозможно, если не будет сделан грамотный расчет квалифицированными специалистами по стандартам, обозначенным в строительных нормах и правилах (СНИП);
  • Дополнительные стержни арматуры устанавливаются, как правило, вокруг технологических отверстий.

Стадии выполнения армирования

Мастера определяют самым важным этапом в монтаже монолитных плит именно установку опалубки.

Читайте также:  Как правильно срастить балки перекрытия

Особое внимание при этом нужно уделять опорным стойкам, которые должны быть закреплены максимально устойчиво. Стоит учитывать, что поперечное перекрытие имеет большую массу.

Видео:

Следующим этапом будет сооружение непосредственно самого армирующего пояса, с учетом СНИП и всех конструктивных особенностей в каждом отдельном случае.

Между нижней сеткой и полотном опалубки устанавливают специальные подставки, позволяющие создать защитный слой бетона.

Следует заметить, что железобетонное перекрытие, сделанное по монолитной технологии, подвергать в полной мере нагрузкам, которые предусматривает расчет, можно только после того, как бетон не только полностью высохнет, но и наберет требуемую прочность.

Большинство схем предусматривает такие составляющие каркаса, как:

  • рабочая арматура верхнего слоя;
  • стержни, которые равномерно распределяют нагрузку;
  • подкладки — чаще всего их делают из катанки.

На практике, схемы могут существенно отличаться друг от друга.

Именно по этой причине настоятельно рекомендуется обращаться за помощью профессионалов, способных высчитать потенциальные нагрузки, которые впоследствии должно будет выдерживать поперечное перекрытие.

Естественно, для выполнения таких работ понадобятся определенные строительные навыки и оборудование.

Основные нагрузки на плиты изначально осуществляются по направлению вниз, а затем равномерно распределяются по всей поверхности.

Следовательно, большую часть на себя принимает именно нижняя сетка армирования. С учетом подобного явления, СНИП предъявляют жесткие требования к монтажу несущего каркаса.

Современные технологии позволяют создавать перекрытия любой сложности, для которых характерны максимальная прочность, надежность, а также быстрота монтажа.

Схема армирования платформы перекрытия

Обязательно выполняется схема армирования монолитного перекрытия. Она предусматривает дополнительное усиление в некоторых местах: середина плиты, места касания с опорами, места скопления нагрузок и места соприкосновения с отверстиями.

На данном этапе разработки необходимо обязательно учитывать все компоненты плиты, которые организуются между собой. В общем и целом, схема армирования платформы перекрытия будет иметь следующий вид: рабочие стержни в нижней и верхней частях плиты, арматура, перераспределяющая нагрузку и подставки из катанки. Используемые строительные чертежи могут также различаться между собой. Тем не менее, важно осуществить правильный расчет планируемой нагрузки и нужной толщины бетона. Расчет последней осуществляется согласно пропорции 1:30. Соответственно, для того, чтобы узнать необходимую толщину бетона, нужно разделить пролетную длину на 30.

Схема армирования платформы перекрытия

В случае, если толщина платформы составляет свыше 150 мм, армирование совершается двумя пластами, которые располагаются друг на друге и связываются при помощи проволоки. Размер ячеек в этом случае не должен превышать пропорцию 200:200 мм, но в то же время и не должен быть менее 150:150 мм. Например, если ширина между несущими стенами – 6 метров, то толщина армированной платформы должна составлять 0,2 м.

Если же вы специально преуменьшите бетонную толщину, то расход металлопроката в разы увеличится. При этом если возрастет толщина, то и общие затраты на бетон тоже повысятся. Дабы достигнуть высокой прочности конструкций, желательнее всего использовать арматуру аналогичного сечения. Вспомогательная армировка может проводиться с помощью прутьев, имеющих длину 400-1500 мм.

Соединение отдельных прутов арматуры осуществляется при помощи вязальной проволоки и специального вязального крючка. Сваривать допускается только арматуру, которая в своей маркировке имеет букву «С», например А500С.

Основная масса нагрузок приходится на нижнюю арматуру, а верхняя получает сжимающую нагрузку. С этим замечательно справляется бетон. Учитывайте и то, что армировку монолитной платформы перекрытия необходимо осуществлять по всей плоскости изделия, по возможности используя опалубку, являющуюся одним из наиболее важных стадий установки плиты. Допустимо и применение для этого дерева (обычных досок 50:50 миллиметров) либо же дешевой фурнитуры.

Схема армирования платформы перекрытия

Важный момент – надежно и прочно закрепить стойки опалубки, поскольку масса бетона, применяемого в процессе проведения данной строительной операции может достигнуть 300 кг на один кв. м перекрытия. Единственный момент, без которого сложно обойтись на стадии монтажа плиты армировки – это стойки телескопического типа, которые способны выдерживать около двух тонн веса. Сравнивая их с досками, которые могут включать сучки либо микротрещины, многие советуют делать свой выбор именно в пользу стоек.

Основные ошибки монтажа

Для обеспечения фундамента нужными свойствами, защиты его от разрушений необходимо строго выдерживать технологию армирования. Как правило, малоопытные строители допускают типовые ошибки:

Основные ошибки монтажа
  • на залитый бетонный раствор не натягивают полиэтиленовый материал. Цементное молочко вытекает, на поверхности появляются трещины;
Основные ошибки монтажа
  • засыпав подушку из песка и щебня, многие пренебрегают ее утрамбовкой. Фундаментная основа дает усадку, образуются трещины;
  • на установленной опалубке не проводится заделка щелей, через которые протекает растворная смесь, что влечет за собой появление неровностей;
  • плохая изоляция плиты от поверхности почвы приведет к преждевременному разрушению фундаментной основы, а восстановительные работы обойдутся достаточно дорого;
  • ошибкой является применение в качестве спейсеров камней;
  • арматурные прутья во время монтажных работ фиксируются в почвенном слое, металл подвергается коррозии и быстро разрушается;
  • перед устройством фундамента не насыпается подушка из песчано-щебневой смеси, от чего показатель прочности плиты снижается. Еще одна характерная ошибка – для устройства подушки используют только щебенку, а ведь минимальный процент содержания песка в подушке под фундаментную плиту перед ее армированием должен быть в пределах сорока;
  • шаг размещения стержней сетки превышает допустимый максимальный предел в сорок сантиметров, или вовсе не соответствует расчетным данным по нагрузочным воздействиям;
  • со стороны арматурных торцов нет защитного слоя из бетонного раствора, и металл раньше времени подвергается коррозии;
  • под установкой стен и колонн нет вертикальных арматурных стержней, и нагрузочные усилия распределяются неравномерно.
Основные ошибки монтажа

Это наиболее грубые ошибки, способные однозначно оказать негативное воздействие на эксплуатационные показатели фундаментной основы. Есть и более неочевидные особенности, про которые могут рассказать только опытные специалисты.

Основные ошибки монтажа

План несущих конструкций перекрытий

Многопустотные перекрытия опирают на несущую стену из кирпича с короткой стороны, как минимум на 90 мм. Если опорой выступает ячеистый бетон – 120-150 мм. не рекомендуется опирать длинной стороной на самонесущие элементы. Для возведения малоэтажных строений лучше использовать плиты с шириной 1,8 м и длиной до 7,2 м.

Читайте также:  Заделка швов между листами гипсокартона: пошаговая инструкция

Если стены в здании выполнены из ячеистого бетона, лучше применять перекрытие из такого же материала. С короткой стороны должны поддерживаться несущими стенами – 10-15 см, а по бокам – 2-5 см. Для усиления конструкции в план должен быть включён ЖБ пояс из монолита, который опоясывает здание и внутренние стены.

При составлении плана сооружения из сборных ЖБ или ячеистобетонных плит важно делать сноски с размерами элементов, указывать участки из монолита, высоту опирания, ширину ЖБ пояса и анкеровку панелей.

План несущих конструкций перекрытий

Преимущественно при перекрытиях используют двутавровые балки с высотой 16-27 см. Балки перекрытий должны опираться на стены на 18 см или больше. Чтобы сформировать жёсткий диск, следует соединить балки воедино и прикрепить их к стенам. Между балками выдерживают расстояние 60, 77, 80 см или 1, 1,1 м. На шаг наибольшее влияние оказывает тип межбалочного заполнителя. Балки по краям конструкции лучше фиксировать возле несущих стен (до 5 см от края балки до стены). Элементы нестандартной формы лучше изготовлять из монолитного бетона.

По окончании расположения несущих элементов на стенах здания переходят к нанесению обозначений и размеров

Монолитный участок между двумя сборными плитами

Такой монолитный участок работает как плита, опирающаяся на соседние сборные плиты.

Для этого у него предусмотрена выгнутая корытом рабочая арматура, диаметр которой зависит от ширины участка (расчетной длины плиты этого участка) и нагрузки на перекрытие.

Продольная арматура – конструктивная, она создает армирующую сетку, но нагрузки не несет. По верху широкого монолитного участка также укладывается противоусадочная сетка из гладкой арматуры малого диаметра.

На рисунке приведены примеры армирования двух монолитных участков в жилье (безо всяких дополнительных нагрузок в виде теплых полов и кирпичных перегородок).

Как видите, участки бывают разной ширины, но задаваясь целью выполнить широкий монолитный участок, опирающийся на плиты, нужно всегда проверять, а выдержат ли его плиты перекрытия.

Это самый важный момент в конструировании монолитных участков. Несущая способность плит перекрытия бывает разной (от 400 до 800 кг/м 2 – без учета веса плиты).

Допустим, мы имеем две сборные плиты шириной 1,2 м, между которыми расположен монолитный участок шириной 0,98 м.

Несущая способность плит 400 кг/м 2. т.е. один погонный метр такой плиты может выдержать 1,2*400 = 480 кг/м.

Посчитаем нагрузку на 1 погонный метр плиты от монолитного участка толщиной 220 + 30 = 250 мм = 0,25 м.

Вес железобетона равен 2500 кг/м 3. коэффициент надежности по нагрузке 1,1.

0,25*1,1*2500*0,98/2 = 337 кг/м.

На два мы делили, т.к. монолитный участок опирается на две плиты, и на каждую из них приходится половина нагрузки.

Помимо веса монолитного участка у нас есть нагрузка на плиты от конструкции пола (140 кг/м 2), от перегородок (50 кг/м 2) и временная нагрузка от веса людей, мебели и т.п.

(150 кг/м 2). Умножая это все на коэффициенты и на ширину сборной плиты, и прибавив нагрузку от монолитного участка, мы получим итоговую нагрузку на каждую сборную плиту:

1,3*140*1,2/2 + 1,1*50*1,2/2 + 1,3*150*1,2/2 + 337 = 596 кг/м 480 кг/м.

Мы видим, что нагрузка получилась больше, чем может выдержать плита. Но если взять плиту с несущей способностью 600 кг/м 2.

тогда один погонный метр такой плиты может выдержать 1,2*600 = 720 кг/м – надежность конструкции будет обеспечена.

Таким образом, нужно всегда проверять несущую способность плит в зависимости от габаритов монолитного участка, ширины плиты и нагрузок, на нее воздействующих.