Напрягаемая арматура в плитах

Известно, что бетон прекрасно выдерживает сжимающие нагрузки, но разрушается уже при 10 % значений подобных нагрузок, действующих на растяжение. Именно для усиления способности противостоять растяжению бетон в плитах армируют каркасом со стальными рифлёными стержнями.

Для чего требуется предварительно напряжённое армирование

Арматура в изделиях может быть ненапрягаемой и напрягаемой. Первый вид выполняет функцию пассивного армирования — оно не работает, пока плита не изогнётся от собственного веса или от воздействия поперечной нагрузки. Только в этот момент нижние армирующие стержни будут противодействовать растяжению, но бетон уже получит свою долю растяжения и отреагирует сетью мелких трещин.

Чтобы избежать их появления и повысить прочность плиты при воздействии изгибающих нагрузок, армирующие конструкции при изготовлении бетонных плит предварительно напрягают. Железобетон с напряжённой арматурой находится постоянно в активном состоянии.

Силы напряжения, сжимающие плиту в осевом направлении, компенсируют эксплуатационные силы, вызванные собственным весом и нагрузкой. Растрескивания в напряжённой плите практически не происходят, она способна выдерживать более высокие, чем ненапряжённая плита, нагрузки. Кроме того, напряжённую плиту делают тоньше (140 мм вместо 170), что снижает расход бетона.

Преимущества армирования плит

– очень важная деталь многих сооружений. Они используются в покрытиях общественных построек и жилых помещений со стенами из крупных блоков, кирпича и ячеистобетонных блоков. Плиты перекрытий применяются в зданиях, где влажность воздуха не достигает 60%, и для общественных построек с влажностью до 75%, где обязательно используется пароизоляция. Глубина опирания их на стены должна быть не менее 80 мм. Армирование плит перекрытия имеет несколько существенных преимуществ. Во-первых, нет необходимости использовать строительную технику. Во-вторых, этот способ позволяет делать для помещений перекрытия с нестандартными размерами и любой сложности. Опорами для таких перекрытий могут быть не только стены, но и различные колонны, что делает планировку дома более свободной. В-третьих, такая конструкция очень прочна, намного прочнее, чем деревянные перекрытия. Армированные перекрытия огнеустойчивы и могут переносить высокие напряжения. Например, деревянные перекрытия действие огня могут выдержать только 25 минут, а монолитное – около часа.

Армированные плиты перекрытия используются в покрытиях общественных построек и жилых помещений со стенами из крупных блоков, кирпича и ячеистобетонных блоков.

Они позволяют добиться утепления постройки и повысить звукоизоляцию. Небольшой вес бетонных перемычек и армированных плит позволяет снизить нагрузку на фундамент и стены, в результате можно получить дополнительный экономический эффект от строительства.

Монолитные плиты нужны для качественного армирования.

При монтаже такого перекрытия очень важно сделать правильный расчет. Толщину нужно высчитать в соотношении с толщиной пролета и принять 1:30. Например, если толщина между пролетами равна 6 м, то толщина монолитной плиты по соотношению 1:30 будет равняться 0,2 м. Если уменьшить толщину бетона, то автоматически повышается расход металлопроката, при увеличении толщины увеличивается и расход бетона.

Для создания качественного армирования нужны:

  • монолитные плиты;
  • сетка армировочная стеклотканевая;
  • вязаная арматура.

Монолитная плита перекрытия своими руками – схема армирования

Чтобы узнать толщину будущего перекрытия, строители пользуются простой формулой – длину пролета делят на 30, полученная цифра и будет оптимальной толщиной. Традиционная система армирования плит заключается в расположении рабочих стержней внизу и вверху плиты, перераспределяющей нагрузку арматуры и упоры из катанки. Если толщина плиты будет не более 80 мм, достаточно для армирования всего одного слоя проволочной сетки. Важно так приподнять сетку, чтобы она оказалась как бы внутри бетона, как минимум на 2-3 см.

Нагрузка на конструкцию распределяется следующим образом: основные нагрузки приходятся на нижнюю арматуру, тогда как верхняя испытывает сжимающую нагрузку, равно как и бетон. Процесс армирования следует выполнять на всю площадь монолитной плиты, в обязательном порядке применяя опалубку, которая традиционно выполняется из дерева или фанеры. Стойки опалубки должны быть закреплены как можно прочнее, ведь только один квадратный метр перекрытия может достигать в весе 300 кг! Для надежности гораздо лучше использовать телескопические стойки, которые способны выдерживать на себе 2 тонны веса.

Материалы и инструменты

Для того чтобы заложить каркас армирования основания своими руками, понадобится не только металл, а также дополнительные материалы и инструменты. Сетка никогда не должна касаться края плиты.

Расстояние от границы фундамента до металла должно быть не менее 3 см. Поэтому нижний слой каркаса укладывается на специальные фиксирующие подставки.

Материалы и инструменты

Для связки используется строительная проволока ВР-1 различного диаметра. Связывание производится при помощи специального крючка.

Если у вас его нет, можно использовать обычные пассатижи. Отрезок проволоки размером примерно 300 мм, складывается вдвое, так чтобы на одном конце образовалась петля. Петля заводится под место пересечения прутков и затягивается так, чтобы не дать стержням возможность сдвинуться.

Примеры вязки узлов пересечения стержней

На заметку! При связке не стоит слишком сильно затягивать узел, чтобы избежать разрыва проволоки.

Материалы и инструменты

Подробнее ознакомиться с техникой укладки арматуры в опалубку можно посмотрев видео в этой статье.

Подготовка поверхности

Прежде, чем разместить плиты на опорной поверхности, фундамент очищают от раствора, наплывов бетона, грязи. Для монтажа первого ж/б изделия рабочим необходимы стремянки, леса, приставные лестницы либо подмости в подвальном помещении. Если изготавливается сборное перекрытие на МЗЛФ фундаменте, в этих приспособлениях обычно нет необходимости.

До начала монтажа проверяется качество гидроизоляции верхней грани фундамента. Пленочный, рулонный слой должен быть непрерывным, являться продолжением вертикальной гидроизоляции наружных, внутренних стенок.

На этом же этапе изготавливается раствор из расчета 2 – 6 ведер для каждой плиты перекрытия в зависимости от ее ширины. Либо заказывается смесь с растворного узла гарантированной марочной прочности. Постель из раствора укладывается для одной/нескольких панелей в зависимости от следующих факторов:

  • температура воздуха – на морозе цементно-песчаная смесь способна замерзнуть, в жару высохнуть с потерей свойств;
  • опыт рабочих – профессионалы обычно наносят постель для 3 – 4 ж/б изделий с учетом монолитных участков.

Внимание! Рабочей поверхностью ПК является нижняя грань плиты, поэтому снизу необходим один специалист с пузырьковым уровнем для контроля горизонтали в двух направлениях, соблюдения плоскостности соседних панелей.

Как вязать арматуру — подробное описание схем и способов

Арматурой в строительстве называются соединенные между собой элементы, который при совместной с бетоном работе создают более прогрессивный материал – железобетон. Благодаря арматуре балки и плиты лучше воспринимают растягивающие напряжения, а сжатые конструкции увеличивают прочность. Для получения необходимого эффекта фрагменты арматуры соединяются между собой. За счет способа соединения метод называется связыванием.

Чем вяжут арматуру

Поскольку в строительстве фундаментов и капитальных стен используют в основном арматуру в виде стальных стрежней, их соединение для восприятия сжимающих или растягивающих напряжений обязательно. В массовом строительстве для соединения применяется метод сварки и вязки, в индивидуальном – обычно только вязки. При этом вязка арматуры выполняется с помощью:

  • вязальной проволоки;
  • арматурных фиксаторов.

Под термином «вязальная проволока» понимается круглая проволока из низкоуглеродистой стали по ГОСТ3282-74. Она может быть обычной и термически обработанной (с маркировкой «О»), с покрытием и без. Толщина цинкового покрытия определяет класс материала.

Читайте также:  Крепление деревянных балок к кирпичной стене

Выбирая, какой проволокой вязать арматуру, следует обращать внимание на марку бетона и условия эксплуатации конструкции. При этом учитываются механические свойства.

Так, если вязка арматуры под фундамент предполагается вручную, лучше выбирать более тонкий вариант, поскольку без специального инструмента толстая проволока для вязки арматуры требует значительных усилий.

Кроме низкоуглеродистой проволоки промышленного производства допустимо использование металлокорда из автомобильных шин. При сжигании шин металлокорд высвобождается и одновременно проходит термическую обработку, что в дальнейшем упрощает работу с ним. Такой вариант вязального материала приемлем только при малых объемах работ и индивидуальном малоответственном строительстве.

Применимы также пластиковые хомуты, обычные и со стальным сердечником. Обычно они используются для стеклопластиковой арматуры.

Применение хомутов допустимо в случаях, когда жидкий бетон не будет подвергаться механическим нагрузкам в процессе застывания (по нему не будут ходить, складывать тяжелые вещи, нагружать другими строительными материалами).

Этот вариант применим для малоэтажной застройки, поскольку в процессе заливки большой массы бетонной смеси крепления могут смещаться вместе с арматурой. Смещение нарушает работу каркаса и приводит к изменению расчетной прочности конструкции.

Как вязать арматуру для фундамента

В зависимости от выбранного материала для вязки, применяют различные методы фиксации. Проще всего ситуация с пластиковыми хомутами. Они обматываются вокруг стыка, насколько позволяет длина, и затягиваются.

Чтобы правильно вязать арматуру для ленточного фундамента, потребуется инструмент. В зависимости от схемы вязки арматуры, стержни распределяются по будущему полю заливки.

Если планируется создать фундамент, часть стержней втыкается в подготовленное основание (трамбованную песчано-гравийную засыпку), это облегчает работу. После окончания соединительных работ каркас поднимается над грунтом на специальных подставках. Это необходимо для предотвращения коррозии выступающих из бетона металлических элементов. Для соединения стержней используют:

  1. специальные клещи для связки арматуры; 
  2. вязальный крючок, самодельный или промышленного производства; 
  3. загнутый крючок из толстого гвоздя или дюбеля, вставляемый в патрон дрели (шуруповерта). Благодаря такому механизированному крючку закрутка проволоки выполняется быстрее и с меньшим приложением ручной силы. 
  4. полуавтоматический крючок для вязки арматуры. Механизм с ножкой и пружинным возвратным механизмом оттягивает проволоку и делает несколько вращательных движений. Это происходит благодаря спиральным пазам на ножке крючка, которые при оттягивании обеспечивают вращение с возвратом в прежнее положение. 

Использование таких инструментов целесообразно при небольших объемах работ, например, при строительстве собственного дома, где вязка арматуры своими руками выполняется на протяжении короткого отрезка времени (при подготовке фундамента для каркасного или кирпичного строения или устройстве забора на бетонном основании).

Крючок для вязки арматуры своими руками изготавливается из отработанного электрода, гвоздя или другого подходящего металлического прутка требуемой прочности.

Профессиональный инструмент для вязки арматуры

При создании большого объема армирования для железобетонных конструкций (профессиональная деятельность, крупное частное строительство) вместо ручного или полуавтоматического инструмента лучше использовать автоматический, так называемый пистолет для вязки арматуры. Этот полезный прибор изобрели в Японии, он позволяет в считанные секунды затянуть проволоку на соединении стержней с требуемым усилием.

Принцип работы устройства показан в видео.

Типы монолитных перекрытий

Монолитные перекрытия делят на безбалочные, балочные и кессонные (ребристые).

1 тип. Безбалочное перекрытие. Это сплошная плита, которая опирается на колонны здания. Которые в свою очередь могут быть с капителями и без них. Чтобы обеспечит необходимую жесткость в местах где опирается плита на колонну уменьшаются пролеты перекрытия и нагрузки распределяются равномерно.

2 тип. Балочное перекрытие.Это плита которая опирается на балки, которые опираются на колонны. Балки в данном случае являются несущим элементом каркаса здания. Балки могут располагаться как только вдоль или поперек здания, так и в двух направлениях ширина и высота балки определяются расчетом и находятся в прямой зависимости от расстояния между колоннами здания, чем больше расстояние тем больше сечение балки.

Читайте также:  Какой длины бывают плиты перекрытия /инструкция с фото

3 тип. Кессонное (ребристое) перекрытие. Это облегченное перекрытие, которое состоит из ребер (балок) перекрытия расположенных в двух направлениях с небольшим шагом (не более 1,5 метра). Балки такого перекрытия делят на главные и второстепенные. Главные опираются и передают нагрузку на колонны. А второстепенные служат опорой для плиты и опираются на главные балки.

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

С использованием доски

Обвязка доской 50х200 производится при недоступности качественного бруса.

Технология несколько более трудоемкая, поскольку каждую балку приходится собирать по отдельности, но имеются и плюсы:

  • Отсутствие коробления или разворота винтом.
  • Возможность более точного выполнения угловых соединений.
  • Каждую доску можно предварительно обработать антисептиком и антипиреном, что позволяет значительно увеличить устойчивость балок к биологическим проявлениям или к возгоранию.

Работа заключается в изготовлении из пачки досок подобия сборного бруса.

Доски нарезают по длине, подрезают в нужных местах для угловых соединений и собирают в плотный пакет.

Для фиксации используют шпильки, которые пропускают через сквозные отверстия и туго стягивают.

Образованные балки собирают по технологии, аналогичной методике монтажа брусовой обвязки.

Балки необходимо располагать таким образом, чтобы доски были установлены на ребро, а не горизонтально.

Технология изготовления арматурного каркаса монолитной плиты фундамента

Чаще всего при строительстве частных домов в качестве основания используется ленточный фундамент. Но в некоторых случаях при высокой вероятности подвижек грунта он не может гарантировать, что в конструкциях здания не возникнут напряжения, превышающие расчетные. В итоге несущие элементы дома могут быть повреждены, что отрицательно скажется на возможности его нормальной эксплуатации, а то и вовсе приведет к аварии.

В таких случаях в качестве фундамента используется сплошная монолитная железобетонная плита, периметр которой должен быть шире контуров дома не менее чем на 300 мм с каждой стороны.