Пошаговое руководство по армированию монолитной плиты перекрытия

Древнюю основу стройки — камень — давно научились делать из жидкого бетона. Использовать его для плит перекрытия не получалось до конца девятнадцатого века, пока не был изобретен железобетон. Отличием стала десятикратно возросшая прочность на изгиб.

Как армировать монолит

Оглавление:

  1. Когда необходимо усиление?
  2. Схема и эскиз
  3. Список инструментов и расходников
  4. Установка опалубки
  5. Технология монтажа прутьев

Что дает армирование?

Обычный бетон может выдержать десятки и сотни тонн нагрузки, но только в том случае, если они не будут его изгибать. М200 переносит сжатие 200 кг/с на 1 см2. То есть, чтобы раздавить стандартный лабораторный образец, «кубик» со стороной 10 см, требуется нагрузка 20 тонн. При этом не имеющий упрочнения ФБС такой же прочности, а в толщину больше 60 см можно переломить ударом кувалды. Если же мы попробуем сделать плиту, она упадет просто под собственным весом. При изгибе одна половина сечения блока сжимается, а вторая растягивается, растяжению же бетон сопротивляется слабо.

Выход нашли в усилении растягивающихся мест армированием. Стальной прут класса АIII выдерживает растяжение больше 5 тонн на см2. А это значит, что достаточно добавить в сечение всего 2-3 % стали и прочность конструкции увеличится десятикратно.

Бессмысленно укреплять растянутую зону больше, чем выдержит сжатая. Когда нагрузка превысит критическую, она все равно переломится. Упрочнение перекрытия в сжатой зоне бессмысленно. Мы имеем дело с тонкими длинными стержнями, начни их сжимать — просто изогнутся (потеряют устойчивость).

Как узнать, где требуется армирование?

Чтобы определить, где и какие усилия испытывает плита, толщину, сечение, шаг прутьев, необходимо владеть формулами строительной механики. Не нужно придумывать все «с нуля», достаточно заглянуть в каталог и подобрать подходящую для нашего пролета. К примеру, альбом серии 1.143-5пв содержит чертежи сплошных плит толщиной 16 см с подробными спецификациями и размерами металла. Укрепляют перекрытия каркасом в виде сетки. Одна располагается в нижней, а вторая — в верхней части сечения.

Возникает вопрос, если при нагрузке растягивается нижняя часть, зачем же сетка вверху? Края плиты зажаты в стенах, поэтому знаки усилий распределяются по более сложной схеме. И рядом с местом опирания перекрытие оказывается растянутым как раз сверху.

Армировка плиты

Как распределять арматуру?

Схема выглядит следующим образом:

  1. Нижняя сетка с ячейками порядка 25х25 см, арматуры AIII диаметром не менее 12 мм. Закрывает всю площадь плиты, не доходя до края на величину защитного слоя (4-5 см).
  2. Вверху заполнять всю площадь не обязательно. Достаточно уложить сетку по периметру, приблизительно на четверть размера по длине и ширине от края. При этом шаг сначала ставим 15х15 см, а начиная с половины армировки, переходим на 25х25. Сталь берем такую же, что и нижнего каркаса.
  3. Выдерживать расстояние между сетками монолитной плиты помогают пруты AI диаметра 6 мм, установленные вертикально.

Разрабатывая армирование на основе готовой серии, имейте в виду: стандарт предполагает изготовление конструкций на заводе ЖБИ. Это гарантирует точное соответствие класса бетона по всем параметрам.

При самостоятельном устройстве будет не лишним увеличить сечение стержней и прочность раствора минимум на треть. Пусть возрастет смета, зато гарантированно получите надежную плиту.

Чертеж плиты

Эскиз

Еще до начала работы будущее перекрытие необходимо нарисовать. Делаем это в масштабе, в трех проекциях: вид сверху, продольный и поперечный разрез. На чертеже рисуем армирующие сетки, их расположение по толщине сечения и на плане. Не пожалейте времени, найдите в сети калькулятор для расчета арматуры. При составлении спецификации укажите не только длину, но и вес каждого элемента. Выведите общую массу стали по маркам.

Покупка металла на вес позволит вам сэкономить 10-15 % от цены, что получится при расчетах по длине. Чтобы сэкономить время и деньги, попросите сразу нарезать прокат по размерам. Эту услугу обычно оказывают на базах, стоит она недорого.

Выбирая толщину плиты, не стоит экономить. Нормально, если при пролете до 5,5 метров перекрытие составляет по высоте 16-18 см, дело не только в прочности. Железобетон М300 и в 10 см выдержит вес жильцов, мебели и всех гостей дома, но при этом система будет «играть», а звукоизоляция окажется ниже всякой критики.

При увеличении пролета усилия в сечении растут не прямо пропорционально, а с опережением. Конструкции длиннее 6 м выполняют с предварительно напряженной арматурой либо имеющими внизу ребра жесткости, чтобы увеличить рабочую толщину сечения. Правильно рассчитать такое перекрытие, не имея специальных знаний, не получится, а готовые решения найти довольно сложно.

Схема усиления плиты

Инструменты арматурщика

При укладке стали ее потребуется резать, гнуть, связывать. Поэтому подготовим инструменты и оснастку:

  1. УШМ — угловая шлифовальная машина, или в просторечии «болгарка». Для резки прутьев до 22-24 мм хватит и небольшой, с диском на 125 мм. Но если раскроя предстоит много, лучше запастись среднего размера на 180 мм. Маленькая будет перегреваться и работать ей не очень удобно.
  2. Станок для гибки. Можно купить или сделать самому.
  3. Вязальный крючок. При устройстве каркасов лучше применять проволочные соединения. С ними больше возни, но когда приловчитесь, дело движется быстро. А вот ослабления металла, который дает электросварка, не происходит.
  4. Кусачки или пассатижи — чтобы переделать неудачный узел. Для заготовки отрезков вязальной проволоки лучше использовать «болгарку», нарезая сразу толстый пучок.
  5. Рулетка со стальной лентой 3-5 метров, строительный угольник и маркер для разметки.
  6. Стальная щетка для «болгарки». Может понадобиться для очистки стержней. Применять металл со следами ржавчины для армирования нельзя.

Схема вязки арматуры

Материалы и расходные

Кроме самих стальных прутов нам потребуются:

  1. Мягкая железная проволока диаметром 1-1,5 мм для связывания арматуры. В зависимости от толщины стержня на каждое соединение понадобится 20-30 см, отсюда рассчитаем общую потребность. Продается она на вес, поэтому переведем метры в килограммы.
  2. Подкладки типа «стульчик» — обеспечат защитный слой бетона требуемой толщины (минимум 40 мм). В отличие от усиления черновых полов или подготовок под фундамент, для плиты перекрытия не стоит использовать куски кирпича.
  3. Режущие диски для УШМ по металлу. Если сталь завезена в заготовках по размеру, их понадобится один-два, а при самостоятельном раскрое может уйти десяток.

Армирование начинается с опалубки

Выставляем опалубку плиты, эти работы — совершенно особый раздел строительного ремесла, выполняют их плотники. Задача опалубочной оснастки — придать необходимую форму монолиту, а также служить «столом» для монтажа каркаса.

Схема сборки опалубки перекрытий

Она должна:

  1. Не иметь щелей, куда мог бы вытекать жидкий раствор и цементное «молочко».
  2. Быть достаточно прочной, чтобы выдержать нагрузку от массы состава и проката, а также вес работников, которые должны ходить по ней при устройстве армирования и укладки бетонной смеси.
  3. Быть строго горизонтальной или иметь требуемый уклон, предусмотренный проектом с отклонением не более 2 мм на метр.
  4. Иметь точность по геометрическим размерам, обеспечивающим отливку перекрытия с отклонением от проекта не более 5 мм.

При частном малоэтажном домостроении опалубку для плиты изготавливают из дощатых щитов или толстой фанеры (вариант — ОСП-3). Специализированные фирмы имеют стандартные комплекты, работать с которыми куда удобнее. Если есть возможность взять такую оснастку в аренду, ей нужно обязательно воспользоваться.

Укладка арматуры своими руками

Все операции интуитивно осваиваются буквально в течение получаса. Скрутки играют лишь вспомогательную роль, их задача — обеспечить необходимое положение стержней в толще бетона только при его заливке. Сами они не добавляют перекрытию никакой прочности, а их работа заканчивается, когда конструкция заполнена.

Работы начинаем с прутьев нижней сетки. Раскладываем приблизительно равномерно сначала один слой, затем два или три отрезка перпендикулярных. Приступаем к вязке: скрепим четыре прута по периметру монолитной плиты, чтобы образовался прямоугольник. Затем связываем концы прутьев нижнего «слоя» армировки с перпендикулярными. При этом соблюдаем необходимый шаг как с одного, так и с другого края.

Перекрытие в разрезе

Вязаное соединение делается по технологии:

  1. Заготавливаем отрезки проволоки нужной длины и сгибаем их посредине. Место сгиба сильно не сжимаем, оставляем «петельку», достаточную, чтобы вошел кончик вязального крюка.
  2. Двойную проволочку изгибаем и заводим, снизу захватывая оба стержня в месте пересечения.
  3. Зацепляем вязальный крюк за петельку и заводим за нее второй, двойной конец проволоки.
  4. Вращая крючок, скручиваем проволоку до получения прочного соединения. Если петелька обломится, ничего страшного, лишь бы на узле осталось хотя бы два-три витка скрутки.

Чтобы выдержать расстояние между прутьями, используем рулетку. Еще удобнее сделать шаблоны из обрезка деревянной рейки, по длине соответствующие разному шагу арматуры, и маркером надписать размер.

После того, как все стержни нижней сетки связаны в местах пересечения, переходим к устройству верхней. Работаем не торопясь, сверяясь с эскизом. При продольном соединении проката напуск должен составлять не менее 40 диаметров арматуры (желательно 50). Скрутки делаем минимум в двух местах нахлеста, сетки готовы.

Переходим к вертикальным прутам, схема установки — в шахматном порядке, шага достаточно 30-40 см. С помощью гибочного станка и «болгарки», заранее заготовим необходимое количество деталей. По форме они представляют собой скобу, напоминающую сильно вытянутую по высоте латинскую «S» либо русскую «С».

Сетки заранее раздвигаем на проектное расстояние, вставляя шаблоны нужной толщины, сколоченные из досок или брусьев. Приступаем к монтажу распорных стержней. Технология тут даже проще, чем для вязки сеток: верхним и нижним изгибом зацепляем хомуты за прутья, затем фиксируем скрутками. Когда каркас готов, убираем распорные шаблоны и приступаем к бетонным работам.

Требуется соблюдение несложных правил безопасности:

  1. Работаем в перчатках, заусенцы на арматуре, тонкие края проволоки могут серьезно повредить кожу.
  2. Прежде чем взять в руки УШМ, надеваем очки или прозрачный щиток.
  3. Чтобы не спотыкаться при перемещении по сеткам, не лишним будет сколотить для ходьбы легкий дощатый трап.
  4. При укладке бетона под заливаемой плитой не должны находиться люди.

Автор:
Валентин Токарев
Share