Использование композитной арматуры в перекрытиях

Бетонные изделия нуждаются в армировании, чтобы они выдерживали нагрузку и дольше служили. Но сейчас есть выбор – использовать классическую арматуру из металла или отдать предпочтение современным и экономичным композитным вариантам.

Как работает арматура

Арматура используется для укрепления бетонных плит перекрытия. Она создает надежный каркас, который помогает конструкции противостоять нагрузкам на изгиб, что делает ее прочной и износостойкой. Использование арматуры в плитах перекрытия позволяет равномерно распределять давление на них.

Для чего армируют плиты перекрытия

Арматура для плит перекрытия устанавливается в бетонные конструкции для увеличения прочности и устойчивости к прогибам. Если она установлена правильно и слои бетона и армирующей сетки соединены надежно, то конструкция защищена от растягивающего напряжения, которому подвержены все несущие конструкции. В итоге плиты не деформируются, а постройка стоит дольше без необходимости проводить реконструкции.

Растягивающие напряжения в бетоне

Бетонные постройки под внешним давлением подвергаются силам сжатия и растяжения. Со временем это приводит к деформациям и разрушению.

Как это работает можно понять на примере резинки – если ее поставить на опоры по краям и нажать сверху, то она согнется, при этом верхняя ее поверхность сожмется, а нижняя – растянется. Центральная часть остается неизменной – это нейтральная ось. Давление на бетонную стену работает по такому же принципу.

Бетон быстро сломается при изгибе даже от небольшой нагрузки. А вот арматура увеличивает его прочность в несколько раз. Для защиты от изгибов в растянутую часть конструкции вводят арматуру с определенным сечением стержней. Теперь бетонная перегородка не сломается под давлением.

Предварительное напряжение арматуры

При изготовлении бетонных конструкций в строительстве распространено использование предварительно напряженной арматуры.

Ее приводят в состояние напряжения электротермическим воздействием или механическим способом, растягивая домкратами. В таком состоянии она взаимодействует с жидким бетоном. После его застывания напряжение снимают, и сетка начинает стремиться к первоначальному состоянию, передавая бетону часть этой энергии.

Предварительное напряжение дает бетонным конструкциям большую устойчивость к нагрузкам, чем у плит, армированных обычным способом. К тому же оно позволяет уменьшить расход бетона и арматуры.

Такой способ чаще всего применяется в изготовлении междуэтажных плит перекрытий, балконов, элементов лестниц.

Применение композитной арматуры в перекрытиях

Бетонную плиту следует армировать в два слоя. Применять стеклопластиковую арматуру для перекрытия нужно в сочетании с металлической.

Нагрузка на плиту идет сверху и равномерно распределяется на всю площадь конструкции. Нижняя часть плиты подвергается растяжению, следовательно, более прочная арматура должна находиться внизу. Верхняя часть испытывает нагрузки на сжатие, здесь для плиты перекрытия подойдет стеклопластиковая арматура.

Важно проверять композитную арматуру на целостность. Если имеются разрывы, то использовать ее нельзя. Арматуру марки Ф10 следует укладывать внахлест не менее 40 см. Стыки арматурной сетки располагать строго в шахматном порядке.

Низкий модуль упругости композитной арматуры

В строительстве распространено мнение, что использование композитной арматуры в перекрытиях нежелательно или вовсе невозможно. Это связано с низким модулем упругости материала, из которого изготовлена сетка. Из-за этого композитную арматуру часто опасаются применять и идут на это только в исключительных случаях.

Однако если придерживаться особого подхода в работе с композитом, то можно добиться необходимой прочности без использования металлических арматур.

Проблема низкого модуля упругости решается проведением специальных расчетов. Лучше, если этим займется специалист, имеющий подобный опыт, так как требуется составить продуманный план укладки композитной арматуры в бетон.

Осуществление расчетов для армирования плит перекрытий композитной арматурой

Цель расчетов в том, чтобы выявить оптимальную толщину арматурных стержней и ширину шага их укладки.

Если расчеты проведены правильно и подобран верный диаметр стержней, это обеспечит такую же безопасность постройки, как и в случае с использованием металлической арматуры.

Постройка с плитами перекрытия из композитной арматуры предполагает такие ограничения:

максимальная высота здания – 3 этажа;
диаметр сечения арматуры – от 10 мм.

Что нужно учитывать при расчете диаметра:

размеры постройки;
толщина плит;
интенсивность нагрузки на перекрытия.

При соблюдении правил и учете всех факторов в расчете, здание, построенное с использованием композитной арматуры, будет безопасным и простоит долгие годы.

Почему специалисты не рекомендуют применять композитную арматуру в нагруженных конструкциях

Как бы ни была качественна и современна композитная арматура, она не может полностью вытеснить из строительства металлические аналоги. Она не настолько прочна, чтобы ее можно было применять во всех постройках без исключения.

Нельзя не учитывать низкий модуль упругости, которым обладает композит. Для строительства перекрытий, которые будут испытывать повышенные нагрузки, нужно либо проводить профессиональный расчет, который даст план использования стеклопластика, равнопрочный металлу, либо использовать комбинированные варианты – с применением и композитных, и металлических прутьев.

В каких конструкциях может применяться композитная арматура

Стеклопластиковая арматура, при правильном выборе диаметра прутов, подходит для следующих строительных работ:

Укрепление монолитного бетона для стен, фундаментов, перекрытий.
В составе стеновой кладки из кирпича или камня.
Опора для дорожных насыпей и покрытий.
Строительство по технологии несъёмной опалубки.
В многослойных стенах – для обеспечения гибких связей между слоями.
В фундаменте для линии электропередач и железнодорожных путей.
В коммунальном хозяйстве – для установки теплоизоляции, водоотведения, канализации, постройки колодцев и систем мелиорации.

Стеклопластиковая арматура часто используется для монолитной плиты перекрытия в частном доме. Особенно популярны такие постройки на загородных участках и дачах.

Выводы

Композитная арматура, в отличие от металлической, стоит в несколько раз дешевле. Сохранив необходимую надежность конструкции, можно сильно сэкономить на возведении здания без потери качества. Для композитного армирования не требуется спецтехника. Нужно только правильно сделать расчеты, с помощью специалиста или самостоятельно.

Если при изготовлении перекрытий нет возможности провести качественный расчет размеров, то стоит использовать композит в сочетании с металлом или ограничиться только железной арматурой.