В различных справочниках и специальных руководствах по проектированию конструкций из железобетона очень мало текстовых рекомендаций, а по бетонным лестницам они отсутствуют полностью. Важнейший этап — армирование монолитных лестниц, представлен, как правило, лишь в графических материалах. Изложенная таким образом информация достаточна для специалистов, но абсолютно непонятна застройщикам, решившим возвести бетонную лестничную конструкцию своими руками.
Потребность в лестнице часто возникает не только в процессе строительства индивидуального жилья, но и когда дом уже давно исправно служит, но реконструируется, расширяется, надстраивается. В этих случаях расчёт армирования лестниц выполняется в соответствии с параметрами и характеристиками уже существующего строения.
Виды монолитных лестниц
По способу изготовления лестницы разделяются на изготовленные в заводских условиях и возведённые из монолитного бетона на месте установки.
Строительная индустрия предлагает много типов лестничных конструкций, но их применение возможно лишь при новом строительстве. Цена изделий высокая, транспортировка и монтаж возможны только лишь с применением специальных технических средств. Это основные поводы для принятия решения о самостоятельном изготовлении лестницы в небольших индивидуальных домах.
По месту установки лестницы различаются на внутренние и наружные.
По типу конструкции бетонные монолитные лестницы могут быть маршевыми и винтовыми – это основные варианты:
- Наиболее доступным решением для самостоятельной застройки считаются маршевые лестницы с одним, двумя и более маршами в угловом или прямом исполнении. Армирование таких конструкций выполняется с упором на несущие элементы здания.
- Винтовые лестницы в домах используются, как правило, для экономии площади. Армирование нестандартных закруглённых форм винтовых лестниц довольно сложно для самостоятельного выполнения, имеет специфические нюансы. Профессиональное проектирование с точным расчётом предполагаемых нагрузок для винтовых конструкций обязательно.
Типы и назначение арматуры
Типы арматуры:
- Рабочая. Разделяется на продольную и поперечную. Первая применяется с целью компенсации продольных нагрузок, раскладывается вдоль наружных сторон марша. Поперечная монтируется перпендикулярно продольной.
- Распределительная используется для распределения напряжения между продольными стержнями, обеспечивает сохранение проектного положения рабочих стержней при заливке армокаркаса бетоном.
- Монтажная. Работает на компенсацию неучтённых при составлении общей схемы нагрузок, например: ползучесть бетона, усадка при уплотнении и высыхании, температурные колебания.
Практические рекомендации
Даже не имея опыта составления чертежей и схем раскладки арматуры, этот этап необходимо освоить и выполнить. Для устройства бетонной лестницы в небольшом частном доме достаточно эскизного плана раскладки металлических стержней и общего понимания процесса армирования.
Проект и его воплощение основываются на следующих нормативных и рекомендациях:
- Армирующий каркас монтируется из профильной стали А3 или А500.
- Наиболее распространённый диаметр прутов для армирования лестниц в малоэтажном строительстве 10–12 мм.
- Конструктивная арматура: А240 не менее 8 мм в диаметре.
- Шаг продольной арматуры 15 см.
- Шаг поперечных стержней 20 см.
- Ступени могут армироваться сеткой из проволоки 4 мм с ячейкой 50х50 мм.
- В площадке создаётся два ряда армирования, расположенных точно один над другим.
- Стыковка прутов верхнего ряда не должна совпадать со стыковкой нижних стержней.
- Пространственная поддержка элементов выполняется с применением «лягушек» с рекомендуемым шагом расстановки 60х60 см.
- Защитный слой бетона обеспечивается установкой фиксаторов заводского изготовления либо из подручных материалов с толщиной не менее 2,5 см.
- Вязка каркаса обязательна на каждом стыке арматуры.
- Для фиксации прутов в каркасе применяется вязальная проволока диаметром 2-3 мм.
- Длина заготавливаемых отрезков вязальной проволоки – 30 см.
Все приведённые данные применимы для марша длиной 2 -3 м при нормальной средней ширине 1 м. С увеличением длины лестничного марша увеличивается диаметр стержней и уменьшается расстояние между ними.
Особенности расчёта армирования лестницы
В процессе расчёта армирования следует учитывать множество параметров, попробуем понять главные из них.
Задачи армирования
Лестница из бетона без армирования постепенно разрушится под действием изгибающих и растягивающих нагрузок, крутящих моментов.
Наибольшим растягивающим нагрузкам подвергаются нижняя часть и опорная площадка лестничной конструкции. Её усиление осуществляется устройством внутреннего силового каркаса из арматурной стали.
Цели армирования:
- предотвращение возникновения трещин;
- продление срока эксплуатации конструкции;
- обеспечение безопасности перемещения по лестнице.
Схему армирования можно составить самостоятельно, — с максимальным учётом базисных нормативов и стандартов. Вряд ли такой проект получится качественней, чем выполненный профессионалами, но поможет сэкономить значительные средства на разработку проекта.
Угол подъёма
От угла подъёма (или наклона) лестницы зависит расход материалов на её возведение. В качестве небольшой разминки перед составлением проекта, попробуйте вспомнить школьную геометрию и вычислить длину простого лестничного марша в разных вариантах наклона. Предположим, что в первом случае лестница установлена под углом 250°, во втором – под 45°, высота от пола до перекрытия в обоих вариантах одинакова. Результат решения этой простенькой задачи покажется некоторым застройщикам неожиданным: для конструкции пролёта под углом 25° понадобится в 2,3 раза больше строительных материалов (в том числе и арматуры).
Разумеется, подобный пример нельзя считать определяющим для выбора угла подъёма лестницы, но поиск оптимального решения может значительно снизить расходы. На практике принято ориентироваться на угол подъёма в 30°.
Место расположения
Лестницы могут размещаться как внутри дома, так и снаружи. Место установки не приводит к существенным изменениям схемы армирования. Но следует учитывать, что установленный снаружи лестничный марш должен опираться на фундамент с соответствующим армированием. Ещё один важный момент: стена здания и расположенная вдоль неё лестница должны соединяться арматурными стержнями. Для лестничных площадок это обязательно, для маршей – желательно.
Связка стены и лестницы производится с помощью арматуры, запущенной на максимально возможную глубину в стены и соединённой с армокаркасом лестницы. Диаметр и характеристики соединительных элементов идентичны параметрам рабочих стержней лестницы.
Фиксация лестницы со стеной увеличивает общую жёсткость и прочность совместной конструкции.
Размеры ступеней
При устройстве обычных монолитных лестничных пролётов их армирование выполняется по аналогии с плитами таких же размеров. Это значит, что в сами ступени, независимо от их количества и параметров, арматура не закладывается.
Для домашних мастеров свойственно стремление к перестраховке. Например, застройщик затрудняется с уверенностью заявить, что бетон, замешанный вручную, точно соответствует высокой марке прочности. Поэтому, «на всякий случай», выполняет армирование ступеней металлической сеткой. Задача такого решения – избежать сколов наружных рёбер при передвижении по лестнице.
С профессиональной точки зрения – это лишние расходы. Логика специалистов проста и понятна: защитный слой бетона над арматурой должен быть примерно 3 см. Но это как раз те сантиметры, что откалываются при интенсивном передвижении по лестнице. Арматура располагается ниже, а значит, не выполняет никаких функций против сколов.
Важно! Прочность и долговечность самих ступеней достигается правильным выбором марки бетона, высоким качеством его уплотнения.
Ступени могут армироваться для лестниц винтовых либо иных нестандартных видов и типов. В этом случае необходимо профессиональное проектирование железобетонных лестничных конструкций.
Наличие лестничных площадок
Монолитные площадки лестниц армируются из стержней тех же марок и диаметров, которые используются в маршах, являются их продолжением.
Устраиваются в два уровня, фиксируются между собой.
Верхний ряд арматуры продолжается в следующем марше при его наличии.
Площадки испытывают большие (в сравнении с маршами) нагрузки. Если лестница состоит из двух и более маршей, площадки закрепляются в стене специальным узлом – железобетонным венцом сечением 20х20 см. Он заглубляется в несущую стену из бетона или кирпича и армируется продолжением верхней и нижней арматуры площадки.
Общее понимание процесса армирования
Обыкновенная одномаршевая лестница – это единая монолитная конструкция. Попробуем «разделить» монолитную лестницу на отдельные участки: получим площадку и сам марш.
С площадкой никаких вопросов не возникает – она армируется как обычная железобетонная плита с заданными параметрами.
С армированием лестничного марша немного сложнее: непонятно в какой его части требуется наибольшее усиление. «Уложим» марш горизонтально и мысленно уберём ступени, представив их как некий дополнительный элемент. После таких мыслительных преобразований оказывается, что марш – это тоже плита, а, значит, к ней вполне применимы правила армирования железобетонных плит.
После разделения лестницы на две плиты стала понятна схема их армирования, но не выясненным остался вопрос их соединения в конструкции.
Лестничная конструкция должна составлять единое целое в плане жёсткости, поэтому и узлы сопряжения должны выполняться максимально жёстко. Речь о стыковке марша и площадки: они должны соединяться непрерывной арматурой. Как вариант — стержни заводятся за место излома (опирания) площадки и марша.
Пособий по армированию лестниц в месте или узле излома, вероятно, не существует. Но справочники предлагают схему армирования ригелей, что полностью соответствует формированию армоузла стыка марша и площадки.
Иногда монолитная лестница устраивается по железобетонным косоурам и тетивам. Расчёт их армирования выполняется по аналогии с изготовлением железобетонных балок соответствующих параметров.
Армирование бетонной лестницы можно выполнить самостоятельно. Расчёты должны производиться на основе рекомендаций из специальных справочников по армированию плит, ригелей, балок, — в случаях, когда отсутствует конкретный проект армирования лестницы.
Практическая раскладка арматуры пройдёт достаточно быстро и просто при полном понимании механизма работы арматуры в лестничной конструкции.
