Plăci fără grinzi: tipuri, calcul, avantaje și dezavantaje

Plafoanele din lemn și metal sunt întotdeauna asamblate pe suporturi speciale. Acestea din urmă se numesc grinzi. Plafoanele din beton ar putea fi așezate în deschiderile cutiei unei clădiri fără a utiliza astfel de elemente de sprijin. La urma urmei, plăcile de acest tip se disting prin rezistență ridicată și capacitate de încărcare excelentă.

Un pic de istorie

Plăcile fără grinzi au fost folosite pentru prima dată pentru clădire în 1902. în SUA de către inginerul Orlano Norcors. Astfel de construcții au fost folosite și în Rusia la începutul secolului trecut. Prima casă de acest fel din țara noastră a fost construită la Moscova în 1908. Era o clădire cu patru etaje pentru un depozit de produse lactate. A fost construit sub conducerea inginerului A. Ф. Lopeita. Particularitatea acestui tip de clădiri era faptul că coloanele lor aveau vârful extins. Acest lucru mărește suprafața de contact a suporturilor și a plăcilor și sporește fiabilitatea ansamblului. Din acest motiv, la începutul secolului, plăcile de acest tip numite podele "în formă de ciupercă.

Unde se utilizează

Acestea pot fi instalate în aproape orice tip de clădire. Foarte des, de exemplu, în clădirile urbane cu mai multe etaje ventilate cu plăci, nu există grinzi. Suprapunerile în halele de producție, depozite, garaje etc. sunt, de asemenea, adesea construite în acest mod.

Aceste structuri sunt adesea utilizate în special în instalațiile din industria alimentară. Acestea ar putea fi, de exemplu, fabrici de lactate, semiateliere etc. Cu alte cuvinte, pardoselile fără grinzi sunt adesea montate în locuri unde există cerințe mai mari de igienă.

În construcția de locuințe private, acest tip de planșeu este destul de rar utilizat. Dar și clădirile rezidențiale suburbane pot fi construite în acest mod.

Soiuri de bază

Există doar trei tipuri de astfel de plăci în industria construcțiilor:

• prefabricate;
• monolitic;
• prefabricate și monolitice.

Primul tip cuprinde două părți: placa de deasupra coloanei și capitelurile. Configurația plafoanelor prefabricate fără grinzi este relativ simplă. În acest caz, placa este așezată pe rafturi speciale așezate deasupra coloanei. Acestea din urmă, la rândul lor, se sprijină pe stâlpi și sunt conectate prin sudare.

Structuri monolitice și prefabricate monolitice

Al doilea tip de placă fără fascicul este monolit. Acestea sunt utilizate oriunde sunt necesare plafoane netede. De exemplu, este foarte utilizat pe scară largă sunt utilizate în metrouri și metrouri. Astfel de plăci sunt plăci plate, inseparabile, care sunt susținute de piloni. Acesta din urmă are, de asemenea, majuscule.

Caracteristica specială a plăcilor prefabricate fără grinzi este că acestea sunt proiectate cu o rețea pătrată sau dreptunghiulară de coloane. De cele mai multe ori, suporturile sunt instalate într-un model de 6x6 m. Acestea sunt așezate pe panouri prefabricate, de tip "span" și "superpilon".

Plăci fără clapetă

Acest tip de construcție este, de asemenea, destul de popular cu constructori. În acest caz, elementele de podea sunt sprijinite direct pe pilonii și stâlpii cadrului. Plăcile din astfel de structuri au de obicei o grosime constantă.

Aceste dale au început să fie utilizate în construcția de clădiri în 1940. O trăsătură caracteristică a acestui tip de construcție fără grinzi este suprafața redusă a plăcii care se sprijină pe stâlpi. În acest caz, metoda de armare încrucișată a dalelor fără grinzi este utilizată suplimentar pentru a absorbi forțele de forfecare. Barele de oțel sporesc semnificativ durabilitatea plăcilor în zona în care acestea ating suporturile.

La proiectarea acestui tip de clădire se pot folosi și coloane cu diametru mare. Prin utilizarea acestor elemente, suprafața de contact dintre suport și placă este mărită. Și, în consecință, sarcinile nu pot distruge placa în zona coloanelor.

Tipuri de cadre

Clădirile cu planșee fără grinzi pot fi construite folosind diferite tehnologii. Cadrele acestor case pot fi

• cadru;
• Legătură de legături;
• înrămate și contravântuite.

În sistemele de primul tip, funcțiile principale de susținere a plăcilor sunt îndeplinite de coloane și stâlpi, asamblate în două direcții. În astfel de clădiri, elementele de încadrare sunt cadre rigide. Acestea din urmă absorb toate sarcinile care acționează asupra clădirii, atât pe verticală, cât și pe orizontală.

Într-o structură din lemn, sarcinile principale sunt exercitate de sistemul de stâlpi și diafragme, numite și piloni. Rolul plăcilor în sine în astfel de clădiri este mult crescut. În plus față de sarcinile verticale, în acest caz, aceste structuri suportă și sarcini orizontale pe care le transmit apoi diafragmelor.

Cadrele combinate și cadrele de contravântuiri sunt utilizate de obicei în structurile portante din oțel și beton armat turnat în situ. În acest caz, sistemele de diafragme suportă 85-90% din sarcinile orizontale. Cu puțină întărire, le pot rezista până la 100 %.

Avantaje

În comparație cu plăcile convenționale, plăcile fără grinzi au o serie de avantaje necondiționate. Avantajele unor astfel de construcții sunt, în primul rând, următoarele:

• Intensitatea redusă a forței de muncă pentru lucrările de finisare;
• Reducerea înălțimii și a volumului cubic al clădirii;
• îmbunătățirea condițiilor de igienă.

Plăcile netede fără grinzi sunt mult mai ușor de finisat decât cele convenționale. În acest caz, nu este nevoie nici măcar de o căptușeală de tavan. toate, care este necesară Pentru a termina o astfel de placă, suprafața este tencuită și apoi vopsită. Ambele operațiuni nu necesită prea mult timp.

Plăcile din beton armat fără grinzi au, de obicei, o grosime mai mică decât plăcile tradiționale. În consecință, pentru aceeași capacitate cubică, clădirea va fi mai mică.

Ce alte avantaje există?

Întreținerea suprafețelor de plăci fără grinzi este mult mai ușoară. În acest caz, construcția tavanului sau a pardoselii nu are goluri în care s-ar putea acumula deșeuri sau praf. În consecință, toate tipurile de agenți patogeni nu se înmulțesc în astfel de plafoane. Acesta este motivul pentru care acest tip de construcție este adesea utilizat în fabricile de prelucrare a alimentelor sau, de exemplu, în spitale.

Care sunt dezavantajele?

Dezavantajele unor astfel de podele, desigur, au, de asemenea, au. Principalul dezavantaj al acestui tip de structuri, în comparație cu grinzile, este greutatea mare. Suporturile pentru acest tip de planșeu trebuie să fie cât mai puternice posibil.

Un alt dezavantaj al structurilor fără grinzi este lățimea limitată a deschiderilor. Distanța dintre suporții plăcii nu trebuie să fie prea mare. Betonul armat este un material foarte rezistent. Dar, în cazul unei suprafețe semnificative și a unei sarcini grele, o astfel de placă va începe să se încline și se poate chiar prăbuși.

Din punct de vedere economic, este posibil să se construiască o placă fără grinzi doar în deschideri care nu depășesc 5x6 metri în lățime și o sarcină de 5 kN/m². În acest caz, structurile sunt, de obicei, destul de fiabile.

Proiectarea plăcilor fără joagăr este o procedură destul de complicată și foarte solicitantă. Numai inginerii cu înaltă calificare și experiență ar trebui să efectueze astfel de lucrări. Desigur, dificultățile de desenare pot fi, de asemenea, unul dintre dezavantajele unor astfel de construcții.

Particularități de calcul al unei plăci fără grinzi

Astfel, acest tip de pardoseală trebuie să fie proiectat cu cea mai mare atenție. În cazul structurilor normale de acest tip, se poate observa că sarcinile sunt absorbite de către Multe grinzi destul de scurte. Pe de altă parte, plăcile au o suprafață mai mare și, prin urmare, pot devia mai mult decât sarcina standard.

Cum se face un calcul al podelei fără grinzi?? După cum s-a menționat deja, astfel de structuri, montate pe deschideri de până la 5-6 metri, sunt cele mai frecvente în construcții. În cazul în care distanța dintre suporturi este mai mare, proiectanții au de obicei probleme cu rezistența la penetrare a plăcii.

Placa începe să se prăbușească în acest fel în jurul stâlpului. Betonul din această zonă își pierde integritatea, ceea ce poate duce la o prăbușire instantanee a plăcii. Rezistența la compresiune a structurii poate fi crescută prin În mai multe moduri:

• Prin creșterea grosimii de lucru a plăcii;
• Prin creșterea suprafeței de sprijin;
• Prin instalarea de contravântuiri transversale.

Există mai multe metode de calcul pentru plăci monolitice, prefabricate sau prefabricate-monolitice. De exemplu, în industria construcțiilor se utilizează adesea tehnica momentului total de încovoiere.

Proiectarea unei plăci monolitice fără grinzi se poate face, de asemenea, cu o tehnologie mai precisă și mai modernă. De exemplu, o astfel de tehnică se numește estimarea momentului.

Tehnologie veche

Această metodă de calcul a plăcilor fără grinzi este destul de comună în aceste zile. În acest caz, primul lucru pe care inginerii îl iau ca bază este că forțele de pe capiteluri sunt distribuite într-un model triunghiular. Pentru deschiderea calculată a panoului, distanța dintre centrele de greutate ale acestuia se consideră ca fiind. Momentul total de încovoiere total în acest caz poate fi calculat cu ajutorul următoarei formule:

• M = 1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L).

Aici W este sarcina totală pe celulă a unei plăci de planșeu fără grinzi, L este distanța dintre coloane, c este dimensiunea capitelurilor.

Această formulă a fost obținută de J.F.K. Rowling la Berlin. Nichols în 1914. Acesta fusese deja adoptat ca unul dintre codurile de construcție ACI în 1917. Această formulă este utilizată pentru calcularea planșeelor cu coloane fixe.

Evaluarea momentelor

Acesta este puțin mai precis decât cel teoretic metodă modernă a fost elaborat pe baza datelor experimentale și teoretice. La noi în țară a fost perfecționat în anii 1930 de V. И. Murashov și A. А. Gvozdev.

Pentru un panou pătrat, formula în acest caz este următoarea:

• M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L).

Pentru a determina momentele în secțiunile de proiectare și în proiectarea armăturilor, plăcile, folosind această metodă, sunt împărțite în benzi de deschidere și suprastructură în plan. Lățimea fiecărei trepte trebuie să fie egală cu jumătate din distanța dintre axele coloanelor în toate direcțiile, iar înălțimea fiecărei trepte trebuie să fie egală cu jumătate din distanța dintre axele coloanelor în toate direcțiile.

În fiecare dintre aceste benzi, în timpul funcționării clădirii apar momente negative și pozitive. În acest caz, acestea sunt de obicei mai mari în elementele supratractate decât în cele longitudinale. Pentru lățimile benzilor, momentele se determină pe baza curbelor. Cu toate acestea, în practică, ele sunt măsurate în trepte. Astfel, momentele pe toată lățimea grinzii sunt considerate constante.

La diferite tipuri de deformare plastică, redistribuirea M. Prin urmare, valorile momentelor în cele patru secțiuni transversale de proiectare ale dalelor sunt determinate astfel încât suma lor să fie în final egală cu cea a grinzii M0.

Caracteristici de instalare a plăcii

Tehnologia unui ansamblu de plăci fără grinzi depinde în primul rând de varietatea sa. Atunci când se utilizează plăci de beton armat, metoda de construcție este următoarea

• Producerea plăcilor în fabrică;
• încărcarea acestora în vehicule și livrarea lor pe șantier;
• Descărcarea plăcilor pe șantier cu o macara mobilă;
• Montarea plăcilor pe stâlpii și pereții clădirii cu o macara mobilă.

Lungimea plăcilor de beton armat nu trebuie să depășească 9 m.

Asamblarea plăcii monolitice

Astfel de structuri sunt turnate în cofraje de lemn preasamblate. Partea de jos a acestui formular este, de asemenea, făcută dintr-un trotuar. Acesta este susținut de jos cu ajutorul unor suporturi telescopice speciale. După aceea, plăcile sunt turnate după cum urmează

• Barele de armare sunt plasate pe ciuperci de susținere speciale;
• Amestecul de beton este turnat în cofraj.

Mortarul este preparat în fabrică în strictă conformitate cu toate procedurile prescrise în ceea ce privește proporțiile și omogenitatea. Se livrează la cofraj cu ajutorul unui furtun de la o autocisternă.

Forma din placa turnată în acest mod este îndepărtată după aproximativ 2 săptămâni. În acest timp, placa va fi spălată zilnic cu apă pentru a preveni formarea fisurilor de suprafață. Nu începeți alte lucrări de construcție decât după cel puțin încă două săptămâni. Este necesară cel puțin o lună pentru ca betonul să atingă o rezistență suficientă.