Τα ξύλινα και μεταλλικά δάπεδα συναρμολογούνται πάντα σε ειδικά στηρίγματα. Τα τελευταία ονομάζονται δοκοί. Τα δάπεδα από σκυρόδεμα μπορούν να τοποθετηθούν στα ανοίγματα του σκελετού του κτιρίου χωρίς τη χρήση τέτοιων στοιχείων στήριξης. Εξάλλου, οι πλάκες αυτού του τύπου διακρίνονται από μόνες τους για αυξημένη αντοχή και εξαιρετική φέρουσα ικανότητα.
Λίγη ιστορία
Δάπεδα χωρίς δοκάρια χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στην κατασκευή ενός κτιρίου το 1902 στις ΗΠΑ από τον μηχανικό Orlano Norcors. Στη Ρωσία, τέτοια σχέδια χρησιμοποιήθηκαν επίσης στις αρχές του περασμένου αιώνα. Το πρώτο τέτοιο σπίτι στη χώρα μας χτίστηκε στη Μόσχα το 1908. Ήταν ένα τετραώροφο κτίριο για αποθήκη γαλακτοκομικών προϊόντων. Κατασκευάστηκε υπό την καθοδήγηση του μηχανικού A. F. Lopeit. Ένα χαρακτηριστικό των κτιρίων αυτού του τύπου ήταν ότι οι κίονες σε αυτά είχαν εκτεταμένη κορυφή. Έτσι, η περιοχή επαφής μεταξύ των στηρίξεων και των πλακών αυξήθηκε και η αξιοπιστία της εγκατάστασης αυξήθηκε. Ως εκ τούτου, στις αρχές του αιώνα, οι οροφές αυτού του τύπου ονομάζονταν "μανιτάρια".
Πού χρησιμοποιείται
Τέτοια δάπεδα μπορούν να εξοπλιστούν σε κτίρια σχεδόν οποιουδήποτε τύπου. Πολύ συχνά, κατασκευές χωρίς δοκάρια μπορούν να φανούν, για παράδειγμα, σε πολυώροφα κτίρια κατοικιών με πλάκες αστικών πλακών. Επίσης, σε πολλές περιπτώσεις, τα δάπεδα κατασκευάζονται με αυτόν τον τρόπο σε εργαστήρια παραγωγής, αποθήκες, γκαράζ κλπ.
Ειδικότερα, τέτοιες δομές είναι συχνά εξοπλισμένες σε επιχειρήσεις βιομηχανίας τροφίμων. Αυτά μπορεί να είναι, για παράδειγμα, γαλακτοκομεία, εργαστήρια για την παραγωγή ημικατεργασμένων προϊόντων κ.λπ. Δηλαδή, τις περισσότερες φορές οι οροφές χωρίς δοκάρια τοποθετούνται εκεί όπου υπάρχουν αυξημένες απαιτήσεις υγιεινής.
Στην κατασκευή ιδιωτικών κατοικιών, οι ενδοδαπέδιες κατασκευές αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται σπάνια. Αλλά μερικές φορές τα προαστιακά κτίρια κατοικιών χτίζονται με αυτόν τον τρόπο.
Κύριες ποικιλίες
Στην κατασκευή, υπάρχουν μόνο τρεις τύποι τέτοιων δαπέδων:
- εθνικές ομάδες;
- μονολιθικό;
- προκατασκευασμένο-μονολιθικό.
Ο πρώτος τύπος κατασκευής αποτελείται από δύο μέρη: μια πλάκα που βρίσκεται πάνω από τη στήλη και ένα κιονόκρανο. Τα προκατασκευασμένα δάπεδα χωρίς δοκάρια έχουν σχετικά απλή διαμόρφωση. Η πλάκα σε αυτή την περίπτωση στηρίζεται σε ειδικά ράφια τοποθετημένα πάνω από τη στήλη. Τα τελευταία, με τη σειρά τους, διατηρούνται στα κιονόκρανα και συνδέονται μεταξύ τους με συγκόλληση.
Μονολιθικές και προκατασκευασμένες-μονολιθικές κατασκευές
Ο δεύτερος τύπος δαπέδων χωρίς δοκάρια είναι μονολιθικοί. Χρησιμοποιούνται όπου χρειάζονται λείες οροφές. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται ευρέωςστα υπόγεια περάσματα και στο μετρό. Τέτοιες οροφές είναι επίπεδες αδιαχώριστες πλάκες που στηρίζονται σε κολώνες. Τα τελευταία σε αυτή την περίπτωση έχουν και κεφαλαία.
Ένα χαρακτηριστικό των προκατασκευασμένων μονολιθικών οροφών χωρίς δοκάρια είναι ότι είναι σχεδιασμένες με τετράγωνο ή ορθογώνιο πλέγμα στηλών. Τις περισσότερες φορές, σε αυτή την περίπτωση, τα στηρίγματα τοποθετούνται σύμφωνα με το σχέδιο 6x6 m. Τέτοια δάπεδα τοποθετούνται σε προκατασκευασμένα πάνελ, ανοιγόμενα και πάνω από τη στήλη.
Κεφάλαια ανώτατα όρια
Αυτό το είδος κατασκευών μεταξύ των οικοδόμων είναι επίσης αρκετά δημοφιλές. Σε αυτή την περίπτωση, τα στοιχεία δαπέδου στηρίζονται απευθείας στους πυλώνες και τις κολώνες του πλαισίου. Οι πλάκες σε τέτοιες κατασκευές έχουν συνήθως σταθερό πάχος.
Τέτοιες οροφές στην κατασκευή κτιρίων άρχισαν να χρησιμοποιούνται το 1940. Ένα χαρακτηριστικό των κατασκευών χωρίς δοκό αυτού του τύπου είναι η μειωμένη επιφάνεια των ελασμάτων στήριξης σε κολώνες. Για την αντίληψη των δυνάμεων διάτμησης σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται επιπλέον η τεχνική της εγκάρσιας ενίσχυσης δαπέδων χωρίς δοκό. Οι ράβδοι από χάλυβα αυξάνουν σημαντικά την αντοχή των πλακών στην περιοχή όπου γειτνιάζουν με τα στηρίγματα.
Επίσης, κατά το σχεδιασμό κτιρίων αυτού του τύπου, μπορούν να προβλεφθούν κολώνες μεγάλης διαμέτρου. Όταν χρησιμοποιείτε τέτοια στοιχεία, η περιοχή επαφής μεταξύ των στηρίξεων και των πλακών αυξάνεται. Και κατά συνέπεια, τα φορτία δεν μπορούν να καταστρέψουν την επικάλυψη στην περιοχή των στηλών.
Τύποι πλαισίων
Κτίρια με οροφές χωρίς δοκάρια μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνολογίες. Τα κουφώματα τέτοιων σπιτιών είναι:
- πλαίσιο;
- liaison;
- πλαίσιο-σύνδεσμος.
Στα συστήματα της πρώτης ποικιλίας, οι κύριες λειτουργίες έδρασης στις οροφές εκτελούνται από κολώνες και εγκάρσιες ράβδους τοποθετημένες σε δύο κατευθύνσεις. Τα στοιχεία πλαισίου σε τέτοια κτίρια είναι άκαμπτα πλαίσια. Οι τελευταίοι αντιλαμβάνονται όλα τα φορτία που επιδρούν στο κτίριο - τόσο κάθετα όσο και οριζόντια.
Στα δεμένα πλαίσια, τα κύρια φορτία πέφτουν στα συστήματα των στηλών και των διαφραγμάτων, που ονομάζονται επίσης πυλώνες. Ο ρόλος των ίδιων των ορόφων σε τέτοια κτίρια αυξάνεται πολύ. Εκτός από τα πραγματικά κατακόρυφα φορτία, σε αυτή την περίπτωση, αυτές οι δομές αντιλαμβάνονται και οριζόντια, μετά τα οποία τα μεταφέρουν στα διαφράγματα.
Συνδυασμένα κουφώματα χρησιμοποιούνται συνήθως σε φέρουσες κατασκευές από χάλυβα και μονολιθικό οπλισμένο σκυρόδεμα. Σε αυτή την περίπτωση, τα συστήματα διαφράγματος αντιλαμβάνονται το 85-90% των οριζόντιων φορτίων. Ταυτόχρονα, με μια μικρή αύξηση, τα αντέχουν πλήρως, στο 100%.
Πλεονεκτήματα
Σε σύγκριση με τα συμβατικά, τα δάπεδα χωρίς δοκάρια έχουν μια σειρά από άνευ όρων πλεονεκτήματα. Τα πλεονεκτήματα τέτοιων δομών περιλαμβάνουν κατά πρώτο λόγο:
- χαμηλή ένταση εργασίας τελικής εργασίας;
- μείωση του ύψους και του κυβισμού του κτιρίου;
- βελτίωση της υγιεινής.
Το φινίρισμα λείων δαπέδων χωρίς δοκάρια είναι πολύ πιο εύκολο από τα κανονικά. Σε αυτή την περίπτωση, δεν χρειάζεται καν να εκτελέσετε το λιμάρισμα της οροφής. Το μόνο που χρειάζεται για να τελειώσει μια τέτοια επικάλυψη είναι το σοβάτισμα της επιφάνειας και η περαιτέρω βαφή. Επιπλέον, και οι δύο αυτές λειτουργίες δεν θα χρειαστούν πάρα πολλάώρα.
Οι πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα χωρίς δοκό είναι συνήθως πιο λεπτές από τις παραδοσιακές. Αντίστοιχα, με τον ίδιο κυβισμό, το κτίριο θα είναι χαμηλότερο.
Τι άλλα πλεονεκτήματα υπάρχουν
Η φροντίδα της επιφάνειας των δαπέδων χωρίς δοκάρια είναι πολύ πιο εύκολη. Πράγματι, σε αυτήν την περίπτωση, ο σχεδιασμός της οροφής ή του δαπέδου δεν έχει υποδοχές όπου τα συντρίμμια ή η σκόνη θα μπορούσαν να φράξουν. Κατά συνέπεια, διάφορα είδη παθογόνων μικροοργανισμών δεν ξεκινούν σε τέτοιες οροφές. Γι' αυτό συνηθίζεται να εξοπλίζονται κατασκευές αυτού του τύπου σε καταστήματα τροφίμων ή, για παράδειγμα, σε νοσοκομεία.
Ποια είναι τα μειονεκτήματα
Τα μειονεκτήματα τέτοιων επικαλύψεων, φυσικά, υπάρχουν επίσης. Το κύριο μειονέκτημα των κατασκευών αυτού του τύπου, σε σύγκριση με τις κατασκευές δοκών, είναι το μεγάλο βάρος τους. Τα στηρίγματα για δάπεδα αυτού του τύπου πρέπει να τοποθετηθούν όσο το δυνατόν πιο δυνατά.
Επίσης, το περιορισμένο πλάτος ανοίγματος θεωρείται μειονέκτημα των κατασκευών χωρίς δοκό. Η απόσταση μεταξύ των στηριγμάτων κάτω από τις πλάκες τέτοιων δαπέδων δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη. Το οπλισμένο σκυρόδεμα είναι ένα πολύ ανθεκτικό υλικό. Αλλά με μεγάλη επιφάνεια και σοβαρό φορτίο, μια τέτοια πλάκα θα αρχίσει να λυγίζει και μπορεί ακόμη και να καταρρεύσει.
Οικονομικά εφικτή είναι μόνο η διάταξη δαπέδων χωρίς δοκάρια σε ανοίγματα πλάτους που δεν υπερβαίνουν τα 5x6 μέτρα με φορτίο 5 kN/m2. Σε αυτήν την περίπτωση, τα σχέδια συνήθως αποδεικνύονται αρκετά αξιόπιστα.
Ο σχεδιασμός δαπέδων χωρίς δοκάρια είναι μια αρκετά περίπλοκη και πολύ υπεύθυνη διαδικασία. Μόνο ένας έμπειρος μπορεί να κάνει αυτή τη δουλειά.μηχανικός υψηλής ειδίκευσης. Οι δυσκολίες στη σύνταξη σχεδίων, φυσικά, μπορούν επίσης να αποδοθούν στα μειονεκτήματα τέτοιων δομών.
Χαρακτηριστικά του υπολογισμού ενός δαπέδου χωρίς δοκό
Επομένως, τα δάπεδα σχεδιασμού αυτού του τύπου πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο προσεκτικά. Σε συμβατικές κατασκευές αυτού του τύπου, το φορτίο αναλαμβάνεται από πολλές σχετικά μικρές καθυστερήσεις. Οι πλάκες, από την άλλη πλευρά, έχουν μεγάλη επιφάνεια και επομένως μπορούν να λυγίσουν περισσότερο.
Πώς γίνεται ο υπολογισμός των δαπέδων χωρίς δοκάρια; Όπως αναφέρθηκε ήδη, τέτοιες κατασκευές χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή, τοποθετημένες σε ανοίγματα έως και 5-6 m. Εάν η απόσταση μεταξύ των στηρίξεων είναι μεγαλύτερη, οι σχεδιαστές συνήθως δυσκολεύονται να εξασφαλίσουν την αντοχή των πλακών για διάτρηση.
Η οροφή αρχίζει να καταρρέει με αυτόν τον τρόπο γύρω από τη στήλη. Το σκυρόδεμα σε αυτό το μέρος χάνει την ακεραιότητά του, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε στιγμιαία κατάρρευση της πλάκας. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να αυξήσετε την αντοχή σε διάρρηξη μιας κατασκευής:
- αυξάνοντας το πάχος εργασίας της πλάκας;
- αυξάνοντας την περιοχή έδρασης;
- με την τοποθέτηση εγκάρσιου οπλισμού.
Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για τον υπολογισμό των πλακών χωρίς δοκό, μονολιθικές, προκατασκευασμένες ή προκατασκευασμένες-μονολιθικές. Για παράδειγμα, στις κατασκευές, χρησιμοποιείται συχνά η τεχνολογία υπολογισμού της συνολικής ροπής κάμψης.
Επίσης, ο σχεδιασμός μονολιθικών πλακών χωρίς δοκό μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας πιο ακριβείς και σύγχρονες τεχνολογίες. Για παράδειγμα, μια από αυτές τις μεθόδους ονομάζεταιστιγμές.
Παλαιά τεχνολογία
Αυτή η τεχνική για την εκτέλεση υπολογισμών κατά την εγκατάσταση δαπέδων χωρίς δοκό χρησιμοποιείται αρκετά συχνά στην εποχή μας. Σε αυτή την περίπτωση, το πρώτο πράγμα που παίρνουν ως βάση οι μηχανικοί είναι ότι οι δυνάμεις στα κιονόκρανα κατανέμονται σε ένα τρίγωνο. Στην περίπτωση αυτή, η απόσταση μεταξύ των κέντρων βάρους του τελευταίου λαμβάνεται ως το υπολογισμένο εύρος του πίνακα. Η συνολική ροπή κάμψης σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Εδώ W είναι το συνολικό φορτίο ανά κελί μιας πλάκας δαπέδου χωρίς δοκό, L είναι η απόσταση μεταξύ των στηλών, c είναι οι διαστάσεις των κεφαλαίων.
Αυτός ο τύπος αναπτύχθηκε από τον J. Nichols το 1914. Ήδη το 1917 υιοθετήθηκε ως ένας από τους κτιριακούς κώδικες ACI. Αυτός ο τύπος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των ορόφων με κεφαλαία στήλες.
Εκτίμηση στιγμών
Αυτή η ελαφρώς πιο σύγχρονη τεχνική αναπτύχθηκε με βάση τόσο πειραματικά όσο και θεωρητικά δεδομένα. Στη χώρα μας, ο V. I. Murashov και ο A. A. Gvozdev ασχολήθηκαν με τη βελτίωσή του τη δεκαετία του '30 του περασμένου αιώνα.
Για ένα τετράγωνο πλαίσιο, ο τύπος σε αυτήν την περίπτωση είναι:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Για τον προσδιορισμό των ροπών στα τμήματα σχεδίασης και στο σχεδιασμό του οπλισμού, τα δάπεδα που χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνική χωρίζονται σε λωρίδες ανοίγματος και άνω στηλών σε κάτοψη. Επιπλέον, το κάνουν με τέτοιο τρόπο ώστε το πλάτος κάθε τέτοιου τμήματος να είναι ίσο με το μισό της απόστασης μεταξύ των αξόνων των στηλών προς όλες τις κατευθύνσεις.
Βκάθε τέτοια λωρίδα κατά τη λειτουργία του κτιρίου υπάρχουν αρνητικές και θετικές στιγμές. Ταυτόχρονα, είναι συνήθως μεγαλύτερα σε στοιχεία πάνω από τη στήλη από ότι στα στοιχεία ανοίγματος. Από το πλάτος των ταινιών, οι ροπές καθορίζονται από τις καμπύλες. Ωστόσο, στην πράξη χρησιμοποιείται η σταδιακή μέτρησή τους. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ροπές θεωρούνται σταθερές στο πλάτος των λωρίδων.
Με διάφορα είδη πλαστικών παραμορφώσεων, μπορεί επίσης να συμβεί ανακατανομή του M. Επομένως, οι τιμές των ροπών στα τέσσερα σχεδιαστικά τμήματα των πλακών προσδιορίζονται έτσι ώστε το άθροισμά τους να είναι τελικά ίσο με τη δέσμη M0.
Χαρακτηριστικά εγκατάστασης πλάκας
Η τεχνολογία συναρμολόγησης πλακών χωρίς δοκό εξαρτάται κυρίως από την ποικιλία τους. Όταν χρησιμοποιείτε πλάκες από οπλισμένο σκυρόδεμα, η τεχνική κατασκευής είναι η εξής:
- παραγωγή πιάτων στην επιχείρηση;
- φόρτωσή τους σε οχήματα και παράδοση στο εργοτάξιο;
- εκφόρτωση πλακών με γερανό φορτηγού στο εργοτάξιο;
- τοποθέτηση πλακών στις κολώνες και τους τοίχους του κτιρίου με γερανό φορτηγού.
Πιστεύεται ότι το μήκος των πλακών από οπλισμένο σκυρόδεμα δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 9 m.
Τοποθέτηση μονολιθικής οροφής
Τέτοιες κατασκευές χύνονται σε προσυναρμολογημένο ξύλινο ξυλότυπο. Το κάτω μέρος αυτής της φόρμας γίνεται επίσης σανίδα. Από κάτω υποστηρίζεται από ειδικά τηλεσκοπικά στηρίγματα. Μετά από αυτό, συμπληρώστε ως εξής:
- εγκατάσταση εξαρτημάτων σε ειδικές βάσεις για μύκητες;
- μείγμα σκυροδέματος χύνεται στον ξυλότυπο.
Το κονίαμα παρασκευάζεται σε επιχειρήσεις με αυστηρή τήρηση όλων των απαιτούμενων τεχνολογιών ως προς τις αναλογίες και την ομοιομορφία. Τροφοδοτείται στον ξυλότυπο χρησιμοποιώντας σωλήνα από βυτιοφόρο.
Η φόρμα αφαιρείται από την επικάλυψη που συμπληρώνεται με αυτόν τον τρόπο μετά από περίπου 2 εβδομάδες. Όλο αυτό το διάστημα, η πλάκα ποτίζεται καθημερινά με νερό από έναν εύκαμπτο σωλήνα προκειμένου να αποφευχθεί η εμφάνιση επιφανειακών ρωγμών. Η περαιτέρω κατασκευή του κτιρίου θα ξεκινήσει όχι νωρίτερα από άλλες δύο εβδομάδες. Χρειάζεται τουλάχιστον ένας μήνας για να αποκτήσει επαρκή αντοχή το σκυρόδεμα.
