Stropy bez nosníkov: typy, výpočet, výhody a nevýhody

Drevené a kovové podlahy sa vždy montujú na špeciálne podpery. Posledne menované sa nazývajú lúče. Betónové podlahy je možné položiť do rozpätí stavebného boxu bez použitia takýchto nosných prvkov. Koniec koncov, samotné dosky tohto typu sa vyznačujú zvýšenou pevnosťou a vynikajúcou nosnosťou.

Trochu histórie

Po prvýkrát sa pri stavbe budovy v roku 1902 použili beznosníkové stropy. v USA inžinier Orlano Norcors. V Rusku sa takéto stavby používali aj na začiatku minulého storočia. Prvý takýto dom v našej krajine bol postavený v Moskve v roku 1908. Bola to štvorposchodová budova mliekarenského skladu. Bol postavený pod dohľadom inžiniera A. F. Lopeita. Zvláštnosťou budov tohto typu bolo, že stĺpy v nich mali rozšírený vrchol. Zvýšila sa tak kontaktná plocha podpier a dosiek a zvýšila sa spoľahlivosť inštalácie. Preto na začiatku storočia , tento typ prekrytia bol nazývaný "hubovitý".

Kde sa používajú

Takéto prekrytia môžu byť usporiadané v budovách takmer akéhokoľvek typu. Veľmi často možno beznosníkové konštrukcie vidieť napríklad v obytných mestských doskových výškových budovách. V mnohých prípadoch sa takto prekrývajú aj výrobné dielne, sklady, garáže atď.

Najmä takéto štruktúry sú často vybavené v podnikoch potravinárskeho priemyslu. Môžu to byť napríklad mliekarne, dielne na výrobu polotovarov atď. To znamená, že najčastejšie sú stropy bez nosníkov inštalované tam, kde sú zvýšené hygienické požiadavky.

V súkromnej bytovej výstavbe sa medzipodlažné štruktúry tohto typu používajú pomerne zriedka. Ale niekedy sú takto postavené prímestské obytné budovy.

Hlavné odrody

V stavebníctve existujú iba tri typy takýchto podláh:

• prefabrikovaný;
• monolitické;
• prefabrikované-monolitické.

Prvý typ konštrukcií pozostáva z dvoch častí: dosky umiestnenej nad stĺpom a veľkých písmen. Konfigurácia prefabrikovaných podláh bez nosníkov je pomerne jednoduchá. Doska v tomto prípade spočíva na špeciálnych policiach usporiadaných nad stĺpikom. Tieto sú zase držané na hlavných mestách a sú vzájomne prepojené zváraním.

Monolitické a prefabrikované monolitické konštrukcie

Druhý typ nosníkových stropov je monolitický. Používajú sa tam, kde sú potrebné hladké stropy. Napríklad sú veľmi široko používať v podzemných chodbách a metre. Takéto prekrytia sú ploché súvislé dosky podopreté stĺpmi. Posledne menované majú v tomto prípade aj veľké písmená.

Charakteristickým znakom prefabrikovaných monolitických stropov bez nosníkov je to, že sú navrhnuté so štvorcovou alebo obdĺžnikovou mriežkou stĺpov. Najčastejšie sú podpery inštalované podľa schémy 6x6 m. Takéto prekrytia sa kladú na prefabrikované panely, panely s rozpätím a stĺpmi.

Prekrytia bez odkvapkávania

Tento druh konštrukcie je tiež veľmi populárny medzi staviteľmi. V tomto prípade sú prvky prekrytia založené priamo na stožiaroch a stĺpoch rámu. Dosky v takýchto štruktúrach majú najčastejšie konštantnú hrúbku.

Takéto prekrývanie pri výstavbe budov sa začalo používať v roku 1940. Charakteristickým znakom beznosníkových štruktúr tohto typu je zmenšená Plocha dosiek spočívajúcich na stĺpoch. Na vnímanie rezných síl v tomto prípade sa dodatočne používa technika priečneho vystuženia stropov bez nosníkov. Oceľové tyče výrazne zvyšujú pevnosť dosiek v oblasti ich dosadania na podpery.

Pri navrhovaní budov tohto typu je možné poskytnúť aj stĺpy s veľkým priemerom. Pri použití takýchto prvkov sa zväčšuje kontaktná plocha podpier a dosiek. V dôsledku toho zaťaženia nemôžu zničiť prekrytie v oblasti stĺpcov.

Typy rámov

Budovy s nosníkovými stropmi je možné stavať pomocou rôznych technológií. Rámy takýchto domov sú:

• rám;
• súvisiace;
• spojené s rámom.

V systémoch prvého typu sú hlavné nosné funkcie na podlahách vykonávané stĺpmi a priečkami namontovanými v dvoch smeroch. Rámové prvky v takýchto budovách sú pevné rámy. Ten vníma všetky zaťaženia pôsobiace na konštrukciu-vertikálne aj horizontálne.

V spojovacích rámoch dopadajú hlavné zaťaženia na stĺpové a membránové systémy, ktoré sa tiež nazývajú stožiare. Úloha samotných podláh v takýchto budovách sa výrazne zvyšuje. Okrem skutočných vertikálnych zaťažení tieto štruktúry v tomto prípade vnímajú horizontálne, po ktorých sa prenášajú na membrány.

Kombinované rámy na vystuženie rámu sa zvyčajne používajú v nosných konštrukciách z ocele a monolitického železobetónu. V tomto prípade membránové systémy vnímajú 85-90% horizontálneho zaťaženia. Zároveň s malým ziskom ich môžu úplne vydržať, na 100%.

Výhod

V porovnaní s konvenčnými stropmi bez nosníkov majú množstvo bezpodmienečných výhod. Výhody takýchto štruktúr zahŕňajú predovšetkým:

• nízka pracovná náročnosť dokončovacích prác;
• zníženie výšky a kubatúry budovy;
• zlepšenie hygienických podmienok.

Dokončenie hladkých podláh bez nosníkov je oveľa jednoduchšie ako obvykle. V tomto prípade nemusíte ani vykonávať stropné podanie. Všetky, potrebujete na dokončenie takéhoto prekrytia je omietanie povrchu a ďalšie maľovanie. V rovnakej dobe, obe tieto operácie nebude trvať príliš veľa času.

Hrúbka železobetónových podláh bez nosníkov je zvyčajne menšia ako u tradičných. V súlade s tým bude budova s rovnakou kubickou kapacitou nižšia.

Aké ďalšie výhody existujú

Je oveľa jednoduchšie starať sa o povrch beznosníkových podláh. Koniec koncov, v tomto prípade dizajn stropu alebo podlahy nemá žiadne praskliny, kde by sa mohli upchať nečistoty alebo prach. Preto sa v takýchto prekrývaniach nezačínajú rôzne druhy patogénnych mikroorganizmov. Preto je zvykom vybavovať konštrukcie tohto typu v obchodoch s potravinami alebo napríklad v nemocniciach.

Aké sú nevýhody

Nevýhody takýchto prekrývaní sú samozrejme tiež. Hlavnou nevýhodou tohto typu konštrukcií je v porovnaní s nosníkmi veľká hmotnosť. Podpery pre podlahy tohto typu musia byť inštalované čo najsilnejšie.

Nevýhodou beznosníkových konštrukcií je tiež obmedzená šírka rozpätí. Vzdialenosť medzi podperami pod doskami takýchto prekrývaní by nemala byť príliš veľká. Železobetón je veľmi odolný materiál. Ale s významnou plochou a vážnym zaťažením sa takáto doska stále začne ohýbať a môže sa dokonca zrútiť.

Za ekonomicky uskutočniteľné sa považuje iba usporiadanie podláh bez nosníkov v rozpätiach so šírkou najviac 5x6 metrov pri zaťažení 5 kN /^m2. V tomto prípade sú štruktúry zvyčajne celkom spoľahlivé.

Konštrukcia stropov bez nosníkov je pomerne komplikovaný a veľmi zodpovedný postup. Takúto prácu môže vykonávať iba skúsený vysokokvalifikovaný inžinier. Ťažkosti pri zostavovaní výkresov, samozrejme, možno pripísať aj nevýhodám takýchto štruktúr.

Vlastnosti výpočtu beznosníkového prekrytia

Konštrukčné prekrytia tohto typu by preto mali byť čo najšetrnejšie. V konvenčných konštrukciách tohto typu , veľa pomerne krátkych oneskorení berie zaťaženie. Dosky majú tiež veľkú plochu, a preto sa môžu viac ohýbať.

Ako robia výpočet podláh bez nosníkov? Ako už bolo spomenuté, podobné konštrukcie sa najčastejšie používajú v stavebníctve, namontované na rozpätiach až 5-6 m. Ak je vzdialenosť medzi podperami väčšia, dizajnéri majú zvyčajne ťažkosti so zabezpečením pevnosti dosiek na pretlačenie.

Prekrytie sa začína zrútiť podobným spôsobom okolo stĺpca. Betón na tomto mieste stráca svoju celistvosť, čo môže viesť k okamžitému zrúteniu dosky. Existuje niekoľko spôsobov, ako zvýšiť pevnosť konštrukcie pre dierovanie :

• zvýšením pracovnej hrúbky dosky;
• zväčšením oblasti podpory;
• inštaláciou priečnej výstuže.

Existuje niekoľko spôsobov výpočtu beznosníkových podláh monolitických, prefabrikovaných alebo prefabrikovaných monolitických. Napríklad v stavebníctve sa často používa technológia výpočtu celkového ohybového momentu.

Dizajn beznosníkových monolitických podláh je možné vykonať aj pomocou presnejších a modernejších technológií. Napríklad jedna z týchto techník sa nazýva odhad momentu.

Stará technológia

Táto technika sa v dnešnej dobe používa pomerne často na vykonávanie výpočtov pri inštalácii stropov bez nosníkov. V tomto prípade prvá vec, ktorú inžinieri berú ako základ, je, že sily na hlavných mestách sú rozdelené pozdĺž trojuholníka. V tomto prípade sa vzdialenosť medzi ťažiskami týchto ťažísk berie ako vypočítané rozpätie panelu. Celkový celkový ohybový moment sa v tomto prípade môže vypočítať pomocou tohto vzorca:

• M = 1/8 WL(1-2c / 3L)(1-2c / 3L).

Tu W je plné zaťaženie bunky beznosníkovej podlahovej dosky, L je vzdialenosť medzi stĺpmi, c je veľkosť hlavných miest.

Tento vzorec bol odvodený od J. Nichols v roku 1914. Už v roku 1917 bol prijatý ako jeden zo stavebných predpisov ACI. Tento vzorec sa používa na výpočet prekrývania so stĺpcami kapitálu.

Hodnotenie momentov

Tento je o niečo viac moderná metodológia bol vyvinutý na základe experimentov aj teoretických údajov. V našej krajine sa jeho zlepšenie v 30. rokoch minulého storočia uskutočnilo v. A. Murašov a A. A. Gvozdev.

Pre štvorcový panel sa vzorec v tomto prípade používa takto:

• M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L).

Aby sa určili momenty v konštrukčných úsekoch a pri konštrukcii výstuže, prekrytia pri použití tejto techniky sú rozdelené na rozpätie a stĺpové pásy v pláne. Okrem toho sa to robí takým spôsobom, že šírka každej takejto časti sa rovná polovici vzdialenosti medzi osami stĺpov vo všetkých smeroch.

V každom takomto jazdnom pruhu vznikajú počas prevádzky budovy negatívne a pozitívne aspekty. Zároveň sú zvyčajne väčšie v prvkoch vyššie uvedených stĺpcov ako v rozpätí. Podľa šírky pásov sú momenty určené krivkami. V praxi sa však používa ich postupné meranie. Zároveň sa predpokladá, že momenty sú konštantné pozdĺž šírky pásov.

Pri rôznych druhoch plastických deformácií môže dôjsť aj k prerozdeleniu M. Preto sú hodnoty momentov v štyroch vypočítaných úsekoch dosiek určené tak, aby sa ich súčet nakoniec rovnal lúču M0.

Vlastnosti inštalácie dosiek

Technológia montáže stropov bez nosníkov závisí predovšetkým od ich rozmanitosti. Pri použití železobetónových dosiek je spôsob konštrukcie nasledovný:

• Výroba dosiek v podniku;
• nakladanie na vozidlá a dodávka na stavenisko zariadenia;
• vykladanie dosiek autožeriavom na stavenisku;
• montáž dosiek na stĺpy a steny budovy žeriavom.

Predpokladá sa, že dĺžka železobetónových dosiek nemôže presiahnuť 9 m.

Inštalácia monolitickej podlahy

Takéto konštrukcie sa nalejú do vopred zmontovaného dreveného debnenia. Spodok tohto tvaru je tiež vyrobený z dosky. Zospodu je podopretý špeciálnymi teleskopickými podperami. Potom sa plnenie uskutoční nasledovne:

• namontujte armatúry na špeciálne stojany na huby;
• nalejte betónovú zmes do debnenia.

Malta sa pripravuje v podnikoch s prísnym dodržiavaním všetkých požadovaných technológií z hľadiska proporcií a jednotnosti. Do debnenia sa privádza pomocou hadice z cisternového vozíka.

Formulár sa odstráni z takto vyplneného prekrytia asi po 2 týždňoch. Po celú dobu sa kachle denne polievajú vodou z hadice, aby sa zabránilo vzniku povrchových trhlín. Ďalšia výstavba budovy sa začne najskôr o dva týždne. Aby betón získal dostatočnú pevnosť, trvá to najmenej mesiac.