Houten en metalen vloeren worden altijd op speciale steunen gemonteerd. Deze laatste worden balken genoemd. Betonnen vloeren kunnen in de overspanningen van het bouwframe worden gelegd zonder het gebruik van dergelijke draagelementen. Dergelijke platen onderscheiden zich immers zelf door een verhoogde sterkte en een uitstekend draagvermogen.
Een beetje geschiedenis
Balloze vloeren werden voor het eerst gebruikt bij de bouw van een gebouw in 1902 in de VS door ingenieur Orlano Norcors. In Rusland werden dergelijke ontwerpen ook aan het begin van de vorige eeuw gebruikt. Het eerste dergelijke huis in ons land werd in 1908 in Moskou gebouwd. Het was een gebouw met vier verdiepingen voor een magazijn voor zuivelproducten. Het werd gebouwd onder leiding van ingenieur A. F. Lopeit. Kenmerkend voor gebouwen van dit type was dat de kolommen erin een verlengde top hadden. Zo nam het contactoppervlak tussen steunen en platen toe en nam de betrouwbaarheid van de installatie toe. Daarom werden plafonds van dit type aan het begin van de eeuw "paddenstoelvormig" genoemd.
Waar gebruikt
Dergelijke vloeren kunnen in bijna elk type gebouw worden aangebracht. Heel vaak zijn balkloze constructies te zien, bijvoorbeeld in residentiële stedelijke hoogbouw. Ook worden in veel gevallen vloeren op deze manier gemaakt in productiewerkplaatsen, magazijnen, garages, enz.
Dergelijke constructies worden met name vaak ingericht bij bedrijven in de voedingsindustrie. Dit kunnen bijvoorbeeld zuivelfabrieken zijn, werkplaatsen voor de productie van halffabrikaten, enz. Dat wil zeggen, meestal worden balkloze plafonds gemonteerd waar verhoogde hygiëne-eisen zijn.
In de particuliere woningbouw worden dergelijke vloerconstructies zelden gebruikt. Maar soms worden residentiële gebouwen in de voorsteden op deze manier gebouwd.
Hoofdrassen
In de bouw zijn er slechts drie soorten van dergelijke vloeren:
- nationale teams;
- monolithisch;
- prefab-monolithisch.
Het eerste type constructie bestaat uit twee delen: een plaat boven de kolom en een kapiteel. Balkloze prefab vloeren hebben een relatief eenvoudige configuratie. De plaat rust in dit geval op speciale planken die boven de kolom zijn aangebracht. Deze laatste worden op hun beurt op de kapitelen gehouden en zijn onderling verbonden door middel van lassen.
Monolithische en prefab-monolithische structuren
Het tweede type balkloze vloeren is monolithisch. Ze worden gebruikt waar gladde plafonds nodig zijn. Ze worden bijvoorbeeld veel gebruiktin ondergrondse gangen en de metro. Dergelijke plafonds zijn vlakke onafscheidelijke platen die worden ondersteund door kolommen. De laatste hebben in dit geval ook hoofdletters.
Een kenmerk van geprefabriceerde monolithische balkloze plafonds is dat ze zijn ontworpen met een vierkant of rechthoekig raster van kolommen. Meestal worden in dit geval de steunen geïnstalleerd volgens het schema van 6x6 m. Dergelijke vloeren worden gelegd op geprefabriceerde, span- en bovenkolomspanelen.
Kapitaalloze plafonds
Dit soort constructies is ook behoorlijk populair onder bouwers. In dit geval rusten de vloerelementen direct op de pylonen en kolommen van het frame. Platen in dergelijke constructies hebben meestal een constante dikte.
Dergelijke plafonds bij de constructie van gebouwen werden in 1940 gebruikt. Een kenmerk van balkloze constructies van dit type is het verminderde oppervlak van steunplaten op kolommen. Voor de waarneming van schuifkrachten wordt in dit geval bovendien de techniek van dwarswapening van balkloze vloeren gebruikt. Stalen staven verhogen de sterkte van de platen aanzienlijk in het gebied waar ze grenzen aan de steunen.
Bij het ontwerpen van gebouwen van dit type kunnen ook kolommen met een grote diameter worden aangebracht. Bij gebruik van dergelijke elementen neemt het contactoppervlak tussen de steunen en platen toe. En bijgevolg kunnen de belastingen de overlap in het gebied van de kolommen niet vernietigen.
Soorten frames
Gebouwen met balkloze plafonds kunnen met verschillende technologieën worden gebouwd. De kozijnen van dergelijke huizen zijn:
- frame;
- verbinding;
- frame-liaison.
In de systemen van de eerste variëteit worden de belangrijkste dragende functies op de plafonds uitgevoerd door kolommen en dwarsbalken die in twee richtingen zijn gemonteerd. Frame-elementen in dergelijke gebouwen zijn stijve frames. Deze laatste nemen alle belastingen waar die op het gebouw inwerken - zowel verticaal als horizontaal.
In spanframes vallen de hoofdbelastingen op de systemen van kolommen en membranen, ook wel pylonen genoemd. De rol van de vloeren zelf in dergelijke gebouwen neemt sterk toe. Naast de daadwerkelijke verticale belastingen nemen deze constructies in dit geval ook horizontale belastingen waar, waarna ze deze overbrengen op de membranen.
Gecombineerde geschoorde frames worden meestal gebruikt in dragende constructies van staal en monolithisch gewapend beton. In dit geval nemen membraansystemen 85-90% van de horizontale belastingen waar. Tegelijkertijd kunnen ze, met een kleine toename, ze volledig weerstaan, voor 100%.
Voordelen
Vergeleken met conventionele, balkloze vloeren hebben een aantal onvoorwaardelijke voordelen. De voordelen van dergelijke structuren omvatten in de eerste plaats:
- lage arbeidsintensiteit van afwerking;
- vermindering van de hoogte en kubieke capaciteit van het gebouw;
- sanering verbeteren.
Het afwerken van gladde, balkloze vloeren is veel gemakkelijker dan gewone. In dit geval hoeft u niet eens het plafond te vijlen. Het enige dat nodig is om zo'n overlap af te werken, is het oppervlak pleisteren en verder schilderen. Bovendien zullen beide operaties niet te veel kostentijd.
Beamless gewapende betonplaten zijn meestal dunner dan traditionele. Dienovereenkomstig zal het gebouw met dezelfde kubieke inhoud lager zijn.
Welke andere voordelen zijn er
Het onderhoud van het oppervlak van balkloze vloeren is veel gemakkelijker. In dit geval heeft het ontwerp van het plafond of de vloer inderdaad geen sleuven waar vuil of stof zou kunnen verstoppen. Dienovereenkomstig beginnen verschillende soorten pathogene micro-organismen niet in dergelijke plafonds. Daarom is het gebruikelijk om dergelijke constructies uit te rusten in voedingswinkels of bijvoorbeeld in ziekenhuizen.
Wat zijn de nadelen
De nadelen van dergelijke overlappingen zijn er natuurlijk ook. Het grootste nadeel van constructies van dit type, in vergelijking met balkconstructies, is hun hoge gewicht. Ondersteuningen voor vloeren van dit type moeten zo sterk mogelijk worden geïnstalleerd.
Ook wordt de beperkte overspanning als een nadeel van balkloze constructies beschouwd. De afstand tussen de steunen onder de platen van dergelijke vloeren mag niet te groot zijn. Gewapend beton is een zeer duurzaam materiaal. Maar met een groot oppervlak en een zware belasting, zal zo'n plaat nog steeds beginnen te buigen en zelfs instorten.
Economisch haalbaar is alleen het aanbrengen van balkloze vloeren in overspanningen van maximaal 5x6 meter breed bij een belasting van 5 kN/m2. In dit geval blijken de ontwerpen meestal behoorlijk betrouwbaar te zijn.
Het ontwerpen van balkloze vloeren is een nogal gecompliceerde en zeer verantwoorde procedure. Alleen een ervaren persoon kan dit werk doen.hooggekwalificeerde ingenieur. Moeilijkheden bij het maken van tekeningen kunnen natuurlijk ook worden toegeschreven aan de nadelen van dergelijke constructies.
Kenmerken van de berekening van een balkloze vloer
Designvloeren van dit type moeten daarom zo voorzichtig mogelijk zijn. In conventionele constructies van dit type wordt de belasting opgevangen door vele vrij korte vertragingen. Platen daarentegen hebben een groot oppervlak en kunnen daarom meer buigen.
Hoe de berekening van balkloze vloeren? Zoals reeds vermeld, worden dergelijke constructies het meest gebruikt in de bouw, gemonteerd over overspanningen tot 5-6 m. Als de afstand tussen de steunen groter is, hebben ontwerpers meestal moeite om de sterkte van de platen voor het ponsen te garanderen.
Het plafond begint op deze manier rond de kolom in te storten. Het beton op deze plaats verliest zijn integriteit, wat kan leiden tot een onmiddellijke ineenstorting van de plaat. Er zijn verschillende manieren om de barststerkte van een constructie te vergroten:
- door de werkdikte van de plaat te vergroten;
- door het peilingsgebied te vergroten;
- door dwarswapening te installeren.
Er zijn verschillende methoden voor het berekenen van balkloze platen, monolithisch, geprefabriceerd of geprefabriceerd-monolithisch. In de bouw wordt bijvoorbeeld vaak de technologie voor het berekenen van het totale buigmoment gebruikt.
Het ontwerp van balkloze monolithische platen kan ook worden uitgevoerd met behulp van nauwkeurigere en modernere technologieën. Een van deze methoden heet bijvoorbeeldmomenten.
Oude technologie
Deze techniek voor het uitvoeren van berekeningen bij het installeren van balkloze vloeren wordt in onze tijd vrij vaak gebruikt. In dit geval is het eerste wat ingenieurs als basis nemen, dat de krachten op de hoofdsteden verdeeld zijn over een driehoek. In dit geval wordt de afstand tussen de zwaartepunten van deze laatste genomen als de berekende overspanning van het paneel. Het totale totale buigmoment kan in dit geval worden berekend met de volgende formule:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Hier is W de totale belasting per cel van een balkloze vloerplaat, L is de afstand tussen kolommen, c is de afmetingen van de hoofdletters.
Deze formule is ontwikkeld door J. Nichols in 1914. Al in 1917 werd het aangenomen als een van de ACI-bouwvoorschriften. Deze formule wordt gebruikt om verdiepingen met hoofdletters te berekenen.
Inschatting van momenten
Deze iets modernere techniek is ontwikkeld op basis van zowel experimentele als theoretische gegevens. In ons land waren VI Murashov en A. A. Gvozdev bezig met de verbetering ervan in de jaren '30 van de vorige eeuw.
Voor een vierkant paneel is de formule in dit geval:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Om de momenten in de ontwerpsecties en in het ontwerp van wapening te bepalen, worden vloeren met deze techniek in bovenaanzicht verdeeld in overspannings- en bovenkolomstroken. Bovendien doen ze het op zo'n manier dat de breedte van elk zo'n onderdeel gelijk is aan de helft van de afstand tussen de assen van de kolommen in alle richtingen.
Belke dergelijke strip tijdens de werking van het gebouw zijn er negatieve en positieve momenten. Tegelijkertijd zijn ze meestal groter in bovenkolomselementen dan in overspanningselementen. Uit de breedte van de banden worden de momenten bepaald uit de curven. In de praktijk wordt hun stapsgewijze meting echter gebruikt. In dit geval wordt aangenomen dat de momenten constant zijn over de breedte van de stroken.
Bij verschillende soorten plastische vervormingen kan ook herverdeling van M optreden. Daarom worden de waarden van de momenten in de vier ontwerpsecties van de platen bepaald zodat hun som uiteindelijk gelijk is aan de balk M0.
Kenmerken van plaatinstallatie
De montagetechnologie van balkloze platen hangt voornamelijk af van hun variëteit. Bij gebruik van gewapende betonplaten is de constructietechniek als volgt:
- productie van platen bij de onderneming;
- ze op voertuigen laden en afleveren op de bouwplaats;
- vloeren lossen met vrachtwagenkraan op de bouwplaats;
- installatie van platen op de kolommen en muren van het gebouw met een vrachtwagenkraan.
Er wordt aangenomen dat de lengte van platen van gewapend beton niet langer mag zijn dan 9 m.
Installatie van een monolithisch plafond
Dergelijke constructies worden in voorgemonteerde houten bekisting gegoten. De onderkant van dit formulier is ook gemaakt van plank. Van onderaf wordt het ondersteund door speciale telescopische steunen. Vul daarna als volgt in:
- montage fittingen op speciale schimmel-stands;
- betonmengsel wordt in de bekisting gegoten.
De mortel wordt bereid bij bedrijven met strikte naleving van alle vereiste technologieën op het gebied van verhoudingen en uniformiteit. Het wordt met een slang van een tankwagen in de bekisting gevoerd.
Het formulier wordt na ongeveer 2 weken verwijderd uit de overlap die op deze manier is ingevuld. Al die tijd wordt de plaat dagelijks besproeid met water uit een slang om oppervlaktescheuren te voorkomen. De verdere bouw van het gebouw start niet eerder dan over nog eens twee weken. Het duurt minstens een maand voordat beton voldoende sterkte krijgt.
