A fa és fém padlókat mindig speciális támasztékokra szerelik fel. Ez utóbbiakat gerendáknak nevezzük. Az épületváz fesztávjaiban betonpadlók fektethetők be ilyen tartóelemek használata nélkül. Végül is az ilyen típusú födémeket megnövelt szilárdság és kiváló teherbírás jellemzi.
Egy kis történelem
A gerendák nélküli padlókat először Orlano Norcors mérnök használta egy épület építésénél 1902-ben az Egyesült Államokban. Oroszországban a múlt század elején is használtak ilyen mintákat. Hazánkban az első ilyen ház 1908-ban épült Moszkvában. Ez egy négyemeletes épület volt tejtermékraktárnak. A. F. Lopeit mérnök irányítása alatt épült. Az ilyen típusú épületek sajátossága volt, hogy az oszlopok teteje meghosszabbodott. Így megnőtt a tartók és a lemezek közötti érintkezési terület, és nőtt a telepítés megbízhatósága. Ezért a század elején az ilyen típusú mennyezeteket "gomba alakúnak" nevezték.
Ahol használt
Az ilyen padlók szinte bármilyen típusú épületben felszerelhetők. Nagyon gyakran gerendák nélküli szerkezetek láthatók például a lakossági városi sokemeletes épületekben. Ezenkívül sok esetben gyártóműhelyekben, raktárakban, garázsokban stb. készülnek ilyen módon padlók.
Az ilyen szerkezeteket különösen gyakran az élelmiszeripari vállalatoknál szerelik fel. Ilyenek lehetnek például tejüzemek, félkész termékeket gyártó műhelyek stb. Vagyis a gerenda nélküli mennyezeteket leggyakrabban ott szerelik fel, ahol fokozott higiéniai követelmények vonatkoznak.
A magánlakásépítésben az ilyen típusú padlóközi szerkezeteket ritkán alkalmazzák. De néha a külvárosi lakóépületek ilyen módon épülnek.
Fő fajták
Az építőiparban csak háromféle ilyen padló létezik:
- válogatott;
- monolit;
- előregyártott-monolit.
Az első típusú szerkezet két részből áll: az oszlop fölött elhelyezkedő födémből és egy kapitányból. A gerenda nélküli előregyártott padlók viszonylag egyszerű konfigurációval rendelkeznek. A födém ebben az esetben az oszlop felett elhelyezett speciális polcokon nyugszik. Az utóbbiakat viszont a tőkéken tartják, és hegesztéssel kapcsolják össze.
Monolit és előregyártott-monolit szerkezetek
A gerenda nélküli padlók második típusa monolitikus. Ott használatosak, ahol sima mennyezetre van szükség. Például széles körben használjáka földalatti átjárókban és a metróban. Az ilyen mennyezetek lapos elválaszthatatlan födémek, amelyeket oszlopok támasztanak alá. Ez utóbbiak ebben az esetben is nagybetűsek.
Az előregyártott, monolit gerenda nélküli mennyezetek jellemzője, hogy négyzet- vagy téglalap alakú oszloprácsokkal vannak kialakítva. Leggyakrabban ebben az esetben a támasztékokat 6x6 m-es séma szerint szerelik fel. Az ilyen padlókat előregyártott, fesztávolságú és oszlop feletti panelekre fektetik.
Tőkementes mennyezetek
Ez a fajta építkezés az építtetők körében is igen népszerű. Ebben az esetben a padlóelemek közvetlenül a keret oszlopaira és oszlopaira támaszkodnak. Az ilyen szerkezetekben lévő födémek vastagsága leggyakrabban állandó.
Az ilyen mennyezeteket az épületek építésénél 1940-ben kezdték el használni. Az ilyen típusú gerendák nélküli szerkezetek jellemzője az oszlopokon lévő tartólemezek csökkentett területe. A nyíróerők érzékelésére ebben az esetben a gerenda nélküli padlók keresztirányú megerősítésének technikáját is használják. Az acélrudak jelentősen növelik a lemezek szilárdságát azon a területen, ahol a támasztékokhoz csatlakoznak.
Az ilyen típusú épületek tervezésekor nagy átmérőjű oszlopok is biztosíthatók. Az ilyen elemek használatakor megnő a tartók és a lemezek közötti érintkezési terület. Következésképpen a terhelések nem tudják tönkretenni az átfedést az oszlopok területén.
Keretek típusai
A gerendás mennyezetű épületek különböző technológiák alkalmazásával építhetők. Az ilyen házak keretei:
- keret;
- kapcsolat;
- keret-összekötő.
Az első változat rendszereiben a födémeken a fő csapágyfunkciókat két irányban szerelt oszlopok és keresztrudak látják el. Az ilyen épületek keretelemei merev keretek. Ez utóbbiak érzékelik az épületre ható összes terhelést – függőlegesen és vízszintesen egyaránt.
A kötőkeretekben a fő terhelés az oszlopok és a membránrendszerekre, más néven oszlopokra nehezedik. Az ilyen épületekben maguknak a padlóknak a szerepe jelentősen növekszik. A tényleges függőleges terhelések mellett ebben az esetben ezek a szerkezetek vízszinteseket is érzékelnek, majd átadják azokat a membránoknak.
A kombinált merevítős kereteket általában acélból és monolit vasbetonból készült teherhordó szerkezetekben használják. Ebben az esetben a membránrendszerek a vízszintes terhelések 85-90%-át érzékelik. Ugyanakkor kis emeléssel teljesen, 100%-ban ellenállnak nekik.
Előnyök
A hagyományos padlókhoz képest a gerendák nélküli padlóknak számos feltétlen előnyük van. Az ilyen struktúrák előnyei elsősorban a következők:
- a befejező munkák alacsony munkaintenzitása;
- az épület magasságának és űrtartalmának csökkentése;
- a higiénia javítása.
A sima gerenda nélküli padlók befejezése sokkal egyszerűbb, mint a hagyományos padlók. Ebben az esetben még a mennyezet reszelését sem kell elvégeznie. Egy ilyen átfedés befejezéséhez csak a felület vakolása és további festése szükséges. Ráadásul mindkét művelet nem fog túl sok időt igénybe venniidő.
A gerenda nélküli vasbeton födémek általában vékonyabbak, mint a hagyományosak. Ennek megfelelően azonos űrtartalom mellett alacsonyabb lesz az épület.
Milyen egyéb előnyök vannak?
A gerenda nélküli padlók felületének ápolása sokkal egyszerűbb. Valójában ebben az esetben a mennyezet vagy a padló kialakítása nem tartalmaz réseket, ahol a törmelék vagy a por eltömődhet. Ennek megfelelően az ilyen mennyezetekben nem indulnak el különféle kórokozó mikroorganizmusok. Ezért szokás az ilyen típusú szerkezeteket élelmiszerboltokban vagy például kórházakban felszerelni.
Mi a hátránya
Az ilyen átfedések hátrányai természetesen szintén megvannak. Az ilyen típusú szerkezetek fő hátránya a gerendaszerkezetekhez képest a nagy súlyuk. Az ilyen típusú padlókhoz a támasztékokat a lehető legerősebben kell felszerelni.
A korlátozott fesztáv a gerenda nélküli szerkezetek hátrányának is számít. Az ilyen padlók födémjei alatti tartók közötti távolság nem lehet túl nagy. A vasbeton nagyon tartós anyag. De nagy terület és komoly terhelés esetén egy ilyen lemez még mindig hajolni kezd, és akár össze is eshet.
Gazdaságilag csak a gerenda nélküli födémek legfeljebb 5x6 méter széles fesztávolságú elrendezése valósítható meg 5 kN/m terhelés mellett2. Ebben az esetben a tervek általában meglehetősen megbízhatónak bizonyulnak.
A gerenda nélküli padlók tervezése meglehetősen bonyolult és nagyon felelősségteljes eljárás. Ezt a munkát csak tapaszt alt személy tudja elvégezni.magasan képzett mérnök. A rajzok elkészítésének nehézségei természetesen az ilyen szerkezetek hátrányaira is betudhatók.
A gerenda nélküli padló számításának jellemzői
Az ilyen típusú padlókat ezért a lehető leggondosabban kell tervezni. Az ilyen típusú hagyományos szerkezetekben a terhelést sok, meglehetősen rövid késleltetés veszi fel. Ezzel szemben a lemezek nagy területtel rendelkeznek, ezért jobban meghajolhatnak.
Hogyan számítják ki a gerenda nélküli padlókat? Mint már említettük, az ilyen szerkezeteket a legszélesebb körben használják az építőiparban, legfeljebb 5-6 m fesztávra szerelve. Ha a támasztékok közötti távolság nagyobb, a tervezőknek általában nehézséget okoz a lemezek szilárdságának biztosítása a lyukasztáshoz.
A mennyezet ilyen módon kezd beomlani az oszlop körül. A beton ezen a helyen elveszti épségét, ami a födém azonnali összeomlásához vezethet. Számos módja van a szerkezet felszakítási szilárdságának növelésére:
- a lemez munkavastagságának növelésével;
- a csapágyfelület növelésével;
- keresztirányú megerősítés beépítésével.
Többféle módszer létezik a gerenda nélküli, monolitikus, előregyártott vagy előregyártott-monolit födémek kiszámítására. Például az építőiparban gyakran használják a teljes hajlítónyomaték kiszámításának technológiáját.
A gerenda nélküli monolit födémek tervezése is elvégezhető pontosabb és modernebb technológiák alkalmazásával. Például az egyik ilyen módszer az únpillanatok.
Régi technológia
Ezt a számítási technikát a gerenda nélküli padlók szerelésénél korunkban meglehetősen gyakran alkalmazzák. Ebben az esetben a mérnökök először azt veszik alapul, hogy a tőkékre ható erők egy háromszögben oszlanak el. Ebben az esetben az utóbbi súlypontjai közötti távolságot veszik a panel számított fesztávjának. A teljes hajlítónyomaték ebben az esetben a következő képlettel számítható ki:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Itt W a gerenda nélküli födém cellánkénti összterhelése, L az oszlopok közötti távolság, c a nagybetűk méretei.
Ezt a képletet J. Nichols fejlesztette ki 1914-ben. Már 1917-ben elfogadták az ACI építési szabályzatai között. Ezt a képletet a nagybetűs oszlopokkal rendelkező padlók kiszámítására használják.
A pillanatok becslése
Ezt a kicsit modernebb technikát mind a kísérleti, mind az elméleti adatok alapján fejlesztették ki. Hazánkban V. I. Murashov és A. A. Gvozdev a múlt század 30-as éveiben foglalkozott a fejlesztéssel.
Egy négyzet alakú panel esetében a képlet ebben az esetben a következő:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
A tervezési szakaszok és a vasalás tervezésénél a pillanatok meghatározásához az ezzel a technikával alkalmazott padlókat fesztávra és oszlopra osztják a tervben. Ráadásul úgy csinálják, hogy az egyes ilyen részek szélessége minden irányban egyenlő az oszlopok tengelyei közötti távolság felével.
Bminden ilyen csíknak az épület működése során vannak negatív és pozitív pillanatok. Ugyanakkor általában nagyobbak az oszlop feletti elemekben, mint a fesztávelemekben. A sávok szélességéből a nyomatékokat a görbékből határozzuk meg. A gyakorlatban azonban lépésenkénti mérést alkalmaznak. Ebben az esetben a nyomatékokat állandónak tekintjük a csíkok szélességében.
Különböző képlékeny alakváltozások esetén M újraeloszlása is előfordulhat, ezért a nyomatékok értékeit a lemezek négy tervezési szakaszában úgy határozzuk meg, hogy azok összege végső soron egyenlő legyen az M0 sugárral.
A lemezbeépítés jellemzői
A gerenda nélküli födémek összeszerelési technológiája elsősorban azok fajtájától függ. Vasbeton födémek használatakor az építési technika a következő:
- lemezek gyártása a vállalkozásnál;
- járművekre rakása és az építkezés helyszínére szállítás;
- födém kirakodása teherautódaruval az építkezésen;
- lemezek felszerelése az épület oszlopaira és falaira teherautódaruval.
Úgy véljük, hogy a vasbeton födémek hossza nem haladhatja meg a 9 m-t.
Monolit mennyezet beépítése
Az ilyen szerkezeteket előre összeszerelt fa zsaluzatba öntik. Ennek a formának az alja is deszkából készül. Alulról speciális teleszkópos támasztékok támasztják alá. Ezt követően töltse ki a következőképpen:
- szerelje fel a szerelvényeket speciális gombaállványokra;
- betonkeveréket öntünk a zsaluzatba.
A habarcsot vállalkozásoknál készítik, szigorúan betartva az arányok és az egyenletesség tekintetében az összes előírt technológiát. Egy tartálykocsiból származó tömlő segítségével táplálják be a zsaluzatba.
Az így kitöltött átfedésből kb. 2 hét elteltével eltávolítjuk az űrlapot. Ez idő alatt a lemezt naponta öntözzük egy tömlőből származó vízzel, hogy megakadályozzuk a felületi repedések megjelenését. Az épület további építése legkorábban két hét múlva kezdődik. Legalább egy hónap kell ahhoz, hogy a beton megfelelő szilárdságot nyerjen.
