Pavimenti monolitici prefabbricati senza cuciture

Sezioni dell’articolo

• Dispositivo e funzionalità
• Nomina di piani senza travi
• Calcolo e design
• Tipi di lastre e colonne utilizzate
• Procedura di installazione per SMP senza trave

La costruzione che utilizza strutture in cemento armato è caratterizzata da un’abbondanza di soluzioni ingegneristiche, il cui principio di funzionamento e le cui caratteristiche sono evidenti solo agli specialisti dell’architettura e della progettazione delle costruzioni. Il nostro programma educativo correggerà questa supervisione raccontando ai lettori la tecnologia dei pavimenti monolitici prefabbricati senza travi (BSMP).

Dispositivo e funzionalità

Come altri tipi di strutture monolitiche prefabbricate, i pavimenti senza travi presentano una chiara separazione delle funzioni delle parti monolitiche e prefabbricate del massiccio generale in cemento armato. Una caratteristica comune è l’uso di elementi prefabbricati in calcestruzzo fabbricati in fabbrica come una sorta di cassaforma, i cui elementi, dopo il monolito, sono combinati per una percezione più efficiente dei carichi e dell’impatto.

Per comprendere la differenza tra soffitti con travi e travi a vista, non sarà superfluo conoscere il modello fisico di quest’ultimo. L’elemento portante principale in essi è un sistema di travi unidirezionali o dirette trasversalmente che poggiano su colonne verticali. Le travi o i pannelli in cemento armato sono posati sulle travi stesse, quindi l’area portante aumenta a causa del supporto lungo l’intera lunghezza del lato corto del cemento armato.

I soffitti senza soluzione di continuità si distinguono per il fatto che al posto delle travi, usano pannelli sopra la colonna, su cui sono disposti pannelli inter-campata. Ognuna delle colonne in tali casi ha un’espansione nella parte superiore, chiamata capitale, il cui scopo funzionale è quello di aumentare la toppa di contatto tra elementi strutturali prefabbricati. La parte monolitica della lastra può comprendere sia una copertura generale in cemento armato sia tasselli speciali progettati per immobilizzare i pannelli e il loro fissaggio rigido ai tappi delle colonne.

Una differenza caratteristica del BSMP è il rifiuto di appoggiarsi alle pareti interne di supporto, i pannelli trasferiscono il carico solo alle strutture di chiusura. La parte centrale del pavimento è sostenuta da una griglia di colonne a campata uguale. Si tratta di un sistema piuttosto complesso, le cui funzioni sono chiaramente espresse quando si utilizzano prodotti in calcestruzzo compatibili di un produttore, il cui design prevede un numero sufficiente e la posizione corretta di sporgenze tecnologiche e pile di fogli. I sistemi beamless sono anche notevoli per il fatto che questo è uno dei pochi tipi di strutture in cemento armato in cui la connessione delle gabbie di rinforzo dei prodotti viene eseguita mediante saldatura.

Nomina di piani senza travi

La complessità del dispositivo BSMP è ripagata da un uso più razionale del volume dei locali dei piani inferiori con una resistenza strutturale comparabile. Il soffitto è liberato da un sistema di nervature che impediscono la libera condotta delle comunicazioni tecniche e complicano la finitura.

Sono state studiate e descritte in modo sufficientemente dettagliato soluzioni costruttive per pavimenti senza travi con una distanza tra le campate fino a 6 metri in entrambe le direzioni. Tuttavia, l’uso di tali strutture nell’ingegneria civile è fortemente limitato dalla costruzione non necessaria di locali di così grande lunghezza con un layout libero. Tuttavia, i produttori di sistemi di casseforme permanenti offrono abbastanza spesso soluzioni posizionate come BBPS, ma in realtà non lo sono. Nella forma di realizzazione generale, le travi in ​​tali soffitti sono ancora disponibili, sebbene siano nascoste nello spessore della lastra monolitica prefabbricata e siano rappresentate da una trave a I in acciaio.

Tuttavia, la tecnologia originale può essere applicata a proprietà commerciali e residenziali private. Prima di tutto, questi sono i piani del primo piano sopra il basamento monolitico, così come i piani interfilari di edifici realizzati con pannelli di cemento composito. Di norma, in tali casi, la griglia di colonne include non più di 4-9 supporti, ovvero l’area di sovrapposizione totale con questo metodo del dispositivo può raggiungere 300 m². Ulteriori vantaggi di un sistema senza travi includono un ridotto consumo di calcestruzzo e, di conseguenza, un peso inferiore della struttura del telaio..

Calcolo e design

La nomenclatura dei prodotti in cemento armato per solai prefabbricati monolitici e i requisiti tecnici per i prodotti sono stabiliti in GOST 27108-86. Una descrizione generale del sistema BSMP e le istruzioni per la progettazione e il calcolo sono descritte in dettaglio nel manuale di SNiP 2.03.01–84 “Progettazione di strutture monolitiche prefabbricate in cemento armato”.

In pratica, vengono utilizzati speciali sistemi software CAD per il calcolo di strutture monolitiche prefabbricate senza cuciture

La disposizione delle colonne per il BSMP può essere considerata equidirezionale o lungo le intersezioni di una griglia rettangolare, ma in quest’ultimo caso il rapporto tra le lunghezze di campata non deve superare 1,5: 1. La frequenza di installazione dei supporti deve essere determinata in base alla capacità di carico ammissibile delle lastre conformemente al suo calcolo per la deflessione sotto carichi operativi. La tendenza generale è che con un aumento del passo delle colonne, lo spessore della sovrapposizione diminuisce e, di conseguenza, il peso specifico della struttura diminuisce. Questo fatto dovrebbe essere preso in considerazione quando si progettano edifici su fondamenta a strisce che poggiano su terreno indebolito. Lo spessore medio della lastra varia da 1/30 a 1/35 della lunghezza della campata.

La metodologia di calcolo generalmente accettata si basa sulla determinazione di una sezione trasversale sufficiente di elementi portanti in conformità con la resistenza richiesta per gli stati limite del primo gruppo. Durante il calcolo, viene stabilito uno spessore sufficiente della sezione trasversale degli elementi, normale all’asse longitudinale, a seconda delle varie condizioni. Successivamente, viene eseguito il calcolo delle sezioni inclinate rispetto all’asse longitudinale per resistere ai carichi di spostamento e ai momenti flettenti obliqui..

Un esempio di calcolo per la distribuzione delle colonne e la dimensione del capitale

Poiché stiamo parlando del calcolo di strutture monolitiche prefabbricate, una sezione separata dell’appendice descrive la metodologia per il calcolo della resistenza dei giunti di contatto del calcestruzzo da stuccatura separatamente per supporti intermedi e terminali. Lo scopo di questo calcolo è determinare sia l’area sufficiente del punto di contatto sia i metodi di comunicazione applicati della struttura monolitica prefabbricata: rimozione di elementi di rinforzo, disposizione di tasselli, garanzia di rugosità superficiale nella zona di contatto. Questi calcoli, compresa la determinazione della resistenza, vengono anch’essi effettuati secondo il metodo degli stati limite del primo gruppo..

Al termine degli studi di progettazione, viene stabilita la stabilità operativa, ovvero il calcolo viene eseguito utilizzando il metodo di limitazione degli stati del secondo gruppo. Ciò include la determinazione della larghezza di apertura della crepa consentita e il calcolo delle forze compensative di compressione e trazione; in entrambi i casi, gli indici nel piano normale e inclinato rispetto all’asse longitudinale dell’elemento in cemento armato sono determinati separatamente. Il calcolo termina con la determinazione della curvatura e delle deformazioni consentite in conformità con i requisiti per l’equilibrio complesso del sistema del telaio.

Tipi di lastre e colonne utilizzate

Durante la costruzione del BSMP, è possibile utilizzare sia prodotti standard in conformità con GOST 27108–86 sia quelli appositamente progettati. Quest’ultimo, ovviamente, è molto raro nell’edilizia privata. Di norma, stiamo parlando di tre tipi di prodotti standardizzati: colonne, top per loro, nonché lastre di una configurazione speciale.

1 – colonna; 2 – capitale; 3 – solaio

Innanzitutto, le colonne e i capitelli adatti all’uso nei soffitti senza travi devono avere connessioni con scanalature e linguette. Questo requisito è dettato dal Manuale di cui sopra, in cui si nota che il calcolo viene eseguito in base allo stato della struttura monolitica prefabbricata prima dell’insieme della resistenza di progetto da parte del calcestruzzo colato. Infatti, è consentito il fissaggio temporaneo di colonne e capitelli con morsetti in acciaio, che vengono rimossi dopo l’indurimento finale dei tasselli in calcestruzzo, ma questa tecnologia è più complessa e viene raramente utilizzata nella pratica.

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Le piastre per BSMP sono utilizzate in due tipi. I pilastri hanno depressioni speciali che ne impediscono lo spostamento laterale e sono destinati all’attracco tecnologico con i piani delle colonne. Di norma, le lastre del pilastro hanno il rinforzo spogliato lungo almeno due bordi opposti. Meno comunemente, vengono utilizzate piastre flangiate, progettate per unirsi con scanalature in maiuscolo. Le lastre di campata possono essere realizzate con l’aspettativa di incorporare solo cuciture tecnologiche e avere un rinforzo nudo su tutti i lati, oppure possono essere incollate con uno strato di copertura comune, nel qual caso tutte le loro estremità saranno lisce.

I prodotti in cemento armato per BSMP sono generalmente realizzati in cemento pesante di grado non inferiore a B25 con rinforzo precompresso. Nel corso di test reali, è stata anche stabilita la possibilità di utilizzare il calcestruzzo su un aggregato leggero (poroso) con una lunghezza della campata limitata, nonché prodotti cavi con cavità sferiche..

Procedura di installazione per SMP senza trave

La costruzione di edifici con BSMP viene eseguita rigorosamente piano per piano. Direttamente il dispositivo di sovrapposizione viene eseguito al completamento dell’installazione delle colonne, che è preceduto dall’installazione di parti incorporate nel pavimento del piano inferiore. Le colonne possono anche essere montate secondo il principio della divisione, tuttavia questa tecnologia viene spesso abbandonata a causa della notevole lunghezza della connessione maschio-femmina.

Dopo aver installato e allineato la griglia di supporti, le teste vengono installate sui loro ampliamenti. Successivamente, viene eseguita l’installazione della cassaforma a nastro, progettata per trattenere la massa di calcestruzzo quando si versano i tasselli. In cima ai capitelli, i pilastri sono posati in cima e uniti nel modo previsto dalla configurazione dei prodotti in calcestruzzo. Sulla parte superiore delle sottosquadri vengono posate le lastre inter-campata, solitamente con un restringimento nell’area di supporto per facilitare l’esecuzione del lavoro monolitico.

Dopo l’installazione degli elementi prefabbricati, vengono installate ulteriori gabbie di rinforzo nelle giunture di stuccatura e, se necessario, installate sotto le colonne del piano successivo. Successivamente, le scanalature tecnologiche vengono versate con calcestruzzo di grado B15, che si restringe con il metodo di vibrazione. In questa fase, l’intera complessità della costruzione di pavimenti con la tecnologia BPSMP diventa evidente: oltre al fatto che è necessario selezionare attentamente i prodotti della gamma, in cantiere è necessario fornire tutte le condizioni per eseguire lavori su due diversi processi tecnologici utilizzando una vasta gamma di attrezzature da costruzione, spesso pesanti.

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