Les sols en bois et en métal sont toujours assemblés sur des supports spéciaux. Ces derniers sont appelés poutres. Les planchers en béton peuvent être posés dans les travées de l'ossature du bâtiment sans l'utilisation de tels éléments de support. Après tout, les dalles de ce type se distinguent elles-mêmes par une résistance accrue et une excellente capacité portante.
Un peu d'histoire
Les planchers sans poutres ont été utilisés pour la première fois dans la construction d'un bâtiment en 1902 aux États-Unis par l'ingénieur Orlano Norcors. En Russie, de tels modèles étaient également utilisés au début du siècle dernier. La première maison de ce type dans notre pays a été construite à Moscou en 1908. C'était un bâtiment de quatre étages pour un entrepôt de produits laitiers. Il a été construit sous la direction de l'ingénieur A. F. Lopeit. Une caractéristique des bâtiments de ce type était que les colonnes qu'ils contenaient avaient un sommet allongé. Ainsi, la zone de contact entre les supports et les plaques a augmenté et la fiabilité de l'installation a augmenté. C'est pourquoi, au début du siècle, les plafonds de ce type étaient appelés "en forme de champignon".
Où utilisé
Ces sols peuvent être équipés dans des bâtiments de presque tous les types. Très souvent, des structures sans poutres peuvent être vues, par exemple, dans des immeubles résidentiels de grande hauteur à dalles urbaines. De plus, dans de nombreux cas, les sols sont fabriqués de cette manière dans les ateliers de production, les entrepôts, les garages, etc.
En particulier, ces structures sont souvent équipées dans les entreprises de l'industrie alimentaire. Il peut s'agir, par exemple, de laiteries, d'ateliers de production de produits semi-finis, etc. C'est-à-dire que le plus souvent, des plafonds sans poutres sont montés là où les exigences d'hygiène sont accrues.
Dans la construction de logements privés, les structures inter-étages de ce type sont rarement utilisées. Mais parfois, les bâtiments résidentiels de banlieue sont construits de cette manière.
Variétés principales
Dans la construction, il n'existe que trois types de sols:
- équipes nationales;
- monolithique;
- préfabriqué-monolithique.
Le premier type de structure se compose de deux parties: une dalle située au-dessus de la colonne et un chapiteau. Les planchers préfabriqués sans poutres ont une configuration relativement simple. La dalle dans ce cas repose sur des étagères spéciales disposées au-dessus de la colonne. Ces derniers, à leur tour, sont maintenus sur les chapiteaux et sont reliés entre eux par soudure.
Structures monolithiques et préfabriquées-monolithiques
Le deuxième type de planchers sans poutres est monolithique. Ils sont utilisés là où des plafonds lisses sont nécessaires. Par exemple, ils sont largement utilisésdans les souterrains et le métro. De tels plafonds sont des dalles plates indissociables soutenues par des colonnes. Dans ce cas, ces derniers ont également des majuscules.
Une caractéristique des plafonds sans poutres monolithiques préfabriqués est qu'ils sont conçus avec une grille carrée ou rectangulaire de colonnes. Le plus souvent, dans ce cas, les supports sont installés selon le schéma 6 x 6 m. Ces sols sont posés sur des panneaux préfabriqués, en travée et au-dessus de la colonne.
Plafonds sans capital
Ce type de constructions parmi les constructeurs est également très populaire. Dans ce cas, les éléments de plancher reposent directement sur les pylônes et les colonnes de la charpente. Les dalles de ces structures ont le plus souvent une épaisseur constante.
De tels plafonds dans la construction de bâtiments ont commencé à être utilisés en 1940. Une caractéristique des structures sans poutres de ce type est la zone réduite des plaques de support sur les colonnes. Pour la perception des forces de cisaillement dans ce cas, la technique de renforcement transversal des planchers sans poutres est également utilisée. Les tiges d'acier augmentent considérablement la résistance des plaques dans la zone où elles jouxtent les supports.
De plus, lors de la conception de bâtiments de ce type, des colonnes de grand diamètre peuvent être fournies. Lors de l'utilisation de tels éléments, la zone de contact entre les supports et les plaques augmente. Et par conséquent, les charges ne peuvent pas détruire le chevauchement dans la zone des colonnes.
Types de cadres
Les bâtiments avec des plafonds sans poutres peuvent être construits à l'aide de différentes technologies. Les charpentes de ces maisons sont:
- frame;
- liaison;
- frame-liaison.
Dans les systèmes de la première variété, les principales fonctions d'appui sur les plafonds sont assurées par des colonnes et des traverses montées dans deux directions. Les éléments de charpente de ces bâtiments sont des charpentes rigides. Ces derniers perçoivent toutes les charges agissant sur le bâtiment - à la fois verticales et horizontales.
Dans les portiques, les charges principales s'exercent sur les systèmes de colonnes et de diaphragmes, également appelés pylônes. Le rôle des étages eux-mêmes dans de tels bâtiments augmente considérablement. En plus des charges verticales réelles, dans ce cas, ces structures perçoivent également des charges horizontales, après quoi elles les transfèrent aux diaphragmes.
Les cadres contreventés combinés sont généralement utilisés dans les structures porteuses en acier et en béton armé monolithique. Dans ce cas, les systèmes à diaphragme perçoivent 85 à 90 % des charges horizontales. En même temps, avec une petite augmentation, ils peuvent les supporter complètement, à 100 %.
Avantages
Par rapport aux sols conventionnels, les sols sans poutres présentent un certain nombre d'avantages inconditionnels. Les avantages de telles structures incluent en premier lieu:
- faible intensité de travail des travaux de finition;
- réduire la hauteur et la cylindrée du bâtiment;
- améliorer l'assainissement.
Finir des sols lisses sans poutres est beaucoup plus facile que des sols ordinaires. Dans ce cas, vous n'avez même pas besoin d'effectuer le limage du plafond. Tout ce qui est nécessaire pour terminer un tel chevauchement est de plâtrer la surface et de poursuivre la peinture. De plus, ces deux opérations ne prendront pas trop de tempsheure.
Les dalles en béton armé sans poutres sont généralement plus fines que les dalles traditionnelles. En conséquence, avec la même capacité cubique, le bâtiment sera plus bas.
Quels autres avantages y a-t-il
L'entretien de la surface des sols sans poutres est beaucoup plus facile. En effet, dans ce cas, la conception du plafond ou du sol ne comporte pas de fentes où des débris ou de la poussière pourraient se boucher. En conséquence, divers types de micro-organismes pathogènes ne commencent pas dans de tels plafonds. C'est pourquoi il est d'usage d'équiper des structures de ce type dans les commerces alimentaires ou, par exemple, dans les hôpitaux.
Quels sont les inconvénients
Les inconvénients de tels chevauchements, bien sûr, existent aussi. Le principal inconvénient des structures de ce type, par rapport aux structures à poutres, est leur poids élevé. Les supports pour les sols de ce type doivent être installés aussi solidement que possible.
De plus, la largeur de portée limitée est considérée comme un inconvénient des structures sans poutres. La distance entre les supports sous les dalles de ces sols ne doit pas être trop grande. Le béton armé est un matériau très résistant. Mais avec une grande surface et une charge importante, une telle plaque commencera toujours à se plier et peut même s'effondrer.
Economiquement faisable est seulement la disposition de planchers sans poutres dans des travées ne dépassant pas 5x6 mètres de large à une charge de 5 kN/m2. Dans ce cas, les conceptions s'avèrent généralement assez fiables.
La conception de sols sans poutres est une procédure plutôt compliquée et très responsable. Seule une personne expérimentée peut faire ce travail.ingénieur hautement qualifié. Les difficultés d'élaboration des dessins, bien sûr, peuvent également être attribuées aux inconvénients de telles structures.
Caractéristiques du calcul d'un plancher sans poutre
Les sols design de ce type doivent donc être aussi prudents que possible. Dans les structures classiques de ce type, la charge est reprise par de nombreux retards assez courts. Les plaques, en revanche, ont une grande surface et peuvent donc se plier davantage.
Comment faire le calcul des planchers sans poutre ? Comme déjà mentionné, ces structures sont les plus largement utilisées dans la construction, montées sur des portées allant jusqu'à 5-6 m. Si la distance entre les supports est plus grande, les concepteurs ont généralement du mal à garantir la résistance des plaques pour le poinçonnage.
Le plafond commence ainsi à s'effondrer autour de la colonne. Le béton à cet endroit perd son intégrité, ce qui peut entraîner un effondrement instantané de la dalle. Il existe plusieurs façons d'augmenter la résistance à l'éclatement d'une structure:
- en augmentant l'épaisseur de travail de la plaque;
- en augmentant la surface d'appui;
- en installant un renfort transversal.
Il existe plusieurs méthodes de calcul des dalles sans poutres, monolithiques, préfabriquées ou préfabriquées-monolithiques. Par exemple, dans la construction, la technologie de calcul du moment de flexion total est souvent utilisée.
En outre, la conception de dalles monolithiques sans poutres peut être réalisée à l'aide de technologies plus précises et modernes. Par exemple, l'une de ces méthodes s'appelleinstants.
Ancienne technologie
Cette technique pour effectuer des calculs lors de l'installation de planchers sans poutres est utilisée assez souvent à notre époque. Dans ce cas, la première chose que les ingénieurs prennent comme base est que les forces sur les chapiteaux sont réparties sur un triangle. Dans ce cas, la distance entre les centres de gravité de ces derniers est prise comme portée calculée du panneau. Le moment de flexion total total dans ce cas peut être calculé à l'aide de la formule suivante:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Ici W est la charge totale par cellule d'une dalle de plancher sans poutre, L est la distance entre les colonnes, c est les dimensions des chapiteaux.
Cette formule a été développée par J. Nichols en 1914. Déjà en 1917, elle a été adoptée comme l'un des codes du bâtiment ACI. Cette formule est utilisée pour calculer les étages avec des colonnes majuscules.
Estimation des moments
Cette technique un peu plus moderne a été développée sur la base de données expérimentales et théoriques. Dans notre pays, V. I. Murashov et A. A. Gvozdev se sont engagés dans son amélioration dans les années 30 du siècle dernier.
Pour un panneau carré, la formule dans ce cas est:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Pour déterminer les moments dans les sections de conception et dans la conception des armatures, les planchers utilisant cette technique sont divisés en bandes de travée et sur colonne dans le plan. De plus, ils le font de manière à ce que la largeur de chacune de ces parties soit égale à la moitié de la distance entre les axes des colonnes dans toutes les directions.
Bchacune de ces bandes pendant le fonctionnement du bâtiment, il y a des moments négatifs et positifs. En même temps, ils sont généralement plus grands dans les éléments de surcolonne que dans les éléments de travée. A partir de la largeur des bandes, les moments sont déterminés à partir des courbes. Cependant, en pratique, leur mesure par étapes est utilisée. Dans ce cas, les moments sont supposés constants sur la largeur des bandes.
Avec différents types de déformations plastiques, une redistribution de M peut également se produire. Par conséquent, les valeurs des moments dans les quatre sections de conception des plaques sont déterminées de sorte que leur somme soit finalement égale à la poutre M0.
Caractéristiques de l'installation de la plaque
La technologie d'assemblage des dalles sans poutre dépend principalement de leur variété. Lors de l'utilisation de dalles en béton armé, la technique de construction est la suivante:
- production de plaques dans l'entreprise;
- les charger sur des véhicules et les livrer sur le chantier;
- déchargement des dalles par camion-grue sur le chantier;
- installation de plaques sur les colonnes et les murs du bâtiment avec un camion-grue.
On pense que la longueur des dalles en béton armé ne peut pas dépasser 9 m.
Installation d'un plafond monolithique
Ces structures sont coulées dans des coffrages en bois pré-assemblés. Le fond de cette forme est également en planche. Par le bas, il est soutenu par des supports télescopiques spéciaux. Après cela, remplissez comme suit:
- installer des raccords sur des champignons spéciaux;
- le mélange de béton est versé dans le coffrage.
Le mortier est préparé dans les entreprises dans le strict respect de toutes les technologies requises en termes de proportions et d'uniformité. Il est introduit dans le coffrage à l'aide d'un tuyau d'un camion-citerne.
Le formulaire est retiré du chevauchement ainsi rempli après environ 2 semaines. Pendant tout ce temps, la plaque est quotidiennement arrosée avec de l'eau d'un tuyau afin d'éviter l'apparition de fissures de surface. La poursuite de la construction du bâtiment commencera au plus tôt dans deux semaines. Il faut au moins un mois pour que le béton acquière une résistance suffisante.
