Os pisos de madeira e metal são sempre montados em suportes especiais. Estes últimos são chamados de vigas. Os pisos de concreto podem ser colocados nos vãos da estrutura do edifício sem o uso de tais elementos de suporte. Afinal, as lajes desse tipo se distinguem pela maior resistência e excelente capacidade de carga.
Um pouco de história
Os pisos sem vigas foram usados pela primeira vez na construção de um prédio em 1902 nos EUA pelo engenheiro Orlano Norcors. Na Rússia, esses projetos também foram usados no início do século passado. A primeira casa desse tipo em nosso país foi construída em Moscou em 1908. Era um prédio de quatro andares para um armazém de laticínios. Foi construído sob a orientação do engenheiro A. F. Lopeit. Uma característica dos edifícios desse tipo era que as colunas tinham um topo estendido. Assim, a área de contato entre suportes e placas aumentou e a confiabilidade da instalação aumentou. Portanto, no início do século, os tetos desse tipo eram chamados de "forma de cogumelo".
Onde é usado
Esses pisos podem ser equipados em edifícios de quase qualquer tipo. Muitas vezes, estruturas sem vigas podem ser vistas, por exemplo, em edifícios residenciais de laje urbana. Além disso, em muitos casos, os pisos são feitos desta forma em oficinas de produção, armazéns, garagens, etc.
Em particular, tais estruturas são frequentemente equipadas em empresas da indústria alimentar. Estes podem ser, por exemplo, laticínios, oficinas para a produção de produtos semi-acabados, etc. Ou seja, na maioria das vezes são montados tetos sem vigas onde há maiores requisitos de higiene.
Na construção de habitações particulares, raramente são utilizadas estruturas entre pisos deste tipo. Mas às vezes os prédios residenciais suburbanos são construídos dessa maneira.
Variedades principais
Na construção, existem apenas três tipos de pisos:
- seleções nacionais;
- monolítico;
- precast-monolítico.
O primeiro tipo de estrutura é composto por duas partes: uma laje localizada acima do pilar e um capitel. Os pisos pré-fabricados sem vigas têm uma configuração relativamente simples. A laje neste caso repousa sobre prateleiras especiais dispostas acima da coluna. Estas últimas, por sua vez, são mantidas nas capitais e são interligadas por soldagem.
Estruturas monolíticas e monolíticas pré-moldadas
O segundo tipo de piso sem vigas é monolítico. Eles são usados onde são necessários tetos lisos. Por exemplo, eles são amplamente utilizadosnas passagens subterrâneas e no metrô. Tais tetos são lajes planas inseparáveis sustentadas por colunas. As últimas neste caso também têm maiúsculas.
Uma característica dos tetos pré-fabricados monolíticos sem vigas é que eles são projetados com uma grade de colunas quadrada ou retangular. Na maioria das vezes, neste caso, os suportes são instalados de acordo com o esquema de 6 x 6 m. Esses pisos são colocados em painéis pré-fabricados, vão e acima da coluna.
Tetos sem capital
Este tipo de construção entre os construtores também é bastante popular. Neste caso, os elementos do piso repousam diretamente sobre os pilares e colunas da estrutura. As lajes em tais estruturas geralmente têm uma espessura constante.
Tais tetos na construção de edifícios começaram a ser usados em 1940. Uma característica das estruturas sem vigas desse tipo é a área reduzida de placas de suporte em pilares. Para a percepção das forças de cisalhamento neste caso, é utilizada adicionalmente a técnica de armadura transversal de pisos sem vigas. As hastes de aço aumentam significativamente a resistência das placas na área onde elas se unem aos suportes.
Além disso, ao projetar edifícios deste tipo, podem ser fornecidas colunas de grande diâmetro. Ao usar esses elementos, a área de contato entre os suportes e as placas aumenta. E consequentemente, as cargas não podem destruir a sobreposição na área das colunas.
Tipos de molduras
Edifícios com tetos sem vigas podem ser construídos com diferentes tecnologias. As molduras dessas casas são:
- frame;
- ligação;
- frame-ligação.
Nos sistemas da primeira variedade, as principais funções de apoio nos tetos são realizadas por colunas e travessas montadas em duas direções. Os elementos de estrutura em tais edifícios são estruturas rígidas. Estes últimos percebem todas as cargas que atuam na edificação - tanto verticais quanto horizontais.
Nos pórticos, as principais cargas recaem sobre os sistemas de colunas e diafragmas, também chamados de pilones. O papel dos próprios pisos em tais edifícios está aumentando muito. Além das cargas verticais reais, neste caso, essas estruturas também percebem as horizontais, após o que as transferem para os diafragmas.
Os pórticos contraventados combinados são normalmente utilizados em estruturas portantes em aço e betão armado monolítico. Neste caso, os sistemas de diafragma percebem 85-90% das cargas horizontais. Ao mesmo tempo, com um pequeno aumento, eles podem suportá-los completamente, a 100%.
Benefícios
Em comparação com os pavimentos convencionais, os pavimentos sem vigas apresentam uma série de vantagens incondicionais. As vantagens de tais estruturas incluem em primeiro lugar:
- baixa intensidade de trabalho de acabamento;
- redução da altura e capacidade cúbica do edifício;
- melhorar o saneamento.
Acabamento de pisos lisos sem vigas é muito mais fácil do que os regulares. Nesse caso, você nem precisa realizar o arquivamento do teto. Tudo o que é necessário para terminar essa sobreposição é rebocar a superfície e pintar mais. Além disso, ambas as operações não exigirão muitotempo.
As lajes de concreto armado sem vigas costumam ser mais finas que as tradicionais. Assim, com a mesma capacidade cúbica, o prédio será menor.
Que outras vantagens existem
Cuidar da superfície de pisos sem vigas é muito mais fácil. De fato, neste caso, o design do teto ou do piso não possui fendas onde detritos ou poeira possam entupir. Assim, vários tipos de microrganismos patogênicos não começam em tais tetos. É por isso que é habitual equipar estruturas deste tipo em lojas alimentares ou, por exemplo, em hospitais.
Quais são as desvantagens
As desvantagens de tais sobreposições, claro, também existem. A principal desvantagem de estruturas deste tipo, em comparação com estruturas de vigas, é o seu peso elevado. Os suportes para pisos deste tipo devem ser instalados o mais forte possível.
Além disso, a largura limitada do vão é considerada uma desvantagem das estruturas sem vigas. A distância entre os suportes sob as lajes desses pisos não deve ser muito grande. O concreto armado é um material muito durável. Mas com uma área grande e uma carga séria, essa placa ainda começará a dobrar e pode até desmoronar.
Economicamente viável é somente a disposição de pisos sem vigas em vãos de até 5x6 metros de largura com uma carga de 5 kN/m2. Nesse caso, os designs geralmente se mostram bastante confiáveis.
Projetar pisos sem vigas é um procedimento bastante complicado e muito responsável. Somente uma pessoa experiente pode fazer este trabalho.engenheiro altamente qualificado. Dificuldades na elaboração de desenhos, é claro, também podem ser atribuídas às desvantagens de tais estruturas.
Recursos do cálculo de um piso sem vigas
Projetar pisos desse tipo, portanto, deve ser o mais cuidadoso possível. Em estruturas convencionais deste tipo, a carga é suportada por muitos atrasos bastante curtos. As placas, por outro lado, têm uma área grande e, portanto, podem dobrar mais.
Como fazer o cálculo de pisos sem vigas? Como já mencionado, tais estruturas são mais utilizadas na construção civil, montadas em vãos de até 5-6 m. Se a distância entre os apoios for maior, os projetistas costumam ter dificuldade em garantir a resistência das placas para puncionamento.
O teto começa a desmoronar desta forma ao redor da coluna. O concreto neste local perde sua integridade, o que pode levar ao colapso instantâneo da laje. Existem várias maneiras de aumentar a força de ruptura de uma estrutura:
- aumentando a espessura de trabalho da chapa;
- aumentando a área de rolamento;
- instalando armadura transversal.
Existem vários métodos de cálculo de lajes sem vigas, monolíticas, pré-fabricadas ou pré-fabricadas-monolíticas. Por exemplo, na construção, a tecnologia de cálculo do momento fletor total é frequentemente usada.
Além disso, o projeto de lajes monolíticas sem vigas pode ser realizado utilizando tecnologias mais precisas e modernas. Por exemplo, um desses métodos é chamadomomentos.
Tecnologia antiga
Esta técnica para realizar cálculos ao instalar pisos sem vigas é usada com bastante frequência em nosso tempo. Nesse caso, a primeira coisa que os engenheiros tomam como base é que as forças sobre os capitéis são distribuídas em um triângulo. Neste caso, a distância entre os centros de gravidade deste último é tomada como o vão calculado do painel. O momento fletor total total neste caso pode ser calculado usando a seguinte fórmula:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Aqui W é a carga total por célula de uma laje sem vigas, L é a distância entre pilares, c são as dimensões dos capitéis.
Esta fórmula foi desenvolvida por J. Nichols em 1914. Já em 1917 foi adotada como um dos códigos de construção ACI. Esta fórmula é usada para calcular pisos com colunas maiúsculas.
Estimativa de momentos
Esta técnica um pouco mais moderna foi desenvolvida com base em dados experimentais e teóricos. Em nosso país, V. I. Murashov e A. A. Gvozdev estavam envolvidos em seu aprimoramento nos anos 30 do século passado.
Para um painel quadrado, a fórmula neste caso é:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Para determinar os momentos nas seções de dimensionamento e no dimensionamento das armaduras, os pavimentos que utilizam esta técnica são divididos em vão e tirantes em planta. Além disso, eles fazem isso de forma que a largura de cada parte seja igual à metade da distância entre os eixos das colunas em todas as direções.
Bcada uma dessas faixas durante a operação do edifício existem momentos negativos e positivos. Ao mesmo tempo, eles são geralmente maiores em elementos de sobrecoluna do que em elementos de vão. A partir da largura das bandas, os momentos são determinados a partir das curvas. No entanto, na prática, sua medição passo a passo é usada. Neste caso, os momentos são considerados constantes ao longo da largura das tiras.
Com vários tipos de deformações plásticas, também pode ocorrer redistribuição de M. Portanto, os valores dos momentos nas quatro seções de projeto das placas são determinados de modo que sua soma seja finalmente igual à viga M0.
Recursos de instalação da placa
A tecnologia de montagem de lajes sem vigas depende principalmente de sua variedade. Ao utilizar lajes de concreto armado, a técnica construtiva é a seguinte:
- produção de chapas no empreendimento;
- carregando nos veículos e entregando no canteiro de obras;
- descarregamento de lajes por caminhão guindaste no canteiro de obras;
- instalação de placas nas colunas e paredes do prédio com caminhão guindaste.
Acredita-se que o comprimento das lajes de concreto armado não pode ultrapassar 9 m.
Instalação de teto monolítico
Tais estruturas são despejadas em fôrmas de madeira pré-montadas. A parte inferior desta forma também é feita de prancha. De baixo é suportado por suportes telescópicos especiais. Depois disso, preencha da seguinte forma:
- instale acessórios em suportes especiais para fungos;
- mistura de concreto é despejada na cofragem.
A argamassa é preparada nas empresas com estrita observância de todas as tecnologias exigidas em termos de proporções e uniformidade. Ele é alimentado na cofragem usando uma mangueira de um caminhão-tanque.
O formulário é removido da sobreposição preenchida desta forma após cerca de 2 semanas. Durante todo esse tempo, a placa é regada diariamente com água de uma mangueira para evitar o aparecimento de rachaduras na superfície. A construção adicional do edifício não começará antes de mais duas semanas. Leva pelo menos um mês para o concreto ganhar resistência suficiente.
