Lantai kayu dan logam selalu dipasang di atas penyangga khusus. Yang terakhir disebut balok. Lantai beton dapat diletakkan pada bentang rangka bangunan tanpa menggunakan elemen pendukung tersebut. Bagaimanapun, pelat jenis ini sendiri dibedakan oleh peningkatan kekuatan dan daya dukung yang sangat baik.
Sedikit sejarah
Lantai tanpa balok pertama kali digunakan dalam konstruksi sebuah gedung pada tahun 1902 di AS oleh insinyur Orlano Norcors. Di Rusia, desain seperti itu juga digunakan pada awal abad terakhir. Rumah pertama di negara kita dibangun di Moskow pada tahun 1908. Itu adalah bangunan empat lantai untuk gudang produk susu. Itu dibangun di bawah bimbingan insinyur A. F. Lopeit. Ciri bangunan jenis ini adalah kolom-kolom di dalamnya memiliki bagian atas yang memanjang. Dengan demikian, area kontak antara penyangga dan pelat meningkat dan keandalan pemasangan meningkat. Oleh karena itu, pada awal abad, plafon jenis ini disebut "berbentuk jamur".
Di mana digunakan
Lantai seperti itu dapat dipasang di hampir semua jenis bangunan. Sangat sering, struktur tanpa balok dapat dilihat, misalnya, di gedung-gedung bertingkat tinggi pelat perkotaan perumahan. Juga, dalam banyak kasus, lantai dibuat dengan cara ini di bengkel produksi, gudang, garasi, dll.
Secara khusus, struktur seperti itu sering dilengkapi di perusahaan industri makanan. Ini dapat berupa, misalnya, perusahaan susu, bengkel untuk produksi produk setengah jadi, dll. Artinya, paling sering langit-langit tanpa balok dipasang di mana ada peningkatan persyaratan kebersihan.
Dalam konstruksi perumahan pribadi, struktur interfloor jenis ini jarang digunakan. Tapi terkadang bangunan tempat tinggal di pinggiran kota dibangun dengan cara ini.
Varietas utama
Dalam konstruksi, hanya ada tiga jenis lantai:
- tim nasional;
- monolitik;
- pracetak-monolitik.
Jenis struktur pertama terdiri dari dua bagian: pelat yang terletak di atas kolom dan modal. Lantai prefabrikasi tanpa balok memiliki konfigurasi yang relatif sederhana. Pelat dalam hal ini bertumpu pada rak khusus yang disusun di atas kolom. Yang terakhir, pada gilirannya, disimpan di ibu kota dan saling berhubungan dengan pengelasan.
Struktur monolitik dan pracetak-monolitik
Tipe lantai tanpa balok yang kedua adalah monolitik. Mereka digunakan di mana langit-langit yang halus dibutuhkan. Misalnya, mereka banyak digunakandi lorong-lorong bawah tanah dan kereta bawah tanah. Langit-langit seperti itu adalah pelat datar yang tidak dapat dipisahkan yang didukung oleh kolom. Yang terakhir dalam hal ini juga memiliki huruf kapital.
Fitur langit-langit tanpa balok monolitik prafabrikasi adalah bahwa mereka dirancang dengan kotak kolom atau kotak persegi panjang. Paling sering, dalam hal ini, penyangga dipasang sesuai dengan skema 6x6 m. Lantai seperti itu diletakkan di atas panel prefabrikasi, bentang, dan di atas kolom.
Plafon tanpa modal
Konstruksi semacam ini di kalangan pembangun juga cukup populer. Dalam hal ini, elemen lantai bertumpu langsung pada tiang dan kolom bingkai. Pelat dalam struktur seperti itu paling sering memiliki ketebalan yang konstan.
Langit-langit seperti itu dalam konstruksi bangunan mulai digunakan pada tahun 1940. Fitur struktur tanpa balok dari jenis ini adalah pengurangan area pelat pendukung pada kolom. Untuk persepsi gaya geser dalam hal ini, teknik tulangan melintang dari lantai tanpa balok juga digunakan. Batang baja secara signifikan meningkatkan kekuatan pelat di area di mana mereka berdampingan dengan penyangga.
Juga, ketika merancang bangunan jenis ini, kolom dengan diameter besar dapat disediakan. Saat menggunakan elemen seperti itu, area kontak antara penyangga dan pelat meningkat. Dan akibatnya, beban tidak dapat menghancurkan tumpang tindih di area kolom.
Jenis bingkai
Bangunan dengan langit-langit tanpa balok dapat dibangun menggunakan teknologi yang berbeda. Bingkai rumah-rumah tersebut adalah:
- bingkai;
- penghubung;
- bingkai-penghubung.
Dalam sistem varietas pertama, fungsi bantalan utama di langit-langit dilakukan oleh kolom dan palang yang dipasang di dua arah. Elemen rangka pada bangunan tersebut adalah rangka kaku. Yang terakhir merasakan semua beban yang bekerja pada bangunan - baik vertikal maupun horizontal.
Dalam rangka pengikat, beban utama jatuh pada sistem kolom dan diafragma, juga disebut tiang. Peran lantai itu sendiri dalam bangunan seperti itu sangat meningkat. Selain beban vertikal aktual, dalam hal ini, struktur ini juga menerima beban horizontal, setelah itu mereka mentransfernya ke diafragma.
Rangka bresing kombinasi biasanya digunakan pada struktur penahan beban yang terbuat dari baja dan beton bertulang monolitik. Dalam hal ini, sistem diafragma merasakan 85-90% beban horizontal. Pada saat yang sama, dengan sedikit peningkatan, mereka dapat menahannya sepenuhnya, pada 100%.
Manfaat
Dibandingkan dengan lantai konvensional, lantai tanpa balok memiliki sejumlah keunggulan tanpa syarat. Keuntungan dari struktur tersebut termasuk di tempat pertama:
- intensitas tenaga kerja rendah untuk pekerjaan finishing;
- mengurangi tinggi dan kapasitas kubik bangunan;
- meningkatkan sanitasi.
Menyelesaikan lantai tanpa balok yang mulus jauh lebih mudah daripada lantai biasa. Dalam hal ini, Anda bahkan tidak perlu melakukan pengarsipan langit-langit. Yang diperlukan untuk menyelesaikan tumpang tindih seperti itu adalah melapisi permukaan dan mengecat lebih lanjut. Selain itu, kedua operasi ini tidak akan memakan banyak waktuwaktu.
Plat beton bertulang tanpa balok biasanya lebih tipis dari yang tradisional. Dengan demikian, dengan kapasitas kubik yang sama, bangunan akan lebih rendah.
Apa kelebihan lainnya
Merawat permukaan lantai tanpa balok jauh lebih mudah. Memang, dalam hal ini, desain langit-langit atau lantai tidak memiliki celah yang dapat menyumbat kotoran atau debu. Dengan demikian, berbagai jenis mikroorganisme patogen tidak dimulai di langit-langit seperti itu. Itulah mengapa biasanya untuk melengkapi struktur jenis ini di toko makanan atau, misalnya, di rumah sakit.
Apa kekurangannya
Kerugian dari tumpang tindih seperti itu, tentu saja, juga ada. Kerugian utama dari struktur jenis ini, dibandingkan dengan struktur balok, adalah bobotnya yang berat. Dukungan untuk lantai jenis ini harus dipasang sekuat mungkin.
Juga, lebar bentang terbatas dianggap sebagai kelemahan struktur tanpa balok. Jarak antara penyangga di bawah pelat lantai seperti itu tidak boleh terlalu besar. Beton bertulang adalah bahan yang sangat tahan lama. Tetapi dengan area yang luas dan beban yang berat, pelat seperti itu masih akan mulai bengkok dan bahkan bisa runtuh.
Layak secara ekonomis hanya penataan lantai tanpa balok dengan lebar bentang tidak lebih dari 5x6 meter pada beban 5 kN/m2. Dalam hal ini, desain biasanya cukup dapat diandalkan.
Merancang lantai tanpa balok adalah prosedur yang agak rumit dan sangat bertanggung jawab. Hanya orang yang berpengalaman yang dapat melakukan pekerjaan ini.insinyur yang sangat berkualitas. Kesulitan dalam menggambar, tentu saja, juga dapat dikaitkan dengan kelemahan struktur tersebut.
Fitur perhitungan lantai tanpa balok
Desain lantai jenis ini, oleh karena itu, harus secermat mungkin. Dalam struktur konvensional jenis ini, beban diambil oleh banyak lag yang cukup pendek. Pelat, di sisi lain, memiliki area yang luas, dan karena itu dapat menekuk lebih banyak.
Bagaimana cara menghitung lantai tanpa balok? Seperti yang telah disebutkan, struktur seperti itu paling banyak digunakan dalam konstruksi, dipasang di atas bentang hingga 5-6 m. Jika jarak antara penyangga lebih besar, perancang biasanya kesulitan memastikan kekuatan pelat untuk meninju.
Langit mulai runtuh dengan cara ini di sekitar kolom. Beton di tempat ini kehilangan integritasnya, yang dapat menyebabkan keruntuhan pelat secara instan. Ada beberapa cara untuk meningkatkan kekuatan ledakan suatu struktur:
- dengan meningkatkan ketebalan kerja pelat;
- dengan menambah luas bantalan;
- dengan memasang tulangan melintang.
Ada beberapa metode untuk menghitung balok tanpa balok, monolitik, prefabrikasi atau monolitik prefabrikasi. Misalnya, dalam konstruksi, teknologi penghitungan momen lentur total sering digunakan.
Selain itu, desain pelat monolitik tanpa balok dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi yang lebih akurat dan modern. Misalnya, salah satu metode ini disebutmomen.
Teknologi lama
Teknik untuk melakukan perhitungan saat memasang lantai tanpa balok ini cukup sering digunakan di zaman kita. Dalam hal ini, hal pertama yang diambil oleh para insinyur sebagai dasar adalah bahwa gaya-gaya di ibu kota didistribusikan di atas segitiga. Dalam hal ini, jarak antara pusat gravitasi yang terakhir diambil sebagai rentang panel yang dihitung. Total momen lentur total dalam hal ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Di sini W adalah beban total per sel pelat lantai tanpa balok, L adalah jarak antar kolom, c adalah dimensi ibu kota.
Formula ini dikembangkan oleh J. Nichols pada tahun 1914. Sudah pada tahun 1917 ia diadopsi sebagai salah satu kode bangunan ACI. Rumus ini digunakan untuk menghitung lantai dengan kolom kapital.
Estimasi momen
Teknik yang sedikit lebih modern ini dikembangkan berdasarkan data eksperimental dan teoritis. Di negara kita, V. I. Murashov dan A. A. Gvozdev terlibat dalam peningkatannya pada 30-an abad terakhir.
Untuk panel persegi, rumus dalam hal ini adalah:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
Untuk menentukan momen-momen pada penampang desain dan dalam desain tulangan, lantai yang menggunakan teknik ini dibagi menjadi strip bentang dan kolom atas dalam denah. Selain itu, mereka melakukannya sedemikian rupa sehingga lebar masing-masing bagian tersebut sama dengan setengah jarak antara sumbu kolom ke segala arah.
Bsetiap strip tersebut selama pengoperasian gedung ada momen negatif dan positif. Pada saat yang sama, mereka biasanya lebih besar pada elemen kolom lebih dari pada elemen bentang. Dari lebar pita, momen ditentukan dari kurva. Namun, dalam praktiknya, pengukuran bertahap mereka digunakan. Dalam hal ini, momen diasumsikan konstan sepanjang lebar strip.
Dengan berbagai macam deformasi plastis, redistribusi M juga dapat terjadi. Oleh karena itu, nilai momen di empat bagian desain pelat ditentukan sehingga jumlah akhirnya sama dengan balok M0.
Fitur pemasangan plat
Teknologi perakitan pelat tanpa balok bergantung terutama pada varietasnya. Saat menggunakan pelat beton bertulang, teknik konstruksinya adalah sebagai berikut:
- produksi piring di perusahaan;
- memuatnya di kendaraan dan mengirimkannya ke lokasi konstruksi;
- membongkar pelat dengan truk derek di lokasi konstruksi;
- pemasangan pelat pada kolom dan dinding gedung dengan truk derek.
Dipercaya bahwa panjang pelat beton bertulang tidak boleh melebihi 9 m.
Pemasangan plafon monolitik
Struktur seperti itu dituangkan ke dalam bekisting kayu yang sudah dirakit sebelumnya. Bagian bawah bentuk ini juga dibuat papan. Dari bawah didukung oleh dukungan teleskopik khusus. Setelah itu, isikan sebagai berikut:
- pasang alat kelengkapan pada dudukan jamur khusus;
- campuran beton dituangkan ke dalam bekisting.
Mortir disiapkan di perusahaan dengan kepatuhan yang ketat terhadap semua teknologi yang diperlukan dalam hal proporsi dan keseragaman. Ini dimasukkan ke dalam bekisting menggunakan selang dari truk tangki.
Formulir dihapus dari tumpang tindih diisi dengan cara ini setelah sekitar 2 minggu. Selama ini, piring disiram setiap hari dengan air dari selang untuk mencegah munculnya retakan permukaan. Konstruksi lebih lanjut dari gedung akan dimulai tidak lebih awal dari dalam dua minggu. Dibutuhkan setidaknya satu bulan untuk beton untuk mendapatkan kekuatan yang cukup.
