Beton döşeme - Concrete slab

Yapım aşamasında olan asma levha, kalıp hala yerinde
Asma döşeme kalıbı ve inşaat demiri yerinde, beton dökümü için hazır.

Bir beton levha , dökme betondan yapılmış düz, yatay bir yüzeyden oluşan modern binaların ortak bir yapısal elemanıdır. Çelik- takviyeli tipik olarak kalın 100 mm ila 500 ince ise, çoğu zaman, yapı zemin ve tavan için kullanılır, plaka çamur levhalar dış kaplama için kullanılabilir (bakınız , aşağıda ) .

Birçok evsel ve endüstriyel binada, zemin katı oluşturmak için temeller üzerinde veya doğrudan toprak altında desteklenen kalın bir beton levha kullanılır. Bu plakalar genellikle zemin taşıyıcı veya asma olarak sınıflandırılır . Bir döşeme, doğrudan temele dayanıyorsa zemini taşır, aksi takdirde döşeme asılır. Çok katlı binalar için birkaç yaygın döşeme tasarımı vardır ( daha fazla tip için § Tasarıma bakın ) :

  • Nervür ve blok olarak da adlandırılan kiriş ve blok , çoğunlukla konut ve endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır. Bu döşeme tipi, ön gerilimli kirişlerden ve içi boş bloklardan oluşur ve tipik olarak 21 gün sonra, sertleşene kadar geçici olarak desteklenir.
  • Bir içi boş çekirdek levha , bir vinç ile sitede prefabrik ve yüklü
  • Yüksek binalarda ve gökdelenlerde , her katta zemin ve tavanları oluşturmak için çelik çerçeveler arasına daha ince, prekast beton plakalar asılır . Yerinde dökme plakalar, evlerin yanı sıra yüksek binalarda ve büyük alışveriş komplekslerinde kullanılmaktadır. Bu yerinde levhalar, kepenkler ve güçlendirilmiş çelik kullanılarak yerinde dökülür.

Teknik çizimlerde, betonarme döşemeler genellikle "rcc döşeme" veya basitçe "rc" olarak kısaltılır. Hesaplamalar ve çizimler genellikle tarafından yapılır yapısal mühendisler de CAD yazılımı.

Termal performans

Enerji verimliliği, yeni binaların inşasında birincil endişe haline geldi ve beton plakaların yaygınlığı, boşa harcanan enerjiyi en aza indirmek için termal özelliklerinin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektiriyor. Beton, nispeten yüksek bir termal kütleye sahip olması ve iyi bir ısı iletkeni olması nedeniyle, duvar ürünlerine benzer termal özelliklere sahiptir.

Bazı özel durumlarda, betonun termal özellikleri, örneğin nükleer santrallerde bir soğutucu veya endüstriyel dondurucularda bir termal tampon olarak kullanılmıştır.

Termal iletkenlik

Isı iletkenliği bir beton levha tarafından, katı kütle içinden ısı transfer oranını gösterir iletimi , genellikle ya da toprak ısı transferi ile ilgili olarak,. Termal iletkenlik katsayısı, k , diğer faktörlerin yanı sıra betonun yoğunluğu ile orantılıdır. İletkenlik üzerindeki birincil etkiler; nem içeriği, agrega türü, çimento türü , bileşen oranları ve sıcaklıktır. Bu çeşitli faktörler, bir k- değerinin teorik değerlendirmesini karmaşıklaştırır , çünkü her bileşen izole edildiğinde farklı bir iletkenliğe sahiptir ve her bileşenin konumu ve oranı genel iletkenliği etkiler. Bunu basitleştirmek için, agrega parçacıklarının homojen çimento içinde asılı olduğu düşünülebilir. Campbell-Allen ve Thorne (1963), betonun teorik ısıl iletkenliği için bir formül türetmiştir. Pratikte bu formül nadiren uygulanır, ancak teorik kullanım için geçerliliğini korur. Daha sonra, Valore (1980) toplam yoğunluk açısından başka bir formül geliştirdi. Ancak, bu çalışma içi boş beton bloklarla ilgilidir ve sonuçları beton plakalar için doğrulanmamıştır.

k'nin gerçek değeri pratikte önemli ölçüde değişir ve genellikle 0,8 ile 2,0 W m -1 K -1 arasındadır . Bu, diğer malzemelerle karşılaştırıldığında nispeten yüksektir, örneğin ahşabın iletkenliği 0,04 W m -1 K -1 kadar düşük olabilir . Isıl iletimin etkilerini azaltmanın bir yolu yalıtım uygulamaktır (bakınız § Yalıtım ) .

Termal kütle

İkinci husus, benzer şekilde duvarlara ve zeminlere veya termal zarf içinde betonun kullanıldığı her yere uygulanan yüksek termal kütle beton levhalardır . Beton nispeten yüksek bir termal kütleye sahiptir, yani ortam sıcaklığındaki değişikliklere tepki vermesi uzun zaman alır. Bu, odalar aralıklı olarak ısıtıldığında ve döşeme dahil tüm binayı ısıtmak daha uzun sürdüğü için hızlı yanıt gerektirdiğinde bir dezavantajdır. Bununla birlikte, yüksek termal kütle, levhanın bir düzenleyici görevi görerek binayı gündüz serin ve gece sıcak tuttuğu günlük sıcaklık dalgalanmalarının büyük olduğu iklimlerde bir avantajdır.

Tipik olarak beton levhalar, R değerlerinin ima ettiğinden daha iyi performans gösterir . R değeri, sabit sıcaklık koşulları altında test edildiğinden termal kütleyi dikkate almaz. Böylece, bir beton levha dalgalı sıcaklıklara maruz kaldığında, bu değişikliklere daha yavaş tepki verecek ve çoğu durumda bir binanın verimliliğini artıracaktır. Gerçekte, döşemenin derinliği ve bileşiminin yanı sıra binanın yön ve pencereler gibi diğer özellikleri de dahil olmak üzere termal kütlenin etkisine katkıda bulunan birçok faktör vardır.

Termal kütle aynı zamanda termal yayılım, ısı kapasitesi ve yalıtım ile de ilgilidir. Betonun ısıl yayılımı düşüktür, ısı kapasitesi yüksektir ve ısıl kütlesi yalıtımdan (örneğin halı) olumsuz etkilenir.

yalıtım

Yalıtım olmadan, doğrudan zemine dökülen beton plakalar, iletim yoluyla önemli miktarda dış enerji transferine neden olabilir ve bu da ya ısı kaybına ya da istenmeyen ısıya neden olabilir. Modern inşaatta, beton levhalar genellikle genleşmiş polistiren gibi bir yalıtım tabakasının üzerine dökülür ve levha yerden ısıtma boruları içerebilir . Bununla birlikte, örneğin ısıtılmamış veya oda sıcaklığına soğutulmamış ek binalarda, yalıtılmamış bir levha için hala kullanımlar vardır (bakınız § Çamur levhalar ) . Bu durumlarda, kütüğün doğrudan bir agrega alt tabakası üzerine dökülmesi, kütüğü yıl boyunca alt tabakanın sıcaklığına yakın tutacak ve hem donmayı hem de aşırı ısınmayı önleyebilecektir.

Yaygın bir yalıtımlı levha türü, beton blokların genleştirilmiş polistiren bloklarla değiştirilmesiyle değiştirilen kiriş ve blok sistemidir (yukarıda bahsedilen) . Bu sadece daha iyi yalıtım sağlamakla kalmaz, aynı zamanda taşıyıcı duvarlar ve temeller üzerinde olumlu bir etkiye sahip olan levhanın ağırlığını da azaltır.

Beton dökümü için kalıp seti.
Kalıp içine beton döküldü. Bu levha zemine dayanıklıdır ve çelik inşaat demiri ile güçlendirilmiştir .

Tasarım

Zemin taşıyan levhalar

Ayrıca bakınız: Sığ temel § Döşeme üzerinde döşeme

"Yer üstü" veya "zemin üstü döşeme" olarak da bilinen zemin taşıyıcı plakalar, evsel ve bazı ticari uygulamalarda zemin katları için yaygın olarak kullanılır. Reaktif olmayan zemin ve az eğimli siteler için ekonomik ve hızlı bir yapım yöntemidir.

Zemin taşıyan levhalar için, kil gibi bazı topraklar, bir levhayı tüm alanı boyunca tutarlı bir şekilde desteklemek için fazla dinamik olduğundan, levhayı toprak tipine göre tasarlamak önemlidir. Bu, duvar dikmeleri gibi zemine bağlı herhangi bir elemanın potansiyel olarak yapısal başarısızlığına yol açan çatlama ve deformasyonla sonuçlanır.

Şantiyeyi beton dökmeden önce tesviye etmek önemli bir adımdır, çünkü eğimli zemin betonun düzensiz bir şekilde kürlenmesine ve farklı genleşmeye neden olacaktır. Bazı durumlarda, doğal olarak eğimli bir alan, yalnızca yokuş yukarı bölgeden toprak kaldırılarak düzleştirilebilir. Bir saha daha önemli bir tenöre sahipse, yüksek zeminden toprağın kaldırıldığı ve alt zeminin dolgu ile inşa edildiği "kes ve doldur" yöntemine aday olabilir .

Yokuş aşağı tarafı doldurmaya ek olarak, döşemenin bu alanı zemine uzanan beton payandalar üzerinde desteklenebilir . Bu durumda, döşemenin ölü ağırlığı payandalar tarafından desteklendiğinden dolgu malzemesi yapısal olarak daha az önemlidir. Bununla birlikte, dolgu malzemesi, kürlenen betonu ve takviyesini desteklemek için hala gereklidir.

Doldurma kontrollü doldurma ve haddeli doldurma için yaygın olarak kullanılan iki yöntem vardır .

  • Kontrollü dolgu : Dolgu malzemesi, titreşimli bir plaka veya rulo ile birkaç katman halinde sıkıştırılır. Kum yaklaşık 800 mm derinliğe kadar olan alanları doldurur ve 400 mm derinliğe kadar olan alanları doldurmak için kil kullanılabilir. Ancak kil kumdan çok daha reaktiftir, bu nedenle dikkatli ve dikkatli kullanılmalıdır. Kili homojen hale getirmek için sıkıştırma sırasında nemli olmalıdır.
  • Haddelenmiş dolgu: Dolgu, bir ekskavatör tarafından tekrar tekrar sıkıştırılır, ancak bu sıkıştırma yöntemi, bir vibratör veya silindirden daha az etkilidir. Bu nedenle, maksimum derinlikle ilgili düzenlemeler tipik olarak daha katıdır.

Yeterli dayanım elde etmek için zemini taşıyan betonun uygun şekilde kürlenmesi gereklidir. Bu levhalar kaçınılmaz olarak yerinde döküldükleri için (bazı askıdaki levhalar gibi prekast yapılmak yerine), kürleme sürecini optimize etmek için koşulları kontrol etmek zor olabilir. Buna genellikle plastik (geçici) veya sıvı bir bileşik (kalıcı) olan bir zar yardımcı olur.

Zemin taşıyan levhalar genellikle bir tür takviye, genellikle çelik inşaat demiri ile desteklenir . Ancak, beton yollar gibi bazı durumlarda, yeterince mühendislik yapılmışsa, donatısız bir döşemenin kullanılması kabul edilebilir (aşağıya bakın) .

Asma levhalar

Askıya alınmış bir levha için, mukavemet-ağırlık oranını iyileştirmek için bir dizi tasarım vardır. Her durumda üst yüzey düz kalır ve alt taraf modüle edilir:

  • Bir oluklu plaka beton oluklu bir çelik tepsi içine dökülür zaman tasarlanmıştır, daha yaygın olarak zeminini adı. Bu çelik tepsi, levhanın mukavemetini arttırır ve levhanın kendi ağırlığı altında bükülmesini önler. Oluklar sadece bir yönde ilerler.
  • Bir yivli levha bir yönünde hatırı sayılır ölçüde daha fazla güç sağlar. Bu, payandalar veya kolonlar arasında yük taşıyan beton kirişler ve dikey yönde daha ince, entegre nervürler ile elde edilir. Marangozluktaki bir benzetme, taşıyıcıların ve kirişlerin bir alt zemini olacaktır. Nervürlü levhalar, oluklu veya düz levhalardan daha yüksek yük derecelerine sahiptir, ancak waffle levhalardan daha düşüktür.
  • Bir waffle levha , levhanın altındaki girintili segmentlerden oluşan bir matris kullanarak her iki yönde de ilave güç sağlar. Bu, zemine dayalı versiyon olan waffle levha temeli ile aynı prensiptir . Waffle plakaları genellikle eşdeğer mukavemete sahip nervürlü plakalardan daha derindir ve daha ağırdır, dolayısıyla daha güçlü temeller gerektirir. Bununla birlikte, titreşim direnci ve zemin hareketi için önemli bir özellik olan iki boyutta artırılmış mekanik mukavemet sağlarlar.
Çok katlı bir binada kullanılan bir gözleme levhasının açıkta kalan alt tarafı

Güçlendirilmemiş döşemeler

Takviyesiz veya "düz" levhalar nadir hale geliyor ve çamur levhanın bir istisnası dışında sınırlı pratik uygulamaları var (aşağıya bakınız) . Bir zamanlar ABD'de yaygındı, ancak güçlendirilmiş zemin taşıyan levhaların ekonomik değeri birçok mühendis için daha çekici hale geldi. Takviye olmadan, bu levhalar üzerindeki tüm yük, hayati bir faktör haline gelen betonun gücü ile desteklenir. Sonuç olarak, statik veya dinamik bir yükün neden olduğu herhangi bir gerilme, çatlamayı önlemek için betonun eğilme mukavemeti sınırları içinde olmalıdır . Güçlendirilmemiş beton çekmede nispeten çok zayıf olduğundan, reaktif toprak, rüzgar yükselmesi, termal genleşme ve çatlamanın neden olduğu çekme gerilmesinin etkilerini dikkate almak önemlidir. Donatısız döşemeler için en yaygın uygulamalardan biri beton yollardır.

çamur levhalar

Sıçan levhalar olarak da bilinen çamur levhalar, daha yaygın olan asma veya zemin taşıyan levhalardan (genellikle 50 ila 150 mm) daha incedir ve genellikle takviye içermez. Bu, alt zeminler, gezinme alanları, patikalar, döşeme ve tesviye yüzeyleri gibi geçici veya düşük kullanım amaçları için bunları ekonomik ve kurulumu kolay hale getirir. Genel olarak, düz, temiz bir yüzey gerektiren herhangi bir uygulama için kullanılabilirler. Bu, daha büyük bir yapısal döşeme için bir taban veya "alt döşeme" olarak kullanımı içerir. Düz olmayan veya dik yüzeylerde, bu hazırlık önlemi, üzerine inşaat demiri ve su yalıtım membranlarının yerleştirileceği düz bir yüzey sağlamak için gereklidir. Bu uygulamada, bir çamur levha, plastik bar sandalyelerinin , çeliğin eksik kaplanması nedeniyle kabarmaya neden olabilecek yumuşak üst toprağa batmasını da önler . Bazen bir çamur levha, kaba agrega yerine geçebilir . Çamur levhalar tipik olarak orta derecede pürüzlü bir yüzeye sahiptir ve bir şamandıra ile bitirilir .

Bir çamur levhayı dökmek için hazırlanan alt tabaka ve inşaat demiri

Destek eksenleri

Tek yönlü levhalar

Bir tek yönlü plaka sadece kısa ekseni moment dirençli takviyeye sahip ve uzun ekseni moment ihmal edilebilir olduğu zaman kullanılır. Bu tür tasarımlar, oluklu levhaları ve nervürlü levhaları içerir. Takviyesiz döşemeler, yalnızca iki karşıt taraftan destekleniyorsa (yani bir eksende destekleniyorsa) tek yönlü olarak kabul edilebilir. Yükün tipine bağlı olarak, tek yönlü takviyeli döşeme, iki yönlü takviyeli olmayan döşemeden daha güçlü olabilir.

Tek yönlü bir döşeme için donatı gereksinimlerinin hesaplanması son derece sıkıcı ve zaman alıcı olabilir ve en iyi tasarımdan asla tam olarak emin olunamaz. Projede yapılacak küçük değişiklikler bile donatı gereksinimlerinin yeniden hesaplanmasını gerektirebilir. Tek yönlü döşemelerin yapısal yapı tasarımı sırasında göz önünde bulundurulması gereken birçok faktör vardır, bunlara aşağıdakiler dahildir:

  • Yük hesaplamaları
  • Eğilme momenti hesabı
  • Kabul edilebilir eğilme ve sapma derinliği
  • Takviye çeliğinin tipi ve dağıtımı

İki yönlü levhalar

Bir iki yönlü döşeme her iki yönde moment güçlendirilmiştir. Bu, ağır yükleme, titreşim direnci, levhanın altındaki boşluk veya diğer faktörler gibi uygulama gereksinimleri nedeniyle uygulanabilir. Bununla birlikte, iki yönlü bir levha gereksinimini yöneten önemli bir özellik, iki yatay uzunluğun oranıdır. Eğer nerede kısa boyuttur ve uzun boyuttur, her iki yönde de sonra an tasarımında göz önünde bulundurulmalıdır. Başka bir deyişle, eksen oranı ikiden büyükse, iki yönlü bir döşeme gereklidir.

Her iki yatay eksende de destekleniyorsa, donatısız bir döşeme iki yönlüdür.

Yapı

Bir beton levha prefabrike ( prekast ) veya yerinde inşa edilebilir.

prefabrik

Prefabrike beton plakalar bir fabrikada inşa edilir ve sahaya taşınır, çelik veya beton kirişler arasında yerine indirilmeye hazır hale getirilir. Bunlar olabilir önceden vurguladı (fabrikada), post vurguladı (sahada), ya da vurgusuz. Duvar destek yapısının doğru boyutlarda inşa edilmesi hayati önem taşır, aksi takdirde döşemeler sığmayabilir.

yerinde

Yerinde beton levhalar, şantiyede kalıp kullanılarak inşa edilir - içine ıslak betonun döküldüğü bir kutulama türü. Kütük edilecekse, takviyeli , inşaat demiri ya da metal çubuklar alt ve iki uzak demiri tutmak için kullanılır, beton içinde dökülür önce. Kalıp içinde konumlandırılmış metal veya plastik çubuk sandalye plastik uçlu kalıp çalışması, böylece beton sertleştiğinde donatıyı tamamen sarar. Bu kavram beton örtü olarak bilinir . Zemin taşıyan bir döşeme için kalıp, yalnızca zemine itilen yan duvarlardan oluşabilir. Asma bir döşeme için kalıp, beton sertleşene kadar genellikle geçici bir iskele tarafından desteklenen bir tepsi şeklindedir.

Kalıp genellikle ahşap plakalar ve levhalardan, plastikten veya çelikten yapılır. Ticari şantiyelerde plastik ve çelik, işçilikten tasarruf sağladıkları için popülerlik kazanıyor. Düşük bütçeli veya küçük ölçekli işlerde, örneğin beton bir bahçe yolu döşerken, ahşap kalaslar çok yaygındır. Beton sertleştikten sonra ahşap çıkarılabilir veya orada kalıcı olarak bırakılabilir.

Bazı durumlarda kalıp gerekli değildir - örneğin, duvarların tepsinin kenarları ve sert dolgunun (moloz) taban görevi gördüğü tuğla veya blok temel duvarlarıyla çevrili bir zemin levhası .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar