Lastra alveolare in calcestruzzo prefabbricato: dimensioni, campate, vantaggi e guida alla produzione

Che cos'è una lastra alveolare in calcestruzzo prefabbricato?

In una tipica struttura residenziale di 12 piani, il sistema del pavimento controlla il programma di costruzione più di quasi ogni altro elemento. La risposta diretta utilizzata dai progettisti di prefabbricati è la soletta alveolare in calcestruzzo prefabbricato : una tavola di cemento precompresso realizzata in fabbrica con vuoti longitudinali continui che arriva sul posto pronta per essere sollevata, si estende da 6 a 12 m senza puntelli temporanei e forma un pavimento strutturale resistente al fuoco in giorni invece che settimane.

Una lastra alveolare, nota anche come tavola alveolare o lastra vuota, è un elemento prefabbricato in calcestruzzo con vuoti circolari o ellittici che corrono per tutta la sua lunghezza. I vuoti rimuovono il calcestruzzo che contribuisce poco alla resistenza alla flessione vicino all'asse neutro, quindi la soletta è approssimativa Dal 30 al 40% più leggera di una lastra solida della stessa profondità mantenendo tutta la profondità necessaria per resistere alla flessione e al taglio.

Il trucco strutturale è la precompressione. I trefoli a 7 fili ad alta resistenza vengono tensionati in fabbrica prima del getto del calcestruzzo, quindi rilasciati solo dopo che il calcestruzzo si è indurito. I trefoli rilasciati mettono il fondo della tavola in compressione permanente, che limita le fessurazioni e consente a una sezione relativamente sottile di coprire distanze che normalmente richiederebbero una disposizione di travi e solai gettati in situ molto più profondi.

Per l'ingegnere, il risultato è un pavimento con tabelle di carico documentate, nessun sostegno del sito e meno travi. Per l'appaltatore, il risultato sono aree montate più grandi al giorno, un personale di cantiere più piccolo e una qualità controllata in fabbrica anziché dipendente dalle condizioni meteorologiche e dalla manodopera in cantiere.

Dimensioni standard, campate e prestazioni di carico tipiche

I solai alveolari sono prodotti in serie standardizzate, quindi la maggior parte degli stabilimenti pubblica tabelle di portata e carico per ciascuna profondità. Le gamme seguenti riflettono la tipica pratica internazionale della prefabbricazione; le proprietà della sezione per un prodotto specifico dovrebbero sempre essere confermate con i dati tecnici del produttore.

La profondità più comune per lavori residenziali e d'ufficio è 200 mm, che con una copertura rinforzata di 50 mm sopporta comodamente carichi accidentali tipici da 2 a 5 kN/m2 su luci libere da 7 a 9 m. Una singola tavola larga 1200 mm e lunga 10 m copre 12 m2 di pavimento, quindi un tipico pavimento di un appartamento è assemblato con solo una dozzina di tavole. Le tavole più profonde, da 300 a 320 mm, sono riservate ai piani dei parcheggi e ai pavimenti industriali, dove il carico è più pesante e le griglie delle colonne sono più larghe.

Progettare sempre in base ai dati della sezione del produttore. La struttura dei trefoli, la resistenza del calcestruzzo e il livello di precompressione modificano il carico ammissibile più della sola profondità nominale.

Come vengono prodotte le lastre alveolari

Le tavole alveolari vengono prodotte su letti di precompressione a lunga linea che in genere corrono da 100 a 200 m. Il processo è continuo, altamente meccanizzato e ripetuto due o tre volte alla settimana per aiuola nella maggior parte degli impianti.

1. Tensionamento dei fili. I trefoli di precompressione a sette fili vengono tirati alla forza di sollevamento specificata su entrambe le estremità del letto. I fili tesi creano la compressione che conferisce alla tavola finita la sua capacità di estensione.
2. Impostazione delle sponde laterali e dei profilati. Le forme dei bordi vengono allineate alla profondità e larghezza della soletta richieste e fissate al basamento in acciaio. La maggior parte degli impianti moderni sostengono queste rotaie con casseforme magnetiche come scatole magnetiche in acciaio inox Fornitori di scatole magnetiche personalizzate in acciaio inossidabile, fabbrica OEM / ODM - Ningbo Wewin Come fornitori cinesi di scatole magnetiche in acciaio inossidabile OEM / ODM e fabbrica di scatole magnetiche in acciaio inossidabile, Ningbo Wewin Magnetics Co., Ltd spe ... Visualizza il prodotto → , perché i magneti consentono di modificare la posizione del binario senza forare, saldare o imbullonare.
3. Colata. Una macchina per casseforme o estrusioni percorre tutta la lunghezza del letto, posizionando una miscela di calcestruzzo a bassa viscosità e formando i vuoti in un unico passaggio. L'operazione è continua e in poche ore è possibile gettare un letto completo.
4. Curare. Il calcestruzzo viene coperto o polimerizzato a caldo finché non raggiunge la resistenza di trasferimento richiesta, in genere durante la notte.
5. Taglio e detensionamento. Le assi vengono tagliate alla lunghezza esatta con un disco diamantato mentre i trefoli sono ancora tesi, quindi i trefoli vengono rilasciati gradualmente alle estremità in modo che la compressione si trasferisca nel calcestruzzo.
6. Finitura bordi e QC. Vengono controllati smussi, dettagli dei bordi e difetti superficiali, se necessario vengono eseguite piccole riparazioni e le assi vengono immagazzinate su supporti di legno fino alla consegna.

In questa fase vengono decisi diversi dettagli di qualità. Una copertura uniforme di calcestruzzo sui trefoli controlla la resistenza al fuoco, mentre i bordi lisci e gli smussi riducono la quantità di malta e intonacatura necessari in cantiere. Molti produttori gestiscono a smusso in calcestruzzo prefabbricato lungo lo spigolo inferiore, in questo modo gli intradossi finiti appaiono uniformi senza costose molature manuali.

Il fissaggio magnetico delle sponde laterali è utile anche nella pianificazione della produzione. Poiché i magneti si rilasciano con l'azione di una leva e si attaccano a qualsiasi parte pulita della base in acciaio, la stessa cassaforma magnetica può essere ripristinata per una diversa profondità della soletta in pochi minuti. Il la riutilizzabilità dei magneti per otturazione avvantaggia la produzione di calcestruzzo direttamente, riducendo la manodopera di installazione e mantenendo la linea di produzione sufficientemente flessibile da gestire lastre di diversi spessori nella stessa settimana.

Benefici strutturali e prestazionali

Campate lunghe e layout senza colonne

Una tavola alveolare da 200 mm si estende da 7 a 9 m sotto i carichi tipici del pavimento, e una sezione da 400 mm raggiunge da 16 a 20 m. Questo intervallo libera l'architetto da una fitta griglia di colonne, riduce il numero di fondazioni e abbassa la profondità strutturale totale dell'edificio rispetto a una soletta rinforzata convenzionale con campata più breve.

Resistenza al fuoco

Il cemento precompresso mantiene la sua integrità strutturale a temperature elevate molto meglio del cemento armato ordinario, perché la flangia inferiore compressa mantiene le crepe ermetiche e la densa copertura di cemento isola i trefoli. Le tavole standard da 200 mm raggiungono in genere dai 60 ai 90 minuti, mentre le sezioni più profonde con maggiore copertura e aggregati selezionati raggiungono i 120 minuti o più, il che soddisfa la maggior parte dei requisiti di separazione antincendio residenziali e commerciali.

Massa termica e separazione acustica

La massa di calcestruzzo ammortizza gli sbalzi di temperatura giornalieri, riducendo i picchi di carico di raffreddamento nei piani superiori degli edifici adibiti ad uffici. Nei progetti residenziali, una tavola da 200 mm con una copertura da 50 mm fornisce un isolamento acustico aereo tipicamente compreso tra 52 e 57 dB, che è abbastanza forte per pareti tra appartamenti e corridoi quando i percorsi laterali sono adeguatamente sigillati.

Velocità ed efficienza del sito

Un solaio alveolare prefabbricato viene eretto molte volte più velocemente di un solaio equivalente gettato in opera. Non ci sono casseforme da assemblare, nessun sostegno da attendere, nessun lungo ciclo di stagionatura del calcestruzzo e nessuna sequenza di getto dipendente dalle condizioni atmosferiche. Una piccola squadra di montaggio posiziona, allinea e unisce un'intera campata del pavimento e il ponte può spesso essere caricato entro pochi giorni dall'installazione.

Uso sostenibile dei materiali

• 30-40% in meno di cemento rispetto ad una soletta piena della stessa profondità.
• I trefoli ad alta resistenza offrono una maggiore capacità di flessione per chilogrammo di acciaio.
• Gli scarti di fabbrica, l'acqua e i residui di cemento vengono riciclati sul letto di colata.
• Il peso proprio ridotto riduce le emissioni di trasporto per metro quadrato di pavimento.

Applicazioni comuni

La combinazione di lunghe campate, elevata resistenza al fuoco e rapida installazione rende il solaio alveolare il sistema di pavimentazione predefinito per un'ampia gamma di tipologie di edifici:

• Residenziale multipiano. Appartamenti, alloggi per studenti e hotel in cui la piastra del pavimento ripete ogni livello e la velocità è fondamentale.
• Uffici ed edifici ad uso misto. Interni privi di colonne, intradossi piatti per i servizi e altezze dei piani efficienti.
• Strutture di parcheggio. I carichi concentrati pesanti e le griglie di rampa larghe vengono gestiti facilmente da tavole da 300-320 mm.
• Scuole e ospedali. Basse vibrazioni, programmi veloci ed eccellente separazione acustica.
• Pavimenti e coperture industriali e commerciali. Aree lunghe e ininterrotte con una superficie durevole e a bassa manutenzione.
• Ponti. Le assi alveolari precompresse formano impalcati a campata corta e media con un minimo di falsi lavori.

Sollevamento, movimentazione e installazione

L'erezione inizia con il sollevamento. Le assi vengono gettate con ancoraggi appositamente realizzati in posizioni progettate e l'equipaggio della gru collega il gancio a un apposito ancoraggio per l'erezione gettato nella tavola. Un ancoraggio appositamente costruito è più veloce e più sicuro di un'imbracatura metallica avvolta attorno al corpo, perché la connessione viene effettuata all'estremità della lastra, il carico viene applicato nella direzione per cui è stato progettato l'ancoraggio e il gancio può essere rilasciato da terra dopo che la tavola è stata posizionata.

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1. Cuscinetto. La tavola deve poggiare su un appoggio minimo compreso tra 75 e 100 mm, normalmente su pareti in muratura, pareti in cemento o angolari di mensole in acciaio.
2. Allineamento. Le assi vengono affiancate, controllando le giunture rispetto alla linea di rilievo prima che venga sollevata l'asse successiva.
3. Stuccatura dei giunti. I giunti longitudinali tra i listoni sono riempiti con malta cementizia fluida per trasferire il taglio tra le unità adiacenti.
4. Copertura strutturale. Quando il solaio deve fungere da diaframma, su tutto l'impalcato viene gettata una cappa armata da 50 a 75 mm, fissata alle pareti perimetrali e ai nuclei.
5. Connessioni a taglio e legame. Il rinforzo della copertura o i tiranti gettati sul cuscinetto distribuiscono le forze del vento e sismiche agli elementi laterali resistenti al carico.

I giunti stuccati e la copertura rinforzata fanno sì che il pavimento completato agisca come un diaframma rigido. Questo è ciò che trasferisce le forze del vento e sismiche dalla facciata ai nuclei e alle pareti di taglio, quindi i dettagli della connessione stessa sono importanti quanto la capacità strutturale della tavola.

Considerazioni chiave sulla progettazione

Aperture e blocchi

Piccoli attraversamenti di servizio per condotte idrauliche ed elettriche possono essere perforati nelle zone d'anima tra i vuoti senza toccare i trefoli di precompressione. Le aperture più grandi richiedono la revisione di un ingegnere perché il taglio di un filo nella zona di tensione rimuove la compressione che mantiene la tavola priva di crepe. La regola generale è quella di tenere i fori lontani dalla flangia inferiore e di incorniciare qualsiasi apertura più grande approssimativamente della larghezza di un vuoto.

Elementi da incasso e fissaggi in fusione

Piastre, tasselli, manicotti di sollevamento e canali di fusione vengono tutti posizionati durante la fusione inserire i magneti , che premono il manufatto contro la superficie della cassaforma e lo mantengono in posizione durante la gettata del calcestruzzo. Poiché i magneti degli inserti si fissano direttamente al letto in acciaio o alla sponda laterale in modo magnetico, il riposizionamento di una batteria di inserti per il ciclo di produzione successivo richiede pochi minuti anziché un'ora di serraggio e rimisurazione. I prescrittori che desiderano capire dove possono essere posizionati questi fissaggi dovrebbero esaminare come inserire i magneti are used in precast concrete production prima di finalizzare i disegni esecutivi.

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Spessore del topping e comportamento del diaframma

Laddove viene utilizzata una copertura strutturale, 50 mm è il minimo pratico per il controllo delle crepe, mentre 75 mm è comune per parcheggi e altre aree soggette a carichi pesanti. La copertura deve essere rinforzata con rete elettrosaldata fissata alle pareti e alle eventuali travi perimetrali, e deve essere posizionata entro pochi giorni dalla costruzione in modo che le assi non si pieghino sotto i carichi di costruzione prima di essere unite permanentemente.

Tolleranze di fabbrica

Le tolleranze tipiche di fabbrica per le tavole alveolari sono circa più o meno 10 mm sulla lunghezza, più o meno 5 mm sulla larghezza e profondità e un margine da 10 a 15 mm per la curvatura di precompressione. Il controllo di questi valori rispetto alle ipotesi di progettazione nelle prime fasi del progetto evita problemi in cantiere con le sedi dei cuscinetti e lo spessore della copertura.

Domande frequenti

Qual è la profondità più comune per una lastra alveolare in calcestruzzo prefabbricato?

La profondità 200 mm è la più comune per i pavimenti residenziali e per uffici. Le tavole più leggere da 150 a 180 mm vengono utilizzate nelle abitazioni basse, mentre le sezioni da 250, 300, 320 e 400 mm sono specificate per parcheggi, pavimenti industriali e progetti commerciali di lunga durata in cui sono presenti carichi più pesanti o griglie di colonne più larghe.

Quanto può estendersi una lastra alveolare?

Nelle normali opere edili, le tavole alveolari hanno una lunghezza compresa tra 4 e 12 m. Con una sezione profonda 400 mm, un numero elevato di trefoli e un carico accidentale modesto, sono realizzabili campate da 16 a 20 m. I fattori determinanti sono il peso proprio e la forza di precompressione disponibile, pertanto è necessario utilizzare le tabelle delle campate del produttore per la sezione specifica e il caso di carico.

Un solaio alveolare necessita di un rivestimento strutturale?

Non sempre. Le coperture del tetto e alcuni pavimenti leggeri vengono completati senza copertura, con solo i giunti stuccati. Un rivestimento rinforzato da 50 a 75 mm viene aggiunto quando il pavimento deve fungere da diaframma per i carichi laterali, quando la superficie finita deve essere perfettamente livellata o quando carichi puntuali e divisori richiedono una distribuzione aggiuntiva del carico.

Quale resistenza al fuoco può raggiungere un solaio alveolare?

Le tipiche tavole da 200 mm forniscono da 60 a 90 minuti di resistenza al fuoco e le sezioni più profonde con una maggiore copertura di cemento e aggregato appropriato raggiungono 120 minuti o più. Poiché il calcestruzzo precompresso mantiene le fessure chiuse sotto l’esposizione al fuoco, si comporta in modo più prevedibile rispetto alle lastre rinforzate convenzionalmente di spessore simile. Confermare sempre la valutazione dai dati della sezione certificata del produttore.

È possibile praticare in cantiere dei fori nelle lastre alveolari?

Sì, ma solo nelle zone web tra i vuoti. Piccoli fori di servizio per tubi e condutture vengono perforati senza incidenti, a condizione che l'operatore sappia dove si trovano i trefoli di precompressione. Qualsiasi taglio che rimuova o danneggi un trefolo, o qualsiasi apertura più grande della larghezza di un vuoto, deve essere controllato dall'ingegnere strutturale prima di iniziare la perforazione.

Perchè i solai alveolari sono precompressi?

La precompressione sottopone il fondo della lastra ad una compressione permanente per tutta la sua vita utile. Tale compressione mantiene chiuse le fessure di flessione, riduce le deflessioni e consente a una sezione molto più sottile di coprire distanze che altrimenti richiederebbero una soletta più profonda o fortemente rinforzata. Il risultato è un sistema di pavimentazione più leggero, più veloce e più durevole a un costo di installazione inferiore.

Scegliere un produttore di solai alveolari: cosa controllare

Quando inizia l’approvvigionamento, il metodo di produzione conta tanto quanto il listino prezzi. Un impianto che controlla la geometria del getto e l'allineamento della cassaforma fornirà assi con copertura uniforme, bordi puliti e curvatura affidabile, il che rende la costruzione del sito molto più agevole. Rivedere i seguenti punti prima di effettuare un ordine:

• Dati della sezione e tabelle di carico. Il produttore dovrebbe fornire tabelle di carico per ciascuna profondità, comprese le classificazioni antincendio e le opzioni di copertura.
• Resistenza del calcestruzzo e controllo della copertura. Chiedere come l'impianto verifica la posizione dei trefoli e la copertura in calcestruzzo su ogni aiuola.
• Precisione della cassaforma magnetica. Gli impianti che utilizzano guide laterali e inserti magnetici possono modificare rapidamente le impostazioni di produzione e mantenere tolleranze più strette attraverso colate ripetute.
• Disposizioni di sollevamento e movimentazione. Verificare che siano fissati gli ancoraggi approvati e che i punti di sollevamento siano adatti alla sequenza della gru e del sito.
• Capacità di consegna e stoccaggio. Un programma di consegna affidabile protegge il programma di montaggio e un corretto stoccaggio su supporti in legno previene la formazione di crepe prima che le assi raggiungano la gru.
• Qualità delle finiture. I bordi inferiori diritti, gli smussi puliti e gli intradossi uniformi riducono i lavori di finitura e migliorano l'aspetto dei soffitti in cemento a vista.

In pratica, gli impianti che combinano sistemi di casseforme magnetiche per sponde laterali, ancoraggi di sollevamento e inserti offrono tolleranze più strette, cambi di formato più rapidi e meno sorprese in cantiere. Specifica le lastre alveolari per la velocità e le prestazioni a lunga campata, utilizza i dati del produttore per la progettazione e controlla i dettagli della linea di produzione prima di firmare l'ordine.