Det strukturella systemet av byggnader består av sammanlänkade byggnadselement. Alla vertikala och horisontella komponenter samverkar och ger stabilitet, styvhet och styrka hos de uppförda strukturerna. Horisontella strukturer tar på sig hushålls- och driftsbelastningar och överför dem till en vertikal stödram. Byggnadsstomens delar motverkar vindkrafter, uppfattar belastningar från mänsklig aktivitet, bär vikten av de horisontella komponenterna och överför stötarna till grunden och fundamentet.
Horizontal bearing members
Dessa strukturer representeras i strukturen av element som är långa i plan. Byggnadskonstruktionssystemet förutsätter att plattor, monolitiska sektioner, balkar, tvärbalkar och takstolar är utformade av betong, metall, trä, beroende på den erforderliga belastningen och spännvidden.
Inledningsvis, vid byggtidens gryning, byggdes horisontella tak enligt principen om stödbalkar med trädäck från täckmaterialet. Men modern design av byggnader och struktureranvänder armerad betong ihåliga, räfflade, U-formade, trågplattor, som samtidigt kombinerar de stödjande tvärbalkarna och det område som lämpar sig för drift.
Överföring av laster från horisontella medlemmar
Det utförs enligt schemat när stöten överförs till alla bärande vertikala element eller distribueras till strukturella styva väggar, membran, anslutningar mellan ställningar eller pelare som v alts för detta ändamål. För industriella strukturer tillhandahåller designschemat en kombinerad metod för att överföra laster med fördelningen av horisontella krafter på förstyvningarna och proportionellt mellan de vertikala komponenterna.
Golvplattor kallas bärande förstyvningsmembran, de kombinerar den horisontella fördelningen av laster och deras överföring till vertikala element. Armerade betongplattor jämnar ut området i rummet och överför krafter på grund av den styva kopplingen med vertikala strukturer.
Användningen av armerad betong beror på att plattor i höghus enligt brandsäkerhetskrav måste vara gjorda av obrännbart material. Den ekonomiska motiveringen för kostnaden för att tillverka golvpaneler gjorde det möjligt att använda dem i stora mängder i byggnader av alla slag. Plattor i byggnadskonstruktionen är prefabricerade, monolitiska eller prefabricerade monolitiska.
Mångfald av vertikala bärande element
I enlighet med typen av vertikala element som samlar krafter delas strukturschemat för byggnader in ifyra huvudtyper:
- planar system innehåller endast väggar och förstyvningar;
- ram och ram, bestående av stång och omslutande (membran och vägg) komponenter;
- stam, som rymmer hela höjden av byggnadens inre stänger av volym-spatial ihålig sektion;
- Shellsystem som använder externa volymetriska lösningar i form av ett skal av sluten typ med tunna element.
Industriella konstruktiva och tekniska system för byggnader
Bostadshus har sina egna typologiska egenskaper, de inkluderar vertikala bärande element placerade i väggens plan. Användningen av kolumner som huvudstrukturer redan i det inledande skedet av industriell utveckling gjorde det möjligt att särskilja fyra designscheman:
- med tvärgående placering av stödjande tvärstänger;
- med längsgående bärande balkar;
- med ett korssystem för att arrangera långa element;
- utan att använda några balkar i designen.
Design av byggnader och strukturer enligt den industriella metoden gjorde det möjligt att inte bara göra golvarbetet mer sammanlänkade utan också att utöka antalet typer av vertikala bärande element. På senare tid har en konstruktiv lösning med förstyvningar av sluten typ använts. Dessa element är vanligtvis placerade i den centrala delen av byggnaden, så att det är bekvämt att placera ventilationsschakt, hissar och sopnedkast där. Stora byggnader kräver installationflera förstyvningar.
Konstruktionsschemat i form av bärande skal är en ung arkitektonisk lösning. Dess utseende kan imitera ett överflöd av prismor, cylindrar, pyramider eller andra tredimensionella geometriska former.
Välja en konstruktiv lösning
Byggnadsschemat är en generaliserad statisk egenskap hos byggnaden, inte avsedd att bestämma produktionsmaterial och konstruktionsmetod. Till exempel fungerar en ramlös, platt väggkonstruktion effektivt samtidigt när den är gjord av tegel, trä, betong, skumbetong och många andra moderna material.
Det kombinerade strukturella systemet av byggnader beskriver en variant av designlösningen för sammansättning och typ av arrangemang av de viktigaste längsgående och tvärgående elementen i olika riktningar. Dess typ väljs i det inledande designskedet, med hänsyn till de avancerade tekniska driftskraven och en rationell lösning för rymdplanering.
Utöver dessa aspekter, när du väljer ett designschema, ta hänsyn till arten av fördelningen av horisontella krafter och deras interaktion med vertikala ramelement. Strukturella system för industribyggnader bestäms med hänsyn till inflytandet av den arkitektoniska lösningen och typen av byggnad. Valet av projekt påverkas av byggnadens antal våningar och konstruktionsförhållandena både tekniskt och geologiskt.
Tillämpning av olika konstruktiva lösningar vid design av hus och byggnader
Ramlösning med ramspatialDetta alternativ används vid konstruktion av seismologiska katastrofbeständiga byggnader och höghus över nio våningar, såväl som i andra byggnader under normala förhållanden. Detta är det huvudsakliga utvecklade byggnadsdesignsystemet, som sällan används i bostadsbyggande på grund av orimligt ekonomiskt höga kostnader.
Den ramlösa typen av rumslig lösning används vid konstruktion av bostadshus, som används för att designa skyskrapor upp till 30 våningar. Det konstruktiva byggnadssystemet med volymblock består av bärande element som består av tredimensionella självbärande block placerade ovanpå varandra. De så kallade stolparna fungerar i kombination, tack vare en stark koppling med varandra med hjälp av stela eller flexibla sammankopplade element.
Lösning för ram-membrankonstruktion
Systemet hänvisar till kombinerade scheman med en ofullständig ram och är baserat på fördelningen av stationära jämviktsfunktioner mellan stång- och vägglagerprodukter. Strukturella system av höghus är byggda på principen att överföra horisontella belastningar till vertikala väggmembran, medan vertikala krafter som uppstår i ramen verkar på stångelementen. De flesta höghusbyggnader med panelstomme är uppförda med denna metod under normala konstruktionsförhållanden och i seismologiska riskområden.
Spatial lösning med ramblock
Baserat på det gemensamma arbetet av block ochramelement och volymetriska strukturer fungerar som bärande eller gångjärnsförsedda element. Med hjälp av armerade betongblock fyller de utrymmet i det bärande ramgallret. Laddade element installeras ovanpå varandra på horisontella plattformar av ramen, som är arrangerade genom 3-5 våningar. Ett sådant system har visat sig i byggnader över 12 våningar.
Arkitektoniska och ekonomiska krav bestämmer ramschemat vid val av projekt. Långa element är utformade så att de inte gör intrång i planlösningen, samtidigt som takbalkarna inte sticker ut från ytan i bostadshus. Det tvärgående arrangemanget av grenarna är typiskt för höghus med en regelbunden cellstruktur i plan (hotell, vandrarhem), medan de bärande tvärbalkarnas steg växlar med väggar och skiljeväggar. Det längsgående arrangemanget av långa belastade balkar används i bostadsbyggnadsprojekt av lägenhetstyp.
Den balklösa ramen används vid konstruktion av bostadshus, om användningen av prefabricerade armerade betongkonstruktioner är opraktisk på grund av bristen på stora industriföreningar i regionen. Det balklösa systemet kännetecknas av låg tillförlitlighet och höga kostnader, det används vid konstruktion av monolitiska och kombinerade prefabricerade bulkkonstruktioner med metoden att höja golv och glida formsättningar.
Byggbyggnadssystem
Detta koncept kännetecknar en konstruktiv lösning i en komplex teknisk lösning för metoden att bygga en struktur och val av material för de element och noder som används. konstruktivbyggsystem utformas med bärande väggar av små block, tegel, natursten, keramik eller betong. Systemen är uppdelade i prefabricerade och traditionella.
Traditionellt byggnadsmönster
Systemet bygger på manuell läggning av väggar. På tal om den industriella konstruktionsmetoden bör det noteras att konstruktionen av omslutande element är kvar från det traditionella systemet. Alla andra delar av byggnaden, såsom tak, trappor, balkar, pelare och andra, är adopterade av industrin från det prefabricerade projektet, som lyfter traditionellt byggande till en hög nivå i branschen.
Fördelen med det traditionella systemet är att murstenarnas små dimensioner gör det möjligt att bygga hus i olika former och höjder. Tegelväggar drivs tillförlitligt under lång tid, har en hög brandmotståndströskel, det främre murverket kräver inte putsning. Nackdelarna inkluderar högre arbetsintensitet och beroendet av hållfasthetsegenskaper på tillverkarens teknik och murarens skicklighet.
Fullständigt system
Enligt detta schema utförs husprojekt, vars konstruktion är baserad på installation av stora prefabricerade element (paneler, block) gjorda av tegel, keramik, armerad betong. Fullmonterade objekt byggs enligt system:
- från stora block;
- användar paneler;
- med hängande väggplattor på ramen;
- från bulkblock;
- från monolitisk betong.
Stort blockbyggnadssystem
Dessa typer av strukturella byggnadssystem används vid konstruktion av bostadshus upp till 22 våningar höga. Stora horisontella block placeras efter typen av tegelverk med dressing av sömmar. Fördelarna med ett stort blocksystem är enkelheten och hastigheten för installation av element, förmågan att använda olika material. Ett begränsat antal storlekar kräver en liten investering, medan en mängd olika former byggs.
Panelstrukturstrukturer
I enlighet med detta schema designas hus med en höjd av 14 till 30 våningar i respektive seismiska områden och under vanliga förhållanden. Väggkonstruktionen består av separata paneler installerade ovanpå varandra utan att fogarna kläds med cementbruk. Deras stabilitet säkerställs genom svetsning av inbäddade delar och under drift genom en stark anslutning av bindningar och fogar. Användningen av systemet minskar arbetsintensiteten med upp till 40 %, byggkostnaden med upp till 7 %, minskar byggnadens totala massa med 20-30 %.
Rampanellösning för projektet
Byggnader uppförs med en bärande stomme av metall eller prefabricerad betong och inramade med gångjärnspaneler av olika material. Det är tillåtet att bygga byggnader av denna typ upp till 30 våningar. Det används främst i offentliga byggnader, eftersom det i bostadsbyggande är sämre än panel när det gäller ekonomiska och tekniska indikatorer.
3D-blockkonstruktion
Denna konstruktionsmetod tillhör industriella typer och består i installation av rumsliga element av armerad betong som väger upp till 25 ton, innehållande i volymett rum (kök, rum, badrum etc.) Blocken byggs utan att sömmarna kläs. Denna metod gör det möjligt att minska arbetsintensiteten med ytterligare 15 % jämfört med panelmetoden. Tillverkningen av stora panelblock är 15 % dyrare än paneler. De bygger låga hus i seismiska områden och 16-våningshus under normala förhållanden.
monolitiska byggnadssystem
De används för höghus. Strukturella system av monolitiska byggnader inkluderar strukturer där alla bärande element och komponenter är gjorda av armerad betong. Kombinerade scheman för ett prefabricerat monolitiskt hus involverar insamling av laster på ramen från prefabricerade betongelement. Monolitiska byggnader är designade utan ram, medan prefabricerade monolitiska byggnader byggs med eller utan ram.
Industriella metoder inom detta område inkluderar konstruktion med betong i formsättning:
- sliding;
- volym justerbar;
- paneltavla stor.
Uppförandet av monolitiska byggnader på stommen utförs med metoderna:
- golvlyft;
- avgång av våningar.
Det monolitiska systemet motsvarar i styrka prefabricerade byggnadstyper och används i stor utsträckning i områden där lokala material kan användas aktivt och inga investeringar i utvecklingen av produktionsbasen.
