Sistem constructiv de clădiri și structuri. Bazele designului

Sistemul structural al clădirilor constă din elemente interconectate ale structurii. Toate componentele verticale și orizontale funcționează într-un singur set și asigură stabilitatea, rigiditatea și rezistența structurilor ridicate. Structurile orizontale preiau sarcinile casnice și operaționale și le transferă pe un cadru vertical de susținere. Elementele de bază ale clădirii rezista forțelor eoliene, stresul perceput de activitățile umane, să suporte greutatea componentelor orizontale și transmite impactul pe fundație și bază.

Elemente portante orizontale

Aceste structuri sunt reprezentate în structură prin elemente care, în plan, constituie o mare măsură. Sistemul structural al clădirilor presupune că plăcile, zonele monolitice, grinzile, traversele și barele de feronerie sunt proiectate din beton, metal, lemn, în funcție de dimensiunile de sarcină și de dimensiuni necesare.

Inițial, la începutul epocii de construcție, placa orizontală construită pe principiul de susținere grinzi cu plăci de material de acoperire. Dar designul modern al clădirilor folosind beton armat cu goluri, cu nervuri, în formă de U, Korytny lespede care combină simultan în șuruburile sale de lucru care poartă și zona potrivită pentru operația.

Transferul sarcinilor din elementele orizontale

Se efectuează în conformitate cu schema, atunci când impactul este transferat pe toate elementele verticale purtătoare sau este distribuit pereților rigizi constructivi aleși în acest scop, diafragmele, conexiunile dintre coloane sau coloane. Pentru instalațiile industriale, schema structurală oferă o metodă combinată de transfer a sarcinilor cu distribuția forțelor orizontale pe rigidizatoare și proporțional între componentele verticale.

Plăcile suprapuse sunt denumite diafragme de rigidizare, ele combină distribuția orizontală a încărcăturilor și le transferă pe elementele verticale. Plăci din beton armat nivelul suprafeței camerei și deplasarea forțelor, datorită unei conexiuni rigide cu structurile verticale.

Utilizarea betonului armat se datorează faptului că, în conformitate cu cerințele de siguranță la foc, plăci clădiri înalte trebuie să fie din material incombustibil. Justificarea economică a costurilor de fabricare a panourilor suprapuse a făcut posibilă aplicarea lor masivă în clădirile de orice tip. Plăcile în construcția clădirii sunt realizate prin asamblare, monolit sau monolit prefabricat.

Varietatea elementelor portante verticale

În funcție de tipul elementelor verticale care colectează forțele, proiectarea structurală a clădirilor este împărțită în patru tipuri principale:

• Sistemul planar conține numai pereți și rigidizări;
• cadru și cadru, alcătuite din componente de bază și de garduri (diafragmă și perete);
• baril, care conține pe întreaga înălțime a tijei interioare a clădirii secțiune spațială volumetrică;
• sistem de cochilie care utilizează soluții externe în vrac sub forma unei cochilii de tip închis cu elemente subțiri.

Construcții industriale și sisteme tehnologice de clădiri

Casele de locuit au propriile lor caracteristici tipologice, ele includ elementele portante verticale, situate în planul pereților. Utilizarea coloanelor ca structuri de bază deja în stadiul inițial de dezvoltare industrială a făcut posibilă diferențierea a patru scheme de proiectare:

• cu un aranjament transversal al barelor de susținere;
• cu dispunerea longitudinală a grinzilor de rulmenți;
• cu un sistem transversal de elemente de lungime;
• fără a utiliza orice rulare în proiect.

Proiectarea clădirilor și a construcțiilor prin metoda industrială a permis nu numai ca lucrările de suprapunere să fie mai interconectate, dar și să extindă numărul de tipuri de elemente de susținere verticale. Recent, a fost utilizată o soluție constructivă utilizând butoaiele de rigiditate de tip închis. Aceste elemente sunt situate de obicei în partea centrală a clădirii, astfel încât ar fi convenabil să se aranjeze acolo ventshahty, lifturi, ghimpile de gunoi. Construcția de lungime mare necesită instalarea mai multor rigidizări.

Schema structurală sub formă de învelișuri portante este o soluție arhitecturală tânără. Aspectul său poate imita o abundență de prisme, cilindri, piramide sau alte figuri geometrice voluminoase.

Alegerea unei soluții constructive

Schema de construcție este o caracteristică statică generalizată a clădirii, care nu vizează determinarea materialului de producție și a metodei de construcție. De exemplu, designul planului fără perete fără fâșie funcționează simultan eficient în cărămidă, lemn, beton, beton spumos și multe alte materiale moderne.

Sistemul structural combinat al clădirilor descrie o variantă a soluției de proiectare pentru compoziția și tipul de amplasare a principalelor elemente longitudinale și transversale în direcții diferite. Tipul ei este ales pe original faza de proiectare luând în considerare cerințele operaționale tehnologice avansate și o soluție rațională de planificare spațială.

În plus față de aceste aspecte, atunci când se ia în considerare schema de proiectare, se ia în considerare distribuția forțelor orizontale și interacțiunea lor cu elementele cadru verticale. Sistemele structurale ale clădirilor industriale sunt determinate ținând cont de influența soluției arhitecturale și de tipul structurii. Alegerea proiectului este influențată de numărul de etaje și de condițiile de construcție din punct de vedere geologic ingineresc.

Aplicarea diferitelor soluții de proiectare în proiectarea caselor și a clădirilor

Soluție Mesh exemplului de realizare spațială cadru folosit în construcții rezistente la dezastre clădiri seismologice și clădiri înalte de tip peste nouă etaje, precum și în alte clădiri în condiții normale. Acesta este principalul sistem dezvoltat de proiectare constructii, construcția de locuințe este rar folosit din cauza costurilor economice nerezonabile.

Tipul de soluție spațiale fără rame este utilizat în construcția de clădiri de locuințe, utilizate pentru a proiecta zgârie-nori până la 30 de etaje. Sistemul de construcție a blocurilor volumetrice a clădirilor constă din elemente portante constituite din blocuri autoportante plasate una pe cealaltă. Așa-numitele poli funcționează împreună datorită unei interconexiuni puternice prin intermediul unor elemente de legătură rigide sau flexibile.

Soluție de construcție cu diafragmă

Sistemul se referă la schemele combinate cu un cadru incomplet și se bazează pe repartizarea funcțiilor staționare de echilibru între transportoarele cu tije și pereți. Sistemul structural de clădiri înalte, construite pe principiul transferului de sarcini orizontale pe peretele vertical al diafragmei și pe elementele de bază sunt forțele verticale care apar în cadru. Această metodă este utilizată pentru a construi majoritatea clădirilor rezidențiale cu panouri înalte în condiții normale de construcție și în zone periculoase din punct de vedere seismologic.

Schema spațială a blocului de schelet

Se bazează pe funcționarea în comun a blocurilor și a elementelor de cadru, iar structurile vrac funcționează ca elemente portante sau articulate. Cu ajutorul blocurilor de beton armat, umpleți spațiul din zăbrelele cadrului de susținere. Elementele încărcate sunt instalate unul pe celălalt pe platformele orizontale ale carcaselor, care sunt aranjate pe 3-5 etaje. Acest sistem sa dovedit a fi în clădiri de peste 12 etaje.

Cerințele arhitecturale și economice determină proiectarea cadrului în momentul alegerii unui proiect. elemente de design, astfel încât acestea lungi nu încalcă soluția de planificare, cu grinzi de tavan nu iese la suprafață în clădiri rezidențiale. Transversal ruleaza tipic de clădiri înalte, cu o structură celulară regulată în plan (hoteluri, cămine), în care pasul care poartă alternează cu pereți Grinda și partiții. Aranjamentul longitudinal al grinzilor lungi este folosit în proiectele clădirilor cu apartamente de tip apartament.

Bezrigelny cadru utilizate în construcția de case, în cazul în care utilizarea unor structuri prefabricate din beton armat inutilizabil din cauza lipsei în domeniul asociațiilor industriale mari. Sistemul Beamless se caracterizează prin fiabilitate scăzută și costuri ridicate, utilizate în construcția de clădiri prefabricate pardoseli autonivelante monolit și compozit prin metoda de ridicare și se deplasează cofraje.

Sisteme de constructii de cladiri

Acest concept caracterizează soluția constructivă în complexul soluției tehnologice prin modul de construcție a structurii și alegerea materialului pentru elementele și unitățile utilizate. Sistemele constructive de construcție a clădirilor sunt proiectate cu pereți portanți din blocuri mici, cărămizi, piatră naturală, ceramică sau beton. Sistemele sunt împărțite în întregime și tradiționale.

Schema tradițională de clădiri

În centrul sistemului este executarea manuală a zidăriei pereților. Referindu-se la metoda industrială de construcție, trebuie remarcat faptul că schema tradițională rămâne construcția elementelor de închidere. Toate celelalte detalii ale clădirii, cum ar fi podele, scări, rute, coloane și altele, sunt împrumutate în industrie dintr-un proiect pe scară largă, care construiește construcții tradiționale la un nivel ridicat al industriei.

În sistemul tradițional, avantajul este acela că dimensiunile mici ale pietrelor de perete permit construirea de case de diferite forme, de orice înălțime. Zidurile din caramida sunt menținute în mod fiabil pentru o lungă perioadă de timp, au un prag ridicat de rezistență la foc, zidăria fațadelor nu necesită tencuieli. Dezavantajele includ marele laboriositate și dependența caracteristicilor de rezistență de tehnologia producătorului și de priceperea zidarului.

Sistem pe scară largă

Conform acestei scheme opera clădiri desene, a căror construcție se bazează pe instalarea de elemente prefabricate de mari dimensiuni (panouri, blocuri) realizate din caramida, ceramica, beton. Obiectele pe scară largă sunt construite în jurul sistemelor:

• din blocuri mari;
• cu utilizarea panourilor;
• cu o articulație de plăci de perete pe cadru;
• din blocurile de volum;
• din beton monolit.

Sistem de construcție cu blocuri mari

Astfel de tipuri de sisteme structurale de clădiri sunt utilizate în construcția de clădiri rezidențiale până la 22 etaje. Blocurile orizontale mari se pun pe tipul de zidărie cu bandajarea cusăturilor. Avantajele unui sistem cu blocuri mari sunt simplitatea și viteza de instalare a elementelor, capacitatea de a aplica diferite materiale. Un număr limitat de dimensiuni necesită o investiție mică de fonduri, în timp ce se construiesc diverse forme.

Constructii de structuri metalice

În conformitate cu această schemă, casele cu o înălțime de 14 până la 30 de etaje sunt proiectate, respectiv, în zone seismice și în condiții obișnuite. Construcția peretelui constă din panouri separate, montate unul peste celălalt, fără bandajarea îmbinărilor pe mortarul de ciment. Stabilitatea lor este asigurată prin sudare piese încorporate, și atunci când este utilizat cu o conexiune puternică a articulațiilor și articulațiilor. Utilizarea sistemului reduce intensitatea forței de muncă până la 40%, costul ridicării până la 7%, reduce greutatea totală a structurii cu 20-30%.

Soluția panel-cadru a proiectului

Clădirile sunt construite cu un cadru de susținere din metal sau din beton armat prefabricat și încadrată cu panouri articulate din diverse materiale. Este permisă construirea unei clădiri de acest tip până la 30 de etaje. Este utilizat în principal în clădirile publice, deoarece în construcția de locuințe este inferior celui din panou, în ceea ce privește indicatorii economici și tehnici.

Construcția de blocuri

Această metodă de montaj se referă la tipurile industriale și constă în instalarea elementelor spațiale de beton armat cu greutatea de până la 25 tone, care conțin în volumul unei încăperi (bucătărie, cameră, baie, etc.) Blocurile sunt construite fără bandajarea cusăturilor. Această metodă vă permite să reduceți consumul de forță de muncă cu încă 15% în comparație cu metoda panoului. Producția de unități cu panouri mari este cu 15% mai scumpă decât panourile. Construiți case mici în zone seismice și clădiri cu 16 etaje în condiții normale.

Monolit sisteme de constructii

Ele sunt folosite pentru clădiri înalte. Sistemele constructive de clădiri monolitice includ structuri în care toate elementele de susținere și ansamblurile sunt realizate cu beton armat. Schemele combinate ale unei case prefabricate-monolitice presupun colectarea încărcărilor pe un cadru de elemente prefabricate din beton armat. Structurile monolitice sunt proiectate fără un dispozitiv carcasă, iar structurile prefabricate-monolitice sunt construite cu un cadru sau fără el.

Metodele industriale din acest domeniu includ construcția cu utilizarea betonării în cofraje:

• MA;
• rearanjarea volumetrică;
• scut mare de dimensiuni.

Montarea structurilor monolitice pe cadru se realizează prin metodele:

• ridicarea pardoselilor;
• etaje de repaus.

Sistemul monolit corespunde rezistenței tipurilor de clădiri prefabricate, este extins în acele zone în care este posibilă utilizarea activă a materialelor locale și nu investiția în dezvoltarea bazei de producție.