Конструктивната система на сградите се състои от взаимосвързани строителни елементи. Всички вертикални и хоризонтални компоненти работят заедно и осигуряват стабилност, твърдост и здравина на издигнатите конструкции. Хоризонталните конструкции поемат битови и експлоатационни натоварвания и ги прехвърлят към вертикална носеща рамка. Елементите на строителната рамка противодействат на силите на вятъра, възприемат натоварванията от човешката дейност, понасят тежестта на хоризонталните компоненти и предават въздействията върху основата и основата.
Хоризонтални носещи елементи
Тези структури са представени в структурата от елементи, които са дълги в план. Конструктивната система на сградите предполага, че плочи, монолитни профили, греди, напречни греди и ферми се проектират от бетон, метал, дърво в зависимост от необходимото натоварване и размери на участъка.
Първоначално, в зората на ерата на строителството, хоризонталните тавани са изградени на принципа на носещи греди с декинг от покривния материал. Но модерен дизайн на сгради и конструкцииизползва стоманобетонни кухи, оребрени, U-образни, коритни подови плочи, които едновременно съчетават в работата си носещите напречни греди и площта, подходяща за работа.
Предаване на товари от хоризонтални елементи
Извършва се по схемата, когато ударът се пренася върху всички носещи вертикални елементи или се разпределя върху структурни твърди стени, диафрагми, връзки между стелажи или колони, избрани за тази цел. За промишлени конструкции проектната схема предвижда комбиниран метод за прехвърляне на товари с разпределение на хоризонталните сили върху усилващите елементи и пропорционално между вертикалните компоненти.
Подовите плочи се наричат носещи усилващи диафрагми, те съчетават хоризонталното разпределение на натоварванията и тяхното прехвърляне към вертикални елементи. Стоманобетонните плочи изравняват площта в помещението и пренасят сили, поради твърдата връзка с вертикални конструкции.
Използването на стоманобетон се дължи на факта, че според изискванията за пожарна безопасност плочите на високи сгради трябва да бъдат направени от негорим материал. Икономическата обосновка на разходите за производство на подови панели направи възможно използването им в големи количества в сгради от всякакъв тип. Плочите в строителната конструкция са сглобяеми, монолитни или сглобяеми монолитни.
Разнообразие от вертикални носещи елементи
В съответствие с вида на вертикалните елементи, които събират сили, структурната схема на сградите се разделя начетири основни типа:
- планарната система съдържа само стени и усилващи елементи;
- рамка и рамка, състоящи се от прът и ограждащи (диафрагма и стена) компоненти;
- стебло, побиращо по цялата височина на сградата вътрешни пръти от обемно-пространствена куха секция;
- Shell система, използваща външни обемни решения под формата на обвивка от затворен тип с тънки елементи.
Индустриални конструктивни и технологични системи на сгради
Жилищните сгради имат свои собствени типологични особености, те включват вертикални носещи елементи, разположени в равнината на стените. Използването на колони като основни структури още в началния етап на индустриалното развитие направи възможно да се разграничат четири дизайнерски схеми:
- с напречно разположение на носещи напречни греди;
- с надлъжни носещи греди;
- с кръстосана система за подреждане на дълги елементи;
- без използване на никакви греди в дизайна.
Проектирането на сгради и конструкции по индустриален метод направи възможно не само да се направи работата на подовете по-свързана помежду си, но и да се разшири броят на видовете вертикални носещи елементи. Съвсем наскоро се използва конструктивно решение, използващо усилватели от затворен тип. Тези елементи обикновено се намират в централната част на сградата, така че да е удобно там да се поставят вентилационни шахти, асансьори и улеи за боклук. Големите сгради изискват монтажмножество усилватели.
Конструктивната схема под формата на носещи черупки е младо архитектурно решение. Външният му вид може да имитира изобилие от призми, цилиндри, пирамиди или други триизмерни геометрични фигури.
Избор на конструктивно решение
Сградната схема е обобщена статична характеристика на сградата, която не е предназначена да определя материала на производство и метода на строителство. Например, плоска конструкция на стена без рамка работи ефективно едновременно, когато е изработена от тухла, дърво, бетон, пенобетон и много други съвременни материали.
Комбинираната конструктивна система на сградите описва вариант на проектното решение за състава и вида на разположение на основните надлъжни и напречни елементи в различни посоки. Типът му се избира в началния етап на проектиране, като се вземат предвид съвременните технологични експлоатационни изисквания и рационално решение за планиране на пространството.
В допълнение към тези аспекти, когато избирате проектна схема, вземете предвид естеството на разпределението на хоризонталните сили и тяхното взаимодействие с вертикалните елементи на рамката. Конструктивните системи на промишлените сгради се определят, като се вземе предвид влиянието на архитектурното решение и вида на сградата. Изборът на проекта се влияе от етажността на сградата и строителните условия по отношение на инженерно-геоложки аспекти.
Прилагане на различни конструктивни решения при проектирането на къщи и сгради
Решение на рамката с пространствена рамкаТази опция се използва при изграждането на устойчиви на сеизмологични катаклизми сгради и високи сгради на девет етажа, както и в други сгради при нормални условия. Това е основната разработена система за проектиране на сгради, която рядко се използва в жилищното строителство поради неоправдано високата икономическа цена.
Безрамковото пространствено решение се използва при строителството на жилищни сгради, използвано за проектиране на небостъргачи до 30 етажа. Обемно-блоковата конструктивна система на сградите се състои от носещи елементи, съставени от триизмерни самоносещи блокове, поставени един върху друг. Така наречените полюси работят заедно, благодарение на силната връзка помежду си с помощта на твърди или гъвкави свързани елементи.
Решение за конструкция на рамка-диафрагма
Системата се отнася до комбинирани схеми с непълна рамка и се основава на разпределението на стационарните равновесни функции между прътови и стенни носещи продукти. Конструктивните системи на високи сгради са изградени на принципа на прехвърляне на хоризонтални натоварвания към вертикални стенни диафрагми, докато вертикалните сили, възникващи в рамката, действат върху елементите на прътите. Повечето високи жилищни сгради с панелна рамка се издигат по този метод при нормални строителни условия и в сеизмологични опасни зони.
Пространствено решение с рамков блок
Въз основа на съвместната работа на блокове ирамкови елементи, а обемните конструкции действат като носещи или шарнирни елементи. С помощта на стоманобетонни блокове те запълват пространството в решетката на носещата рамка. Натоварените елементи се монтират един върху друг върху хоризонтални платформи на рамката, които са разположени през 3-5 етажа. Такава система се е доказала в сгради над 12 етажа.
Архитектурните и икономически изисквания определят рамковата схема при избор на проект. Елементите с дълга дължина са проектирани така, че да не нарушават решението за планиране, докато таванните напречни греди не стърчат от повърхността в жилищните сгради. Напречното разположение на гредите е характерно за високи сгради с правилна клетъчна структура в план (хотели, хостели), докато стъпката на носещите напречни греди се редува със стени и прегради. Надлъжното разположение на дълги натоварени греди се използва в проекти за жилищни сгради от апартаментен тип.
Безгредовата рамка се използва при строителството на жилищни сгради, ако използването на сглобяеми стоманобетонни конструкции е непрактично поради липсата на големи индустриални сдружения в региона. Безгредовата система се характеризира с ниска надеждност и висока цена, използва се при изграждането на монолитни и комбинирани сглобяеми насипни конструкции по метода на повдигане на подове и плъзгащ се кофраж.
Изграждане на сградни системи
Тази концепция характеризира конструктивно решение в комплексно технологично решение за начина на изграждане на конструкцията и избора на материал за използваните елементи и възли. конструктивенстроителните системи се проектират с носещи стени от малки блокове, тухли, естествен камък, керамика или бетон. Системите са разделени на сглобяеми и традиционни.
Традиционен модел на сграда
Системата е базирана на ръчно полагане на стени. Говорейки за индустриалния метод на строителство, трябва да се отбележи, че изграждането на ограждащи елементи остава от традиционната схема. Всички останали части на сградата, като тавани, стълби, греди, колони и други, са възприети от индустрията от сглобяемия проект, който издига традиционното строителство до високо ниво на индустрията.
Предимството на традиционната система е, че малките размери на стенните камъни позволяват да се строят къщи с различни форми и височини. Тухлените стени са надеждно експлоатирани дълго време, имат висок праг на огнеустойчивост, предната зидария не изисква мазилка. Недостатъците включват по-голяма интензивност на труда и зависимостта на якостните характеристики от технологията на производителя и уменията на зидаря.
Пълна система
Съгласно тази схема се изпълняват проекти на къщи, чието изграждане се основава на монтаж на големи сглобяеми елементи (панели, блокове) от тухла, керамика, стоманобетон. Напълно сглобените обекти се изграждат по системи:
- от големи блокове;
- използване на панели;
- с висящи плочи за стена на рамката;
- от насипни блокове;
- от монолитен бетон.
Голям блоксградна система
Този тип структурни сградни системи се използват при изграждането на жилищни сгради с височина до 22 етажа. Големи хоризонтални блокове се поставят според вида на тухлена зидария с превръзка на шевове. Предимствата на системата с големи блокове са простотата и бързината на монтаж на елементите, възможността за използване на различни материали. Ограничен брой размери изисква малка инвестиция, докато се изграждат различни форми.
Структури на панела
Съгласно тази схема къщите с височина от 14 до 30 етажа се проектират съответно в сеизмични райони и при обикновени условия. Конструкцията на стената се състои от отделни панели, монтирани един върху друг, без да се обличат фугите с циментов разтвор. Тяхната стабилност се осигурява чрез заваряване на вградени части, а по време на работа чрез здраво свързване на връзки и съединения. Използването на системата намалява интензивността на труда до 40%, цената на строителството до 7%, намалява общата маса на сградата с 20-30%.
Рамково-панелно решение на проекта
Сградите се издигат с носеща рамка от метал или сглобяем бетон и рамкирани с панти панели от различни материали. Разрешено е изграждането на сгради от този тип до 30 етажа. Използва се основно в обществени сгради, тъй като в жилищното строителство отстъпва на панелното по икономически и технически показатели.
3D блокова конструкция
Този метод на строителство спада към индустриалните видове и се състои в монтаж на пространствени елементи от стоманобетон с тегло до 25 тона, съдържащи в обемедно помещение (кухня, стая, баня и т.н.) Блоковете са изградени без превръзка на шевовете. Този метод позволява да се намали интензивността на труда с още 15% в сравнение с панелния метод. Производството на едропанелни блокове е с 15% по-скъпо от панелите. Те строят нискоетажни къщи в сеизмични райони и 16-етажни къщи при нормални условия.
Монолитни строителни системи
Използват се за високи сгради. Структурните системи на монолитни сгради включват конструкции, в които всички носещи елементи и компоненти са направени от стоманобетон. Комбинираните схеми на сглобяема монолитна къща включват събиране на товари върху рамката от сглобяеми бетонни елементи. Монолитните сгради се проектират без рамка, докато сглобяемите монолитни сгради се изграждат със или без рамка.
Индустриалните методи в тази област включват строителство с бетон в кофраж:
- плъзгащи се;
- регулируем обем;
- панелборд голям.
Изграждането на монолитни сгради върху рамката се извършва по методите:
- повдигане на пода;
- заминаване на етажите.
Монолитната система отговаря по здравина на типовете сглобяеми сгради и се използва широко в области, където могат да се използват активно местни материали и няма инвестиции в развитието на производствената база.
