Hoonete struktuurne süsteem koosneb omavahel ühendatud ehituselementidest. Kõik vertikaalsed ja horisontaalsed komponendid töötavad koos ning tagavad püstitatud konstruktsioonide stabiilsuse, jäikuse ja tugevuse. Horisontaalsed konstruktsioonid võtavad vastu majapidamis- ja töökoormusi ning kannavad need vertikaalsele tugiraamile. Hoone karkassi elemendid neutraliseerivad tuulejõude, tajuvad inimtegevusest tulenevaid koormusi, kannavad horisontaalsete komponentide raskust ja edastavad löögid vundamendile ja vundamendile.
Horisontaalsed laagrielemendid
Neid struktuure kujutavad struktuuris pika plaaniga elemendid. Hoonete konstruktsioonisüsteem eeldab, et plaadid, monoliitsed sektsioonid, talad, risttalad ja fermid on projekteeritud betoonist, metallist, puidust, olenev alt nõutavast koormusest ja sildeulatusest.
Esialgu, ehitusajastu koidikul, rajati horisontaallaed tugitalade põhimõttel kattematerjalist tekiga. Kuid hoonete ja rajatiste kaasaegne disainkasutab raudbetoonist õõnes-, ribi-, U-kujulisi, künast põrandaplaate, mis ühendavad oma töös üheaegselt kandvad risttalad ja tööks sobiva ala.
Koormuste ülekandmine horisontaalsetelt liikmetelt
See viiakse läbi vastav alt skeemile, kui löök kantakse üle kõikidele kandvatele vertikaalsetele elementidele või jaotatakse konstruktsiooni jäikadele seintele, membraanidele, raamide või sammaste vahelistele ühendustele, mis on selleks valitud. Tööstuskonstruktsioonide puhul näeb projekteerimisskeem ette kombineeritud meetodi koormuse ülekandmiseks horisontaalsete jõudude jaotusega jäikustele ja proportsionaalselt vertikaalsete komponentide vahel.
Põrandaplaate nimetatakse kandvateks jäikusmembraanideks, need ühendavad koormuse horisontaalse jaotuse ja nende ülekandmise vertikaalsetele elementidele. Raudbetoonplaadid ühtlustavad ruumis oleva ala ja kannavad üle jõudu tänu jäigale ühendusele vertikaalsete konstruktsioonidega.
Raudbetooni kasutamine on tingitud sellest, et tuleohutusnõuete kohaselt peavad kõrghoonete plaadid olema valmistatud mittesüttivast materjalist. Põrandapaneelide tootmiskulude majanduslik õigustus võimaldas neid kasutada suurtes kogustes mis tahes tüüpi hoonetes. Hoonekonstruktsiooni plaadid on kokkupandavad, monoliitsed või monteeritavad monoliitsed.
Erinevad vertikaalsed kandeelemendid
Vastav alt jõudu koguvate vertikaalsete elementide tüübile on hoonete konstruktsiooniskeem jagatudneli peamist tüüpi:
- tasapinnaline süsteem sisaldab ainult seinu ja jäikusi;
- raam ja raam, mis koosnevad vardast ja ümbritsevatest (diafragma ja seina) komponentidest;
- vars, mis mahutab kogu hoone kõrguse ruumilise õõneslõike sisevardad;
- Kestasüsteem, mis kasutab väliseid mahulisi lahendusi õhukeste elementidega suletud tüüpi kesta kujul.
Hoonete tööstuslikud konstruktiivsed ja tehnoloogilised süsteemid
Elamutel on oma tüpoloogilised tunnused, need sisaldavad vertikaalseid kandeelemente, mis paiknevad seinte tasapinnal. Sammaste kasutamine põhikonstruktsioonidena juba tööstusarengu algfaasis võimaldas eristada nelja kujundusskeemi:
- toestavate risttalade põiki paigutusega;
- pikisuunaliste laagritaladega;
- ristsüsteemiga pikkade elementide paigutamiseks;
- ilma projekteerimisel kandetala kasutamata.
Hoonete ja rajatiste projekteerimine tööstuslikul meetodil võimaldas mitte ainult muuta korruste tööd omavahel paremini seotuks, vaid ka laiendada vertikaalsete kandeelementide tüüpide hulka. Viimasel ajal on kasutatud konstruktiivset lahendust, mis kasutab suletud tüüpi jäikusi. Need elemendid asuvad tavaliselt hoone keskosas, et sinna oleks mugav paigutada ventilatsioonišahtid, liftid ja prügirennid. Suured hooned nõuavad paigaldamistmitu jäikust.
Struktuurskeem kandvate kestade kujul on noor arhitektuurne lahendus. Selle välimus võib jäljendada paljusid prismasid, silindreid, püramiide või muid kolmemõõtmelisi geomeetrilisi kujundeid.
Konstruktiivse lahenduse valimine
Ehitusskeem on hoone üldistatud staatiline karakteristik, mis ei ole mõeldud tootmismaterjali ja ehitusmeetodi määramiseks. Näiteks raamita seinaga lamekonstruktsioon töötab samal ajal tõhus alt, kui see on valmistatud tellistest, puidust, betoonist, vahtbetoonist ja paljudest muudest kaasaegsetest materjalidest.
Hoonete kombineeritud konstruktsioonisüsteem kirjeldab peamiste piki- ja põikielementide eri suundades koostise ja paigutuse kujunduslahenduse varianti. Selle tüüp valitakse esialgses projekteerimisetapis, võttes arvesse kõrgetasemelisi tehnoloogilisi kasutusnõudeid ja ratsionaalset ruumiplaneerimise lahendust.
Lisaks nendele aspektidele võtke konstruktsiooniskeemi valimisel arvesse horisontaalsete jõudude jaotuse olemust ja nende koostoimet vertikaalsete raamielementidega. Tööstushoonete konstruktsioonisüsteemid määratakse arhitektuurse lahenduse ja hoonetüübi mõju arvestades. Projekti valikut mõjutavad hoone korruselisus ning ehituslikud insenertehnilised ja geoloogilised tingimused.
Erinevate konstruktiivsete lahenduste rakendamine majade ja hoonete projekteerimisel
Raamilahendus raami ruumilisegaSeda võimalust kasutatakse seismoloogiliste kataklüsmikindlate hoonete ja üheksakorruseliste kõrghoonete ehitamisel, aga ka muudes tavatingimustes hoonetes. See on peamine välja töötatud hoonete projekteerimissüsteem, mida elamuehituses kasutatakse ebamõistlikult kõrgete kulude tõttu harva.
Elamute ehitamisel kasutatakse raamita ruumilahendust, mida kasutatakse kuni 30-korruseliste pilvelõhkujate projekteerimiseks. Hoonete mahtplokk-konstruktsioonisüsteem koosneb üksteise peale asetatud ruumilistest isekandvatest plokkidest koosnevatest kandeelementidest. Niinimetatud poolused töötavad koos tänu tugevale üksteisega ühendusele jäikade või painduvate ühendatud elementide abil.
Raam-diafragma ehituslahendus
Süsteem viitab mittetäieliku raamiga kombineeritud skeemidele ja põhineb statsionaarsete tasakaalufunktsioonide jaotusel varda ja seina kandevate toodete vahel. Kõrghoonete konstruktsioonisüsteemid on üles ehitatud põhimõttel kanda horisontaalsed koormused vertikaalsetele seinamembraanidele, samal ajal kui raamis esinevad vertikaaljõud mõjuvad vardaelementidele. Enamik kõrghooneid elamutüüpi paneelkarkasshooneid püstitatakse seda meetodit kasutades tavapärastes ehitustingimustes ja seismoloogiliselt ohtlikes piirkondades.
Raamplokiga ruumilahendus
Tuginedes plokkide ühistööle jaraamielemendid ja mahulised konstruktsioonid toimivad kande- või liigendelementidena. Raudbetoonplokkide abil täidavad need kanderaami võres oleva ruumi. Koormatud elemendid paigaldatakse üksteise peale raami horisontaalsetele platvormidele, mis on paigutatud läbi 3-5 korruse. Selline süsteem on end tõestanud üle 12-korruseliste hoonete puhul.
Arhitektuurilised ja majanduslikud nõuded määravad raamiskeemi projekti valikul. Pika pikkusega elemendid on projekteeritud nii, et need ei riku planeeringulahendust, samas kui lae risttalad ei ulatu elamutes pinnast välja. Torude põikipaigutus on tüüpiline korrapärase planeeringuga kärgstruktuuriga kõrghoonetele (hotellid, hostelid), samas kui laagriristlatide samm vaheldub seinte ja vaheseintega. Pikkade koormatud talade pikipaigutust kasutatakse kortertüüpi elamuprojektides.
Taladeta karkassi kasutatakse elamute ehitamisel, kui monteeritavate raudbetoonkonstruktsioonide kasutamine ei ole otstarbekas suurte tööstusühenduste puudumise tõttu piirkonnas. Taladeta süsteemi iseloomustab madal töökindlus ja kõrge hind, seda kasutatakse monoliitsete ja kombineeritud kokkupandavate puistekonstruktsioonide ehitamisel, kasutades põrandate tõstmise ja libiseva raketise meetodit.
Ehitussüsteemide ehitamine
See kontseptsioon iseloomustab konstruktiivset lahendust keerukas tehnoloogilises lahenduses konstruktsiooni ehitamise meetodil ning kasutatavate elementide ja sõlmede materjali valikul. konstruktiivnehoonesüsteemid projekteeritakse väikeplokkidest, tellistest, looduskivist, keraamikast või betoonist kandvate seintega. Süsteemid jagunevad kokkupandavateks ja traditsioonilisteks.
Traditsiooniline ehitusmuster
Süsteem põhineb seinte käsitsi ladumisel. Tööstuslikust ehitusviisist rääkides tuleb märkida, et ümbritsevate elementide ehitamine jääb traditsioonilisest skeemist. Kõik muud hoone osad, nagu laed, trepid, talad, sambad ja muud, on tööstusharu poolt monteeritavast projektist üle võetud, mis tõstab traditsioonilise ehituse tööstuse kõrgele tasemele.
Traditsioonilise süsteemi eeliseks on see, et seinakivide väikesed mõõtmed võimaldavad ehitada erineva kuju ja kõrgusega maju. Telliskiviseinad on pikka aega töökindlad, kõrge tulepüsivuslävega, esiku müüritis ei vaja krohvimist. Puudusteks on suurem töömahukus ja tugevusomaduste sõltuvus tootja tehnoloogiast ja müürsepa oskustest.
Täielik süsteem
Selle skeemi järgi teostatakse majade projekte, mille ehitamise aluseks on tellisest, keraamikast, raudbetoonist suurte kokkupandavate elementide (paneelid, plokid) paigaldus. Täielikult kokkupandud objektid ehitatakse järgmiste süsteemide järgi:
- suurtest plokkidest;
- paneelide kasutamine;
- raamil rippuvate seinaplaatidega;
- hulgiplokkidest;
- monoliitbetoonist.
Suur plokkhoonesüsteem
Seda tüüpi struktuurseid hoonesüsteeme kasutatakse kuni 22 korruse kõrguste elamute ehitamisel. Suured horisontaalsed plokid asetatakse vastav alt müüritise tüübile koos õmblustega. Suurplokisüsteemi eelisteks on elementide paigaldamise lihtsus ja kiirus, erinevate materjalide kasutamise võimalus. Piiratud arv suurusi nõuab väikest investeeringut, samas kui ehitatakse mitmesuguseid kujundeid.
Paneeli struktuuristruktuurid
Selle skeemi järgi projekteeritakse seismilistes piirkondades ja tavatingimustes vastav alt 14–30 korruse kõrgused majad. Seinakonstruktsioon koosneb eraldi paneelidest, mis on paigaldatud üksteise peale ilma vuuke tsementmördiga katmata. Nende stabiilsuse tagab sisseehitatud osade keevitamine ning töö ajal sidemete ja liigeste tugev ühendus. Süsteemi kasutamine vähendab töömahukust kuni 40%, ehituse maksumus kuni 7%, vähendab hoone kogumassi 20-30%.
Projekti raampaneellahendus
Hooned püstitatakse kandekarkassiga, mis on valmistatud metallist või betoonist ja raamitud erinevatest materjalidest liigendpaneelidega. Seda tüüpi hooneid on lubatud ehitada kuni 30 korrust. Seda kasutatakse peamiselt avalikes hoonetes, kuna elamuehituses jääb see majanduslike ja tehniliste näitajate poolest alla paneelidele.
3D-ploki ehitus
See ehitusmeetod kuulub tööstuslikesse tüüpidesse ja seisneb kuni 25 tonni kaaluvate ja mahuliselt raudbetoonist ruumiliste elementide paigaldamisesüks tuba (köök, tuba, vannituba jne) Plokid on ehitatud ilma õmblusteta. See meetod võimaldab vähendada töömahukust veel 15% võrreldes paneelmeetodiga. Suurpaneelplokkide tootmine on 15% kallim kui paneelid. Nad ehitavad seismilistesse piirkondadesse madala kõrgusega maju ja tavatingimustes 16-korruselisi maju.
Monoliitsed ehitussüsteemid
Neid kasutatakse kõrghoonete jaoks. Monoliithoonete konstruktsioonisüsteemid hõlmavad konstruktsioone, milles kõik kandvad elemendid ja komponendid on valmistatud raudbetoonist. Monteeritava monoliitmaja kombineeritud skeemid hõlmavad raamile koormate kogumist monteeritavatest betoonelementidest. Monoliitsed hooned projekteeritakse ilma karkassita, kokkupandavad monoliitsed hooned aga karkassiga või ilma.
Selle valdkonna tööstuslikud meetodid hõlmavad ehitamist, kasutades raketis betooni:
- libisemine;
- helitugevus reguleeritav;
- paneelitahvel suur.
Monoliitsete hoonete püstitamine karkassil toimub järgmiste meetoditega:
- põrandatõste;
- korruste lahkumine.
Monoliitne süsteem vastab tugevuselt kokkupandavatele hoonetüüpidele ja seda kasutatakse laialdaselt piirkondades, kus saab aktiivselt kasutada kohalikke materjale ja kus ei tehta investeeringuid tootmisbaasi arendamisse.
