Konstrukční systém budov se skládá ze vzájemně propojených stavebních prvků. Všechny vertikální a horizontální komponenty spolupracují a zajišťují stabilitu, tuhost a pevnost vztyčených konstrukcí. Vodorovné konstrukce přebírají domácí a provozní zatížení a přenášejí je na svislý nosný rám. Prvky rámu budovy působí proti silám větru, vnímají zatížení z lidské činnosti, nesou váhu vodorovných prvků a přenášejí nárazy na základy a základy.
Horizontální ložiskové členy
Tyto struktury jsou ve struktuře reprezentovány prvky, které jsou v půdorysu dlouhé. Konstrukční systém budov předpokládá, že desky, monolitické profily, nosníky, příčníky a vazníky jsou navrženy z betonu, kovu, dřeva v závislosti na požadovaném zatížení a rozpětí.
Zpočátku, na úsvitu stavební éry, byly horizontální stropy stavěny na principu nosných trámů s palubkami z krycího materiálu. Ale moderní design budov a konstrukcípoužívá železobetonové duté, žebrované, žlabové podlahové desky ve tvaru U, které ve své práci současně spojují nosné příčky a plochu vhodnou pro provoz.
Přenos zatížení od vodorovných prvků
Provádí se podle schématu, kdy se náraz přenese na všechny nosné svislé prvky nebo se rozloží na konstrukční tuhé stěny, membrány, spoje mezi regály nebo sloupy vybrané pro tento účel. Pro průmyslové konstrukce návrhové schéma zajišťuje kombinovanou metodu přenosu zatížení s rozložením horizontálních sil na výztuhy a proporcionálně mezi svislé komponenty.
Podlahové desky se označují jako nosné výztužné diafragmy, kombinují horizontální rozložení zatížení a jejich přenos na svislé prvky. Železobetonové desky vyrovnávají prostor v místnosti a přenášejí síly díky tuhému spojení s vertikálními konstrukcemi.
Použití železobetonu je dáno tím, že podle požadavků požární bezpečnosti musí být desky výškových budov vyrobeny z nehořlavého materiálu. Ekonomické opodstatnění nákladů na výrobu podlahových panelů umožnilo jejich použití ve velkém množství v budovách jakéhokoli typu. Desky ve stavební konstrukci jsou prefabrikované, monolitické nebo prefabrikované-monolitické.
Různé svislé nosné prvky
Podle typu vertikálních prvků, které shromažďují síly, se konstrukční schéma budov dělí načtyři hlavní typy:
- rovinný systém obsahuje pouze stěny a výztuhy;
- rám a rám, sestávající z tyče a uzavíracích (membrána a stěna) součástí;
- stopka, pojme celou výšku vnitřních tyčí budovy objemově-prostorového dutého profilu;
- Systém skořepiny využívající externí volumetrické řešení ve formě skořepiny uzavřeného typu s tenkými prvky.
Průmyslové konstrukční a technologické systémy budov
Obytné budovy mají své typologické znaky, zahrnují svislé nosné prvky umístěné v rovině stěn. Použití sloupů jako hlavních konstrukcí již v počáteční fázi průmyslového vývoje umožnilo rozlišit čtyři konstrukční schémata:
- s příčným umístěním nosných příček;
- s podélnými nosnými nosníky;
- s křížovým systémem pro uspořádání dlouhých prvků;
- bez použití jakýchkoliv nosníků v návrhu.
Navrhování budov a konstrukcí průmyslovou metodou umožnilo nejen více propojit práce podlah, ale také rozšířit počet typů svislých nosných prvků. V poslední době bylo použito konstrukční řešení využívající výztuhy uzavřeného typu. Tyto prvky jsou obvykle umístěny ve střední části budovy, takže je vhodné umístit tam větrací šachty, výtahy a shozy na odpadky. Velké budovy vyžadují instalacivíce výztuh.
Konstrukční schéma v podobě nosných skořepin je mladým architektonickým řešením. Jeho vzhled může napodobovat množství hranolů, válců, jehlanů nebo jiných trojrozměrných geometrických tvarů.
Výběr konstruktivního řešení
Schéma budovy je zobecněná statická charakteristika budovy, není určena k určení materiálu výroby a způsobu výstavby. Například bezrámová stěnová plochá konstrukce funguje efektivně zároveň, když je vyrobena z cihel, dřeva, betonu, pěnobetonu a mnoha dalších moderních materiálů.
Kombinovaný konstrukční systém budov popisuje variantu konstrukčního řešení skladby a typu uspořádání hlavních podélných a příčných prvků v různých směrech. Jeho typ se volí ve fázi počátečního návrhu s ohledem na pokročilé technologické provozní požadavky a racionální řešení prostorového plánování.
Kromě těchto aspektů zohledněte při výběru konstrukčního schématu povahu rozložení vodorovných sil a jejich interakci se svislými prvky rámu. Konstrukční systémy průmyslových objektů jsou určeny s přihlédnutím k vlivu architektonického řešení a typu budovy. Výběr projektu je ovlivněn počtem podlaží budovy a stavebními podmínkami z hlediska inženýrského a geologického.
Uplatnění různých konstruktivních řešení při navrhování domů a budov
Rámové řešení s prostorovým rámemTato možnost se používá při výstavbě budov odolných vůči seismologickým katastrofám a výškových budov nad devíti podlažími a také v jiných budovách za normálních podmínek. Toto je hlavní vyvinutý systém projektování budov, který se zřídka používá v bytové výstavbě kvůli nepřiměřeně vysokým ekonomickým nákladům.
Bezrámový typ prostorového řešení se používá při výstavbě obytných budov, používá se k navrhování mrakodrapů do 30 pater. Objemově blokový konstrukční systém budov se skládá z nosných prvků z trojrozměrných samonosných bloků umístěných na sobě. Takzvané póly fungují ve spojení, díky pevnému vzájemnému spojení pomocí pevných nebo pružných spojených prvků.
Konstrukční řešení rámu a membrány
Systém odkazuje na kombinovaná schémata s neúplným rámem a je založen na rozdělení funkcí stacionární rovnováhy mezi produkty tyčových a nástěnných ložisek. Konstrukční systémy výškových budov jsou stavěny na principu přenosu vodorovného zatížení na svislé membrány stěn, přičemž svislé síly vyskytující se v rámu působí na tyčové prvky. Většina výškových obytných panelových budov je postavena touto metodou za normálních stavebních podmínek a v seismologicky nebezpečných oblastech.
Prostorové řešení s rámovým blokem
Na základě společné práce bloků arámové prvky a objemové konstrukce působí jako nosné nebo kloubové prvky. Pomocí železobetonových tvárnic vyplňují prostor v příhradě nosného rámu. Naložené prvky jsou instalovány jeden na druhém na vodorovné plošiny rámu, které jsou uspořádány přes 3-5 podlaží. Takový systém se osvědčil v budovách nad 12 podlaží.
Architektonické a ekonomické požadavky určují rámové schéma při výběru projektu. Dlouhé prvky jsou navrženy tak, aby nenarušovaly plánovací řešení, zatímco stropní příčky nevyčnívají z povrchu v obytných budovách. Příčné uspořádání vaznic je typické pro výškové budovy s pravidelnou komůrkovou konstrukcí v půdorysu (hotely, ubytovny), přičemž stupeň nosných příčníků se střídá se stěnami a příčkami. Podélné uspořádání dlouhých zatížených nosníků se používá v projektech bytového typu.
Beznosníkový rám se používá při výstavbě obytných budov, pokud je použití prefabrikovaných železobetonových konstrukcí nepraktické kvůli nedostatku velkých průmyslových sdružení v regionu. Beznosníkový systém se vyznačuje nízkou spolehlivostí a vysokou cenou, používá se při výstavbě monolitických a kombinovaných prefabrikovaných objemových konstrukcí metodou zvedacích podlah a posuvného bednění.
Stavební systémy budov
Tento koncept charakterizuje konstruktivní řešení v komplexním technologickém řešení způsobu výstavby konstrukce a výběru materiálu pro použité prvky a uzly. konstruktivnístavební systémy jsou navrženy s nosnými stěnami z malých tvárnic, cihel, přírodního kamene, keramiky nebo betonu. Systémy se dělí na prefabrikované a tradiční.
Tradiční stavební vzor
Systém je založen na ručním pokládání stěn. Když už mluvíme o průmyslovém způsobu výstavby, je třeba poznamenat, že konstrukce uzavíracích prvků zůstává z tradičního schématu. Všechny ostatní části budovy, jako jsou stropy, schodiště, nosníky, sloupy a další, jsou převzaty průmyslem z prefabrikovaného projektu, který povyšuje tradiční stavebnictví na vysokou úroveň průmyslu.
Výhodou tradičního systému je, že malé rozměry stěnových kamenů umožňují stavět domy různých tvarů a výšek. Cihlové stěny jsou dlouhodobě spolehlivě provozovány, mají vysoký práh požární odolnosti, lícové zdivo nevyžaduje omítání. Mezi nevýhody patří větší pracnost a závislost pevnostních charakteristik na technologii výrobce a zručnosti zedníka.
Kompletní systém
Podle tohoto schématu se provádějí projekty domů, jejichž výstavba je založena na instalaci velkých prefabrikovaných prvků (panelů, bloků) z cihel, keramiky, železobetonu. Plně sestavené objekty jsou postaveny podle systémů:
- z velkých bloků;
- použití panelů;
- se závěsnými nástěnnými deskami na rámu;
- z hromadných bloků;
- z monolitického betonu.
Velký blokstavební systém
Tyto typy konstrukčních stavebních systémů se používají při výstavbě obytných budov do výšky 22 pater. Velké horizontální bloky se umisťují podle typu zdiva s omítkou spár. Výhody velkoblokového systému jsou jednoduchost a rychlost montáže prvků, možnost použití různých materiálů. Omezený počet velikostí vyžaduje malou investici, zatímco se vyrábí různé tvary.
Struktury struktury panelu
Podle tohoto schématu jsou v seismických oblastech a v běžných podmínkách navrhovány domy o výšce 14 až 30 podlaží. Stěnová konstrukce se skládá ze samostatných panelů instalovaných jeden na druhý bez otírání spár cementovou m altou. Jejich stabilita je zajištěna svařováním zapuštěných dílů a za provozu pevným spojením vazeb a spojů. Použití systému snižuje pracnost až o 40%, náklady na výstavbu až o 7%, snižuje celkovou hmotnost budovy o 20-30%.
Rámové panelové řešení projektu
Budovy jsou stavěny s nosným rámem vyrobeným z kovu nebo prefabrikovaného betonu a orámovány sklopnými panely z různých materiálů. Je povoleno stavět budovy tohoto typu do 30 pater. Používá se především ve veřejných budovách, protože v bytové výstavbě je z hlediska ekonomických a technických ukazatelů horší než panel.
3D bloková konstrukce
Tento způsob výstavby patří k průmyslovým typům a spočívá v instalaci prostorových prvků ze železobetonu o hmotnosti až 25 tun, obj.jeden pokoj (kuchyň, pokoj, koupelna atd.) Bloky jsou stavěny bez zakrývání švů. Tato metoda umožňuje snížit pracnost o dalších 15 % oproti panelové metodě. Výroba velkopanelových bloků je o 15 % dražší než panelů. Staví nízkopodlažní domy v seismických oblastech a 16podlažní domy za normálních podmínek.
Monolitické stavební systémy
Používají se pro výškové budovy. Konstrukční systémy monolitických budov zahrnují konstrukce, ve kterých jsou všechny nosné prvky a dílce vyrobeny ze železobetonu. Kombinovaná schémata prefabrikovaného monolitického domu zahrnují sběr zatížení na rámu z prefabrikovaných betonových prvků. Monolitické budovy jsou navrženy bez rámu, zatímco prefabrikované monolitické budovy jsou stavěny s nebo bez rámu.
Průmyslové metody v této oblasti zahrnují výstavbu pomocí betonu v bednění:
- sliding;
- nastavitelná hlasitost;
- velký panel.
Výstavba monolitických budov na rámu se provádí metodami:
- zdvihání podlahy;
- odchod podlaží.
Monolitický systém svou pevností odpovídá prefabrikovaným typům budov a je široce používán v oblastech, kde lze aktivně využívat místní materiály a bez investic do rozvoje výrobní základny.
