Ēku konstruktīvo sistēmu veido savstarpēji saistīti būvelementi. Visas vertikālās un horizontālās sastāvdaļas darbojas kopā un nodrošina uzcelto konstrukciju stabilitāti, stingrību un izturību. Horizontālās konstrukcijas uzņemas sadzīves un ekspluatācijas slodzes un pārnes tās uz vertikālo nesošo rāmi. Ēkas karkasa elementi neitralizē vēja spēkus, uztver cilvēka darbības radītās slodzes, iztur horizontālo komponentu svaru un pārnes triecienus uz pamatiem un pamatiem.
Horizontālie gultņu elementi
Šīs struktūras struktūrā attēlo elementi, kuru plāns ir garš. Ēku konstruktīvā sistēma paredz, ka plātnes, monolītās sekcijas, sijas, šķērsstieņi un kopnes tiek projektētas no betona, metāla, koka, atkarībā no nepieciešamās slodzes un laiduma izmēriem.
Sākotnēji, būvniecības laikmeta rītausmā, horizontālos griestus izbūvēja pēc atbalsta siju principa ar ieklāšanu no seguma materiāla. Bet mūsdienīgs ēku un būvju dizainsizmanto dzelzsbetona dobās, rievotās, U formas, siles pārseguma plātnes, kas savā darbā vienlaikus apvieno nesošos šķērsstieņus un ekspluatācijai piemēroto laukumu.
Slodžu pārnešana no horizontālajiem elementiem
To veic saskaņā ar shēmu, kad trieciens tiek pārnests uz visiem nesošajiem vertikālajiem elementiem vai sadalīts uz konstrukcijas stingrām sienām, diafragmām, savienojumiem starp statīviem vai kolonnām, kas izvēlētas šim nolūkam. Rūpnieciskajām konstrukcijām projektēšanas shēma paredz kombinētu slodžu pārnešanas metodi ar horizontālo spēku sadalījumu uz stingrības elementiem un proporcionāli starp vertikālajām sastāvdaļām.
Grīdas plātnes dēvē par nesošajām stingrības diafragmām, tās apvieno slodžu horizontālo sadalījumu un to pārnešanu uz vertikāliem elementiem. Dzelzsbetona plātnes izlīdzina telpu telpā un pārnes spēkus, pateicoties stingrajam savienojumam ar vertikālajām konstrukcijām.
Dzelzsbetona izmantošana ir saistīta ar to, ka saskaņā ar ugunsdrošības prasībām augstceltņu plātnēm jābūt izgatavotām no nedegoša materiāla. Grīdas paneļu ražošanas izmaksu ekonomiskais pamatojums ļāva tos izmantot lielos daudzumos jebkura veida ēkās. Plātnes ēkas konstrukcijā ir saliekamas, monolītas vai saliekamas-monolītas.
Dažādi vertikāli nesošie elementi
Atbilstoši vertikālo elementu veidam, kas savāc spēkus, ēku konstruktīvā shēma ir sadalītačetri galvenie veidi:
- plakņu sistēma satur tikai sienas un stiprinājumus;
- rāmis un rāmis, kas sastāv no stieņa un norobežojošām (diafragmas un sienas) sastāvdaļām;
- kāts, kas aptver visu ēkas augstumu tilpuma-telpiskā dobuma sekcijas iekšējos stieņus;
- Apvalka sistēma, izmantojot ārējos tilpuma risinājumus slēgta tipa apvalka veidā ar plāniem elementiem.
Ēku rūpnieciskās konstruktīvās un tehnoloģiskās sistēmas
Dzīvojamām ēkām ir savas tipoloģiskās īpatnības, tās ietver vertikālus nesošos elementus, kas izvietoti sienu plaknē. Kolonnu kā galveno konstrukciju izmantošana jau rūpnieciskās attīstības sākumposmā ļāva atšķirt četras dizaina shēmas:
- ar atbalsta šķērsstieņu novietojumu šķērsvirzienā;
- ar garenvirziena gultņu sijām;
- ar krustu sistēmu garu elementu kārtošanai;
- projektēšanā neizmantojot sijas.
Ēku un būvju projektēšana pēc rūpnieciskās metodes ļāva ne tikai vairāk savstarpēji savienot grīdu darbus, bet arī paplašināt vertikālo nesošo elementu tipu skaitu. Pavisam nesen tika izmantots konstruktīvs risinājums, izmantojot slēgta tipa stiprinājumus. Šie elementi parasti atrodas ēkas centrālajā daļā, lai tur būtu ērti izvietot ventilācijas šahtas, liftus, atkritumu teknes. Lielām ēkām nepieciešama uzstādīšanavairāki stiprinājumi.
Strukturālā shēma nesošo čaulu veidā ir jauns arhitektūras risinājums. Tās izskats var atdarināt daudzas prizmas, cilindrus, piramīdas vai citas trīsdimensiju ģeometriskas formas.
Konstruktīva risinājuma izvēle
Ēkas shēma ir vispārināts ēkas statiskais raksturojums, kas nav paredzēts ražošanas materiāla un būvniecības metodes noteikšanai. Piemēram, bezrāmju sienas plakanā konstrukcija darbojas efektīvi vienlaikus, ja tā ir izgatavota no ķieģeļiem, koka, betona, putu betona un daudziem citiem mūsdienīgiem materiāliem.
Ēku kombinētā konstruktīvā sistēma apraksta dizaina risinājuma variantu galveno garenisko un šķērsenisko elementu sastāvam un izvietojuma veidam dažādos virzienos. Tās veids tiek izvēlēts sākotnējā projektēšanas stadijā, ņemot vērā progresīvās tehnoloģiskās ekspluatācijas prasības un racionālu telpas plānošanas risinājumu.
Papildus šiem aspektiem, izvēloties dizaina shēmu, jāņem vērā horizontālo spēku sadalījuma raksturs un to mijiedarbība ar vertikālajiem rāmja elementiem. Rūpniecisko ēku konstruktīvās sistēmas tiek noteiktas, ņemot vērā arhitektoniskā risinājuma un ēkas veida ietekmi. Projekta izvēli ietekmē ēkas stāvu skaits un būvniecības apstākļi no inženiertehniskajiem un ģeoloģiskajiem aspektiem.
Dažādu konstruktīvu risinājumu pielietošana māju un ēku projektēšanā
Rāmja risinājums ar rāmja telpiskuŠo iespēju izmanto seismoloģisku kataklizmu izturīgu ēku un daudzstāvu ēku celtniecībā deviņos stāvos, kā arī citās ēkās normālos apstākļos. Šī ir galvenā izstrādātā ēku projektēšanas sistēma, ko reti izmanto mājokļu celtniecībā nepamatoti augsto ekonomisko izmaksu dēļ.
Bezrāmju telpiskā risinājuma veids tiek izmantots dzīvojamo ēku celtniecībā, projektējot debesskrāpjus līdz 30 stāviem. Ēku tilpuma bloku konstruktīvā sistēma sastāv no nesošajiem elementiem, kas veidoti no trīsdimensiju pašnesošiem blokiem, kas novietoti viens virs otra. Tā sauktie stabi darbojas kopā, pateicoties spēcīgam savienojumam savā starpā, izmantojot stingrus vai elastīgus savienotus elementus.
Rāmja-diafragmas konstrukcijas risinājums
Sistēma attiecas uz kombinētām shēmām ar nepabeigtu rāmi un ir balstīta uz stacionāro līdzsvara funkciju sadalījumu starp stieņa un sienas gultņu izstrādājumiem. Daudzstāvu ēku konstrukciju sistēmas ir veidotas pēc principa, ka horizontālās slodzes tiek pārnestas uz vertikālām sienu diafragmām, savukārt karkasā esošie vertikālie spēki iedarbojas uz stieņu elementiem. Lielākā daļa daudzstāvu dzīvojamo paneļu karkasa ēku tiek uzceltas, izmantojot šo metodi normālos būvniecības apstākļos un seismoloģiski bīstamās zonās.
Rāmju bloku telpiskais risinājums
Pamatojoties uz bloku kopdarbu unrāmja elementi, un tilpuma konstrukcijas darbojas kā nesošie vai eņģes elementi. Ar dzelzsbetona bloku palīdzību tie aizpilda vietu nesošā rāmja režģī. Noslogotie elementi tiek uzstādīti viens virs otra uz rāmja horizontālām platformām, kas izvietotas cauri 3-5 stāviem. Šāda sistēma ir sevi pierādījusi ēkās virs 12 stāviem.
Arhitektoniskās un ekonomiskās prasības nosaka rāmja shēmu, izvēloties projektu. Gara garuma elementi ir veidoti tā, lai tie nepārkāptu plānojuma risinājumu, savukārt griestu šķērsstieņi dzīvojamās ēkās neizvirzās no virsmas. Purlinu šķērseniskais izvietojums ir raksturīgs daudzstāvu ēkām ar regulāru šūnu struktūru plānā (viesnīcām, hosteļiem), bet nesošo šķērsstieņu pakāpiens mijas ar sienām un starpsienām. Dzīvokļa tipa dzīvojamo māju projektos tiek izmantots garenslogu siju gareniskais izvietojums.
Bezsiju karkass tiek izmantots dzīvojamo ēku celtniecībā, ja saliekamo dzelzsbetona konstrukciju izmantošana ir nepraktiska, jo reģionā trūkst lielu rūpniecības asociāciju. Bezsiju sistēmai ir raksturīga zema uzticamība un augstas izmaksas, to izmanto monolītu un kombinētu saliekamo beramkravu konstrukciju būvniecībā, izmantojot grīdu pacelšanas un bīdāmo veidņu metodi.
Ēku sistēmu būvniecība
Šī koncepcija raksturo konstruktīvu risinājumu kompleksā tehnoloģiskā risinājumā konstrukcijas veidošanas metodei un izmantoto elementu un mezglu materiāla izvēlei. konstruktīvsēku sistēmas projektē ar nesošajām sienām no maziem blokiem, ķieģeļiem, dabīgā akmens, keramikas vai betona. Sistēmas iedala saliekamajās un tradicionālajās.
Tradicionāls ēkas modelis
Sistēmas pamatā ir manuāla sienu ieklāšana. Runājot par industriālo būvniecības metodi, jāatzīmē, ka norobežojošo elementu konstrukcija paliek no tradicionālās shēmas. Visas pārējās ēkas daļas, piemēram, griestus, kāpnes, sijas, kolonnas un citas, nozare ir pārņēmusi no saliekamā projekta, kas paaugstina tradicionālo būvniecību augstā nozares līmenī.
Tradicionālās sistēmas priekšrocība ir tā, ka mūra akmeņu mazie izmēri ļauj būvēt dažādu formu un augstumu mājas. Ķieģeļu sienas tiek uzticami ekspluatētas ilgu laiku, tām ir augsts ugunsizturības slieksnis, priekšējais mūris neprasa apmetumu. Trūkumi ietver lielāku darba intensitāti un stiprības raksturlielumu atkarību no ražotāja tehnoloģijas un mūrnieka prasmēm.
Pilnīga sistēma
Pēc šīs shēmas tiek veikti māju projekti, kuru būvniecības pamatā ir liela izmēra saliekamo elementu (paneļu, bloku) uzstādīšana no ķieģeļiem, keramikas, dzelzsbetona. Pilnībā samontēti objekti tiek būvēti pēc sistēmām:
- no lieliem blokiem;
- izmantojot paneļus;
- ar piekarināmiem sienas plāksnēm uz rāmja;
- no lielapjoma blokiem;
- no monolītā betona.
Liels bloksēku sistēma
Šāda veida strukturālās ēku sistēmas tiek izmantotas dzīvojamo ēku celtniecībā līdz 22 stāviem. Lielus horizontālos blokus novieto atbilstoši ķieģeļu mūra veidam ar šuvju apšuvumu. Lielbloku sistēmas priekšrocības ir elementu uzstādīšanas vienkāršība un ātrums, dažādu materiālu izmantošanas iespēja. Ierobežotam izmēru skaitam ir nepieciešami nelieli ieguldījumi, savukārt tiek veidotas dažādas formas.
Paneļu struktūras struktūras
Saskaņā ar šo shēmu, mājas ar augstumu no 14 līdz 30 stāviem tiek projektētas attiecīgi seismiskajos reģionos un parastos apstākļos. Sienu konstrukcija sastāv no atsevišķiem paneļiem, kas uzstādīti viens virs otra, šuves neapstrādājot ar cementa javu. To stabilitāti nodrošina iestrādāto detaļu metināšana, bet ekspluatācijas laikā stiprs saišu un savienojumu savienojums. Sistēmas izmantošana samazina darbaspēka intensitāti līdz 40%, būvniecības izmaksas līdz 7%, samazina ēkas kopējo masu par 20-30%.
Projekta rāmja paneļa risinājums
Ēkas tiek celtas ar nesošo karkasu, kas izgatavots no metāla vai saliekamā betona un ierāmētas ar dažādu materiālu šarnīra paneļiem. Šāda veida ēkas atļauts būvēt līdz 30 stāviem. To galvenokārt izmanto sabiedriskās ēkās, jo dzīvojamo māju celtniecībā tas ekonomisko un tehnisko rādītāju ziņā ir zemāks par paneļiem.
3D bloku konstrukcija
Šī būvniecības metode pieder pie rūpnieciskiem veidiem un ietver telpisku dzelzsbetona elementu uzstādīšanu, kas sver līdz 25 tonnām un satur tilpumuviena istaba (virtuve, istaba, vannas istaba u.c.) Bloki tiek būvēti bez šuvju noformēšanas. Šī metode ļauj samazināt darba intensitāti vēl par 15%, salīdzinot ar paneļu metodi. Lielpaneļu bloku ražošana ir par 15% dārgāka nekā paneļu ražošana. Viņi būvē mazstāvu mājas seismiskajos rajonos un 16 stāvu mājas normālos apstākļos.
Monolītās ēku sistēmas
Tos izmanto daudzstāvu ēkām. Monolītu ēku konstruktīvās sistēmas ietver konstrukcijas, kurās visi nesošie elementi un sastāvdaļas ir izgatavotas, izmantojot dzelzsbetonu. Saliekamās monolītās mājas kombinētās shēmas ietver slodžu savākšanu uz rāmja no saliekamā betona elementiem. Monolītās ēkas tiek projektētas bez karkasa, savukārt saliekamās monolītās ēkas tiek būvētas ar karkasu vai bez tā.
Rūpnieciskās metodes šajā jomā ietver būvniecību, izmantojot betonu veidņos:
- bīdāms;
- regulējams skaļums;
- paneļu panelis liels.
Monolītu ēku celtniecība uz karkasa tiek veikta ar šādām metodēm:
- grīdas pacelšana;
- stāvu izbraukšana.
Monolītā sistēma pēc izturības atbilst saliekamo ēku tipiem un tiek plaši izmantota vietās, kur var aktīvi izmantot vietējos materiālus un nav jāiegulda ražošanas bāzes attīstībā.
