Das Tragwerk von Gebäuden besteht aus miteinander verbundenen Bauelementen. Alle vertikalen und horizontalen Komponenten arbeiten zusammen und sorgen für Stabilität, Steifigkeit und Festigkeit der errichteten Strukturen. Horizontale Konstruktionen nehmen Haush alts- und Betriebslasten auf und übertragen sie auf ein vertikales Tragwerk. Die Elemente des Gebäuderahmens wirken Windkräften entgegen, nehmen die Belastungen durch menschliche Aktivitäten auf, tragen das Gewicht der horizontalen Komponenten und übertragen die Stöße auf Fundament und Fundament.
Horizontale Lagerglieder
Diese Strukturen werden in der Struktur durch lange geplante Elemente repräsentiert. Das statische System von Gebäuden geht davon aus, dass Platten, monolithische Abschnitte, Balken, Querbalken und Binder aus Beton, Metall, Holz konstruiert werden, abhängig von den erforderlichen Last- und Spannweitenabmessungen.
Anfangs, zu Beginn der Bauzeit, wurden horizontale Decken nach dem Prinzip der Tragbalken mit Belägen aus dem Deckmaterial gebaut. Aber modernes Design von Gebäuden und Strukturenverwendet hohle, gerippte, U-förmige, Trogbodenplatten aus Stahlbeton, die in ihrer Arbeit gleichzeitig die tragenden Querstäbe und die für den Betrieb geeignete Fläche vereinen.
Lastübertragung von horizontalen Stäben
Es wird gemäß dem Schema durchgeführt, wenn die Einwirkung auf alle tragenden vertikalen Elemente übertragen oder auf zu diesem Zweck ausgewählte starre Wände, Trennwände, Verbindungen zwischen Gestellen oder Säulen verteilt wird. Für Industriebauten sieht das Bemessungsschema eine kombinierte Methode zur Übertragung von Lasten mit der Verteilung der horizontalen Kräfte auf die Steifen und proportional zwischen den vertikalen Komponenten vor.
Deckenplatten werden als tragende aussteifende Scheiben bezeichnet, sie vereinen die horizontale Lastverteilung und deren Übertragung auf vertikale Elemente. Stahlbetonplatten nivellieren die Fläche im Raum und übertragen Kräfte, aufgrund der starren Verbindung mit vertikalen Strukturen.
Die Verwendung von Stahlbeton ist darauf zurückzuführen, dass Decken von Hochhäusern laut Brandschutzanforderungen aus nicht brennbarem Material bestehen müssen. Die wirtschaftliche Rechtfertigung der Kosten für die Herstellung von Bodenplatten machte es möglich, sie in großen Mengen in Gebäuden aller Art zu verwenden. Decken in der Gebäudestruktur sind vorgefertigt, monolithisch oder vorgefertigt-monolithisch.
Verschiedene vertikale Tragelemente
Entsprechend der Art der vertikalen Elemente, die Kräfte sammeln, wird das Tragwerksschema von Gebäuden unterteiltvier Haupttypen:
- Flächensystem enthält nur Wände und Steifen;
- Rahmen und Rahmen, bestehend aus Stab und umschließenden (Membran und Wand) Bauteilen;
- Stiel, der die gesamte Höhe des Gebäudes aufnimmt Innenstäbe aus volumenräumlichem Hohlprofil;
- Schalensystem mit externen volumetrischen Lösungen in Form einer geschlossenen Schale mit dünnen Elementen.
Industrielle konstruktive und technologische Gebäudesysteme
Wohngebäude haben ihre eigenen typologischen Merkmale, sie beinh alten vertikale tragende Elemente, die sich in der Ebene der Wände befinden. Die Verwendung von Stützen als Haupttragwerke bereits in der Anfangsphase der industriellen Entwicklung ermöglichte die Unterscheidung von vier Gest altungsschemata:
- mit quer angeordneten Stützstreben;
- mit Längstragbalken;
- mit Kreuzsystem zum Anordnen langer Elemente;
- ohne Verwendung von Trägern in der Konstruktion.
Das Entwerfen von Gebäuden und Bauwerken nach der industriellen Methode ermöglichte es nicht nur, die Arbeit der Böden stärker miteinander zu verbinden, sondern auch die Anzahl der Arten von vertikalen tragenden Elementen zu erweitern. In jüngerer Zeit wurde eine konstruktive Lösung unter Verwendung von Versteifungen vom geschlossenen Typ verwendet. Diese Elemente befinden sich normalerweise im zentralen Teil des Gebäudes, so dass es bequem ist, dort Lüftungsschächte, Aufzüge und Müllschlucker zu platzieren. Große Gebäude müssen installiert werdenmehrere Versteifungen.
Das Tragwerksschema in Form von tragenden Schalen ist eine junge architektonische Lösung. Sein Aussehen kann eine Fülle von Prismen, Zylindern, Pyramiden oder anderen dreidimensionalen geometrischen Formen imitieren.
Eine konstruktive Lösung wählen
Das Gebäudeschema ist ein verallgemeinertes statisches Merkmal des Gebäudes, das nicht dazu bestimmt ist, das Material der Herstellung und die Bauweise zu bestimmen. Zum Beispiel funktioniert eine rahmenlose Wandflachkonstruktion gleichzeitig effektiv, wenn sie aus Ziegeln, Holz, Beton, Schaumbeton und vielen anderen modernen Materialien besteht.
Das kombinierte statische System von Gebäuden beschreibt eine Variante der Entwurfslösung für die Zusammensetzung und Art der Anordnung der Hauptlängs- und Querelemente in verschiedenen Richtungen. Sein Typ wird in der ersten Entwurfsphase unter Berücksichtigung der fortschrittlichen technologischen Betriebsanforderungen und einer rationellen Raumplanungslösung ausgewählt.
Berücksichtigen Sie zusätzlich zu diesen Aspekten bei der Auswahl eines Konstruktionsschemas die Art der Verteilung horizontaler Kräfte und deren Wechselwirkung mit vertikalen Rahmenelementen. Tragsysteme von Industriebauten werden unter Berücksichtigung des Einflusses der architektonischen Lösung und des Gebäudetyps bestimmt. Die Wahl des Projekts wird von der Anzahl der Stockwerke des Gebäudes und den bautechnischen und geologischen Gegebenheiten beeinflusst.
Anwendung verschiedener konstruktiver Lösungen bei der Gest altung von Häusern und Gebäuden
Rahmenlösung mit Rahmen räumlichDiese Option wird beim Bau von erdbebensicheren Gebäuden und Hochhäusern über neun Stockwerke sowie bei anderen Gebäuden unter normalen Bedingungen verwendet. Dies ist das am häufigsten entwickelte Gebäudeplanungssystem, das im Wohnungsbau aufgrund unangemessener wirtschaftlicher Kosten selten verwendet wird.
Die rahmenlose Art der räumlichen Lösung wird beim Bau von Wohngebäuden verwendet, um Wolkenkratzer mit bis zu 30 Stockwerken zu entwerfen. Das konstruktive Bausystem Volumen-Block besteht aus tragenden Elementen, die aus übereinander angeordneten dreidimensionalen selbsttragenden Blöcken bestehen. Die sogenannten Pole arbeiten zusammen, dank einer starken Verbindung untereinander mit starren oder flexiblen Verbindungselementen.
Rahmenmembran-Konstruktionslösung
Das System bezieht sich auf kombinierte Schemata mit unvollständigem Rahmen und basiert auf der Verteilung stationärer Gleichgewichtsfunktionen zwischen Stab- und Wandlagerprodukten. Tragwerkssysteme von Hochhäusern sind nach dem Prinzip aufgebaut, horizontale Lasten auf vertikale Wandscheiben zu übertragen, während im Rahmen auftretende vertikale Kräfte auf die Stabelemente wirken. Unter normalen Baubedingungen und in erdbebengefährdeten Gebieten werden die meisten Wohnhochhäuser in Plattenbauweise nach dieser Methode errichtet.
Frame-Block räumliche Lösung
Basierend auf der gemeinsamen Arbeit von Blöcken undRahmenelemente und volumetrische Strukturen wirken als tragende oder schwenkbare Elemente. Mit Hilfe von Stahlbetonsteinen füllen sie den Raum im Tragrahmengitter aus. Beladene Elemente werden übereinander auf horizontalen Plattformen des Rahmens installiert, die über 3-5 Stockwerke angeordnet sind. Ein solches System hat sich in Gebäuden über 12 Stockwerken bewährt.
Architektonische und wirtschaftliche Anforderungen bestimmen das Rahmenkonzept bei der Projektauswahl. Lange Elemente sind so gest altet, dass sie die planerische Lösung nicht beeinträchtigen, während die Deckentraversen im Wohnbau nicht aus der Fläche herausragen. Die Queranordnung der Pfetten ist typisch für Hochhäuser mit regelmäßiger Zellstruktur im Grundriss (Hotels, Herbergen), während sich die Stufen der tragenden Querriegel mit Wänden und Trennwänden abwechseln. Die Längsanordnung von langen belasteten Trägern wird in Wohnungsbauprojekten verwendet.
Der trägerlose Rahmen wird beim Bau von Wohngebäuden verwendet, wenn die Verwendung von vorgefertigten Stahlbetonkonstruktionen aufgrund des Fehlens großer Industrieverbände in der Region nicht praktikabel ist. Das trägerlose System zeichnet sich durch geringe Zuverlässigkeit und hohe Kosten aus und wird beim Bau von monolithischen und kombinierten vorgefertigten Massenkonstruktionen mit der Methode des Anhebens von Böden und Gleitschalungen verwendet.
Gebäudesysteme
Dieses Konzept kennzeichnet eine konstruktive Lösung in einer komplexen technologischen Lösung für die Methode zum Bau einer Struktur und die Wahl des Materials für die verwendeten Elemente und Knoten. konstruktivBausysteme werden mit tragenden Wänden aus kleinen Blöcken, Ziegeln, Naturstein, Keramik oder Beton ausgeführt. Systeme werden in vorgefertigte und traditionelle unterteilt.
Traditionelles Baumuster
Das System basiert auf der manuellen Wandverlegung. In Bezug auf die industrielle Bauweise ist zu beachten, dass die Konstruktion von Umschließungselementen vom traditionellen Schema abweicht. Alle anderen Gebäudeteile wie Decken, Treppen, Träger, Säulen und andere werden von der Industrie aus dem Fertigteilprojekt übernommen, was den traditionellen Bau auf ein hohes Niveau der Industrie hebt.
Der Vorteil des traditionellen Systems besteht darin, dass die geringen Abmessungen der Mauersteine es ermöglichen, Häuser in verschiedenen Formen und Höhen zu bauen. Ziegelwände werden lange zuverlässig betrieben, haben eine hohe Feuerwiderstandsschwelle, das Frontmauerwerk muss nicht verputzt werden. Zu den Nachteilen gehören eine höhere Arbeitsintensität und die Abhängigkeit der Festigkeitseigenschaften von der Technologie des Herstellers und dem Können des Maurers.
Komplettsystem
Nach diesem Schema werden Projekte von Häusern durchgeführt, deren Bau auf der Installation großer vorgefertigter Elemente (Platten, Blöcke) aus Ziegeln, Keramik und Stahlbeton basiert. Fertig montierte Objekte werden nach folgenden Systemen gebaut:
- aus großen Blöcken;
- panels verwenden;
- mit hängenden Wandplatten am Rahmen;
- aus Bulk-Blöcken;
- aus monolithischem Beton.
Großer BlockBausystem
Diese Arten von strukturellen Bausystemen werden beim Bau von Wohngebäuden mit einer Höhe von bis zu 22 Stockwerken verwendet. Große horizontale Blöcke werden entsprechend der Art des Mauerwerks mit Nahtzurichtung platziert. Die Vorteile eines Großblocksystems sind die einfache und schnelle Installation von Elementen sowie die Möglichkeit, verschiedene Materialien zu verwenden. Eine begrenzte Anzahl von Größen erfordert eine kleine Investition, während eine Vielzahl von Formen gebaut werden kann.
Panel Struktur Strukturen
Nach diesem Schema werden Häuser mit einer Höhe von 14 bis 30 Stockwerken jeweils in Erdbebengebieten und unter normalen Bedingungen entworfen. Die Wandkonstruktion besteht aus separaten Platten, die übereinander montiert werden, ohne die Fugen mit Zementmörtel zu verkleiden. Ihre Stabilität wird durch das Verschweißen von eingebetteten Teilen und während des Betriebs durch eine feste Verbindung von Verbindungen und Verbindungen gewährleistet. Die Verwendung des Systems reduziert die Arbeitsintensität um bis zu 40%, die Baukosten um bis zu 7% und reduziert die Gesamtmasse des Gebäudes um 20-30%.
Frame-Panel-Lösung des Projekts
Gebäude werden mit einem tragenden Rahmen aus Metall oder Betonfertigteilen errichtet und mit Scharnierplatten aus verschiedenen Materialien eingefasst. Es ist erlaubt, Gebäude dieser Art mit bis zu 30 Stockwerken zu bauen. Es wird hauptsächlich in öffentlichen Gebäuden verwendet, da es im Wohnungsbau dem Paneel in Bezug auf wirtschaftliche und technische Indikatoren unterlegen ist.
3D-Bausteine
Diese Bauweise gehört zu den industriellen Typen und besteht in der Installation von räumlichen Elementen aus Stahlbeton mit einem Gewicht von bis zu 25 Tonnen und einem Volumenein Raum (Küche, Zimmer, Bad usw.) Die Blöcke werden gebaut, ohne die Nähte zu verkleiden. Mit dieser Methode lässt sich die Arbeitsintensität im Vergleich zur Plattenmethode um weitere 15 % reduzieren. Die Produktion von großformatigen Blöcken ist 15 % teurer als Platten. Sie bauen niedrige Häuser in erdbebengefährdeten Gebieten und 16-stöckige Häuser unter normalen Bedingungen.
Monolithische Gebäudesysteme
Sie werden für Hochhäuser verwendet. Tragsysteme monolithischer Gebäude umfassen Konstruktionen, bei denen alle tragenden Elemente und Komponenten aus Stahlbeton bestehen. Kombinierte Schemata eines vorgefertigten monolithischen Hauses beinh alten die Sammlung von Lasten auf dem Rahmen aus Betonfertigteilen. Monolithische Gebäude werden ohne Rahmen entworfen, während vorgefertigte monolithische Gebäude mit oder ohne Rahmen gebaut werden.
Industrielle Methoden in diesem Bereich umfassen das Bauen mit Beton in Schalungen:
- gleiten;
- Lautstärke einstellbar;
- Tafel groß.
Die Errichtung monolithischer Gebäude auf dem Rahmen erfolgt nach folgenden Methoden:
- Bodenlift;
- Etagenabgang.
Das monolithische System entspricht in seiner Stärke den vorgefertigten Gebäudetypen und wird häufig in Bereichen eingesetzt, in denen lokale Materialien aktiv genutzt werden können und keine Investitionen in die Entwicklung der Produktionsbasis erforderlich sind.
