Konu: Binaların yapısal şemaları

7. Yapısal şemalar sivil binalar. Birincil gereksinimler. Çerçeve ve çerçevesiz binalar.

Binanın yapısal şeması temel gereksinimleri karşılamalıdır: operasyonel ve teknik, estetik, sıhhi ve mühendislik, yapısal elemanlar Bir konut veya kamu binası oluşturan.

Amaçlarına göre 2 ana gruba ayrılırlar:

1. Taşıyıcılar

Birlikte ele alındığında, binanın taşıyıcı çerçevesi olarak adlandırılan geniş bir sistem oluştururlar. Bu yapılar, yükü binadaki insan, ekipman, kar ve rüzgar kütlesinden ve ayrıca binanın üzerlerine oturan diğer bölümlerinden alır.

Taşıyıcı yapılar arasında temeller, duvarlar, kolonlar veya sütunlar veya kirişler, lentolar vb. şeklinde bireysel destekler bulunur.

2. Eskrim

Binaların kapalı yapısı ve bireysel binaları, dış çevreden veya bazı binaları diğerlerinden korur.

Bunlar arasında dış ve iç duvarlar, tavanlar, kaplamalar, bölmeler, pencereler, kapılar, kapılar, ...

Çevreleyen yapılar, anti-atmosferik ve diğer fiziksel ve kimyasal etkilere karşı dayanıklı, ayrıca güvenilir ısı ve ses yalıtım özelliklerine sahip olmalıdır.

Yatay yapılar, düşey ve yatay yükleri alır ve aktarır. farklı şekiller dikey olarak destekleyen yapılar (raflar, çerçeveler, duvarlar, hacimsel bloklar)

Bu tür yapıların türlerine bağlı olarak, binanın çerçeve, çerçevesiz ve kabuk yapısal sistemi en sık kullanılır. Bir veya başka bir yapısal sistemin seçimi, binanın kat sayısına, mekan planlama yapısına, tarih tabanının varlığına bağlıdır. endüstriler. Genellikle açık İlk aşama Tasarımlar, dikey olarak destekleyici yapıların uzayda karşılıklı yerleştirme ilkesiyle yönlendirilen binanın yapısal sistemini kabul eder. Örnek: Bir binanın gövdesi boyunca taşıyıcı duvarlar yerleştirilebilir.

İşin doğası gereği, çerçeve binalar:

• İletişim

  eşit derecede bağlı

  Çerçeve vb.

Çerçevede, raflar ve çapraz çubuklar sert düğümlerle birbirine bağlanır (gömülü parçaların elektrik kaynağı). Rijit olmayan düğümlere sahip bir kafes çerçevesinde, yatay yüklerin algılanması için ek bağlantılar gereklidir.

Birleştirilmiş eşit bağlı çerçevelerde, çerçeveler bir yönde ve diğer yönde kullanılır.

Çerçevesiz binalar, kural olarak, büyük betonarme panellerden inşa edilir.Büyük panel binaların yapısal şeması genellikle çaprazdır, yani. hem boyuna hem de enine duvarlar taşıyıcıdır ve döşeme plakaları ofis boyunca bunlar tarafından desteklenir.

Enine yük taşıyan duvarlarda, yüklü boylamasına duvarlar yalnızca ısıya karşı korumalıdır ve kendinden destekli veya perdeli olabilir.

Perde duvarlar doğrudan döşeme üzerinde desteklenebilir veya kolonlara sabitlenebilir.

Enine taşıyıcı duvarlara sahip çerçevesiz panel binalar, 2.40 m ve 4.20 m'lik bir adımdır ve 4.80 ve 7.20 m'lik büyük bir adımdır.

Karışık, aynı anda hem küçük hem de büyük bir adımdır.

Büyük bir adımın varlığı, planlamada daha fazla fırsat anlamına gelir.

Bu adımda 2 bitişik oda, mutfak, 2 yatak odası, ...

Hem kaba hem de kaba adımın avantajları, karışık adım sistemi tarafından sağlanır.

En ekonomik olanları, düğümleri veya küçük basamakları olan 15 kat yüksekliğe kadar büyük binalardır.

yapısal şema uzaydaki ana destek yapılarının kompozisyonuna ve konumuna dayanan bir yapının yapısal tipinin yapısal sisteminin bir çeşididir - uzunlamasına, enine vb., ayrıca istatistiksel çalışmanın doğası gereği (ana yapının bağlantı türü). yapıları birbirine). Binaların yapısal şemalarının sınıflandırılması, Şek. 3.9.

Pirinç. 3.10 Binaların duvar yapısal şemaları: 1 - çapraz duvar; ІІ ve III - çapraz duvar; IV ve V - boyuna duvar; A - taşıyıcı veya kendinden destekli uzunlamasına dış duvarlara sahip seçenekler; B - taşıyıcılarla aynı; a - duvar planı; b - kat planı.

duvar ile yapıcı tip binalar 5 yapısal şema kullanır (Şekil 3.9.).

Çapraz duvar şeması(Şekil 3.10.I) küçük bina boyutları (20 m 2'ye kadar) ile karakterize edilir, esas olarak katı olan çok katlı panel konut binaları için kullanılır. betonarme döşemeler kontur boyunca desteklenen levhalar.

ile şemalar karışık hatveli enine taşıyıcı duvarlar(büyük (4,8 m'den fazla), küçük (4,5 m'den az) ile dönüşümlü) ve büyük bir adım (Şekil 3.10.III ve III), konut binalarının yerleşimi için daha çeşitli bir çözüme izin verir, yerleşik olmayan - Birinci katlardaki konut binaları, okullar ve çocuk bakım tesisleri için tatmin edici planlama çözümleri sunar.

Boyuna duvar şeması(Şekil 3.10.IV) geleneksel olarak taş ve büyük blok yapılara sahip çeşitli katlı sivil binaların tasarımında kullanılır. Binalarda planlama kararlarında özgürlük sağlar.

ile şema boyuna dış yük taşıyıcı duvarlar(Şekil 3.10.V) 9-10 katlı konutlarda kullanılmaktadır. Bina ömrü boyunca maksimum planlama özgürlüğü ve planlama çözümlerinin çoklu dönüşümünü sağlar.

İÇİNDE çerçeve Binalarda, enine ve boyuna yönlerde birbirine bağlanan yatay ve dikey elemanlar çerçeve adı verilen yapıları oluşturur. Çerçevedeki elemanların bağlantısı eklemli ve sert olabilir. Bir kirişin ve bir rafın menteşeli bir bağlantısı ile, kirişte ortaya çıkan eğilme kuvvetleri, dönebildiği için rafa iletilmez (Şekil 3.1, e). Kirişin rafa rijit bağlantısı, sadece sıkıştırma değil, aynı zamanda eğilme kuvvetleri ve kesme kuvvetlerinin rafa aktarılmasını sağlar (Şekil 3.1, g). Çerçeveler tek katmanlı veya çok katmanlı, tek aralıklı ve çok aralıklı olabilir.

Bu nedenle, düz sistemlerin sağlamlığını sağlamanın iki yolu vardır - çerçeve ve tarafından irtibat şemalar. Bunları binanın her iki yönündeki taşıyıcı çerçeve elemanlarının düzeninde birleştirerek, binanın mekansal yapısal şemaları için üç seçenek elde etmek mümkündür: çerçeve, çerçeve-bağ ve bağ. Üçüncü yönde - yatay - örtüşmeler genellikle sert diyaframlar olarak kabul edilir. Tüm bu seçenekler, bir çerçeve taşıyıcı ada tasarımında bulunur (Şekil 3.11.).

Pirinç. 3.11. Çerçevelerin yapısal şemaları: a - çerçeve; b - çerçeve bağlantısı; bağ içinde; 1 - sütun; 2 - enine çubuk; 3 - sabit disk çakışması; 4 - sertlik diyaframı.

Çerçeveşema, karşılıklı olarak iki dik (veya farklı bir açıda) yönde yerleştirilmiş düz çerçeveler (bir ve çok açıklıklı; bir ve çok katlı) sistemidir - sert düğümlerle birbirine bağlanan bir raflar ve çapraz çubuklar sistemi herhangi bir yönde konjugasyon.

çerçeve-bağşema, zeminler arası zemin elemanları ile diğer yönde eksensel olarak bağlanan bir düz çerçeve sistemi şeklinde çözülür. Bu doğrultuda rijitliği sağlamak için rijitliğin kafes bağları veya duvarları (diyaframlar) yerleştirilir. Bina boyunca düz çerçeveler kurmak daha uygundur.

Svyazovaya binanın çerçevesini çözme şeması, uygulanması en basit olanıdır. Kolonlar arasına yerleştirilen kafes destekleri veya takviye diyaframları, 24 ... 30 m sonra, ancak hem boyuna hem de enine yönlerde 48 m'yi geçmemek üzere kurulur; genellikle bu yerler merdiven boşluklarının duvarlarıyla örtüşür.

Çerçeve şeması nispeten nadiren kullanılır. Düğümlerin sağlamlığını, artan çelik tüketimini vb. sağlamak için inşaat işlerinin emek yoğunluğu. sismik bölgelerde, duvarların, bölmelerin ve diğer engellerin vb. montajına büyük bir mesafe (48-54 m) izin verilmeyen binalarda kullanımlarını sınırlandırın. Daha sıklıkla, özellikle endüstriyel binalarda, bir çerçeve bağlantı şeması kullanılır.

Bağlantı şeması, yaygın kullanımını inşaat işlerinin daha basit olması, daha düşük işçilik ve malzeme maliyetleri vb.

Bir duvar destek çerçevesi ve eksik bir çerçeveye sahip çeşitli çerçeve sistemleri ile, genellikle bir bağlantı şeması kullanılır; harici iken veya iç duvarlar diyafram veya sertlik çekirdeklerinin işlevlerini yerine getirir, yani. ek duvar gerekmez.

İÇİNDE çerçeve binalar, yapısal şemanın ikinci tanımlayıcı özelliği, traverslerin konumudur. 4 tasarım şeması vardır enine, boyuna veya çapraz traversler ve kirişsiz(Şekil 3.12.).

Pirinç. 3.12. Çerçeve binaların yapısal şemaları: a - boyuna çapraz çubuklarla; b - enine çapraz çubuklarla; c - çapraz çubuk düzenlemesi ile; g - çerçevesiz

Çerçevenin yapısal şemasını seçerken, ekonomik ve mimari gereksinimler dikkate alınır: çerçevenin elemanları planlama çözümünü bağlamamalıdır; çerçeve traversleri oturma odalarında vb. tavan yüzeyini geçmemelidir. Bu bağlamda, düzenli bir planlama yapısına (pansiyonlar, oteller) sahip çok katlı binalarda, enine bölümlerin adımını destekleyici yapıların adımıyla birleştiren enine çapraz çubuk düzenine sahip bir çerçeve kullanılır.

Boyuna vasistaslı bir çerçeve kullanılır Konut inşaatları apartman tipi ve kütlesi kamu binalarıörneğin okul binalarında karmaşık planlama yapısı.

Kirişsiz (kirişsiz) çerçeve esas olarak çok katlı endüstriyel binalarda, daha az sıklıkla kamu ve konut binalarında, prefabrikte uygun bir üretim tabanının olmaması nedeniyle kullanılır. Konut inşaası ve böyle bir planın nispeten düşük verimliliği. Aynı zamanda, traverslerin olmaması nedeniyle, bu şema mimari ve planlama açısından çerçeve olanlar arasında en uygun olanıdır. Kirişsiz bir çerçevenin avantajı, konut ve kamu binalarında, prefabrik monolitik yapılarda yöntem kullanılarak dikildiklerinde kullanılır.

Rijit yapısal sistemli binalara genellikle enine duvarlara sahip çok katlı endüstriyel ve sivil binaları içerir. Bu binalarda, uzunlamasına duvarlar tarafından algılanan rüzgar ve diğer yatay yükler, onlardan katlara ve ikincisinden enine yönde (düzlemlerinde) yüksek sertliğe sahip enine duvarlara aktarılır. Ve enine duvarlardan gelen kuvvetler temellerden zemine iletilir.

Katların yatay düzleminde hareketsizliğin sağlandığı enine duvarlar - l pre - diyaframlar arasındaki sınırlayıcı mesafeler tabloda verilmiştir. 1 (betonarme zeminler için enine duvarlar arasındaki mesafeler 24 ila 54 m arasında alınmıştır).

Elastik yapıya sahip binalara doğru esas olarak, katı yatay bağların yokluğunda, enine kararlı yapıların daha önce l'yi aşan mesafelerde bulunduğu tek katlı endüstriyel binalar. Bu durumda, binanın stabilitesi, kendi ağırlıkları ve zemine gömülmeleri nedeniyle boyuna duvarların ve sütunların yanal stabilitesi ve ayrıca kaplamanın sertliği nedeniyle yaratılır.

yapısal şema
doğal karşılıklı düzenleme ve
yatay rulman bağlantısı ve
dikey yapılar tek
mekansal sistem sağlayan
gücü, sağlamlığı ve kararlılığı

Konut binalarının yapısal sistemleri, dikey taşıyıcı yapıların tipine göre sınıflandırılır.

Birleşik yapısal sistemler

Çok katlı binaların yapısal şemaları

1. İskelet şeması

Tel kafes şemaları

Tel kafes çerçeve şeması

Tel kafes çerçeve-bağ şeması

Tel Kafes Bağlantı Şeması

Tel kafes şemaları

Çok katlı binaların yapısal şemaları

2. Duvar (diyafram) sistemi

Çok katlı binaların yapısal şemaları

Kabuk sistemi

Çok katlı binaların yapısal şemaları

varil sistemi

varil sistemi

Hacim blok binalar

Hacim blok binaların unsurları

Panel blok bina