سیستم سازه ای ساختمان ها از عناصر ساختمانی به هم پیوسته تشکیل شده است. همه اجزای عمودی و افقی با هم کار می کنند و پایداری، استحکام و استحکام سازه های ساخته شده را فراهم می کنند. سازه های افقی بارهای خانگی و عملیاتی را بر عهده گرفته و به یک قاب نگهدارنده عمودی منتقل می کنند. عناصر قاب ساختمان با نیروهای باد مقابله می کند، بارهای ناشی از فعالیت های انسانی را درک می کند، وزن اجزای افقی را تحمل می کند و ضربه ها را به پی و پی منتقل می کند.
اعضای یاتاقان افقی
این ساختارها در ساختار با عناصری که در پلان طولانی هستند نشان داده می شوند. سیستم سازه ای ساختمان ها فرض می کند که دال ها، مقاطع یکپارچه، تیرها، میلگردها و خرپاها بسته به بار و ابعاد دهانه مورد نیاز از بتن، فلز، چوب طراحی می شوند.
در ابتدا، در طلوع عصر ساخت و ساز، سقف های افقی بر اساس اصل تیرهای نگهدارنده با عرشه از مواد پوشش ساخته شد. اما طراحی مدرن ساختمان ها و سازه هااز دال‌های کف توخالی، آجدار، U شکل، بتن مسلح استفاده می‌کند که به طور همزمان میلگردهای متقاطع نگهدارنده و ناحیه مناسب برای عملیات را در کار خود ترکیب می‌کنند.
انتقال بار از اعضای افقی
طبق این طرح انجام می شود، زمانی که ضربه به تمام عناصر عمودی یاتاقان منتقل می شود یا به دیوارهای سفت و سخت ساختاری، دیافراگم ها، اتصالات بین قفسه ها یا ستون های انتخاب شده برای این منظور توزیع می شود. برای سازه‌های صنعتی، طرح طراحی یک روش ترکیبی برای انتقال بارها با توزیع نیروهای افقی روی سخت‌کننده‌ها و متناسب بین اجزای عمودی ارائه می‌کند.
دال های کف به عنوان دیافراگم های سفت کننده باربر شناخته می شوند، آنها توزیع افقی بارها و انتقال آنها را به عناصر عمودی ترکیب می کنند. دال های بتنی مسلح به دلیل اتصال صلب با سازه های عمودی، سطح اتاق را تراز می کنند و نیروها را انتقال می دهند.
استفاده از بتن مسلح به این دلیل است که طبق الزامات ایمنی آتش سوزی، دال های ساختمان های بلند باید از مواد غیر قابل اشتعال ساخته شوند. توجیه اقتصادی هزینه تولید پانل های کف این امکان را فراهم می کند که از آنها در مقادیر زیاد در ساختمان ها از هر نوع استفاده شود. اسلب ها در ساختار ساختمان پیش ساخته، یکپارچه یا پیش ساخته-یکپارچه هستند.
تنوع عناصر باربر عمودی
مطابق با نوع عناصر عمودی که نیروها را جمع آوری می کنند، طرح سازه ای ساختمان ها بهچهار نوع اصلی:
- سیستم مسطح فقط شامل دیوارها و سفت کننده ها می شود؛
- قاب و قاب، متشکل از اجزای میله و محصور (دیافراگم و دیوار)؛
- ساقه، متناسب با تمام ارتفاع میله های داخلی ساختمان بخش توخالی حجمی-فضایی؛
- سیستم پوسته با استفاده از محلول های حجمی خارجی به شکل یک پوسته بسته با عناصر نازک.
سیستم های صنعتی ساختمانی و فناوری ساختمان ها
ساختمان های مسکونی ویژگی های نوع شناسی خاص خود را دارند، آنها شامل عناصر باربر عمودی هستند که در صفحه دیوارها قرار دارند. استفاده از ستون ها به عنوان سازه های اصلی در مرحله اولیه توسعه صنعتی، تشخیص چهار طرح طراحی را ممکن کرد:
- با قرارگیری عرضی میله های متقاطع پشتیبانی؛
- با تیرهای یاتاقان طولی؛
- با سیستم متقاطع برای چیدمان عناصر بلند؛
- بدون استفاده از هیچ تیرچه ای در طراحی.
طراحی ساختمانها و سازه‌ها بر اساس روش صنعتی این امکان را فراهم می‌آورد که نه تنها کار طبقات را بیشتر به هم متصل کند، بلکه تعداد انواع عناصر باربر عمودی را نیز گسترش داد. اخیراً، یک راه حل سازنده با استفاده از سفت کننده های نوع بسته استفاده شده است. این المان‌ها معمولاً در قسمت مرکزی ساختمان قرار می‌گیرند، به طوری که می‌توان شفت‌های تهویه، آسانسور و کانال‌های زباله را در آنجا قرار داد. ساختمان های بزرگ نیاز به نصب دارندسفت کننده های متعدد.
طرح سازه ای در قالب پوسته های باربر یک راه حل معماری جوان است. ظاهر آن می تواند از تعداد زیادی منشور، استوانه، اهرام یا سایر اشکال هندسی سه بعدی تقلید کند.
انتخاب راه حل سازنده
طرح ساختمان یک مشخصه استاتیک تعمیم یافته ساختمان است که برای تعیین مصالح تولید و روش ساخت در نظر گرفته نشده است. به عنوان مثال، ساخت و ساز تخت دیوار بدون قاب زمانی که از آجر، چوب، بتن، فوم بتن و بسیاری از مواد مدرن دیگر ساخته شده باشد، به طور همزمان کار می کند.
سیستم ساختاری ترکیبی ساختمانها، گونه ای از راه حل طراحی را برای ترکیب و نوع آرایش عناصر طولی و عرضی اصلی در جهات مختلف توصیف می کند. نوع آن در مرحله طراحی اولیه، با در نظر گرفتن نیازهای عملیاتی فناوری پیشرفته و یک راه حل منطقی برنامه ریزی فضایی انتخاب می شود.
علاوه بر این جنبه ها، هنگام انتخاب طرح طراحی، ماهیت توزیع نیروهای افقی و تعامل آنها با عناصر قاب عمودی را در نظر بگیرید. سیستم های سازه ای ساختمان های صنعتی با در نظر گرفتن تأثیر راه حل معماری و نوع ساختمان تعیین می شوند. انتخاب پروژه تحت تأثیر تعداد طبقات ساختمان و شرایط ساخت و ساز از نظر مهندسی و زمین شناسی است.
کاربرد انواع راهکارهای سازنده در طراحی منازل و ساختمانها
حلول قاب با قاب فضاییاین گزینه در ساخت ساختمان های مقاوم در برابر زلزله و ساختمان های بلند در 9 طبقه و همچنین در سایر ساختمان ها در شرایط عادی استفاده می شود. این سیستم اصلی طراحی ساختمان توسعه یافته است که به ندرت در ساخت و ساز مسکن به دلیل هزینه بالای اقتصادی غیر منطقی استفاده می شود.
نوع راه حل فضایی بدون قاب در ساخت ساختمان های مسکونی استفاده می شود که برای طراحی آسمان خراش های تا 30 طبقه استفاده می شود. سیستم ساختمانی بلوک حجمی ساختمان ها شامل عناصر باربر است که از بلوک های سه بعدی خود نگهدار تشکیل شده است که روی هم قرار گرفته اند. این به‌اصطلاح قطب‌ها به لطف اتصال قوی با یکدیگر با استفاده از عناصر متصل به هم سفت و سخت، به‌هم‌پیوسته کار می‌کنند.
راه حل ساخت قاب-دیافراگم
این سیستم به طرح های ترکیبی با یک قاب ناقص اشاره دارد و بر اساس توزیع توابع تعادل ثابت بین محصولات میله ای و دیواری است. سیستم‌های سازه‌ای ساختمانهای بلند بر اساس اصل انتقال بارهای افقی به دیافراگم‌های دیوار عمودی ساخته شده‌اند، در حالی که نیروهای عمودی وارد شده در قاب بر روی عناصر میله‌ای اعمال می‌شوند. بیشتر ساختمانهای اسکلت پانلی از نوع مسکونی بلند مرتبه با استفاده از این روش در شرایط عادی ساخت‌وساز و در مناطق خطرناک لرزه‌شناسی ساخته می‌شوند.
راه حل فضایی قاب بلوک
بر اساس کار مشترک بلوک ها وعناصر قاب و سازه های حجمی به عنوان عناصر باربر یا لولایی عمل می کنند. با کمک بلوک های بتنی مسلح، فضای شبکه قاب نگهدارنده را پر می کنند. عناصر بارگذاری شده یکی روی دیگری بر روی سکوهای افقی قاب نصب می شوند که از طریق 3-5 طبقه چیده شده اند. چنین سیستمی خود را در ساختمان های بالای 12 طبقه ثابت کرده است.
نیازهای معماری و اقتصادی، طرح چارچوب را هنگام انتخاب یک پروژه تعیین می کند. عناصر با طول بلند طوری طراحی شده اند که به راه حل برنامه ریزی تجاوز نکنند، در حالی که میلگردهای سقفی در ساختمان های مسکونی از سطح بیرون نمی زند. آرایش عرضی پرلین ها برای ساختمان های بلند با ساختار سلولی منظم در پلان (هتل ها، خوابگاه ها) معمول است، در حالی که پله میله های متقاطع یاتاقان با دیوارها و پارتیشن ها متناوب است. آرایش طولی تیرهای بارگذاری شده دراز در پروژه‌های ساختمانهای مسکونی آپارتمانی استفاده می‌شود.
قاب بدون تیر در ساخت ساختمان های مسکونی استفاده می شود، در صورتی که استفاده از سازه های پیش ساخته بتن آرمه به دلیل عدم وجود انجمن های صنعتی بزرگ در منطقه غیر عملی باشد. سیستم بیملس با قابلیت اطمینان کم و هزینه بالا مشخص می شود؛ این سیستم در ساخت سازه های فله ای پیش ساخته یکپارچه و ترکیبی با استفاده از روش بالا بردن کف و قالب های کشویی استفاده می شود.
سیستم های ساختمانی
این مفهوم یک راه حل سازنده را در یک راه حل پیچیده تکنولوژیکی برای روش ساخت یک سازه و انتخاب ماده برای عناصر و گره های مورد استفاده مشخص می کند. سازندهسیستم های ساختمانی با دیوارهای باربر ساخته شده از بلوک های کوچک، آجر، سنگ طبیعی، سرامیک یا بتن طراحی می شوند. سیستم ها به دو دسته پیش ساخته و سنتی تقسیم می شوند.
الگوی ساختمان سنتی
این سیستم بر اساس چیدمان دستی دیوارها است. در مورد روش صنعتی ساخت، لازم به ذکر است که ساخت عناصر محصور از طرح سنتی باقی مانده است. تمام بخش‌های دیگر ساختمان، مانند سقف‌ها، پله‌ها، تیرها، ستون‌ها و سایر بخش‌ها، توسط صنعت از پروژه پیش‌ساخته گرفته شده است که ساخت و ساز سنتی را به سطح بالایی از صنعت ارتقا می‌دهد.
مزیت سیستم سنتی این است که ابعاد کوچک سنگ های دیوار امکان ساخت خانه هایی با اشکال و ارتفاع های مختلف را فراهم می کند. دیوارهای آجری برای مدت طولانی به طور قابل اعتماد کار می کنند، آستانه مقاومت بالایی در برابر آتش دارند، سنگ تراشی جلویی نیازی به گچ کاری ندارد. از معایب آن می توان به شدت کار بیشتر و وابستگی ویژگی های استحکام به تکنولوژی سازنده و مهارت آجرکار اشاره کرد.
سیستم کامل
بر اساس این طرح، پروژه های خانه هایی انجام می شود که ساخت آنها بر اساس نصب عناصر پیش ساخته بزرگ (پانل، بلوک) از آجر، سرامیک، بتن مسلح است. اشیاء کاملاً مونتاژ شده بر اساس سیستم هایی ساخته می شوند:
- از بلوک های بزرگ؛
- استفاده از پانل ها;
- با صفحات دیواری آویزان روی قاب؛
- از بلوک های حجیم؛
- از بتن یکپارچه.
بلاک بزرگسیستم ساختمان
این نوع سیستم های ساختمانی در ساخت ساختمان های مسکونی تا ارتفاع ۲۲ طبقه استفاده می شود. بلوک های افقی بزرگ با توجه به نوع آجرکاری با پانسمان درز قرار می گیرند. از مزایای سیستم بلوک بزرگ می توان به سادگی و سرعت نصب المان ها، قابلیت استفاده از مواد مختلف اشاره کرد. تعداد محدودی از اندازه ها نیاز به سرمایه گذاری اندک دارد، در حالی که اشکال مختلفی ساخته می شود.
ساختارهای ساختار پانل
بر اساس این طرح خانه هایی با ارتفاع 14 تا 30 طبقه به ترتیب در مناطق لرزه خیز و در شرایط عادی طراحی می شوند. سازه دیوار از پانل های مجزا تشکیل شده است که بدون پانسمان درزها با ملات سیمان یکی روی دیگری نصب شده است. پایداری آنها با جوش قطعات تعبیه شده و در حین کار با اتصال قوی پیوندها و اتصالات تضمین می شود. استفاده از سیستم شدت کار را تا 40٪، هزینه ساخت و ساز را تا 7٪ کاهش می دهد، جرم کل ساختمان را 20-30٪ کاهش می دهد.
راه حل قاب پانل پروژه
ساختمان ها با یک قاب باربر ساخته شده از فلز یا بتن پیش ساخته و قاب با پانل های لولایی از مواد مختلف ساخته می شوند. ساخت ساختمان هایی از این نوع تا 30 طبقه مجاز است. عمدتاً در ساختمانهای عمومی استفاده می‌شود، زیرا در ساخت و ساز مسکن از نظر شاخص‌های اقتصادی و فنی از پانل پایین‌تر است.
ساخت بلوک سه بعدی
این روش ساخت متعلق به انواع صنعتی است و شامل نصب المان های فضایی بتن مسلح تا وزن 25 تن با حجم می باشد.یک اتاق (آشپزخانه، اتاق، حمام، و غیره) بلوک ها بدون پانسمان درز ساخته شده اند. این روش امکان کاهش شدت کار را تا 15 درصد دیگر در مقایسه با روش پانل فراهم می کند. تولید بلوک های پانل بزرگ 15 درصد گران تر از پانل ها است. آنها خانه های کم ارتفاع در مناطق لرزه خیز و خانه های 16 طبقه در شرایط عادی می سازند.
سیستم های ساختمانی یکپارچه
برای ساختمان های بلند استفاده می شود. سیستم‌های سازه‌ای ساختمانهای یکپارچه شامل سازه‌هایی است که در آنها کلیه عناصر و اجزای باربر با استفاده از بتن مسلح ساخته می‌شوند. طرح های ترکیبی یک خانه یکپارچه پیش ساخته شامل جمع آوری بارهای روی قاب از عناصر بتنی پیش ساخته است. ساختمان های یکپارچه بدون قاب طراحی می شوند، در حالی که ساختمان های یکپارچه پیش ساخته با یا بدون قاب ساخته می شوند.
روش های صنعتی در این زمینه شامل ساخت و ساز با استفاده از بتن در قالب می باشد:
- sliding;
- قابل تنظیم صدا؛
- panelboard بزرگ.
برپایی ساختمانهای یکپارچه روی قاب به روشهای زیر انجام می شود:
- بلند کردن کف؛
- خروج طبقات.
سیستم یکپارچه از نظر استحکام با انواع ساختمان های پیش ساخته مطابقت دارد و به طور گسترده در مناطقی استفاده می شود که می توان از مصالح محلی به طور فعال استفاده کرد و هیچ سرمایه گذاری در توسعه پایه تولید وجود ندارد.
