يتكون النظام الإنشائي للمباني من عناصر بناء مترابطة. تعمل جميع المكونات الرأسية والأفقية معًا وتوفر الاستقرار والصلابة والقوة للهياكل المقامة. تتحمل الهياكل الأفقية الأحمال المنزلية والتشغيلية وتحويلها إلى إطار دعم رأسي. تعمل عناصر إطار المبنى على مواجهة قوى الرياح ، وإدراك الأحمال من النشاط البشري ، وتحمل وزن المكونات الأفقية ونقل التأثيرات إلى الأساس والأساس.
أعضاء محمل أفقي
يتم تمثيل هذه الهياكل في الهيكل بعناصر طويلة في المخطط. يفترض النظام الإنشائي للمباني أن الألواح والمقاطع المتجانسة والعوارض والقضبان المتقاطعة والدعامات مصممة من الخرسانة والمعدن والخشب ، اعتمادًا على أبعاد الحمل والامتداد المطلوبة.
في البداية ، في فجر عصر البناء ، تم بناء الأسقف الأفقية على مبدأ عوارض الدعم مع التزيين من مادة التغطية. لكن التصميم الحديث للمباني والهياكلتستخدم ألواح أرضية مجوفة من الخرسانة المسلحة ، مضلعة ، على شكل حرف U ، والتي تجمع في وقت واحد في عملهم القضبان العرضية الداعمة والمنطقة المناسبة للتشغيل.
نقل الأحمال من الأعضاء الأفقية
يتم تنفيذه وفقًا للمخطط ، عندما يتم نقل التأثير إلى جميع العناصر الرأسية الحاملة أو توزيعه على الجدران الهيكلية الصلبة ، والأغشية ، والوصلات بين الرفوف أو الأعمدة المختارة لهذا الغرض. بالنسبة للهياكل الصناعية ، يوفر مخطط التصميم طريقة مشتركة لنقل الأحمال مع توزيع القوى الأفقية على أدوات التقوية والتناسب بين المكونات الرأسية.
يشار إلى ألواح الأرضية على أنها أغشية تقوية حاملة ، فهي تجمع بين التوزيع الأفقي للأحمال ونقلها إلى العناصر الرأسية. تعمل الألواح الخرسانية المسلحة على تسوية المنطقة في الغرفة وقوى النقل ، بسبب الاتصال الصلب مع الهياكل الرأسية.
يرجع استخدام الخرسانة المسلحة إلى حقيقة أنه وفقًا لمتطلبات السلامة من الحرائق ، يجب أن تكون ألواح المباني الشاهقة مصنوعة من مواد غير قابلة للاحتراق. إن التبرير الاقتصادي لتكلفة تصنيع ألواح الأرضيات جعل من الممكن استخدامها بكميات كبيرة في المباني من أي نوع. الألواح في هيكل المبنى مسبقة الصنع ، متجانسة أو متجانسة مسبقة الصنع.
مجموعة متنوعة من العناصر الحاملة العمودية
وفقًا لنوع العناصر الرأسية التي تجمع القوى ، ينقسم المخطط الإنشائي للمباني إلىأربعة أنواع رئيسية:
- نظام مستو يحتوي فقط على جدران ومواد تقوية ؛
- إطار وإطار ، يتكون من قضيب ومكونات (الحجاب الحاجز والجدار) ؛
- جذع ، يستوعب الارتفاع الكامل للقضبان الداخلية للمبنى للقسم المجوف الحجم المكاني ؛
- نظام شل باستخدام حلول حجمية خارجية على شكل غلاف مغلق بعناصر رفيعة.
النظم الصناعية الانشائية والتكنولوجية للمباني
المباني السكنية لها سماتها النمطية الخاصة ، فهي تشمل عناصر حاملة رأسية تقع في مستوى الجدران. أتاح استخدام الأعمدة باعتبارها الهياكل الرئيسية بالفعل في المرحلة الأولى من التطور الصناعي التمييز بين أربعة مخططات للتصميم:
- مع وضع عرضي للعارضة الداعمة ؛
- مع الحزم الطولية ؛
- مع نظام متقاطع لترتيب العناصر الطويلة ؛
- بدون استخدام اي عوارض في التصميم
تصميم المباني والهياكل وفقًا للطريقة الصناعية جعل من الممكن ليس فقط جعل عمل الأرضيات أكثر ترابطًا ، ولكن أيضًا لتوسيع عدد أنواع العناصر الرأسية الحاملة. في الآونة الأخيرة ، تم استخدام حل بناء باستخدام مقويات من النوع المغلق. عادة ما توجد هذه العناصر في الجزء المركزي من المبنى ، بحيث يكون من الملائم وضع أعمدة التهوية والمصاعد ومزالق القمامة هناك. تتطلب المباني الكبيرة التركيبمقويات متعددة.
المخطط الإنشائي على شكل قذائف حاملة هو حل معماري شاب. مظهره يمكن أن يقلد وفرة من المنشورات أو الأسطوانات أو الأهرامات أو غيرها من الأشكال الهندسية ثلاثية الأبعاد.
اختيار حل بناء
مخطط البناء هو خاصية ثابتة عامة للمبنى ، وليس المقصود منها تحديد مادة الإنتاج وطريقة البناء. على سبيل المثال ، يعمل البناء المسطح للجدار بدون إطار بشكل فعال في نفس الوقت عندما يكون مصنوعًا من الطوب والخشب والخرسانة والخرسانة الرغوية والعديد من المواد الحديثة الأخرى.
يصف النظام الهيكلي المدمج للمباني متغيرًا لحل التصميم لتكوين ونوع ترتيب العناصر الرئيسية الطولية والعرضية في اتجاهات مختلفة. يتم اختيار نوعه في مرحلة التصميم الأولية ، مع مراعاة المتطلبات التشغيلية التكنولوجية المتقدمة وحل تخطيط المساحة العقلاني.
بالإضافة إلى هذه الجوانب ، عند اختيار مخطط تصميم ، يجب مراعاة طبيعة توزيع القوى الأفقية وتفاعلها مع عناصر الإطار الرأسي. يتم تحديد الأنظمة الإنشائية للمباني الصناعية مع مراعاة تأثير الحل المعماري ونوع المبنى. يتأثر اختيار المشروع بعدد طوابق المبنى وظروف البناء من الناحية الهندسية والجيولوجية.
تطبيق مختلف الحلول الانشائية في تصميم المنازل و المباني
حل الإطار مع الإطار المكانييستخدم هذا الخيار في تشييد المباني المقاومة للزلازل والمباني الشاهقة على تسعة طوابق ، وكذلك في المباني الأخرى في ظل الظروف العادية. هذا هو نظام تصميم المباني الرئيسي المطور ، ونادرًا ما يستخدم في بناء المساكن بسبب التكلفة الاقتصادية العالية غير المعقولة.
يستخدم الحل المكاني بدون إطار في تشييد المباني السكنية ، ويستخدم لتصميم ناطحات السحاب حتى 30 طابقًا. يتكون النظام البناء للكتل الحجم للمباني من عناصر حاملة تتكون من كتل ثلاثية الأبعاد ذاتية الدعم موضوعة واحدة فوق الأخرى. تعمل الأعمدة المزعومة جنبًا إلى جنب ، بفضل الاتصال القوي مع بعضها البعض باستخدام عناصر متصلة صلبة أو مرنة.
حل بناء الإطار الحاجز
يشير النظام إلى المخططات المدمجة بإطار غير مكتمل ويعتمد على توزيع وظائف التوازن الثابتة بين المنتجات الحاملة للقضيب والجدار. تم بناء الأنظمة الهيكلية للمباني الشاهقة على مبدأ نقل الأحمال الأفقية إلى أغشية الجدار العمودي ، بينما تعمل القوى الرأسية التي تحدث في الإطار على عناصر الشريط. يتم تشييد معظم المباني الشاهقة من النوع السكني باستخدام هذه الطريقة في ظل ظروف البناء العادية وفي المناطق الخطرة الزلزالية.
الحل المكاني لكتلة الإطار
بناء على العمل المشترك للكتل وتعمل عناصر الإطار والهياكل الحجمية كعناصر حاملة أو مفصلية. بمساعدة الكتل الخرسانية المسلحة ، تملأ الفراغ في شبكة الإطار الداعمة. يتم تثبيت العناصر المحملة واحدة فوق الأخرى على منصات أفقية للإطار ، والتي يتم ترتيبها من خلال 3-5 طوابق. لقد أثبت هذا النظام نفسه في المباني فوق 12 طابقًا.
المتطلبات المعمارية والاقتصادية تحدد مخطط الإطار عند اختيار المشروع. تم تصميم العناصر طويلة الطول بحيث لا تنتهك حل التخطيط ، في حين أن العوارض السقفية لا تبرز من السطح في المباني السكنية. يعد الترتيب المستعرض للمدادات نموذجيًا للمباني الشاهقة ذات الهيكل الخلوي المنتظم في المخطط (الفنادق ، النزل) ، بينما تتناوب خطوة العوارض الحاملة مع الجدران والفواصل. يتم استخدام الترتيب الطولي للحزم الطويلة المحملة في مشاريع المباني السكنية من نوع الشقق.
يستخدم الإطار غير الملحوم في تشييد المباني السكنية ، إذا كان استخدام الهياكل الخرسانية المسلحة سابقة التجهيز غير عملي بسبب عدم وجود جمعيات صناعية كبيرة في المنطقة. يتميز النظام غير الملحوم بانخفاض الموثوقية والتكلفة العالية ؛ يتم استخدامه في بناء هياكل متجانسة ومجمعة مسبقة الصنع باستخدام طريقة رفع الأرضيات والقوالب المنزلقة.
بناء أنظمة البناء
يميز هذا المفهوم حلاً بناءً في حل تقني معقد لطريقة بناء هيكل واختيار المواد للعناصر والعقد المستخدمة. بناءتم تصميم أنظمة البناء بجدران حاملة مصنوعة من الكتل الصغيرة أو الطوب أو الحجر الطبيعي أو السيراميك أو الخرسانة. تنقسم الأنظمة إلى أنظمة مسبقة الصنع وتقليدية.
نمط البناء التقليدي
يعتمد النظام على التركيب اليدوي للجدران. عند الحديث عن طريقة البناء الصناعية ، تجدر الإشارة إلى أن بناء عناصر التضمين لا يزال من المخطط التقليدي. جميع أجزاء المبنى الأخرى ، مثل الأسقف والسلالم والعوارض والأعمدة وغيرها ، يتم تبنيها من قبل الصناعة من مشروع مسبق الصنع ، مما يرفع البناء التقليدي إلى مستوى عالٍ من الصناعة.
ميزة النظام التقليدي هي أن صغر حجم أحجار الجدار يجعل من الممكن بناء منازل مختلفة الأشكال والارتفاعات. يتم تشغيل جدران القرميد بشكل موثوق به لفترة طويلة ، ولها عتبة مقاومة عالية للحريق ، والبناء الأمامي لا يتطلب التجصيص. تشمل العيوب زيادة كثافة اليد العاملة واعتماد خصائص القوة على تقنية الشركة المصنعة ومهارة عامل البناء.
النظام الكامل
وفقًا لهذا المخطط ، يتم تنفيذ مشاريع المنازل ، والتي يعتمد بناؤها على تركيب عناصر كبيرة مسبقة الصنع (ألواح ، كتل) مصنوعة من الطوب والسيراميك والخرسانة المسلحة. يتم بناء الأشياء المجمعة بالكامل وفقًا للأنظمة:
- من الكتل الكبيرة ؛
- باستخدام اللوحات ؛
- مع لوحات الحائط المعلقة على الإطار ؛
- من الكتل السائبة ؛
- من الخرسانة المتجانسة.
كتلة كبيرةنظام البناء
تستخدم هذه الأنواع من أنظمة البناء الإنشائية في تشييد المباني السكنية التي يصل ارتفاعها إلى 22 طابقًا. يتم وضع الكتل الأفقية الكبيرة وفقًا لنوع البناء بالطوب مع تلبيس اللحامات. تتمثل مزايا نظام الكتلة الكبيرة في بساطة وسرعة تركيب العناصر ، والقدرة على استخدام مواد مختلفة. يتطلب عدد محدود من الأحجام استثمارًا صغيرًا ، بينما يتم إنشاء مجموعة متنوعة من الأشكال.
هياكل هيكل اللوحة
وفقًا لهذا المخطط ، تم تصميم المنازل التي يتراوح ارتفاعها من 14 إلى 30 طابقًا ، على التوالي ، في المناطق الزلزالية وفي الظروف العادية. يتكون هيكل الجدار من ألواح منفصلة مثبتة واحدة فوق الأخرى دون تلبيس الوصلات بملاط أسمنتي. يتم ضمان ثباتها عن طريق لحام الأجزاء المدمجة ، وأثناء التشغيل من خلال اتصال قوي للروابط والمفاصل. يقلل استخدام النظام من كثافة اليد العاملة حتى 40٪ ، وتكلفة البناء تصل إلى 7٪ ، ويقلل من الكتلة الإجمالية للمبنى بنسبة 20-30٪.
حل لوحة الإطار للمشروع
يتم تشييد المباني بإطار محمل مصنوع من المعدن أو الخرسانة مسبقة الصب ومحاط بألواح مفصلية من مواد مختلفة. يسمح ببناء مبان من هذا النوع حتى 30 طابقا. يستخدم بشكل أساسي في المباني العامة ، كما هو الحال في بناء المساكن فهو أدنى من اللوحة من حيث المؤشرات الاقتصادية والفنية.
بناء كتلة ثلاثية الأبعاد
طريقة البناء هذه تنتمي إلى الأنواع الصناعية وتتكون من تركيب عناصر مكانية من الخرسانة المسلحة يصل وزنها إلى 25 طنًا ، تحتوي على حجمغرفة واحدة (مطبخ ، غرفة ، حمام ، إلخ.) تم بناء الكتل دون تلبيس اللحامات. تسمح هذه الطريقة بتقليل كثافة اليد العاملة بنسبة 15٪ أخرى مقارنة بطريقة اللوحة. إنتاج الألواح الكبيرة أغلى بنسبة 15٪ من الألواح. يبنون منازل منخفضة الارتفاع في المناطق الزلزالية ومنازل من 16 طابقا في ظروف عادية.
أنظمة بناء متجانسة
يتم استخدامها للمباني الشاهقة. تشمل الأنظمة الهيكلية للمباني المتجانسة الهياكل التي يتم فيها تصنيع جميع العناصر والمكونات الحاملة باستخدام الخرسانة المسلحة. تتضمن المخططات المدمجة لمنزل متآلف مسبق الصنع مجموعة الأحمال على الإطار من عناصر خرسانية مسبقة الصب. تم تصميم المباني المتجانسة بدون إطار ، بينما يتم بناء المباني المتجانسة الجاهزة بإطار أو بدون إطار.
تشمل الطرق الصناعية في هذا المجال البناء باستخدام الخرسانة في القوالب:
- انزلاق ؛
- حجم قابل للتعديل ؛
- لوحة كبيرة.
يتم تنفيذ تشييد المباني المتجانسة على الإطار بالطرق:
- رفع الأرضية ؛
- رحيل الطوابق.
يتوافق النظام المتآلف بقوة مع أنواع المباني الجاهزة ، ويستخدم على نطاق واسع في المناطق التي يمكن فيها استخدام المواد المحلية بنشاط ولا يوجد استثمار في تطوير قاعدة الإنتاج.
