Skema struktural dengan dinding bantalan beban melintang. Jenis dan skema bangunan sipil yang konstruktif, kekokohan spasialnya

Elemen-elemen bantalan utama (fondasi, dinding, dll.) Bersama-sama membentuk inti bantalan bangunan, yang menerima semua beban yang bekerja pada bangunan dan memindahkannya ke pangkalan, dan juga memastikan kekekalan spasial (kekakuan) dan stabilitas bangunan.

Menurut desain struktural dari kerangka bantalan, bangunan dibagi menjadi tanpa bingkai, bingkai dan dengan bingkai yang tidak lengkap. Pada bangunan tanpa bingkai, elemen bantalan vertikal utama adalah dinding, sedangkan pada bangunan bingkai ada penyangga terpisah (kolom, pilar), pada bangunan dengan kerangka tidak lengkap, baik dinding dan penyangga terpisah.

Hunian   dan bangunan umumSebagai aturan, mereka dibangun dari batu bata, batu, dan dari bagian dan elemen berukuran besar: blok besar, panel besar, dan blok volume.

Fig. 2 Skema konstruktif   bangunan tanpa bingkai dengan dinding bantalan:
a - longitudinal, b - melintang dan longitudinal

Bes bingkai bangunan   biasanya didirikan dengan batu bata dan batu-batu kecil dengan pembawa longitudinal (Gbr. 2, a) dengan dinding eksternal dan internal. Dinding melintang di bangunan tersebut diatur terutama di tangga, di tempat-tempat di mana asap dan saluran ventilasi lewat, serta dalam interval di antara mereka untuk memberikan stabilitas yang lebih besar ke dinding longitudinal dan bangunan secara keseluruhan. Pada bangunan dengan dinding penyangga beban transversal, dinding eksternal memanjang bersifat swadaya, dan langit-langit bersandar pada dinding melintang. Bangunan tanpa bingkai juga didirikan, di mana kedua dinding melintang dan memanjang (Gambar 2, b). Dalam bangunan seperti itu, panel lantai dengan ukuran ruangan didukung oleh keempat sisi dinding melintang dan memanjang.

Bangunan blok besar tanpa bingkai dengan dinding beton dan blok lainnya memiliki skema konstruktif dengan dinding bantalan melintang dan memanjang (Gbr. 3). Bangunan-bangunan publik yang tinggi lebih sering didirikan dengan dinding yang memanjang. Pada saat yang sama, tergantung pada lebar bangunan, mungkin tidak ada satu, tetapi dua dinding memanjang internal.

Fig. 3. Skema konstruktif bangunan balok besar dengan dinding bantalan melintang dan memanjang:
1 - fondasi, dinding 2-basement, 3-lantai, dinding melintang 4-internal, dinding 5-eksterior, 6-landing, 7-tangga, dinding memanjang 8-dalam, 9-balkon, 10-partisi interior

Bangunan panel besar tanpa bingkai adalah: dengan tiga dinding longitudinal; dengan dinding penahan beban melintang, dipasang dengan pitch kecil atau besar (jarak) dari satu sama lain.

Pada rumah dengan partisi dinding penahan beban transversal (Gbr. 4) semua elemen utama bantalan: partisi dinding penahan, dinding membujur internal dan eksternal. Panel lantai didukung di empat sisi. Pada saat yang sama, panel dinding luar 2, yang sedikit berbeda dari panel eksterior di rumah-rumah dengan dinding bantalan memanjang, juga dianggap sebagai pembawa. Panel partisi 4 dan panel dinding longitudinal dalam rumah-rumah tersebut terbuat dari beton berat (struktural).

Fig. 4. Skema konstruktif rumah panel-besar dengan partisi-dinding penahan beban:
1 - panel eksternal, 2 - sanitary cabin, 3 - partisi penyangga muatan, 4 - dinding penyangga beban internal (partisi), panel 5 lantai, 6 - panel basement, 7 - blok pondasi

Membangun bingkai, sebagai aturan, bangunan publik dan administrasi. Dalam beberapa tahun terakhir, juga mulai membangun dan membingkai bangunan tempat tinggal bertingkat.

Rangka bantalan terdiri dari kolom dan balok, dilakukan dalam bentuk balok dengan perempat untuk konstruksi struktur lantai. Terikat bersama kolom dan girder membentuk kerangka pendukung, memahami beban vertikal dan horizontal bangunan. Dinding luar bangunan bisa dibuat mandiri. Dalam hal ini, mereka bersandar langsung pada fondasi atau pada balok pondasi, yang dipasang di sepanjang pondasi kolom. Dinding eksternal non-bantalan dalam bentuk panel berengsel melekat pada kolom luar bingkai.

Pada bangunan dengan bingkai yang tidak lengkap, dinding luar dibuat bantalan, dan kolom hanya terletak di sepanjang sumbu internal bangunan. Ketika baut ini ditempatkan di antara kolom, kadang-kadang di antara kolom dan dinding luar.

Bangunan blok volume didirikan item ukuran besar - blok tebal yang merupakan bagian selesai bangunan, misalnya, sebuah ruangan. Dimensi blok volumetrik tergantung pada skema pemotongan bangunan menjadi ruang blok. Rumah-rumah tersebut memiliki dua skema struktural: blok dan panel-blok. Blok bangunan dibangun hanya dari blok volumetrik, dipasang berdekatan satu sama lain, di blok-panel - blok volumetrik dipasang pada jarak satu sama lain sehingga ruang terbentuk di antara mereka, yang ditutupi dengan panel.

Bangunan industri   membangun tunggal dan bertingkat. Elemen konstruktif utama dari mereka melakukan fungsi yang sama seperti di sipil.

Bangunan tanpa bingkai berlantai satu didirikan dengan bantalan dinding eksterior dan interior.

Bangunan dengan bingkai yang tidak lengkap memiliki bingkai internal (kolom atau pilar, palang) dan dinding eksternal pendukung. Skema konstruktif bangunan semacam itu mirip dengan sipil; Di gedung seperti itu mungkin ada satu baris atau beberapa kolom atau pilar pendukung internal, tergantung pada lebar bangunan.

Fig. 5. Skema bingkai bangunan industri satu lantai:
  a - dengan flat, b - dengan atap bernada; 1 - balok pondasi (randbalki), 2 - pondasi, 3 - kolom dari baris terakhir, 4 - kolom dari baris tengah, 5 - derek balok, 6 - penutup balok, 7 - penutup panel, corong 8 - drain, 9 - isolasi dan atap, 10 - tembok pembatas, 11 - panel dinding, 12 - bingkai jendela, 13 - lantai di tanah, 14 - lentera, 15 - gulungan atap

Bangunan rangka bertingkat satu yang dibangun dengan dinding tirai swadaya atau tanpa bantalan, semua struktur di dalam bangunan didasarkan pada elemen-elemen bingkai. Bangunan memiliki banyak bentang dengan bentang yang sama (lihat Gambar 5) atau dengan lebar dan tinggi berbeda atau satu bentang. Lapisan dibuat datar (Gbr. 5, a) atau bernada (Gbr. 5, b), dengan struktur atas yang lentur atau lentera.

Elemen utama dari bingkai: kolom 3 dan 4, balok 6 pelapis atau rangka atap 15, yang membentuk bingkai melintang datar. Frame ditempatkan pada jarak 6 atau 12 meter dari satu sama lain. Elemen-elemen bingkai adalah baja dan beton bertulang. Rangka didukung oleh elemen rangka memanjang: balok utama derek 5, sepanjang yang membuka jalan untuk crane jembatan: rangka dinding palang (setengah-kayu), digunakan untuk memasang ikat pinggang jendela 12 dan panel pagar dinding dalam hal pemotongan vertikal; panel pelapis 7 atau girder atap, tempat lembaran baja berprofil atau panel dari lembaran semen asbes dan bahan lainnya diletakkan: lentera 14, yang tujuannya adalah untuk menyediakan aerasi alami dan penerangan bangunan.

Dindingnya terbuat dari batu bata, panel, dipasang beton bertulang berukuran besar, beton lapis baja, semen asbes, dan pelat lainnya yang terpasang langsung ke kolom bingkai.

Berdasarkan sifat pekerjaan statistik, semua struktur pendukung dibagi menjadi planar dan spasial. Dalam planar - semua elemen bekerja di bawah beban secara mandiri, biasanya dalam arah yang sama, dan tidak berpartisipasi dalam pekerjaan struktur yang berdekatan. Dalam tata ruang - semua atau sebagian besar elemen bekerja dalam dua arah dan berpartisipasi dalam pekerjaan struktur yang terkait dengannya. Ini meningkatkan kekakuan dan daya dukung beban   struktur ruang dan mengurangi konsumsi bahan untuk pembuatannya. Pilihan jenis dan bahan struktur pendukung dalam desain ditentukan oleh nilai-nilai rentang yang tumpang tindih. Untuk bentang kecil, struktur planar dan batang sederhana digunakan, untuk bentang besar, yang lebih kompleks.

Gambar 4.1- Sistem gabungan: a - dengan bingkai tidak lengkap; b - dengan bingkai dasi; dalam - bingkai-barel; d - dinding batang; d - shell-barrel; e - bingkai-shell

Gambar 4.2   - Sistem bangunan tanpa bingkai: a - dengan susunan longitudinal dari dinding penahan beban; b - dengan pengaturan melintang dari dinding bantalan; dalam lintas; 1 - dinding bantalan eksternal dan internal; 2 - lempengan lantai; 3 - dinding swadaya eksternal; 4 - dinding bantalan ujung; 5 - dinding pemikul beban memanjang dan melintang; Lempengan 6 lantai didukung sepanjang kontur

Tipe bangunan konstruktif ditentukan oleh kombinasi spasial dari dinding, kolom, lantai, dan elemen pendukung lainnya yang membentuk intinya.

Tergantung pada kombinasi spasial elemen bantalan, jenis struktur bangunan berikut dibedakan:

Dengan dinding bantalan (tanpa bingkai), di mana sebagian besar elemen struktural menggabungkan fungsi pembawa dan penutup;

Bingkai dengan pemisahan struktur yang jelas sesuai fungsinya - bantalan dan penutup. Sistem spasial (bingkai), yang terdiri dari kolom, balok, balok dan elemen lainnya, bersama dengan lantai dalam kasus ini, mengambil semua beban yang bekerja pada bangunan. Tempat dilindungi dari lingkungan eksternal oleh dinding eksternal;

Dengan bingkai yang tidak lengkap, di mana, bersama dengan bingkai bagian dalam, dinding eksternal juga menyandang.

Jenis bangunan yang konstruktif juga ditandai oleh bahan-bahan tertentu dan jenis elemen bangunan utamanya (balok beton bertulang besar, panel, dll.).

Masing-masing tipe bangunan konstruktif di atas, pada gilirannya, dapat memiliki beberapa skema desain yang berbeda di lokasi elemen pendukung dan interkoneksinya.

Untuk bangunan tanpa bingkai dicirikan oleh skema desain berikut:

Dengan dinding longitudinal bearing, di mana lantai didukung;

Dengan dinding penahan beban melintang, ketika dinding memanjang luar, terbebas dari beban lantai, mandiri;

Dikombinasikan - dengan dukungan langit-langit pada dinding memanjang dan melintang.

Skema struktural bangunan dengan bingkai tidak lengkap dapat berupa:

Dengan pengaturan longitudinal dari crossbar;

Dengan susunan lintang melintang;

Bezrigelnymi.

Dalam skema ini, dinding internal bantalan diganti oleh kolom dan partisi di antara mereka, yang mengurangi konsumsi bahan dinding. Beban dari baut dan langit-langit juga dirasakan oleh dinding eksternal.

Konstruksi post-and-frame (Gbr. 23) adalah yang paling sederhana dan paling umum di antara yang planar. Ini terdiri dari elemen bantalan batang vertikal dan horizontal. Elemen vertikal - berdiri (kolom, pilar) - adalah batang lurus, yang menerima semua beban vertikal dari elemen horizontal (balok), beban horizontal yang jatuh di rak, dan mentransmisikan gaya dari efek ini ke fondasi. Dalam hal ini, rak itu sendiri berfungsi dalam kompresi dan pembengkokan. Elemen horizontal dari sistem rack-and-beam - balok (beam) - batang lurus, bekerja pada pembengkokan melintang di bawah aksi beban vertikal. Pasangan elemen vertikal dan horizontal mungkin memiliki kekakuan yang berbeda, yang tercermin dalam sifat kerja bersama mereka. Ketika balok bantalan yang diartikulasikan memiliki kebebasan gerakan horizontal dan rotasi pada penyangga, dalam hal ini, mereka mengirimkan ke rak hanya gaya vertikal. Dalam kasus kopling kaku balok dengan dudukan, kompatibilitas deformasi dan perpindahannya di antarmuka dan kemungkinan mentransfer momen lentur dari balok ke dudukan dijamin. Sistem rack-and-beam opsi ini disebut bingkai   atau struktur rangka, dan sambungan balok yang kaku dengan dudukan adalah unit bingkai. Konstruksi post-and-beam dilakukan dengan jumlah bentang dan tingkatan (lantai) yang berbeda. Sistem struktur pendukung bangunan dalam bentuk struktur rak-dan-balok multi-bentang dan bertingkat disebut sistem bingkai.

Dengan sifat pekerjaan statis, ada tiga sistem kerangka kerja - bingkai, bingkai

tautan dan tautan. Dalam bingkai bingkai, semua beban vertikal dan horisontal menerima bingkai dengan simpul yang kaku. Bingkai yang terdiri dari bingkai transversal dan longitudinal (bingkai bingkai) memiliki kekakuan spasial: deformasi di bawah pengaruh efek gaya minimal dan tidak melanggar kualitas operasional bangunan. Bingkai struktur rak-dan-balok dengan pasangan berengsel tidak memiliki kekakuan spasial. Untuk memastikan ini, struktur khusus dari koneksi vertikal diperkenalkan, dan seluruh sistem struktur pendukung bangunan disebut frame-bond atau frame link. Dinding terpisah (diafragma yang kaku), bingkai, kawat gigi, dll. Dapat digunakan sebagai penghubung.

Dalam kerangka dan kerangka ikatan, diafragma horizontal kekakuan berfungsi sebagai

struktur lantai. Konstruksi bingkai   digunakan di gedung-gedung publik, jika perlu, organisasi ruang internal terbuka dari area yang luas atau beberapa transformasi solusi perencanaan.

Konstruksi post-and-beam berasal dari zaman kuno. Dalam konstruksi modern, struktur rak-dan-balok dibuat terutama dari beton bertulang, lebih jarang dari baja atau kayu, atau dalam kombinasi beton bertulang dan baja (misalnya, kolom beton bertulang dan gulungan baja). Modifikasi konstruktif

elemen konstruksi pasca-dan-balok sangat beragam. Desain bingkai, pada umumnya, beton pracetak.

Dalam kerangka kerja semua serikat saat ini untuk bangunan sipil   grid 6 × 6.6 × 4.5 dan 6 × 3 kolom diadopsi, dalam beberapa kasus lain digunakan - (6 + 3) × 6; 9 × 6;

(9 + 3 + 9) × 6; (9 + 6 + 9) × 6 m. Bagian dari semua kolom adalah 300 × 300, 400 × 400 mm. Kolom satu lantai diambil untuk lantai dengan ketinggian 2,4; 3.0; 3.3; 3.6; 4.2; 4.8; 6.0; 7.2

m. Kolom dua lantai untuk lantai dengan ketinggian 3,0; 3.3; 3,6 m. Tiga lantai dan empat lantai kolom hingga 14,4 m panjang. Sambungan kolom lantai menengah dilakukan pada tingkat 730 mm di atas bagian atas girder tumpang tindih (untuk kemudahan pemasangan). Fondasi untuk kolom, sebagian besar terlepas. Kolom dipasang di yayasan tipe stakan prefabrikasi standar atau dalam sub-kolom pabrikasi, didukung pada fondasi bertingkat monolitik.

Gambar 4.3   - Sistem struktural post-and-beam: a - berdiri; b - balok; sistem in-rack-and-beam dengan elemen pasangan berengsel; d - sama dengan bingkai; d - frame-bond diagram bingkai dengan opsi untuk pembangunan koneksi vertikal kekakuan dalam bentuk bingkai (1), dinding (2), diagonal (3); diagram e - frame dari bingkai; W - elemen beton pracetak sistem rak-dan-balok; 4 - kolom dua lantai; 5 - kolom tumpang tindih balok; 6 dan 7 V dan kolom berbentuk T; 8 - gabungan elemen post-and-beam; 9 - desain gabungan dari baut dan kekakuan dinding; 10 - baut tumpang tindih; 11 - balok penutup; 12 - pertanian

Kolom bawah dilengkapi dengan tip untuk persimpangan hanya pada bagian atas, bagian atas

- hanya bagian bawah, sedang - di kedua sisi. Kolom tengah bisa setinggi satu dan dua lantai. Kehadiran kolom tengah dengan ketinggian satu dan dua lantai memungkinkan untuk lebih fleksibel menggabungkan lantai dan ketinggian karena fitur skema fungsional bangunan.

Gambar 4.4   - Kolom: a - bingkai privat ringan; 1 - satu lantai, 2 - dua lantai, 3 - tiga dan empat lantai, 4 - kolom loggia satu dan dua lantai; b - prajurit kerangka berat; 1 - satu lantai, 2 - atas

Kolom terhubung ke baut dengan mendukung yang terakhir pada konsol tersembunyi (Gambar 2).

Desain bingkai dirancang dengan baut penjepit sebagian pada kolom.

Sambungan yang diterima secara praktis dapat dianggap diartikulasikan, karena sambungan kolom dengan baut tidak dapat merasakan momen lentur dari beban angin. Kerangka kerja seperti itu tidak memiliki sifat bingkai, tetapi bekerja sesuai dengan skema kopling. Semua beban yang menyebabkan pergerakan horizontal dari frame dirasakan melalui diafragma vertikal kekakuan.

Palang pada sistem rangka dibuat dengan bagian-T dengan rak di zona bawah untuk mendukung elemen lantai (Gbr. 27).

Gambar 4.5   - Persimpangan palang palang dengan kolom terpadu

bingkai: 1 - kolom; 2 - bagian yang tertanam; 3 - las perakitan; 4 - beton bertulang

gel; Ikan logam 5 besar 100 × 8 mm

Tinggi baut pada penopang:

300 mm untuk bentang hingga 9 m inklusif;

600 mm untuk rentang 12 m;

450 mm untuk frame ringan (privat);

900 mm untuk kerangka berat (privat);

480 mm untuk bingkai cahaya (depan).

Semua baut dipasang pada kolom konsol. Panel lantai dalam sistem rangka menggunakan lantai multi-lubang setinggi 220 mm (untuk bentang 6 dan 9 m) dan 300 mm (untuk rentang 12 m), panel berusuk dan "TT" dan "T" dengan ketinggian 600 mm (untuk bentang 9 dan 12 m) .

Jenis bingkai

Frame adalah kombinasi dari struktur pendukung linear (kolom) dan horisontal (palang). Palang mungkin tidak ada, dalam hal ini peran mereka dilakukan oleh pelat lantai tanpa balok. Kisi kolom frame dapat sangat bervariasi dari 3 x 3 hingga 15 x 15 m dan ditentukan oleh besarnya modul yang diperbesar yang diadopsi dalam proyek.

Kerangka kerja digunakan di gedung-gedung publik di bawah ketentuan struktur perencanaan yang fleksibel dari bangunan dan dengan beban angin yang signifikan pada bangunan. Kerangka terbuat dari kayu, beton bertulang dan logam.

Dalam desain kursus pendidikan gedung bertingkat   Terutama, kerangka kerja beton bertulang seri interspecies 1.020 (tie frame) digunakan untuk kondisi konstruksi biasa.

Bingkai terdiri dari kolom, baut dan diafragma yang kaku. Dalam rangkaian gambar kerangka beton pracetak yang terpadu, gambar pondasi, tangga, struktur penutup eksternal, pelat lantai dan rakitan antarmuka struktur juga dikembangkan tambahan. Pelat lantai dalam proyek pelatihan dapat diambil standar.

Grid kolom dalam rencana dalam bingkai terpadu didasarkan pada modul 6 m yang diperbesar. Untuk rentang lebih dari 6 m, modul rencana 15 m yang diperbesar dapat digunakan. Dalam proyek studi, langkah-langkah dan bentang harus ditetapkan beberapa modul, terlepas dari apakah siswa elemen strukturaldikembangkan untuk parameter yang dipilih.

Pengikatan struktur kerangka ke sumbu koordinasi dilakukan sebagai berikut: sumbu semua kolom kerangka dan sumbu diafragma yang kaku dikombinasikan dengan sumbu koordinasi modular. Jika perlu, perangkat untuk sambungan ekspansi membentuk kolom berpasangan dengan jarak di antara mereka dalam sumbu 600 mm. Pengikatan panel dinding eksterior adalah nol, yaitu, bagian dalam panel dan bagian luar kolom digabungkan (dalam praktiknya ada celah pemasangan 20 mm). Lantai dan girder yang terletak di sepanjang fasad dikombinasikan dengan wajah luar dengan wajah luar kolom.

Kolom-kolom dilengkapi dengan bagian 300 x 300 mm (dengan kisi kolom tidak lebih dari 6 x 6 m dan di gedung hingga empat lantai) dan 400 x 400 mm satu, dua, tiga dan empat lantai.

Balok yang tumpang tindih memiliki rentang 1,8 hingga 7,2 m dari penampang T dengan rak rendah untuk menopang pelat lantai. Ketinggian baut adalah 600 (dengan rentang hingga 6 m dan kisi penyangga hingga 6 x 6 m) dan 750 mm untuk bentang besar atau kisi penyangga.

Diafragma yang kaku adalah dinding setebal 140 mm dengan rak di atasnya untuk menopang lantai. Lebar koordinasi diafragma adalah 3 m.

Dalam bingkai tanpa bingkai, pelat lantai didukung langsung pada kolom. Pelat lantai bisa terbuat dari beton pracetak, monolitik pracetak dan monolitik. Dalam kasus terakhir, nada dukungan (kisi kolom) mungkin tidak teratur karena kekhasan solusi perencanaan arsitektur. Selain itu, dalam bingkai dengan flush-mount lantai monolitik   mereka dapat dibuat pada tingkat dasar dan, dengan bantuan elevator yang dipasang pada kolom, diangkat ke posisi desain (metode mengangkat lantai). Metode ini membuka ruang lingkup yang luas untuk fantasi arsitektur.

Gambar 4.1   - Konstruksi bangunan bingkai-panel di Gomel

Jenis-jenis bingkai berbeda dalam fitur berikut:

Menurut bahan: kerangka beton bertulang (monolitik, prefabrikasi, monolitik prefabrikasi) dan bingkai logam.

Dengan perangkat koneksi horisontal: dengan longitudinal, melintang, susunan silang lintang dan dengan dukungan langsung lantai pada kolom (solusi bezrigelny).

Dengan sifat kerja statis: bingkai dengan senyawa "keras" (monolitik) elemen dalam node (persimpangan) bingkai; terikat dengan sambungan yang dilas dari node, ditandai dengan kesederhanaan desain, tetapi sesuai dengan prinsip geometrik yang tidak dapat diubah dari suatu sistem yang memiliki ikatan kekakuan, dipasang di antara kolom dan girder kerangka kerja; frame-bonded dengan sambungan kaku dari simpul dalam arah melintang dan sambungan las dalam arah memanjang.

Tipe rangka bangunan disarankan jika diperlukan ruangan dengan area bebas yang luas, serta dalam kondisi ketika bangunan menerima beban statis atau dinamis yang besar.

Elemen bantalan   fasilitas dalam kompleks membentuk suatu sistem. Ini disebut kerangka. Sistem ini harus memiliki kekuatan yang cukup dan memastikan stabilitas spasial dan kekakuan bangunan. Dalam hal ini, elemen penutup dirancang untuk melindungi struktur dari efek samping fisik dan kimia-kimia yang merugikan. Mereka juga harus memiliki karakteristik isolasi suara dan termal yang cukup. Dengan desain kerangka bantalan, desain struktural bangunan diklasifikasikan. Selanjutnya dalam artikel kami akan mempertimbangkannya secara lebih rinci.

Apa skema bangunan yang konstruktif?

Struktur dapat mencakup elemen pendukung. Dalam hal ini kita berbicara tentang bangunan tanpa bingkai.

Ada jenis struktur lain. Di dalamnya semua beban didistribusikan pada sistem kolom (rak). Struktur ini - bangunan bingkai - juga termasuk elemen horisontal. Ini, khususnya, harus mencakup girder, lari.

Ada bangunan bingkai lengkap dan tidak lengkap. Skema konstruktif dalam kasus pertama menyiratkan adanya elemen vertikal baik di sekeliling dinding eksternal dan di dalam struktur. Dalam kasus kedua, struktur berisi kerangka dan rangka bagian dalam. Kolomnya menggantikan dinding utama di dalamnya.

Skema bangunan yang konstruktif seperti itu digunakan tanpa adanya beban dinamis yang signifikan. Inti dengan dinding melintang dan memanjang - eksternal dan internal - disajikan dalam bentuk kotak, di mana kekakuan spasial disediakan oleh langit-langit dan elemen vertikal. Mereka membentuk inti vertikal dan horizontal yang stabil tergantung pada seberapa andal hubungan antara lantai dan dinding, kekuatannya.

Bingkai bangunan: klasifikasi

Ada pembagian sesuai dengan sifat pekerjaan. Skema struktural bangunan dapat mencakup balok dan pilar yang dihubungkan oleh simpul yang kaku. Mereka membentuk bingkai longitudinal dan melintang. Karena itu, bingkai semacam itu disebut bingkai.

Node menerima semua beban horisontal dan vertikal. Kerangka kerja dapat dihubungkan. Berbeda dengan yang sebelumnya, node dari core tersebut memiliki kekakuan yang lebih rendah. Karena itu, perlu menyertakan tautan tambahan untuk mengambil beban horizontal. Ketika mereka bertindak, sebagai aturan, tumpang tindih membentuk diafragma. Mereka memindahkan beban horisontal ke poros elevator, partisi beton bertulang, dinding, dan sebagainya. Juga digunakan dalam praktik konstruksi dan jenis bingkai gabungan - frame-bond. Namun, opsi ini tidak umum seperti yang lain. Dalam hal ini, bingkai diletakkan di satu arah, dan mengikat di yang lain.

Fitur konstruksi

Skema desain bangunan sipil dengan bingkai tautan cukup populer. Beton bertulang dan baja digunakan sebagai bahan untuk konstruksi. Di bata sering digunakan atau kayu. Saat ini, konstruksi struktur dari elemen volumetrik cukup luas. Dalam hal ini, kerangka bangunan dibentuk dari bagian-bagian berbentuk kotak dari produksi pabrik. Teknologi bingkai umumnya digunakan dalam konstruksi bangunan publik dan perumahan panel besar bertingkat tinggi.

Bangunan satu lantai

Skema struktural bangunan industri jenis ini termasuk baja atau Mereka, bersama-sama dengan elemen pendukung, membentuk bingkai melintang. Selain itu, berbagai jenis komponen longitudinal digunakan dalam struktur. Ini termasuk, khususnya, elemen-elemen seperti derek, bingkai pengikat dan melintang, gulungan subrafter, serta berbagai koneksi. Yang terakhir memberikan stabilitas dan kekakuan spasial baik untuk komponen individu dan ke seluruh bingkai.

Antara kolom diatur jarak tertentu. Ini disebut langkah dalam arah longitudinal dan rentang dalam arah melintang. Dimensi dari jarak ini disebut kolom kotak.

  Bingkai bangunan satu lantai cukup umum dalam konstruksi pertanian dan industri.

Bangunan seperti itu terdiri dari baja atau rangka beton bertulang dan penutup serta dinding. Kerangka termasuk elemen vertikal - kolom dan horisontal - gulungan, balok, balok.

Komponen pertama dan kedua digunakan untuk peletakan dan konstruksi atap. Juga pada balok dan pertanian, jika perlu, pasang aerasi dan lampu ringan. Kerangka menerima semua beban eksternal dari lapisan dan berat strukturnya, mengalami derek horizontal dan vertikal, serta tekanan angin yang bekerja di dinding. Untuk bangunan pertanian digunakan, sebagai suatu peraturan, elemen beton bertulang. Pada bangunan industri dengan bentang dari 30 meter atau lebih, intinya dibuat dikombinasikan: gulungan menggunakan baja, dan kolom menggunakan beton bertulang.

Bangunan industri bertingkat tinggi

Struktur seperti itu didistribusikan secara luas dalam pembuatan instrumen, kimia, makanan, industri listrik dan sejenisnya. Kerangka bangunan termasuk baut dan kolom. Mereka membentuk bingkai multi-tiered dengan node kaku.

Elemen-elemen ini terletak di seberang struktur. Dalam arah longitudinal, kekakuan struktur disediakan oleh ikatan baja. Mereka dipasang di semua baris kolom di tengah kompartemen tulangan. Jumlah bentang dapat bervariasi: dari 1 hingga 3-4, dan dalam beberapa kasus lebih banyak. Ukurannya 12, 9 dan 6 m.

Tumpang tindih lantai atas, yang lebarnya 18 dan 12 m. Juga untuk tujuan ini digunakan rangka dan pelat, mirip dengan pelapis pada struktur satu lantai. Ketinggian lantai bisa 3,6-7,2 m dengan gradasi setiap 0,6 m.

Bangunan tempat tinggal bertingkat

Bangunan-bangunan ini dapat terdiri dari tiga jenis: dengan dinding bertulang dari bata, bingkai dan panel tanpa bingkai. Yang terakhir menerima distribusi khusus. Bentang dalam rangka bangunan memiliki ukuran 5,6 dan 6 m. Jarak (pitch) kolom di sepanjang struktur adalah 3,2 dan 3,6 m. Tergantung pada tujuan bangunan, ketinggian lantai ditetapkan. Untuk bangunan tempat tinggal dan hotel - 2,8 m.

Elemen bantalan utama bangunan adalah fondasi, dinding, penopang terpisah, elemen lantai dan pelapis yang membentuk kerangka bantalan suatu bangunan. Kombinasi elemen rangka pendukung harus memastikan persepsi semua beban yang bekerja pada bangunan, dan transfernya ke pangkalan, serta kekekalan spasial (kekakuan) dan stabilitas bangunan.

Menurut desain struktural dari kerangka bantalan, bangunan dibagi menjadi tanpa bingkai, bingkai dan dengan bingkai yang tidak lengkap. Pada bangunan tanpa bingkai, elemen bantalan vertikal utama adalah dinding, sedangkan pada bangunan bingkai ada penyangga terpisah (kolom, pilar), pada bangunan dengan rangka, dinding dan penyangga terpisah tidak lengkap.

Bangunan tanpa bingkai banyak digunakan dalam konstruksi sipil, satu lantai, bertingkat rendah dan bertingkat tinggi. Ada contoh konstruksi bangunan tempat tinggal tanpa bingkai dengan ketinggian 25 lantai. Bangunan tanpa bingkai juga ditemukan dalam konstruksi industri bertingkat satu dan rendah.

Kerangka penopang bangunan semacam itu, yang terdiri dari dinding dan lantai yang menahan beban, seperti kotak, kekakuan spasial yang diciptakan oleh operasi gabungan dari dinding dan cakram lantai.

Fig. 1. Skema struktural bangunan tanpa bingkai: a - dengan dinding pemikul beban memanjang, b - dengan dinding pemikul beban melintang, c - dengan dinding pemikul beban melintang dan memanjang

Bangunan tanpa bingkai dapat didirikan dengan dinding yang memanjang. Dinding melintang pada bangunan semacam itu hanya diatur di tangga, serta dalam interval di antara mereka untuk memberikan stabilitas yang lebih besar ke dinding memanjang dan, di tempat-tempat yang seharusnya; melewati saluran asap dan ventilasi. Lebar bangunan sipil biasanya tidak melebihi bentang masuk akal dari struktur lantai. Di gedung-gedung seperti itu, di samping dinding longitudinal eksternal, perlu untuk membangun dinding longitudinal internal.

Bangunan tanpa bingkai sipil sering didirikan dengan dinding bantalan beban melintang. Dalam bangunan seperti itu, dinding eksterior memanjang bersifat mandiri. Saat membangun bangunan seperti itu dari prefabrikasi struktur beton bertulang   (panel) dinding penahan beban melintang terbuat dari panel beton bertulang, dan dinding eksternal yang melapisi terbuat dari panel cahaya.

Bangunan tanpa bingkai juga didirikan, di mana dinding melintang dan membujur saling bertautan. Dalam bangunan seperti itu, panel lantai dengan ukuran ruangan didukung oleh keempat sisi dinding melintang dan memanjang.

Bangunan dengan kerangka yang tidak lengkap dan bukan dinding memanjang internal dan melintang internal, yang menjadi dasar struktur lantai, memiliki penopang terpisah dalam bentuk pilar atau kolom. Pada kolom dalam arah longitudinal atau transversal susun run yang berfungsi sebagai penopang untuk pelat lantai.

Membingkai dalam banyak kasus, membangun gedung industri bertingkat satu, bertingkat rendah dan bertingkat tinggi, serta bangunan sipil bertingkat tinggi. Sejumlah bangunan sipil bertingkat rendah juga didirikan dalam struktur rangka.

Fig. 2. Skema struktural bangunan dengan kerangka yang tidak lengkap: a - dengan girder memanjang, b - dengan girder melintang; 1 - lari, 2 - kolom

Inti bantalan dari bangunan tersebut terdiri dari kolom dan balok horisontal, dilakukan dalam bentuk balok atau gulungan. Kolom dan palang kaku atau berengsel membentuk bingkai. Di gedung-gedung bertingkat tinggi, gelagar terkadang ditempatkan pada arah memanjang. Ketika digunakan di gedung bertingkat tanpa girder, bingkai palang adalah pelat tanpa balok yang secara kaku dihubungkan dengan huruf kapital kolom.

Fig. 3. Skema struktural bangunan rangka: a - dengan dinding swadaya, b - dengan dinding gorden

Dinding luar bangunan rangka yang melakukan fungsi penutup adalah swadaya atau non-bantalan, ditangguhkan. Dalam hal ini, dinding swadaya bersandar pada fondasi atau balok pondasi, dinding tanpa-beban di setiap lantai - di balok samping atau baut rangka (dengan girder longitudinal), dan dinding gorden digantung pada kolom luar rangka.

Kategori: Bahan untuk konstruksi

Skema bangunan struktural

Elemen-elemen bantalan bangunan bersama-sama membentuk sistem spasial, yang disebut kerangka pendukungnya. Kerangka kerja bantalan harus memiliki kekuatan yang cukup dan memastikan kekakuan spasial dan stabilitas bangunan, maka selubung bangunan harus memiliki ketahanan terhadap efek fisikokimia atmosfer dan lainnya, serta sifat insulasi panas dan suara yang memadai.

Tergantung pada jenis bingkai bantalan, ada dua skema struktural utama bangunan - tanpa bingkai (dengan dinding bantalan) dan bingkai.

Kerangka bangunan bertingkat satu dan beberapa lantai tanpa bingkai dengan dinding luar dan dalam (longitudinal atau transversal) bertulang adalah kotak, kekakuan spasial yang dijamin oleh tumpang tindih dan dinding yang membentuk diafragma horizontal dan vertikal yang kaku. Stabilitas kerangka pendukung seperti itu tergantung pada keandalan koneksi antara dinding dan lantai, kekakuan dan stabilitasnya.

Dalam bangunan bingkai, semua beban dirasakan oleh sistem kolom (kolom), yang bersama-sama dengan elemen horisontal (purlins, crossbars) membentuk bingkai. Skema bingkai   bangunan adalah bingkai penuh dan tidak lengkap. Kerangka kerja disebut lengkap jika elemen vertikalnya terletak di sekeliling dinding luar dan di dalam bangunan.

Kemungkinan skema dengan bantalan dinding eksternal dan bingkai internal, kolom yang menggantikan dinding bantalan internal. Bingkai seperti itu disebut tidak lengkap. Stabilitas dinding eksterior pada bangunan dengan bingkai yang tidak lengkap disediakan terutama oleh elemen bingkai dan langit-langit. Skema desain seperti ini digunakan pada bangunan sipil dan industri bertingkat dengan tidak adanya beban dinamis yang signifikan.

Bangunan bertingkat satu lantai. Kerangka kerja bangunan industri satu lantai terdiri dari beton bertulang atau kolom baja, dibentuk bersama struktur bantalan   meliputi bingkai melintang, dan berbagai jenis elemen memanjang - pondasi, balok pengikat dan derek, rangka bawah tanah, serta berbagai jenis ikatan, yang memberikan kerangka kerja secara keseluruhan dan individu sebagai elemen kekakuan dan stabilitas spasial. Jarak antara kolom bingkai dalam arah memanjang (sepanjang sumbu bangunan) disebut pitch kolom dalam transversal   - span. Dimensi rentang dan pitch kolom disebut grid kolom. Bangunan rangka berlantai satu banyak digunakan dalam industri (Gbr. 1, a) dan konstruksi pertanian (Gbr. 1, b). Bangunan-bangunan seperti itu terdiri dari kerangka beton, baja, dan penutup. Bingkai terdiri dari elemen vertikal - kolom dan horizontal - palang, balok dan rangka. Lempengan atau rangka diletakkan dengan lempengan, atap dibuat, dan, jika perlu, lentera cahaya atau aerasi diatur.

Fig. 1. Bangunan industri dan pertanian bertingkat satu dan - bangunan industri dengan derek jembatan; bangunan b-pertanian dengan dinding bantalan; 1 - kolom; 2 - baut; 3 - lapisan; 4 - crane girder

Kerangka kerja menerima semua beban eksternal dari lapisan dan massa struktur kerangka, beban derek vertikal dan horizontal, serta beban horizontal dari angin yang bekerja di dinding.

Pada bangunan untuk keperluan pertanian, terutama digunakan kerangka struktur beton bertulang.

Pada bangunan industri dengan bentang 30 m dan lebih, rangka dibuat campuran: kolom beton bertulang, dan rangka baja.

Bangunan industri bertingkat tipe bingkai (Gbr. 21) tersebar luas di bidang cahaya, makanan, kimia, pembuatan instrumen, industri listrik, dan industri sejenis.

Fig. 2. Skema bangunan industri bertingkat tipe frame 1 - fondasi; 2 - kolom; 3 - baut; 4 - komunikasi; 5 - balok penutup; 6 - pelat penutup; 7 - panel dinding

Kerangka bangunan terdiri dari kolom dan palang, membentuk bingkai bertingkat dengan simpul-simpul kaku. Bingkai ditempatkan di seberang gedung, dan dalam arah longitudinal, stabilitas bangunan disediakan oleh sambungan baja, yang dipasang di sepanjang setiap baris kolom memanjang di tengah kompartemen suhu. Jumlah bentang dalam bingkai bervariasi dari satu hingga empat, dan terkadang lebih. Ukuran bentang 6, 9, dan 12 m, lantai atasnya tumpang tindih 12 dan 18 m balok kasau   atau gulungan dan lempengan yang mirip dengan pelapis bangunan satu lantai. Lantai dapat memiliki ketinggian 3,6-7,2 m dengan gradasi ukuran hingga 0,6 m. Dindingnya terbuat dari panel atau batu bata.

Bangunan sipil bertingkat mendirikan tiga jenis: panel-bingkai, panel-tanpa bingkai, dan dengan dinding bata bertulisan. Bangunan panel-bingkai terdiri dari bingkai, pelat lantai dan penutup, partisi, dan panel dinding (Gbr. 3). Rentang kerangka bangunan diambil pada 5,6 dan 6 m. Pijakan kolom di sepanjang bangunan adalah 3,2 dan 3,6 m. Ketinggian lantai di bangunan sipil tergantung pada tujuan bangunan dan diasumsikan (m): 2,8 untuk bangunan tempat tinggal dan hotel ; 3.3 - untuk gedung administrasi, lembaga pendidikan, perusahaan dagang; 3.6 dan 4.2 untuk bangunan tujuan khusus (kantor desain, laboratorium).

Tersebar luas, terutama di perumahan, bangunan panel besar tanpa bingkai.

Bangunan tempat tinggal lima lantai dan bangunan tipe hotel dibangun dengan mendukung eksternal dan internal melintang dan memanjang partisi (Gbr. 4, a), dengan dinding eksternal swadaya dan mendukung partisi melintang (Gambar 4, b), dan juga dengan mendukung dinding eksternal dan internal Gbr. 4, c). Solusi terakhir memungkinkan tata letak interior bangunan lebih bebas.

Panel dinding eksternal yang menahan beban dibuat kokoh dari beton pada agregat ringan, dan pada dinding mandiri juga dari dua

  - Skema bangunan struktural