Człowiek zawsze zajmuje się konstruowaniem przedmiotów o różnym przeznaczeniu. Budynki do zbudowania muszą być mocne i trwałe. Aby to zrobić, konieczne jest zapewnienie stabilności konstrukcji. Przeczytaj o tym w artykule.
Co to jest zrównoważony rozwój?
Jest to zdolność konstrukcji lub jej poszczególnych elementów do utrzymania jednego z dwóch stanów: równowagi lub ruchu w czasie pod wpływem niewielkich zakłóceń. Innymi słowy, zdolność do zachowania kształtu lub pierwotnej pozycji konstrukcji nazywana jest stabilnością.
Niestabilność - zdolność konstrukcji, charakteryzująca się uzyskiwaniem dużych przemieszczeń przy niewielkich drganiach.
Utrata stabilności
Zjawisko to jest bardzo niebezpieczne dla konstrukcji jako całości, aw szczególności dla jej poszczególnych elementów. Jeśli struktura przechodzi ze stanu stabilnego do stanu niestabilnego, zjawisko to nazywa się wyboczeniem. Zdarza się, że przyczyny niszczenia budowli i budowli nie należy szukać z naruszeniem ich wytrzymałości. Dzieje się tak, gdy dochodzi do utraty stabilności konstrukcji. znanyprzypadki, w których całe konstrukcje zostały z tego powodu zniszczone. Przyczyną tak wielkiej katastrofy może być utrata stabilności poszczególnych elementów.
Przyczyna wyboczenia
Stabilność konstrukcji i konstrukcji ma tendencję do utraty elementów blaszanych, ponieważ mają one zdolność do ściskania. Dlatego przed ich użyciem konieczne jest ustalenie, czy po spawaniu nastąpi utrata stabilności elementów konstrukcyjnych. W przeciwnym razie naprężenie ściskające pozostawione po spawaniu może być przyczyną niestabilności spawanych płytowych elementów konstrukcyjnych.
Elementy struktur mają pierwotną formę równowagi. Utrata stabilności konstrukcji budowlanych powoduje również zaburzenie równowagi elementów, a to pociąga za sobą utratę ich wydajności i dalej prowadzi do awarii całej konstrukcji. W praktyce budowlanej jest wiele takich przypadków.
Elementy lepkosprężyste obecne w konstrukcji mają tendencję do deformacji i zwisania. Takie cechy są zwykle nazywane funkcjami czasu. W związku z tym stabilność konstrukcji dzieli się na natychmiastową i długoterminową. Dlatego w wymaganiach dotyczących elementów konstrukcyjnych, oprócz jego masy, obciążenia na nim, wskazana jest żywotność.
Stabilność może wystąpić z powodu naprężeń ściskających w elementach konstrukcyjnych. Odnosi się to do technologii lotniczej z prędkością ponaddźwiękową, ponieważ skóra samolotu jest inaczej nagrzewana. To prowadzi donierównomierny rozkład temperatury.
Stabilność konstrukcji zostaje zerwana pod wpływem obciążenia krytycznego. W większości przypadków prowadzi to do jego zniszczenia. Dlatego przy wznoszeniu konstrukcji bardzo ważne jest obliczanie konstrukcji pod kątem stateczności, a nie tylko wytrzymałości elementów i zespołów.
Lokalny zrównoważony rozwój
To jest stabilność elementów konstrukcyjnych. Jeśli wyboczą się w wyniku narażenia na naprężenia ściskające lub styczne, mówi się, że zjawisko to jest utratą stateczności lokalnej.
W przypadku utraty stabilności ściany wytrzymałość konstrukcji zmniejsza się. Jeśli znajduje się obok podpory, działa na nią naprężenie ścinające. Pod jego wpływem mur się wypacza. Kurczy się po skróconych przekątnych, a rozciąga po wydłużonych. Następuje pęcznienie ściany, tworzenie się fal. Zjawisku temu można zapobiec, instalując pionowe usztywnienia. Przekroczą wybrzuszenia, prostując ścianę.
Stabilność konstrukcji, a mianowicie ścian i pasa, może zostać utracona nie tylko z powodu naprężeń ścinających. Mają niewielki wpływ na ścianę środka belki, tutaj wpływają na nią normalne naprężenia, które mogą prowadzić do utraty stateczności konstrukcji.
Obliczanie konstrukcji budowlanych
Celem obliczeń jest zapewnienie określonych warunków pracy konstrukcji zgodnie z jej wytrzymałością i minimalnymi kosztami. Obliczenie uwzględnia wpływ siły i innychoddziaływania na elementy konstrukcyjne z uwzględnieniem stanów granicznych, które dzielą się na dwie grupy. Pierwszy to utrata nośności konstrukcji lub jej całkowita bezużyteczność; drugi - gdy normalne funkcjonowanie obiektu jest utrudnione.
Uderzenia i obciążenia
Podczas eksploatacji każda konstrukcja podlega pewnym obciążeniom i uderzeniom. Na działanie całej konstrukcji ma wpływ charakter, czas trwania i charakter oddziaływań. Od nich zależy stabilność konstrukcji.
Obciążenia się zdarzają:
- Od ciężaru samej konstrukcji.
- Od wagi sprzętu, ludzi, materiałów, ciśnienia gazów i cieczy.
- Obciążenia atmosferyczne - wiatr, śnieg, lód.
- Temperatura i efekty sejsmiczne.
- Biologiczne (proces gnicia), chemiczne (zjawiska korozyjne), efekty radiacyjne, w wyniku których zmieniają się właściwości materiałów. Wpływa to na żywotność konstrukcji.
- Obciążenia awaryjne, które występują w przypadku zakłócenia procesu technologicznego, awarii sprzętu, linii energetycznych itp.
Konstrukcje żelbetowe
Żelbet to złożony materiał budowlany, który obejmuje beton i stal. Wykorzystując naturalne właściwości substancji uzyskuje się materiał, który jest w stanie odbierać siły ściskające i rozciągające.
Konstrukcje żelbetowe są wykorzystywane w budownictwiejako podstawowe struktury. Charakteryzują się dużą wytrzymałością, trwałością, odpornością. Do ich produkcji można wykorzystać lokalne materiały budowlane, łatwo je uformować w pożądany kształt, nie wymagają dużych nakładów.
Konstrukcje żelbetowe mają szereg wad. Mają wysoką gęstość, wysoką przewodność cieplną i dźwiękową. Wraz ze skurczem konstrukcji i oddziaływaniem siły z czasem mogą pojawić się pęknięcia.
Konstrukcje prefabrykowane z betonu
Konstrukcje i elementy żelbetowe są monolityczne i prefabrykowane. Monolityczne produkowane są bezpośrednio na placu budowy, a prefabrykowane produkowane są w fabrykach przy użyciu specjalnego sprzętu. Konstrukcje z zewnętrznym wzmocnieniem z profili metalowych wyróżniają się jako specjalna grupa.
Prefabrykowane konstrukcje żelbetowe są wykorzystywane do budowy obiektów o różnym przeznaczeniu, kształtowania krajobrazu, rur, pali, podkładów, podpór linii energetycznych i wielu innych.
Konstrukcje żelbetowe monolityczne (prefabrykowane) są wykorzystywane do budowy konstrukcji hydrotechnicznych, w transporcie i budownictwie podziemnym, w niskich i wysokich budynkach mieszkalnych i biurowych.
Zalety i wady
Prefabrykowane konstrukcje budowlane mają niezaprzeczalną zaletę – ich produkcja odbywa się w fabrykach wyposażonych w specjalny sprzęt. Dzięki temu skróceniu ulegają terminy wykonania wytwarzanych konstrukcji, a ichjakość. Fabrycznie możliwe jest tylko wytwarzanie konstrukcji żelbetowych sprężonych.
Konstrukcje budowlane nie są tak doskonałe. Ich wadą jest brak możliwości ich produkcji w szerokim zakresie. Dotyczy to przede wszystkim różnorodności form. Fabryki produkują konstrukcje do masowego użytku. Dlatego w miastach i innych osiedlach pojawia się wiele podobnych struktur: mieszkalnych i administracyjnych. Prowadzi to do degradacji architektury regionu budowlanego.
Produkcja konstrukcji żelbetowych i ich elementów odbywa się przy użyciu następujących technologii:
- Rurociąg, gdy realizacja procesów technologicznych następuje sekwencyjnie.
- Agregacja przepływu. Technologia ta umożliwia realizację operacji technologicznych w oddzielnych pomieszczeniach, formy z konstrukcjami lub elementami przesuwane są za pomocą dźwigów.
- Technologia stołowa. Tutaj wszystko dzieje się na odwrót. Produkty pozostają nieruchome, podczas gdy kruszywa się poruszają.
Konstrukcje ze struktur monolitycznych
Budowa przy użyciu tej technologii jest procesem pracochłonnym, ale bardzo zrozumiałym. Struktury monolityczne można wykonać ręcznie.
Etapy budowy:
- Rama zbrojenia jest instalowana.
- Szalunek jest w trakcie układania, zbrojenie jest w nim umieszczane.
- Wylewa się mieszankę betonu, która jest zagęszczana specjalnymi wibratorami. Dzieje się tak, aby w szalunku nie tworzyły się puste przestrzenie.
- Betonzostanie wyczyszczony.
- Usunięto szalunek.
Budynki monolityczne: zalety
W ostatnim czasie coraz częściej przy budowie budynku mieszkalnego stosuje się technologię opracowaną do budowy budynków monolitycznych, które mają szereg zalet:
- Nie ma potrzeby używania ciężkich maszyn, w szczególności dźwigów. Do pracy potrzebne są pompy do betonu, za pomocą których beton zostanie wylany do form i umieszczony we właściwym miejscu. Krajobraz zostanie zachowany w miejscu budowy domu.
- Metoda konstrukcji monolitycznej pozwala na budowanie konstrukcji o dowolnym kształcie i liczbie pięter. Sufity i ściany są gotowe do wykończenia, czas budowy jest skrócony.
- Ściany nośne domu monolitycznego są 2,5 razy cieńsze niż murowane, chociaż nie ustępują im pod względem przewodności cieplnej. Koszty ogrzewania zmniejszają się 4 razy. Zmniejszając grubość ścian, zwiększa się powierzchnia przestrzeni wewnętrznej.
- Budynki monolityczne są trwałe i sztywne. Obciążenia na fundamencie są zmniejszone dzięki małej grubości ścian.
- W budownictwie monolitycznym dopuszcza się stosowanie szalunku stałego i materiałów tradycyjnych. Pozwala to programistom na wdrożenie projektu w dowolnym stylu.
- W takich domach nie ma łączeń, opady nie mają na nie wpływu, można je budować o każdej porze roku.
- Kurczenie podkładu odbywa się równomiernie.
- Brak pęknięć na ścianach i sufitach.
- Otwory drzwiowe i okienne nie są zdeformowane.
- Budynki monolityczne są dźwiękoszczelne.
Budynki monolityczne: wady
Posiadaniewiele zalet, takie konstrukcje mają wady:
- Budowa domu wymaga dodatkowej pracy.
- Stworzenie projektu monolitycznego domu to kosztowna usługa.
- Beton musi być wylewany w sposób ciągły, w przeciwnym razie będzie gęstnieć.
- W trakcie mieszkania w takim domu bez narzędzi nie da się zrobić dziury w odpowiednim miejscu na ścianie.
