Por función Construcción de edificio se subdivide en portante y envolvente. También existen estructuras como arcos, cerchas o marcos. Ellos son los transportistas. Y tales estructuras de construcción como paneles de pared, caparazones, bóvedas combinan funciones de cerramiento y de carga.
Estructuras de construcción portante según el esquema de diseño, se dividen en planas (vigas, cerchas, pórticos, etc.) y espaciales (carcasas, bóvedas, cúpulas, etc.). Las estructuras de edificios espaciales tienen una distribución de fuerzas más favorable, en comparación con estructuras planas. Esto, a su vez, requiere un menor consumo de material, pero el montaje y la producción de tales estructuras de construccion es extremadamente laborioso. Hasta la fecha, han aparecido nuevos tipos de estructuras espaciales: estructuras estructurales hechas de perfiles laminados, fijadas con juntas atornilladas. Este tipo de estructura de edificio es fácil de fabricar e instalar y económico.
Las estructuras de construcción por tipo de material son:
estos son los mas comunes tipos de construccion estructuras por ahora.
La construcción moderna utiliza hormigón armado en forma de estructuras prefabricadas. Ámbito de aplicación de tales estructuras: construcción de viviendas, edificios industriales, diversas estructuras. El uso conveniente del hormigón armado monolítico es diversas estructuras hidráulicas, pavimentos de carreteras, aeródromos, construcción de cimientos para equipos industriales, todo tipo de tanques, ascensores, etc.
Durante la construcción de estructuras que se operan en condiciones de agresivo ambiente externo o especial condiciones climáticas(por ejemplo, temperatura elevada, humedad), se utilizan tipos especiales de hormigón y hormigón armado. Por ejemplo, tales estructuras son unidades térmicas, edificios industria química y otros.
EN estructuras de construccion de hormigon armado mediante el uso de especiales hormigón duradero, refuerzo, aumento en la producción de estructuras estresadas, está permitido reducir la masa de la estructura, reducir el precio y el consumo de materiales, aumentar el alcance del hormigón ligero y celular.
Ámbito de aplicación estructuras de construcción de acero en ocasiones coincide con el uso de estructuras de hormigón armado. Estos son, en particular, pórticos de edificios de grandes luces, talleres con equipos pesados y voluminosos, tanques industriales de gran capacidad, puentes, etc. La elección del tipo de estructura del edificio depende de su costo, área de construcción y ubicación del empresa. La principal ventaja de las estructuras de construcción de acero sobre las estructuras de hormigón armado es su bajo peso. Esto permite el uso de estas estructuras en zonas de difícil acceso: en el Extremo Norte, en zonas con mayor actividad sísmica, desierto, zonas montañosas, etc.
La creación de estructuras tridimensionales productivas (a partir de chapas de acero delgadas), un aumento en el uso de aceros de alta resistencia y perfiles laminados económicos permitirán reducir el peso de edificios y estructuras.
Aplicación principal estructuras de construccion de piedra- construcción de muros y tabiques. Las estructuras arquitectónicas y los edificios hechos de ladrillos, bloques pequeños y piedra natural son menos compatibles construccion industrial que los edificios de paneles grandes, por lo que su participación en todos los volúmenes de construcción está cayendo.
En la construcción también se utilizan dos tipos de estructuras de madera encolada: portantes y de cerramiento. Las estructuras portantes constan de varias capas de madera y se pegan entre sí. A menudo se refuerzan mediante la inserción de refuerzo.
La producción de estructuras de madera encoladas se realiza en fábrica, todos los procesos se realizan mecánicamente
La tendencia principal en el cambio de estructuras de madera es la transición a estructuras de construccion de madera encolada. permisibilidad producción industrial y la obtención de elementos de un determinado diseño de las dimensiones deseadas mediante el encolado da ventajas frente a otro tipo de estructuras de madera. Las estructuras de construcción encoladas se utilizan ampliamente en la construcción agrícola.
En las tendencias de la construcción moderna, nuevos tipos de industrial estructuras de construccion: estructuras de fibrocemento, neumáticas, de aleación ligera. Las ventajas de estos diseños son: bajo peso específico, posibilidad de prefabricación en líneas de producción mecánica. Se están empezando a utilizar paneles de tres capas más ligeros como estructuras de cerramiento en lugar de paneles pesados de hormigón armado y hormigón de arcilla expandida.
Por razones de requisitos operativos, Construcción de edificio debe ser resistente al fuego, resistente a la corrosión, conveniente, económico y seguro de usar. Con el aumento de la escala y el ritmo de construcción, se requieren estructuras de construcción para fabricarlas en la fábrica, las estructuras deben ser económicas en costo y óptimas en términos de consumo de material, convenientes para el transporte y distinguidas por la velocidad y facilidad de montaje en el sitio de construcción.
Se presta mucha atención a la reducción de la intensidad del trabajo, como en la fabricación estructuras de construccion, y en el proceso de construcción de edificios a partir de ellos.
Una tarea importante de la construcción moderna es reducir masas de estructuras de edificios mediante el uso de materiales productivos livianos y el desarrollo de diversos soluciones constructivas.
Construcción de edificio al diseñar, se calculan en cuanto a resistencia, estabilidad y vibraciones. El cálculo tiene en cuenta los efectos de las fuerzas a las que están sujetas las estructuras durante la operación: peso propio, cargas externas, la influencia de factores de temperatura, desplazamiento de soportes estructurales, fuerzas que aparecen durante el transporte y la instalación de estructuras de construcción.
Estructura de construcción llamado elemento de construcción agrandado de un edificio, estructura o puente, hecho de materiales de construcción y productos
Las estructuras de construcción se clasifican por propósito y material de construcción.
Con cita son:
1. Transportistas - aquellas estructuras de edificios y estructuras que pueden soportar cargas de potencia. Proporcionan su estabilidad y fuerza, y también le permiten operar el edificio de manera segura. Estos incluyen: muros de carga, columnas, cimientos, techos y revestimientos, etc.
2. encerrando - estructuras que limitan el volumen del edificio y lo dividen en salas funcionales separadas. Se dividen en: externos (proteger de las influencias atmosféricas) e internos (para proporcionar aislamiento acústico y división del espacio interno). Las estructuras de cerramiento incluyen tabiques, muros autoportantes, aberturas de relleno, etc.
Según el material, las estructuras de construcción se dividen en:
Hormigón y hormigón armado;
Estructuras metálicas;
De madera;
Piedra y piedra armada;
el plastico;
Complejo (combina varios tipos de materiales).
Los principales requisitos para la construcción de estructuras:
1. Fiabilidad. Este concepto incluye tres componentes: fuerza, rigidez y estabilidad.
La fuerza es la capacidad de una estructura para percibir todas las cargas sin destrucción;
La rigidez es una propiedad que permite que la estructura de un edificio se deforme dentro de límites aceptables bajo la acción de cargas;
Estabilidad: la capacidad de una estructura para mantener una posición constante en el espacio bajo la acción de cargas.
2. Facilidad de uso es la capacidad de utilizar edificios y estructuras para su propósito previsto. Es necesario que las estructuras se diseñen de tal manera que puedan ser fácilmente inspeccionadas, reparadas, reconstruidas y reforzadas.
3. economía. Al diseñar, es necesario asegurarse de que no haya un gasto excesivo de materiales de construcción y tratar de garantizar costos mínimos de mano de obra durante la instalación de la estructura.
Estructuras y productos de hormigón armado, elementos de edificios y estructuras de hormigón armado, y combinaciones de estos elementos.
Los altos indicadores técnicos y económicos de las estructuras de hormigón armado, la capacidad de darles con relativa facilidad la forma y el tamaño requeridos manteniendo la resistencia especificada, han llevado a su uso generalizado en casi todos los sectores de la construcción. Las estructuras modernas de hormigón armado (RCS) se clasifican según varios criterios: según el método de ejecución (monolítico, prefabricado, prefabricado-monolítico), el tipo de hormigón utilizado para su fabricación (pesado, ligero, celular, resistente al calor y otros hormigones), el tipo de estado tensional (convencional y pretensado).
Monolítico estructuras de hormigon armado , realizadas directamente en las obras de construcción, se utilizan generalmente en edificios y estructuras que son difíciles de dividir, con elementos no estándar y de baja repetibilidad y bajo cargas especialmente pesadas (cimentaciones, marcos y techos de edificios industriales de varios pisos, hidráulicos, recuperación , transporte y otras estructuras).
En algunos casos, son convenientes cuando se realizan trabajos por métodos industriales utilizando encofrados de inventario: deslizantes, ajustables (torres, torres de enfriamiento, silos, chimeneas, edificios de varios pisos) y móviles (algunos revestimientos de paredes delgadas).
La construcción de estructuras monolíticas de hormigón armado está técnicamente bien desarrollada. También se han logrado logros significativos en la aplicación del método de pretensado en la producción de estructuras monolíticas. Se realizaron un gran número de estructuras singulares en hormigón armado monolítico (torres de televisión, tuberías industriales alta altitud, reactores de centrales nucleares, etc.). En la práctica de la construcción moderna de varios países extranjeros (EE. UU., Gran Bretaña, Francia, etc.), las estructuras monolíticas de hormigón armado se utilizan ampliamente, lo que se debe principalmente a la ausencia en estos países del sistema estatal para unificar los parámetros y escribir las estructuras de edificios y estructuras. En la URSS, las estructuras monolíticas prevalecieron en la construcción hasta la década de 1930.
La introducción de estructuras prefabricadas más industriales en esos años se vio frenada por el insuficiente nivel de mecanización de la construcción, la falta de equipos especiales para su producción en masa, así como de grúas de montaje de alta capacidad. La proporción de estructuras monolíticas de hormigón armado en el volumen total de producción de hormigón armado en la URSS es de aproximadamente el 35% (1970).
Estructuras y productos prefabricados de hormigón.- el tipo principal de estructuras y productos utilizados en varios sectores de la construcción: civil, industrial, agrícola, etc.
Las estructuras prefabricadas tienen ventajas significativas sobre las monolíticas, crean amplias oportunidades para la industrialización de la construcción. El uso de elementos de hormigón armado de gran tamaño permite que la parte principal de la construcción de edificios y estructuras se transfiera del sitio de construcción a la planta con un proceso de producción altamente organizado. Esto reduce significativamente el tiempo de construcción, proporciona productos de mayor calidad al menor costo y mano de obra; El uso de estructuras prefabricadas de hormigón armado permite la amplia utilización de nuevos materiales eficaces (hormigón aligerado y celular, plásticos, etc.), y reduce el consumo de madera y acero necesarios en otras ramas de la economía nacional. Las estructuras y productos prefabricados deben ser fabricables y transportables, son especialmente beneficiosos con un número mínimo de tamaños de elementos que se repiten muchas veces.
Con el crecimiento de la producción y aplicación en la construcción Concreto prefabricado se mejoró la tecnología de su fabricación. También se llevó a cabo la unificación de los principales parámetros de edificios y estructuras. para diversos fines, en base a los cuales se han desarrollado e implementado diseños estándar y productos para ellos.
Dependiendo del propósito en la construcción de edificios y estructuras residenciales, públicas, industriales y agrícolas, se distinguen las siguientes estructuras prefabricadas de hormigón armado más comunes:
Para cimientos y partes subterráneas de edificios y estructuras (bloques y losas de cimientos, paneles y bloques de muros de sótanos);
Para armazones de edificios (columnas, travesaños, vigas, vigas de grúa, armaduras y vigas de armadura, cerchas);
Para paredes externas e internas (paneles y bloques de pared y tabique);
Para pisos y revestimientos de edificios (paneles, losas y cubiertas); para escaleras ( Vuelos de escaleras y plataformas)
Para dispositivos sanitarios (paneles de calefacción, unidades de ventilación y eliminación de basura, cabinas sanitarias).
Las estructuras prefabricadas de hormigón armado se fabrican principalmente en empresas mecanizadas y parcialmente en vertederos equipados. El proceso tecnológico para la producción de productos de hormigón armado consta de una serie de operaciones realizadas sucesivamente: preparación de una mezcla de hormigón, producción de refuerzo (jaulas de refuerzo, mallas, varillas dobladas, etc.), refuerzo de productos, moldeo de productos (colocación una mezcla de concreto y su compactación), tratamiento térmico y de humedad, proporcionando la resistencia necesaria del concreto, terminando la superficie frontal de los productos.
En la tecnología moderna de hormigón armado prefabricado, se pueden distinguir 3 formas principales de organizar el proceso de producción: un método agregado en línea para fabricar productos en formas móviles; cinta transportadora forma de producción; método de banco en formas no móviles (estacionarias).
Con el método de flujo agregado todas las operaciones tecnológicas (limpieza y lubricación de formas, refuerzo, moldeado, endurecimiento, decapado) se realizan en puestos especializados equipados con máquinas e instalaciones que forman una línea de producción productiva. Las formas con productos se mueven secuencialmente a lo largo de la línea de producción de un puesto a otro con un intervalo de tiempo arbitrario dependiendo de la duración de la operación en este puesto, que puede variar desde varios minutos (por ejemplo, lubricación de moldes) hasta varias horas (endurecimiento de productos). en cámaras de curado). Este método es ventajoso para usar en plantas de capacidad media, especialmente en la producción de estructuras y productos de una amplia gama.
vía transportadora utilizado en fábricas de alta potencia en la producción del mismo tipo de productos de una gama limitada. Con este método, la línea de producción funciona según el principio de un transportador pulsante, es decir, los formularios con productos se mueven de un puesto a otro después de un tiempo estrictamente definido requerido para completar la operación más larga.
Una variante de esta tecnología es método de vibrolaminación utilizado para hacer planos y placas acanaladas; en este caso, todas las operaciones tecnológicas se realizan en una cinta de acero en movimiento. Con el método de banco, los productos permanecen en su lugar (en forma estacionaria) durante su fabricación y hasta que el hormigón se endurece, mientras que el equipo tecnológico para realizar operaciones individuales se mueve de una forma a otra. Este método se utiliza en la fabricación de productos de gran tamaño (trusses, vigas, etc.). Para moldear productos de configuración compleja (tramos de escaleras, losas nervadas, etc.), se utilizan matrices: moldes de hormigón armado o acero que reproducen la huella de la superficie nervada del producto. Con el método de cassette, que es una especie de método de banco, los productos se fabrican en formas verticales: cassettes, que son una serie de compartimentos formados por paredes de acero. En la instalación del casete, tiene lugar el moldeado de los productos y su endurecimiento. La instalación de cassette tiene dispositivos para calentar productos con vapor o corriente eléctrica, lo que acelera significativamente el endurecimiento del concreto. Método de casete generalmente se utiliza para la producción en masa de productos de paredes delgadas.
Los productos terminados deben cumplir con los requisitos de las normas o especificaciones aplicables. Las superficies de los productos generalmente se fabrican con tal grado de prefabricación que no se requiere un acabado adicional en el sitio de construcción.
Durante la instalación, los elementos prefabricados de edificios y estructuras se conectan entre sí mediante piezas incrustadas monolíticas o soldadas, diseñadas para soportar ciertos efectos de fuerza. Se presta mucha atención a la reducción del consumo de metal de las uniones soldadas y su unificación. Las estructuras y productos prefabricados se utilizan más ampliamente en viviendas y construcción civil, donde la construcción de viviendas de elementos grandes (paneles grandes, bloques grandes, volumétrica) se considera la más prometedora. A partir de hormigón armado prefabricado, también se organiza la producción en masa de productos para estructuras de ingeniería (el llamado hormigón armado especial): vanos de puentes, soportes, pilotes, alcantarillas, bandejas, bloques y tuberías para el revestimiento de túneles, losas de pavimento de carreteras y aeródromos, traviesas , soporte de redes de contacto y líneas eléctricas, elementos de cercado, tuberías de presión y sin presión, etc.
Una parte importante de estos productos está hecha de hormigón armado pretensado mediante un método de banco o línea de flujo. Para la conformación y compactación del hormigón se utilizan métodos muy eficaces: vibrocompresión (tuberías a presión), centrifugación (tuberías, soportes), estampación por vibración (pilotes, bandejas).
El desarrollo de los prefabricados de hormigón armado se caracteriza por una tendencia hacia una mayor ampliación de los productos y un aumento en el grado de preparación para la fábrica. Entonces, por ejemplo, los paneles multicapa se utilizan para cubrir edificios, que se suministran para la construcción con aislamiento y una capa de impermeabilización; bloques de 3x18 my 3x24 m, combinando las funciones de estructura portante y de cerramiento. Se han desarrollado y utilizado con éxito losas para techos combinadas de hormigón ligero y celular. En edificios de varios pisos, se utilizan columnas de hormigón armado pretensado hasta una altura de varios pisos. Para las paredes de los edificios residenciales, los paneles se fabrican en tamaños para una o dos habitaciones con una variedad de acabados externos, equipados con bloques de ventanas o puertas (balcones). Las perspectivas significativas para una mayor industrialización de la construcción de viviendas tienen un método para erigir edificios a partir de bloques tridimensionales. Dichos bloques para una o dos habitaciones o para un apartamento se fabrican en la fábrica con plena decoración de interiores Y equipamiento; El montaje de casas a partir de estos elementos lleva solo unos pocos días.
Las estructuras prefabricadas de hormigón armado monolítico son una combinación de elementos prefabricados (columnas de hormigón armado, travesaños, losas, etc.) con hormigón monolítico, lo que garantiza un funcionamiento conjunto fiable de todos los componentes.
Estas estructuras se utilizan principalmente en techos. edificios de varias plantas, en puentes y pasos elevados, durante la construcción de ciertos tipos de conchas, etc.
Son menos industriales (en términos de montaje e instalación) que los prefabricados. Su uso es especialmente recomendable para grandes cargas dinámicas (incluidas las sísmicas), así como cuando es necesario dividir estructuras de gran tamaño en elementos constituyentes debido a las condiciones de transporte e instalación. La principal ventaja de las estructuras monolíticas prefabricadas es el menor consumo de acero (en comparación con las estructuras prefabricadas) y la alta rigidez espacial.
La mayor parte del hormigón armado y los productos de hormigón armado están hechos de hormigón pesado con densidad media 2400 kg/m 3 . Sin embargo, la proporción de productos fabricados a partir de hormigón estructural-aislante térmico y estructural ligero sobre áridos porosos, así como de hormigón celular de todo tipo, está en constante aumento. Dichos productos se utilizan principalmente para el cerramiento de estructuras (paredes, revestimientos) de edificios residenciales e industriales.
Estructuras de carga muy prometedoras hechas de alta resistencia. hormigón pesado clases C30/35 y C32/40 y hormigón ligero clases C20/25 y C25/30. Se logra un efecto económico significativo como resultado del uso de estructuras hechas de hormigón resistente al calor (en lugar de piezas refractarias) para unidades térmicas de la industria metalúrgica, de refinación de petróleo y otras; para una serie de productos (por ejemplo, tuberías de presión), el uso de hormigón tensado es prometedor.
Las estructuras y productos de hormigón armado se fabrican principalmente con refuerzo flexible en forma de varillas individuales, mallas soldadas y marcos planos. Para la fabricación de armaduras no tensionadas, es recomendable utilizar soldadura por resistencia, lo que asegura un alto grado de industrialización del trabajo de armadura. Las estructuras con refuerzo de carga (rígido) se utilizan relativamente raramente y principalmente en hormigón armado monolítico al hormigonar en encofrado suspendido. En los elementos a flexión, la armadura de trabajo longitudinal se instala de acuerdo con el diagrama de momentos máximos de flexión; en columnas, el refuerzo longitudinal percibe principalmente esfuerzos de compresión y se ubica a lo largo del perímetro de la sección. Además del refuerzo longitudinal, la distribución, el montaje y el refuerzo transversal (abrazaderas, curvas) se instalan en la estructura de hormigón armado y, en algunos casos, los llamados. refuerzo indirecto en forma de mallas soldadas y espirales.
Todos estos tipos de refuerzo están interconectados y proporcionan la creación de una jaula de refuerzo que no cambia espacialmente durante el proceso de hormigonado. Para el refuerzo pretensado de estructuras de hormigón armado pretensado, se utilizan varillas y alambres de refuerzo de alta resistencia, así como hilos y cuerdas. En la fabricación de estructuras prefabricadas se utiliza principalmente el método de tensado del refuerzo en los topes de soportes o moldes; para estructuras monolíticas y monolíticas prefabricadas: un método para tensar el refuerzo en el hormigón de la estructura misma.
Las amplias posibilidades técnicas y de forma de las estructuras de hormigón armado tuvieron un gran impacto en la arquitectura mundial del siglo XX. Sobre la base de estructuras de hormigón armado, se han desarrollado nuevas escalas, arquitecturas y organización espacial de edificios y estructuras. Las estructuras de marcos rectilíneos dan a los edificios un geometrismo estricto de formas y un ritmo medido de divisiones, así como una estructura clara. Las losas de piso horizontales descansan sobre soportes delgados, una pared ligera, privada de una función de soporte, a menudo se convierte en una pantalla de cortina de vidrio. La distribución uniforme de las fuerzas estáticas crea una equivalencia tectónica de los elementos de construcción. Las estructuras curvilíneas (especialmente las conchas de paredes delgadas de varias formas, a veces extrañas) tienen una gran expresividad plástica y espacial, con su compleja tectónica de formas (a veces cercanas a las escultóricas) y el ritmo continuamente cambiante de los elementos. Las estructuras curvilíneas permiten bloquear grandes salas sin soportes intermedios y crear composiciones volumétricas y espaciales de forma inusual. Algunas estructuras modernas de hormigón armado (por ejemplo, las de celosía) tienen cualidades ornamentales y decorativas que dan forma a la apariencia de fachadas y revestimientos. Las modernas estructuras de hormigón armado plásticamente significativas dan expresividad estética no solo a los edificios residenciales y civiles, sino también a las estructuras de ingeniería e industriales (puentes, pasos elevados, presas, torres de refrigeración, etc.).
Estructuras portante.
Columnas de hormigón armado:
Arroz. 9.1. Columna de dos ramas de la fila central
Arroz. 9.2. Columna de dos ramas de la fila extrema
Arroz. 9.3. . Columnas de marco sin vigas
Arroz. 9.4. Columna de edificios industriales de un piso
a) Columna de fila central con dos consolas
Arroz. 9.5. Columna de una sola rama de la fila central
b) Columna de la fila exterior con una consola
Arroz. 9.6. Columna de una rama de la fila extrema
Arroz. 9.7. Columna intermedia de una sola rama para edificios de varias plantas
Arroz. 9.8. Columna de una rama de edificios administrativos
Arroz. 9.9. Columna de una sola rama de edificios de almacén.
Arroz. 9.10. Columnas de una sola rama de edificios administrativos de varios pisos.
Arroz. 9.11. Travesaño de hormigón armado con baldas
Arroz. 9.12. Travesaño de hormigón armado
Los travesaños están diseñados para marcos de edificios de varios pisos, fines industriales, administrativos y domésticos, empresas industriales, edificios residenciales y complejos comerciales y de entretenimiento.
La resistencia a las heladas no es inferior a F50.
Arroz. 9.13. Vigas en T de hormigón armado
Arroz. 9.14. Vigas en T de hormigón armado
Las vigas están diseñadas para marcos de edificios de varios pisos, edificios industriales, administrativos y domésticos de empresas industriales, edificios residenciales y complejos comerciales y de entretenimiento.
La resistencia a las heladas no es inferior a F50.
s, pliegues, etc. por lo general combinan funciones de cerramiento y de carga, lo que corresponde a una de las tendencias más importantes en el desarrollo del moderno S. A. Dependiendo del esquema de diseño (Ver Esquema de diseño), el S. A. de carga. , cerchas, pórticos) y espaciales (carcasas, bóvedas, cúpulas, etc.). Las estructuras espaciales se caracterizan por una distribución de fuerzas más favorable (en comparación con la plana) y, en consecuencia, un menor consumo de materiales; sin embargo, su fabricación e instalación en muchos casos requieren mucho tiempo. Nuevos tipos de estructuras espaciales, por ejemplo, los llamados. estructuras estructurales a partir de perfiles laminados en conexiones atornilladas, se distinguen tanto por su economía como por su relativa facilidad de fabricación e instalación. Por tipo de material, se distinguen los siguientes tipos principales de S.: hormigón y hormigón armado (ver Estructuras y productos de hormigón armado), Estructuras de acero, Estructuras de piedra, Estructuras de madera.
Las estructuras de hormigón y hormigón armado son las más comunes (tanto en volumen como en áreas de aplicación). Para la construcción moderna, es especialmente característico el uso de hormigón armado en forma de estructuras industriales prefabricadas utilizadas en la construcción de edificios residenciales, públicos e industriales y muchas estructuras de ingeniería. Las áreas racionales de aplicación del hormigón armado monolítico son estructuras hidráulicas, pavimentos de carreteras y aeródromos, cimientos para equipos industriales, tanques, torres, ascensores, etc. Tipos especiales Hormigón y el hormigón armado se utilizan en la construcción de estructuras operadas a altas y bajas temperaturas o en ambientes químicamente agresivos (unidades térmicas, edificios y estructuras de metalurgia ferrosa y no ferrosa, industria química, etc.). Es posible una reducción de peso, costo y consumo de materiales en las estructuras de hormigón armado mediante el uso de hormigones y armaduras de alta resistencia, un incremento en la producción de estructuras pretensadas y una ampliación de las áreas de aplicación del hormigón celular y aligerado. .
Las estructuras de acero se utilizan principalmente para marcos. edificios de gran envergadura y estructuras, para talleres con equipo pesado de grúa, alto horno, tanques de gran capacidad, puentes, estructuras tipo torre, etc. Los campos de aplicación de las estructuras de acero y de hormigón armado en algunos casos coinciden. Al mismo tiempo, la elección del tipo de estructuras se realiza teniendo en cuenta la relación de sus costos, así como según el área de construcción y la ubicación de las empresas de la industria de la construcción. Ventaja significativa estructuras de acero(en comparación con el hormigón armado) - su masa más pequeña. Esto determina la conveniencia de su uso en zonas de alta sismicidad, zonas de difícil acceso del Extremo Norte, zonas desérticas y de alta montaña, etc. La expansión del uso de aceros de alta resistencia y perfiles laminados económicos, así como la creación de estructuras espaciales eficientes (incluidas las de chapa de acero delgada) reducirán significativamente el peso de los edificios y estructuras.
El ámbito principal de las estructuras de piedra son las paredes y los tabiques. Construcciones de ladrillo, piedra natural, pequeños bloques, etc. cumplen los requisitos de la construcción industrial en menor medida que los edificios de paneles grandes (ver artículo Estructuras de paneles grandes). Por lo tanto, su participación en el volumen total de construcción está disminuyendo gradualmente. Sin embargo, el uso de ladrillos de alta resistencia, mampostería armada, etc. estructuras complejas (estructuras de piedra, armadas refuerzo de acero o elementos de hormigón armado) le permite aumentar significativamente capacidad de carga edificios con muros de piedra, y la transición de la albañilería manual al uso de ladrillos y paneles cerámicos hechos en fábrica aumentará significativamente el grado de industrialización de la construcción y reducirá la laboriosidad de construir edificios con materiales de piedra.
La dirección principal en el desarrollo de estructuras de madera modernas es la transición a estructuras hechas de madera encolada. Posibilidad de producción y producción industrial. elementos estructurales dimensiones requeridas a través del encolado determina sus ventajas en comparación con estructuras de madera de otros tipos. Las estructuras encoladas portantes y envolventes se utilizan ampliamente en la agricultura. construcción.
En la construcción moderna, se están generalizando nuevos tipos de estructuras industriales: productos y estructuras de amianto-cemento, estructuras de construcción neumáticas. , estructuras hechas de aleaciones ligeras y con el uso de plásticos (Ver Plásticos). Sus principales ventajas son el bajo peso específico y la posibilidad de prefabricación en líneas de producción mecanizadas. Los paneles ligeros de tres capas (con revestimiento de acero perfilado, aluminio, fibrocemento y con aislamiento plástico) comienzan a utilizarse como estructuras de cerramiento en lugar de paneles pesados de hormigón armado y hormigón de arcilla expandida.
Requisitos para S. a. C desde el punto de vista de los requisitos operativos, S. a. debe cumplir su propósito, ser resistente al fuego y resistente a la corrosión, seguro, conveniente y económico en operación. La escala y el ritmo de la construcción en masa imponen a S. a. los requisitos de la naturaleza industrial de su fabricación (en condiciones de fábrica), eficiencia (tanto en términos de costo como de consumo de materiales), facilidad de transporte y velocidad de instalación en sitio de construcción. De particular importancia es la reducción de la intensidad del trabajo, tanto en la fabricación de S. a. como en el proceso de construcción de edificios y estructuras a partir de ellos. Una de las tareas más importantes de la construcción moderna es reducir la masa de S. a. sobre la base del uso generalizado de materiales eficientes a la luz y la mejora de las soluciones de diseño.
Cálculo con. A. Las estructuras de los edificios deben diseñarse teniendo en cuenta la resistencia, la estabilidad y las vibraciones. Este tiene en cuenta los efectos de fuerzas a las que se ven sometidas las estructuras durante su funcionamiento (cargas externas, peso propio), el efecto de la temperatura, retracción, desplazamiento de apoyos, etc., así como las fuerzas que surgen durante el transporte e instalación de S. a. En la URSS, el principal método de cálculo S. a. es un método de cálculo para estados límite (Ver Estado límite) , aprobado por el Gosstroy de la URSS para uso obligatorio el 1 de enero de 1955. Antes de eso, S. a. se calculó según los materiales utilizados para las tensiones admisibles (metal y madera) o para las fuerzas destructivas (hormigón, hormigón armado, piedra y mampostería armada). Desventaja principal estos métodos - el uso en los cálculos de un factor de seguridad único (para todas las cargas actuantes), que no permitía evaluar correctamente la magnitud de la variabilidad de las cargas de diferente naturaleza (permanente, temporal, nieve, viento, etc.) y la capacidad portante última de las estructuras. Además, el método de cálculo de los esfuerzos admisibles no tuvo en cuenta la etapa plástica de la estructura, lo que provocó un desperdicio injustificado de materiales.
Al diseñar un edificio (estructura) en particular, los tipos óptimos de S. a. y los materiales para ellos se seleccionan de acuerdo con las condiciones específicas de construcción y operación del edificio, teniendo en cuenta la necesidad de utilizar materiales locales y reducir los costos de transporte. . Al diseñar objetos de construcción en masa, por regla general, se utilizan diseños estructurales estándar y esquemas generales unificados de estructuras.
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Construcción de edificio- 3.1.4 estructuras de edificación: estructuras portantes de acero o de hormigón armado, que son parte integral edificios o estructuras de una central térmica. Fuente …
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Estructuras típicas de edificios, productos, componentes- - respectivamente, estructuras de edificios, productos, unidades seleccionadas entre otras similares o diseñadas especialmente para repetición múltiple en la construcción, que, por regla general, tienen la mejor técnica y económica en comparación con los análogos ... Enciclopedia de términos, definiciones y explicaciones de materiales de construcción.
Estructuras de construcción típicas, productos, unidades, respectivamente, estructuras de construcción, productos, unidades seleccionadas entre otras similares o especialmente diseñadas para repetirse repetidamente en la construcción, teniendo, por regla general, lo mejor en ... ... Diccionario de construcción
FUNDAMENTOS DE LAS SOLUCIONES ESTRUCTURALES DE LA EDIFICACIÓN CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE LA EDIFICACIÓN POR FINALIDAD Estructuras portante - - perciben cargas e impactos; - proporcionar fiabilidad, resistencia, rigidez y estabilidad a los edificios Las estructuras portantes principales forman el esqueleto del edificio (sistema constructivo): cimientos, muros, apoyos individuales, techos, revestimientos, etc. Estructuras portantes secundarias - dinteles sobre aberturas, escaleras, cerramiento de bloques de huecos de ascensores - - separan y aíslan el volumen interno del edificio del ambiente externo o entre ellos; - debe responder los requisitos reglamentarios resistencia, aislamiento térmico, impermeabilización, barrera de vapor, estanqueidad al aire, aislamiento acústico, transmisión de luz, etc. Las principales estructuras de cerramiento - muros cortina, tabiques, ventanas, vidrieras, faroles, puertas, portones
CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS DE EDIFICACIÓN SEGÚN LA UBICACIÓN ESPACIAL DE LAS ESTRUCTURAS PORTANTES: SEGÚN LA UBICACIÓN ESPACIAL DE LAS ESTRUCTURAS PORTANTES ESTRUCTURAS PORTANTES HORIZONTALES VERTICALES - revestimientos y techos: - perciben las cargas verticales y las transfieren a las estructuras portantes verticales (muros) piso por piso am , columnas, etc.); - jugar el papel de discos duros - diafragmas de refuerzo horizontales - percibir y redistribuir cargas y efectos horizontales (viento, sísmico) entre estructuras de soporte verticales; - cómo los diafragmas aseguran la compatibilidad y la igualdad de los desplazamientos horizontales de estructuras portantes verticales bajo los efectos del viento y sísmicos debido al acoplamiento rígido de estructuras portantes horizontales con estructuras verticales.
CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE CONSTRUCCIÓN SEGÚN LA UBICACIÓN ESPACIAL DE LAS ESTRUCTURAS DE APOYO: VERTICALES HORIZONTALES VERTICALES DE ESTRUCTURAS DE APOYO: 1 - varilla - bastidores del marco; 2 - plano - paredes, diafragmas; 3 - elementos volumétricos-espaciales un piso alto - bloques volumétricos; 4 - varillas huecas volumétrico-espaciales internas de sección abierta o cerrada a la altura del edificio - troncos (núcleos) de rigidez; 5 - estructuras de carga externas volumétrico-espaciales a la altura del edificio en la forma caparazón de paredes delgadas sección cerrada.
CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE EDIFICACIÓN SEGÚN LA NATURALEZA DEL TRABAJO ESTÁTICO (trabajo bajo carga) estructuras verticales Las estructuras portantes PORTANTES, AUTOPORTANTES Y SUSPENDIDAS perciben todas las cargas e impactos que recaen sobre ellas, incluidas las transmitidas a través de elementos situados encima y apoyados sobre ellas (elementos de forjado y revestimiento), y trasladando estas cargas a través de la cimentación a los suelos de base. Las estructuras autoportantes funcionan solo con la percepción de su propio peso, así como con las influencias atmosféricas (cargas de viento, efectos de la temperatura) y las transfieren a los cimientos y luego a los suelos de los cimientos. Otros elementos del edificio no se basan en estructuras autoportantes. Las estructuras articuladas perciben su propio peso y meteorización dentro de un nivel o piso y transferirlos a las estructuras internas del edificio, en el que ellos mismos se basan - paredes internas, columnas, pisos. La estructura articulada no tiene cimientos debajo.
CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS DE EDIFICACIÓN POR UBICACIÓN ESPACIAL DE ESTRUCTURAS PORTANTES POR LA NATURALEZA DEL TRABAJO ESTÁTICO (trabajo bajo carga) estructuras verticales PORTANTES, AUTOPORTANTES Y BISAGRAS
CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE EDIFICACIÓN SEGÚN LA CAPACIDAD DE RECIBIR FUERZAS RÍGIDAS FLEXIBLES (blandas) Los elementos rígidos perciben compresión, tensión y flexión, conservando su forma original bajo carga. Los elementos flexibles (suaves) solo pueden soportar tensión. Los flexibles son elementos metalicos Estructuras en forma de cables de acero, flejes y bobinados de acero y aleaciones de aluminio. Los elementos blandos (materiales de las estructuras) son tejidos especiales con revestimientos sintéticos herméticos.
CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE EDIFICACIÓN POR LA NATURALEZA POR LA FORMA DE TRABAJO DE LA FUERZA EN LAS SECCIONES DE REACCIÓN DE APOYO EN EL ESPACIO - plano - espaciador - sólido - espacial - sin expansión - pasante. Las estructuras espaciales son capaces de percibir el sistema espacial de fuerzas que se les aplica en tres dimensiones. Estructuras espaciadoras: bajo la acción de una carga vertical, se produce una reacción de soporte horizontal: un espaciador. El diseño es sin empuje: bajo la acción de una carga vertical, no hay componentes horizontales de las reacciones de apoyo. Estructuras sólidas: losas, muros, tabiques, vigas, marcos, arcos, revestimientos de conchas. Estructuras pasantes: consisten en elementos de varilla interconectados en forma plana o espacial.
FUNDAMENTOS DE SOLUCIONES ESTRUCTURALES PARA EDIFICIOS CLASIFICACIÓN DE ESTRUCTURAS DE EDIFICACIÓN POR MÉTODOS DE FABRICACIÓN E INSTALACIÓN sitio de construcción a partir de productos individuales y elementos prefabricados (hormigón, hormigón armado, metal, madera). Por ejemplo, las paredes se ensamblan a partir de paneles, pisos, a partir de losas y, finalmente, todo el edificio, a partir de bloques tridimensionales. Estructuras monolíticas - hormigón y hormigón armado; las partes principales se fabrican en forma de un todo único (monolito) directamente en el sitio de construcción del edificio; se utiliza encofrado, una forma que determina la configuración de la estructura futura; el refuerzo está instalado dentro del encofrado, apilado mezcla de concreto con control de compactación y endurecimiento. Estructuras monolíticas prefabricadas: combinadas racionalmente en varias combinaciones de elementos prefabricados y hormigón monolítico. Los elementos prefabricados pueden desempeñar un papel encofrado fijo; el hormigón monolítico aumenta la capacidad de carga de la estructura, proporciona una conexión rígida de los elementos estructurales.
LA SOLUCIÓN ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO está determinada por las siguientes características básicas SISTEMA ESTRUCTURAL - ESQUEMA ESTRUCTURAL - SISTEMA CONSTRUCTIVO - una característica estructural y estática generalizada del edificio, determinada por el tipo principal de estructuras portantes verticales y no depende del material de estructuras y el método de erigir el edificio: opción sistema constructivo por la composición de los elementos y su ubicación en el espacio; característica de la solución constructiva del edificio según el material de los elementos e indirectamente - según el método de construcción: 1 - sistema de marco; 2 - sistema de pared; 3 - sistema de bloque de volumen (columnar); 4 - sistema receptor; 5 - sistema de carcasa (periférico), por ejemplo, un sistema de pared se puede implementar de acuerdo con uno de los cinco esquemas: - disposición cruzada muros de carga; - transversal con una disposición de paso grande de muros de carga; - transversal con una pequeña disposición escalonada de muros de carga; - disposición longitudinal de tres o más muros de carga; - disposición longitudinal de dos muros de carga - tradicional (a partir de elementos hechos a mano de pequeño tamaño); - marco-panel, volumen-bloque prefabricado; - prefabricados de hormigón y hormigón armado monolítico y monolítico; - utilizando madera y plásticos
SOLUCIONES ESTRUCTURALES DEL SISTEMA VOLUME-BLOCK
Como resultado del estudio de este capítulo, el estudiante debe:
saber
ser capaz de
propio
Edificio - edificaciones elevadas con locales destinados a vivienda, cultura y uso doméstico o industrial. Estructuras - los edificios propósito técnico para satisfacer necesidades humanas individuales, como puentes, torres de agua, torres de enfriamiento, tanques, etc.
Edificios por cita se dividen en los siguientes grupos:
Los edificios residenciales y públicos también se denominan civil edificios
Según su finalidad edificios residenciales subdividido en residencial Edificio de apartamentos para familias y residencia permanente; albergues para la residencia temporal de trabajadores durante el período de trabajo y jóvenes estudiantes durante el período de estudio; hoteles para estancias cortas; internados para la residencia permanente de discapacitados, ancianos y niños sin padres. En la construcción masiva de vivienda, más del 90% de las edificaciones son edificios de departamentos destinados al asentamiento familiar.
Residencial Edificio de apartamentos a mi manera estructura de planificación espacial puede ser seccional, corredor, galería, corredor-seccional, galería-seccional, bloqueado. EN en corte las casas de un grupo de apartamentos están ubicadas piso por piso y tienen entradas desde los rellanos o desde los pasillos de los ascensores. EN corredor edificios residenciales Los apartamentos están ubicados a ambos lados del corredor que los conecta con escaleras y ascensores. En un edificio residencial tipo de galería Todos los departamentos del piso tienen salida a través de una galería común con menos de dos escaleras. EN seccional de corredor Y galería-sección casas, cada departamento está ubicado en dos pisos y tiene una escalera interna al departamento, y los corredores se ubican a través del piso. En tales casas, solo se pueden colocar apartamentos de 3 a 5 habitaciones. Multiapartamento bloqueando las casas, por regla general, de dos pisos, también consisten en apartamentos ubicados en dos pisos, pero con entradas no desde los pasillos, sino desde la calle. Cada apartamento puede tener pequeña parcela terreno con un ancho igual al ancho del apartamento. Los apartamentos de 3 a 5 habitaciones se pueden colocar en casas bloqueadas de dos pisos. Este tipo de casas se utiliza en pueblos y ciudades pequeñas.
Por numero de pisos los edificios se clasifican de la siguiente manera: edificios de uno, dos pisos; de poca altura (3-5 pisos), de mediana altura (6-12 pisos), de gran altura (13-25 pisos) y de gran altura (más de 25 pisos).
Por estructuras de pared Los edificios se subdividen en elementos pequeños (de ladrillo, piedra ceramica, pequeños bloques, etc.), elementos grandes (de grandes bloques, paneles, bloques a granel) y de hormigón armado monolítico.
Por tecnología de construcción Los edificios se pueden dividir en no industriales, dispuestos de materiales de piezas pequeñas(ladrillo, block, etc.), y prefabricados, ensamblados a partir de estructuras industriales fabricadas en fábrica.
Por durabilidad(vida útil de los principales elementos estructurales) las edificaciones se dividen en tres grados: I - con vida útil de al menos 100 años; II - al menos 50 años; III - al menos 20 años.
Por resistente al fuego los edificios tienen cinco grados: I, II, III - estructuras de piedra, IV - madera enlucida y V - madera sin enyesar.
El grado de durabilidad, resistencia al fuego y otras cualidades de desempeño determinan el valor de capital del edificio. Por capital Los edificios se dividen en cuatro clases:
I - edificios y estructuras sujetas a mayores exigencias (teatros, museos, edificios administrativos, edificios residenciales de gran altura). La durabilidad y resistencia al fuego de estos edificios y estructuras deberá ser de al menos un grado;
II - edificaciones residenciales, públicas y otras de no más de nueve pisos. Su durabilidad y resistencia al fuego debe ser de al menos II grado;
III - edificios de baja altura, edificios públicos construidos en centros regionales, asentamientos rurales, etc., durabilidad no inferior a II grado, resistencia al fuego no inferior a III y IV grados;
IV - edificios que cumplan con los requisitos mínimos arquitectónicos y operativos. Su resistencia al fuego no está estandarizada y su durabilidad no es inferior al grado III.
Clase de construcción- un indicador de la capitalización del edificio, caracterizado por el grado de su resistencia al fuego, la durabilidad de los principales elementos estructurales y el nivel de calidad del terminado trabajos de construcción. La Clase I incluye grandes edificios industriales y públicos, edificios residenciales con una altura de nueve pisos o más con mayores requisitos operativos y arquitectónicos. La Clase II incluye la mayoría de los edificios industriales y públicos pequeños y los edificios residenciales de hasta nueve pisos. Clase III: estos son edificios con requisitos operativos y arquitectónicos promedio y edificios residenciales de hasta cinco pisos. Las edificaciones temporales con requisitos mínimos operativos y arquitectónicos son de clase IV. La organización que emite la tarea de diseño asigna la clase de edificios y estructuras o su grupo principal en proyectos de construcción complejos.
Cada edificio elevado está dividido por techos horizontales en pisos. planta baja - piso con una marca de piso del local no más baja que la marca de planificación del suelo. Planta subterránea- un piso con una marca de piso del local por debajo de la marca de planificación del suelo para toda la altura del local. planta baja- un piso con una marca de piso del local por debajo de la marca de planificación del suelo a una altura de no más de la mitad de la altura del local. Sótano- un piso con un nivel de piso del local por debajo del nivel de planificación del suelo en más de la mitad de la altura del local. piso ático- piso en el espacio del ático, cuya fachada está total o parcialmente formada por superficies de techo. piso tecnico - piso con una altura de 1,8 m o menos para acomodar equipo de ingenieria comunicaciones del edificio y tendido, se pueden ubicar en la parte baja del edificio ( subterráneo técnico) arriba ( desván técnico) o entre plantas sobre rasante. Ático- el espacio entre el techo del piso superior, el revestimiento del edificio (techo) y las paredes exteriores ubicadas sobre el techo del piso superior.
Las estructuras arquitectónicas y de construcción, según el propósito, se dividen en estructuras portantes, que perciben cargas externas por su propio peso, nieve, viento, equipos, muebles, etc., albañilería, que protegen los locales de la influencia del ambiente externo o separan los locales entre sí, y estructuras coincidentes, que puede realizar las dos funciones anteriores al mismo tiempo.
Por propósito funcional Las estructuras de construcción se pueden dividir en cimientos, paredes, elementos de marco, techos, tabiques, escaleras, techos, ventanas, puertas, portones, linternas y otras estructuras.
Dimensiones de coordinación Las estructuras de construcción son dimensiones modulares condicionales de elementos estructurales, incluidas las partes correspondientes de costuras y espacios. Dimensiones estructurales- estas son las dimensiones de diseño de estructuras de construcción, productos, elementos de equipo que difieren de los de coordinación, por regla general, por el tamaño de diseño de la costura o espacio. También se utiliza en la construcción. dimensiones naturales, aquellos. las dimensiones reales de los elementos, teniendo en cuenta las tolerancias.
La parte subterránea de un edificio que recibe cargas de las estructuras superiores y las transfiere al suelo se llama base. superposiciones dividir los edificios en pisos y transferir la carga a las paredes o columnas subyacentes. Paredes- cercas verticales que protejan los locales del ambiente exterior, o separando los locales entre sí, o transfiriendo la carga a la cimentación. Dependiendo de la relación entre el muro y la carga, los muros son de carga, autoportante Y montado. Particiones - vallas verticales que separan las habitaciones contiguas. escaleras diseñado para la comunicación entre plantas. Balcón- una plataforma vallada que sobresale del plano del muro de fachada. Logia- una habitación empotrada o adosada, abierta al espacio exterior, cerrada por tres lados por paredes. Terraza– cercado área abierta adosado al edificio o colocado en la cubierta de la planta inferior. concepto "techo" utilizado sólo para edificios residenciales y públicos. Esta es la parte final del edificio, protegiéndolo de los efectos del ambiente externo. Ventana - Barreras translúcidas para luz natural y ventilación de locales. puertas- barreras móviles que aseguran el paso de personas de una habitación a otra o salida al exterior. puertas - barreras móviles que aseguran el paso de vehículos y el paso de personas. Complementos en cubiertas para iluminación y aireación locales industriales llamado linternas
