O sistema estrutural dos edifícios consiste em elementos construtivos interligados. Todos os componentes verticais e horizontais trabalham em conjunto e proporcionam estabilidade, rigidez e resistência às estruturas erguidas. As estruturas horizontais assumem cargas domésticas e operacionais e as transferem para uma estrutura de suporte vertical. Os elementos da estrutura do edifício neutralizam as forças do vento, percebem as cargas da atividade humana, suportam o peso dos componentes horizontais e transmitem os impactos para a fundação e fundação.
Membros de rolamento horizontal
Estas estruturas são representadas na estrutura por elementos que são longos no plano. O sistema estrutural das edificações pressupõe que as lajes, seções monolíticas, vigas, travessas e treliças sejam projetadas em concreto, metal, madeira, dependendo da carga necessária e das dimensões do vão.
Inicialmente, no início da era da construção, os tetos horizontais eram construídos com base no princípio de vigas de suporte com decks do material de cobertura. Mas o design moderno de edifícios e estruturasutiliza lajes de concreto armado vazadas, nervuradas, em forma de U, que combinam simultaneamente em sua obra as travessas de sustentação e a área apta para operação.
Transmissão de cargas a partir de barras horizontais
É realizado de acordo com o esquema, quando o impacto é transferido para todos os elementos verticais do rolamento ou distribuído para paredes rígidas estruturais, diafragmas, conexões entre cremalheiras ou colunas selecionadas para este fim. Para estruturas industriais, o esquema de projeto prevê um método combinado de transferência de cargas com a distribuição de forças horizontais nos reforços e proporcionalmente entre os componentes verticais.
As lajes de piso são chamadas de diafragmas de enrijecimento de carga, combinam a distribuição horizontal de cargas e sua transferência para elementos verticais. As lajes de concreto armado nivelam a área da sala e transferem forças, devido à rígida ligação com estruturas verticais.
O uso do concreto armado deve-se ao fato de que, de acordo com os requisitos de segurança contra incêndio, as lajes dos edifícios altos devem ser feitas de material incombustível. A justificativa econômica para o custo de fabricação dos painéis de piso possibilitou sua utilização em grandes quantidades em edifícios de qualquer tipo. As lajes da estrutura do edifício são pré-fabricadas, monolíticas ou pré-moldadas-monolíticas.
Variedade de elementos verticais de suporte de carga
De acordo com o tipo de elementos verticais que recolhem as forças, o esquema estrutural dos edifícios é dividido emquatro tipos principais:
- sistema planar contém apenas paredes e reforços;
- quadro e moldura, composto por haste e componentes de fechamento (diafragma e parede);
- tronco, acomodando toda a altura das hastes internas do edifício de seção oca volume-espacial;
- Sistema shell usando soluções volumétricas externas na forma de um shell tipo fechado com elementos finos.
Sistemas construtivos e tecnológicos industriais de edifícios
Os edifícios residenciais têm características tipológicas próprias, incluem elementos verticais de suporte localizados no plano das paredes. A utilização de pilares como estruturas principais já em fase inicial de desenvolvimento industrial permitiu distinguir quatro esquemas de projeto:
- com posicionamento transversal das travessas de apoio;
- com vigas de rolamento longitudinais;
- com um sistema cruzado para organizar elementos longos;
- sem usar vigas no projeto.
Projetar edifícios e estruturas de acordo com o método industrial possibilitou não apenas tornar o trabalho de pisos mais interconectado, mas também expandir o número de tipos de elementos verticais de suporte. Mais recentemente, tem sido utilizada uma solução construtiva utilizando enrijecedores do tipo fechado. Esses elementos geralmente estão localizados na parte central do edifício, de modo que é conveniente colocar poços de ventilação, elevadores e calhas de lixo. Grandes edifícios exigem instalaçãovários reforços.
O esquema estrutural em forma de conchas portantes é uma solução arquitetônica jovem. Sua aparência pode imitar uma abundância de prismas, cilindros, pirâmides ou outras formas geométricas tridimensionais.
Escolhendo uma solução construtiva
O esquema construtivo é uma característica estática generalizada do edifício, não destinada a determinar o material de produção e o método de construção. Por exemplo, uma construção plana de parede sem moldura funciona efetivamente ao mesmo tempo quando feita de tijolo, madeira, concreto, concreto de espuma e muitos outros materiais modernos.
O sistema estrutural combinado de edifícios descreve uma variante da solução de projeto para a composição e tipo de disposição dos principais elementos longitudinais e transversais em diferentes direções. O seu tipo é escolhido na fase inicial do projeto, tendo em conta os requisitos operacionais tecnológicos avançados e uma solução racional de planeamento do espaço.
Além desses aspectos, ao escolher um esquema de projeto, leve em consideração a natureza da distribuição das forças horizontais e sua interação com os elementos do pórtico vertical. Os sistemas estruturais dos edifícios industriais são determinados tendo em conta a influência da solução arquitetónica e do tipo de edifício. A escolha do projeto é influenciada pelo número de pisos do edifício e pelas condições de construção em termos de engenharia e geologia.
Aplicação de várias soluções construtivas no projeto de casas e edifícios
Solução de quadro com espaço de quadroEsta opção é utilizada na construção de edifícios resistentes a cataclismos sismológicos e arranha-céus de nove pisos, bem como noutros edifícios em condições normais. Este é o principal sistema de projeto de construção desenvolvido, raramente usado na construção de moradias devido ao alto custo econômico irracional.
O tipo de solução espacial sem moldura é usado na construção de edifícios residenciais, usados para projetar arranha-céus de até 30 andares. O sistema construtivo volume-bloco dos edifícios é constituído por elementos portantes constituídos por blocos tridimensionais autoportantes colocados uns sobre os outros. Os chamados pólos trabalham em conjunto, graças a uma forte conexão entre si usando elementos conectados rígidos ou flexíveis.
Solução de construção de diafragma de quadro
O sistema refere-se a esquemas combinados com uma estrutura incompleta e baseia-se na distribuição de funções de equilíbrio estacionário entre os produtos de suporte de haste e parede. Os sistemas estruturais de arranha-céus são construídos com o princípio de transferir cargas horizontais para diafragmas de parede verticais, enquanto as forças verticais que ocorrem no pórtico atuam nos elementos da barra. A maioria dos arranha-céus residenciais com estrutura de painel são erguidos usando este método em condições normais de construção e em áreas sismológicas perigosas.
Solução espacial de blocos de quadros
Baseado no trabalho conjunto de blocos eelementos de estrutura e estruturas volumétricas atuam como elementos de suporte de carga ou articulados. Com a ajuda de blocos de concreto armado, eles preenchem o espaço na treliça da estrutura de suporte. Os elementos carregados são instalados um sobre o outro nas plataformas horizontais da estrutura, dispostas em 3-5 andares. Tal sistema provou-se em edifícios acima de 12 andares.
Requisitos arquitetônicos e econômicos determinam o esquema de estrutura na escolha de um projeto. Os elementos de comprimento longo são projetados para que não infrinjam a solução de planejamento, enquanto as barras transversais do teto não se projetam da superfície em edifícios residenciais. A disposição transversal das terças é típica para edifícios altos com estrutura celular regular em planta (hotéis, pousadas), enquanto o degrau das travessas de rolamento alterna com paredes e divisórias. O arranjo longitudinal de vigas carregadas longas é usado em projetos de edifícios residenciais do tipo apartamento.
O caixilho sem vigas é utilizado na construção de edifícios residenciais, caso o uso de estruturas pré-fabricadas de concreto armado seja inviável devido à f alta de grandes associações industriais na região. O sistema sem vigas é caracterizado por baixa confiabilidade e alto custo; é usado na construção de estruturas monolíticas e pré-fabricadas combinadas usando o método de elevação de pisos e cofragem deslizante.
Construindo sistemas de construção
Este conceito caracteriza uma solução construtiva numa solução tecnológica complexa para o método de construção de uma estrutura e a escolha do material para os elementos e nós utilizados. construtivoos sistemas construtivos são projetados com paredes portantes feitas de pequenos blocos, tijolos, pedra natural, cerâmica ou concreto. Os sistemas são divididos em pré-fabricados e tradicionais.
Padrão de construção tradicional
O sistema é baseado na colocação manual de paredes. Falando sobre o método de construção industrial, deve-se notar que a construção de elementos de fechamento permanece do esquema tradicional. Todas as demais partes da edificação, como tetos, escadas, vigas, colunas e outros, são adotadas pela indústria a partir do projeto pré-fabricado, que eleva a construção tradicional a um patamar elevado da indústria.
A vantagem do sistema tradicional é que as pequenas dimensões das pedras da parede permitem construir casas de várias formas e alturas. As paredes de tijolo são operadas de forma confiável por um longo tempo, têm um alto limite de resistência ao fogo, a alvenaria frontal não requer reboco. As desvantagens incluem maior intensidade de trabalho e a dependência das características de resistência da tecnologia do fabricante e da habilidade do pedreiro.
Sistema completo
Segundo este esquema, são realizados projetos de casas, cuja construção se baseia na instalação de grandes elementos pré-fabricados (painéis, blocos) de tijolo, cerâmica, concreto armado. Objetos totalmente montados são construídos de acordo com os sistemas:
- de blocos grandes;
- usando painéis;
- com placas de parede penduradas na moldura;
- de blocos em massa;
- de concreto monolítico.
Bloco grandesistema de construção
Estes tipos de sistemas construtivos estruturais são utilizados na construção de edifícios residenciais de até 22 andares. Grandes blocos horizontais são colocados de acordo com o tipo de alvenaria com acabamento de costuras. As vantagens de um sistema de blocos grandes são a simplicidade e a velocidade de instalação dos elementos, a capacidade de usar vários materiais. Um número limitado de tamanhos requer um pequeno investimento, enquanto uma variedade de formas é construída.
Estruturas da estrutura do painel
Segundo este esquema, as casas com altura de 14 a 30 pavimentos são projetadas, respectivamente, em regiões sísmicas e em condições normais. A estrutura da parede consiste em painéis separados instalados um em cima do outro sem vestir as juntas com argamassa de cimento. Sua estabilidade é garantida pela soldagem de peças embutidas e durante a operação por uma forte conexão de ligações e juntas. O uso do sistema reduz a intensidade de trabalho em até 40%, o custo de construção em até 7%, reduz a massa total do edifício em 20-30%.
Solução do quadro-painel do projeto
Edifícios são erguidos com estrutura portante de metal ou concreto pré-moldado e emolduradas com painéis articulados de diversos materiais. É permitido construir edifícios deste tipo até 30 andares. É utilizado principalmente em edifícios públicos, pois na construção de habitações é inferior ao painel em termos de indicadores económicos e técnicos.
construção de blocos 3D
Este método construtivo pertence ao tipo industrial e consiste na instalação de elementos espaciais de betão armado com peso até 25 toneladas, contendo em volumeum cômodo (cozinha, quarto, banheiro, etc.) Os blocos são construídos sem costurar as costuras. Este método permite reduzir a intensidade do trabalho em mais 15% em comparação com o método do painel. A produção de blocos de painéis grandes é 15% mais cara que os painéis. Eles constroem casas baixas em áreas sísmicas e casas de 16 andares em condições normais.
Sistemas de construção monolítica
Eles são usados para edifícios altos. Os sistemas estruturais de edifícios monolíticos incluem estruturas em que todos os elementos e componentes de suporte de carga são feitos de concreto armado. Esquemas combinados de uma casa monolítica pré-fabricada envolvem a coleta de cargas na estrutura de elementos de concreto pré-moldado. Edifícios monolíticos são projetados sem moldura, enquanto edifícios monolíticos pré-fabricados são construídos com ou sem moldura.
Métodos industriais nesta área incluem construção usando concreto em cofragem:
- deslizamento;
- volume ajustável;
- painel grande.
A construção de edifícios monolíticos na estrutura é realizada pelos métodos:
- elevação do piso;
- saída dos andares.
O sistema monolítico corresponde em força aos tipos de edifícios pré-fabricados, e é amplamente utilizado em áreas onde os materiais locais podem ser usados ativamente e sem investimento no desenvolvimento da base de produção.
