Människan är alltid engagerad i konstruktionen av föremål för olika ändamål. Byggnader som ska byggas måste vara starka och hållbara. För att göra detta är det nödvändigt att säkerställa strukturens stabilitet. Läs om det i artikeln.
Vad är hållbarhet?
Detta är förmågan hos en struktur eller dess individuella element att upprätthålla ett av två tillstånd: jämvikt eller rörelse i tiden när den utsätts för små störningar. Med andra ord, förmågan att behålla formen eller den ursprungliga positionen för en struktur kallas stabilitet.
Instabilitet - förmågan hos en struktur, kännetecknad av att erhålla stora förskjutningar med mindre vibrationer.
Stabilitetsförlust
Detta fenomen är mycket farligt för strukturen som helhet och för dess individuella element i synnerhet. Om en struktur ändras från ett stabilt tillstånd till ett instabilt tillstånd kallas detta fenomen för buckling. Det händer att orsaken till förstörelsen av strukturer och strukturer inte bör sökas i strid med deras styrka. Detta händer när det finns en förlust av stabiliteten hos strukturen. kändfall där hela strukturer förstördes på grund av detta. Orsaken till en sådan stor katastrof kan vara förlusten av stabiliteten hos enskilda element.
Anledning till buckling
Stabiliteten hos strukturer och strukturer tenderar att förlora arkelement, eftersom de har förmågan att komprimera. Därför, innan du använder dem, är det absolut nödvändigt att avgöra om stabiliteten hos strukturella element kommer att gå förlorad efter svetsning. Om detta inte görs kan tryckspänningen som finns kvar efter svetsning vara orsaken till att de svetsade plåtkonstruktionsdelarna blir instabila.
Element av strukturer har den ursprungliga formen av jämvikt. Om stabiliteten hos byggnadsstrukturerna går förlorad, störs också balansen mellan elementen, vilket leder till förlust av deras prestanda och leder vidare till en olycka av hela strukturen. Det finns många sådana fall i byggbranschen.
Viskoelastiska element som finns i strukturen tenderar att deformeras och sjunka. Sådana egenskaper brukar kallas tidsfunktioner. I detta avseende är strukturens stabilitet uppdelad i omedelbar och långsiktig. Därför, i kraven för konstruktionselement, förutom dess massa, belastningen på den, anges livslängden.
Stabilitet kan uppstå på grund av tryckspänning i strukturella delar. Detta är relevant för flygteknik med överljudshastighet, eftersom huden på flygplanet värms upp annorlunda. Det här leder tillojämn temperaturfördelning.
Strukturens stabilitet är trasig när den utsätts för en kritisk belastning. I de flesta fall leder detta till dess förstörelse. Därför är det mycket viktigt att beräkna strukturer för stabilitet, och inte bara för hållfastheten hos element och sammansättningar. vid uppförande av en struktur.
Lokal hållbarhet
Detta är stabiliteten hos strukturella element. Om de bucklas som ett resultat av exponering för tryck- eller tangentiella spänningar, sägs detta fenomen vara en förlust av lokal stabilitet.
Strukturens styrka minskar när väggens stabilitet förloras. Om den är placerad bredvid stödet, verkar skjuvspänning på den. Under dess inflytande förvrids väggen. Den drar ihop sig längs förkortade diagonaler och sträcker sig längs långsträckta. Det finns svullnad av väggen, bildandet av vågor. Detta fenomen kan förhindras genom att installera vertikala förstyvningar. De kommer att korsa utbuktningar och räta ut väggen.
Stabiliteten hos strukturen, nämligen väggarna och bältet, kan inte bara förloras på grund av skjuvspänningar. De har liten effekt på väggen i mitten av balken, här påverkas den av normala spänningar, vilket kan bli en förlust av stabiliteten i strukturen.
Beräkning av byggnadskonstruktioner
Syftet med beräkningen är att säkerställa de specificerade driftsförhållandena för strukturen i överensstämmelse med dess styrka och minimala kostnader. Beräkningen tar hänsyn till inverkan av kraft och annatpåverkan på strukturella element, med hänsyn tagen till gränstillstånden, som är indelade i två grupper. Den första är när strukturens bärförmåga går förlorad eller den är helt oanvändbar; den andra - när den normala driften av anläggningen är svår.
Påverkan och belastning
Under drift utsätts alla strukturer för vissa belastningar och påverkan. Driften av hela strukturen påverkas av påverkans art, varaktighet och karaktär. Strukturens stabilitet beror på dem.
Laddningar sker:
- Från vikten av själva strukturen.
- Från vikten av utrustning, människor, material, tryck från gaser och vätskor.
- Atmosfäriska laster - vind, snö, is.
- Temperature och seismiska effekter.
- Biologiska (förfallsprocessen), kemiska (frätande fenomen), strålningseffekter, som ett resultat av vilka materialens egenskaper förändras. Detta påverkar strukturens livslängd.
- Nödbelastningar som uppstår om den tekniska processen störs, utrustning går sönder, kraftledningar etc.
Struktur av armerad betong
Armerad betong är ett komplext material för konstruktion, som inkluderar betong och stål. Med hjälp av ämnens naturliga egenskaper erhålls ett material som kan uppfatta tryck- och dragkrafter.
Armerade betongkonstruktioner används i konstruktionsom grundläggande strukturer. De har hög styrka, hållbarhet, motstånd. För deras produktion kan du använda byggnadsmaterial från det lokala området, de är lätta att forma den önskade formen, kräver inga stora utgifter.
Armerade betongkonstruktioner har ett antal nackdelar. De har hög densitet, hög värme och ljudledningsförmåga. Med krympning av strukturen och kraftpåverkan kan sprickor uppstå med tiden.
Förtillverkade betongkonstruktioner
Strukturer och element i armerad betong är monolitiska och prefabricerade. Monolitiska tillverkas direkt på byggarbetsplatsen, och prefabricerade tillverkas i fabriker med specialutrustning. Strukturer med utvändig förstärkning med metallprofiler utmärker sig som en speciell grupp.
Prefabricerade armerade betongkonstruktioner används för byggande av lokaler för olika ändamål, landskapsarkitektur, rör, pålar, slipers, kraftledningsstöd och mycket mer.
Monolitiska armerade betongkonstruktioner (prefabricerade) används för konstruktion av hydrauliska konstruktioner, i transport- och underjordskonstruktioner, i låg- och höghuskonstruktioner av bostads- och kontorsbyggnader.
Fördelar och nackdelar
Prefabricerade byggnadskonstruktioner har en obestridlig fördel - deras produktion sker i fabriker utrustade med specialutrustning. På grund av detta reduceras villkoren för tillverkning av tillverkade strukturer, och deraskvalitet. Det är endast möjligt att tillverka förspända armerade betongkonstruktioner på fabriken.
Byggnadsstrukturer är inte så perfekta. Deras nackdel är att det är omöjligt att producera dem i ett brett sortiment. Det gäller först och främst mångfalden av former. Fabrikerna producerar strukturer för massanvändning. Därför uppstår många liknande strukturer i städer och andra bosättningar: bostäder och administrativa. Detta leder till att byggnadsregionens arkitektur är förnedrande.
Tillverkning av armerade betongkonstruktioner och deras element utförs med hjälp av följande teknologier:
- Pipeline, när exekveringen av tekniska processer sker sekventiellt.
- Flödesaggregat. Denna teknik möjliggör implementering av tekniska operationer i separata rum, former med strukturer eller element flyttas med kranar.
- Bänkteknik. Här händer allt tvärtom. Produkterna förblir stationära medan aggregaten rör sig.
Strukturer från monolitiska strukturer
Konstruktion med denna teknik är en mödosam process, men mycket förståeligt. Monolitiska strukturer kan tillverkas för hand.
Byggstadier:
- Armingsstångsramen håller på att installeras.
- Formen håller på att ordnas, förstärkning placeras inuti den.
- En blandning av betong gjuts, som komprimeras med speciella vibratorer. Detta görs för att det inte ska bildas tomrum i formen.
- Betongrensas.
- Formen har tagits bort.
monolitiska byggnader: fördelar
Nyligen, allt oftare, när de bygger ett bostadshus, använder de teknik utvecklad för att bygga monolitiska byggnader, som har ett antal fördelar:
- Du behöver inte använda tunga maskiner, särskilt kranar. För arbete behövs betongpumpar, med hjälp av vilka betong kommer att hällas i formar och placeras på rätt plats. Landskapet kommer att bevaras på platsen där huset byggs.
- Metoden för monolitisk konstruktion låter dig bygga strukturer av valfri form och antal våningar. Tak och väggar är klara för efterbehandling, byggtiden minskar.
- De bärande väggarna i ett monolitiskt hus är 2,5 gånger tunnare än tegelstenar, även om de inte är sämre än dem när det gäller värmeledningsförmåga. Uppvärmningskostnaderna reduceras med 4 gånger. Genom att minska tjockleken på väggarna ökar arean av det inre utrymmet.
- Monolitiska byggnader är hållbara och styva. Belastningar på grunden minskar på grund av väggarnas ringa tjocklek.
- I monolitisk konstruktion är det tillåtet att använda fast formsättning och traditionella material. Detta gör att utvecklare kan implementera projektet i vilken stil som helst.
- Det finns inga fogar i sådana hus, de påverkas inte av nederbörd, de kan byggas när som helst på året.
- Krympning av grunden utförs jämnt.
- Inga sprickor på väggar och tak.
- Dörr- och fönsteröppningar är inte deformerade.
- Monolitiska byggnader är ljudisolerade.
Monolitiska byggnader: nackdelar
Att hamånga fördelar, sådana strukturer har nackdelar:
- Att bygga ett hus kräver extra arbete.
- Att skapa ett projekt för ett monolitiskt hus är en dyr tjänst.
- Betong måste hällas kontinuerligt, annars tjocknar den.
- I processen att bo i ett sådant hus utan verktyg är det omöjligt att göra ett hål på rätt plats på väggen.
