Kirimkan pekerjaan baik Anda di basis pengetahuan itu sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Siswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://www.allbest.ru/

pengantar

Struktur pendukung struktural bangunan industri dan sipil dan struktur teknik struktur disebut, dimensi bagiannya ditentukan oleh perhitungan. Ini adalah perbedaan utama mereka dari struktur arsitektural atau bagian bangunan, yang dimensi penampangnya ditetapkan sesuai dengan arsitektur, teknik termal, atau persyaratan khusus lainnya.

Struktur bangunan modern harus memenuhi persyaratan berikut: operasional, lingkungan, teknis, ekonomi, produksi, estetika, dll.

Klasifikasi struktur bangunan

Beton dan struktur beton bertulang adalah yang paling umum (baik dari segi volume maupun luas aplikasi). Untuk konstruksi modern, penggunaan beton bertulang dalam bentuk struktur industri prefabrikasi yang digunakan dalam konstruksi bangunan tempat tinggal, umum dan industri dan banyak struktur teknik merupakan ciri khasnya. Area rasional penerapan beton bertulang monolitik - struktur hidrolik, perkerasan jalan dan lapangan terbang, fondasi untuk peralatan Industri, tank, menara, elevator, dll. Jenis beton dan beton bertulang khusus digunakan dalam konstruksi struktur yang beroperasi pada suhu tinggi dan rendah atau dalam kondisi lingkungan yang agresif secara kimiawi (unit pemanas, bangunan dan struktur metalurgi besi dan nonferrous, industri kimia, dll.). Pengurangan berat, pengurangan biaya dan konsumsi bahan dalam struktur beton bertulang dimungkinkan atas dasar penggunaan beton dan tulangan kekuatan tinggi, peningkatan produksi struktur prategang, dan perluasan area penerapan beton ringan dan seluler.

Struktur baja digunakan terutama untuk rangka bangunan dan struktur bentang besar, untuk bengkel dengan peralatan derek berat, tanur sembur, tangki berkapasitas besar, jembatan, struktur tipe menara, dll. Bidang penerapan baja dan struktur beton bertulang dalam beberapa kasus bertepatan. Dalam hal ini, pilihan jenis struktur dibuat dengan mempertimbangkan rasio biayanya, serta tergantung pada area konstruksi dan lokasi perusahaan industri konstruksi. Keuntungan signifikan dari struktur baja (dibandingkan dengan beton bertulang) adalah bobotnya yang lebih rendah. Ini menentukan kelayakan penggunaannya di daerah dengan kegempaan tinggi, daerah yang sulit dijangkau di Utara Jauh, gurun dan daerah pegunungan tinggi, dll. Perluasan cakupan penerapan baja berkekuatan tinggi dan profil canai yang ekonomis, serta penciptaan struktur spasial yang efisien (termasuk dari baja lembaran tipis) akan secara signifikan mengurangi bobot bangunan dan struktur.

Area utama penerapan struktur batu adalah dinding dan partisi. Bangunan yang terbuat dari batu bata, batu alam, balok kecil, dll. pada tingkat yang lebih rendah memenuhi persyaratan konstruksi industri daripada panel besar. Oleh karena itu, bagian mereka dalam total volume konstruksi secara bertahap menurun. Namun, penggunaan batu bata berkekuatan tinggi, batu bertulang, dll. struktur kompleks (struktur batu yang diperkuat dengan tulangan baja atau elemen beton bertulang) secara signifikan dapat meningkatkan daya dukung bangunan dinding batu, dan transisi dari pasangan bata manual ke penggunaan batu bata prefabrikasi dan panel keramik akan secara signifikan meningkatkan derajat industrialisasi konstruksi dan mengurangi intensitas tenaga kerja untuk mendirikan bangunan dari bahan batu.

Arah utama dalam pengembangan struktur kayu modern adalah transisi ke struktur kayu yang direkatkan. Kemungkinan produksi industri dan memperoleh elemen struktural dari dimensi yang diperlukan dengan cara menempelkan menentukan keunggulannya dibandingkan jenis struktur kayu lainnya. Struktur penahan beban dan penutup yang direkatkan banyak digunakan di bidang pertanian. konstruksi.

Dalam konstruksi modern, jenis baru struktur industri menjadi tersebar luas - produk dan struktur semen asbes, struktur bangunan pneumatik, struktur yang terbuat dari paduan ringan dan menggunakan plastik. Keuntungan utama mereka adalah bobot spesifik yang rendah dan kemungkinan produksi pabrik pada jalur produksi mekanis. Panel tiga lapis yang ringan (dengan kelongsong yang terbuat dari baja profil, aluminium, semen asbes dan dengan isolasi plastik) mulai digunakan sebagai struktur penutup alih-alih beton bertulang berat dan panel beton tanah liat yang diperluas.

Struktur dan produk beton bertulang

Struktur dan produk beton bertulang - elemen bangunan dan struktur yang terbuat dari beton bertulang, dan kombinasi dari elemen-elemen ini. Indikator teknis dan ekonomi yang tinggi dari pekerjaan besi dan baja dan I., kemampuan untuk secara relatif mudah memberi mereka bentuk dan dimensi yang dibutuhkan dengan tetap mempertahankan kekuatan yang ditentukan, telah menyebabkan penggunaannya secara luas di hampir semua cabang konstruksi. Struktur beton modern diklasifikasikan menurut beberapa kriteria: dengan metode pelaksanaan (monolitik, prefabrikasi, pracetak-monolitik), jenis beton yang digunakan untuk pembuatannya (dari beton berat, ringan, seluler, tahan panas, dll.), Jenis keadaan tegangan ( biasa dan pra-stres).

Struktur beton bertulang monolitik, dilakukan langsung di lokasi konstruksi, biasanya digunakan pada bangunan dan struktur yang sulit untuk dipisahkan, dengan elemen yang tidak standar dan pengulangan yang rendah dan terutama dengan beban berat (fondasi, rangka dan lantai bangunan industri bertingkat, teknik hidrolik, reklamasi, transportasi, dll. struktur). Dalam beberapa kasus, mereka disarankan saat melakukan pekerjaan dengan metode industri menggunakan bekisting inventaris - geser, dapat disesuaikan (menara, menara pendingin, silo, cerobong asap, gedung bertingkat) dan bergerak (beberapa lapisan berdinding tipis). Pembangunan struktur beton bertulang monolitik secara teknis berkembang dengan baik; kemajuan signifikan juga dibuat dalam penerapan metode prategang dalam produksi struktur monolitik. Sejumlah besar struktur unik dibuat dalam beton bertulang monolitik (menara televisi, pipa industri yang sangat tinggi, reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir, dll.). Dalam praktik konstruksi modern di sejumlah negara kapitalis (AS, Inggris Raya, Prancis, dll.), Struktur beton bertulang monolitik telah tersebar luas, yang terutama disebabkan oleh tidak adanya sistem negara bagian untuk menyatukan parameter dan jenis struktur bangunan dan struktur. Di Uni Soviet, struktur monolitik didominasi konstruksi hingga tahun 30-an; pengenalan lebih banyak struktur prefabrikasi industri pada tahun-tahun itu terhambat karena tingkat mekanisasi konstruksi yang tidak memadai, kurangnya peralatan khusus untuk produksi massal, serta derek perakitan berkinerja tinggi. Pangsa struktur beton bertulang monolitik dalam total volume produksi beton bertulang di Uni Soviet adalah sekitar 35% (1970).

Produk dan struktur beton bertulang prefabrikasi adalah jenis utama dari struktur dan produk yang digunakan di berbagai sektor konstruksi: perumahan dan sipil, industri, pertanian. dll. Struktur prefabrikasi memiliki keunggulan signifikan dibandingkan struktur monolitik, mereka menciptakan banyak peluang untuk industrialisasi konstruksi: penggunaan elemen beton bertulang ukuran besar memungkinkan sebagian besar pekerjaan konstruksi bangunan dan struktur dipindahkan dari lokasi konstruksi ke pabrik dengan proses produksi teknologi yang sangat terorganisir. Ini secara signifikan mengurangi waktu konstruksi, menyediakan lebih banyak kualitas tinggi produk dengan biaya terendah dan biaya tenaga kerja; Penggunaan struktur beton bertulang prefabrikasi memungkinkan penggunaan material baru yang efisien secara luas (beton ringan dan seluler, plastik, dll.), Dan mengurangi konsumsi kayu dan baja, yang diperlukan di cabang ekonomi nasional lainnya. Struktur dan produk prefabrikasi harus berteknologi dan dapat diangkut; mereka sangat menguntungkan dengan jumlah minimum ukuran elemen yang diulang berkali-kali. Produksi beton bertulang prefabrikasi di Uni Soviet memperoleh skala besar setelah keputusan Komite Sentral CPSU dan Dewan Menteri 19 Agustus 1954 "Tentang pengembangan produksi struktur dan suku cadang beton bertulang prefabrikasi untuk konstruksi." Selama beberapa tahun terakhir, sejumlah besar pabrik mekanis untuk struktur dan produk beton bertulang telah didirikan di Uni Soviet di kota-kota besar dan pusat-pusat konstruksi terkonsentrasi. Produksi beton bertulang prefabrikasi dari tahun 1954 hingga 1970 meningkat 30 kali lipat dan pada tahun 1970 mencapai 84 juta m 3. Dalam hal volume penggunaan struktur beton bertulang prefabrikasi, Uni Soviet telah melampaui negara-negara kapitalis paling maju, dan produksi konstruksi dan peralatan besi dan baja. berubah menjadi cabang independen industri bahan bangunan. Bersamaan dengan pertumbuhan produksi dan penggunaan beton bertulang prefabrikasi dalam konstruksi, teknologi pembuatannya pun ditingkatkan. Penyatuan parameter utama bangunan dan struktur untuk berbagai tujuan juga dilakukan, atas dasar desain dan produk standar untuk mereka dikembangkan dan diperkenalkan.

Bergantung pada tujuan dalam pembangunan perumahan, publik, industri dan pertanian. bangunan dan struktur membedakan antara bangunan dan struktur beton prefabrikasi yang paling umum berikut ini: untuk fondasi dan bagian bawah tanah bangunan dan struktur (blok pondasi dan pelat, panel dan blok dinding ruang bawah tanah); untuk rangka bangunan (kolom, gelagar, balok penopang, balok derek, balok kasau dan rangka, rangka rangka); untuk dinding eksternal dan internal (panel dan blok dinding dan partisi); untuk lantai perantara dan penutup bangunan (panel, slab dan decking); untuk tangga (tangga dan pendaratan); untuk perangkat sanitasi (panel pemanas, ventilasi dan blok saluran limbah, kabin sanitasi).

Gerbong pracetak diproduksi terutama di perusahaan mekanik dan sebagian di tempat pembuangan sampah yang dilengkapi. Proses teknologi untuk produksi produk beton bertulang terdiri dari sejumlah operasi yang dilakukan secara berurutan: persiapan campuran beton, produksi tulangan (kandang tulangan, jerat, batang bengkok, dll.), Penguatan produk, pencetakan produk (peletakan campuran beton dan pemadatannya), perlakuan panas dan kelembaban, memberikan kekuatan beton yang diperlukan, menyelesaikan permukaan depan produk.

DI teknologi modern beton bertulang prefabrikasi, ada 3 cara utama untuk mengatur proses produksi: metode aliran agregat produk manufaktur dalam bentuk bergerak; metode produksi konveyor; metode bangku dalam bentuk yang tidak dapat dipindahkan (stasioner).

Dengan metode aliran agregat, semua operasi teknologi (pembersihan dan pelumasan cetakan, penguatan, pencetakan, pengerasan, pengupasan) dilakukan di stasiun khusus yang dilengkapi dengan mesin dan instalasi yang membentuk jalur aliran produksi, cetakan dengan produk dipindahkan secara berurutan di sepanjang garis teknologi dari pos ke pos dengan interval waktu sewenang-wenang, tergantung pada durasi operasi di pos tertentu, yang dapat berkisar dari beberapa menit (misalnya, pelumasan cetakan) hingga beberapa jam (pengerasan produk di ruang pengukusan). Metode ini bermanfaat untuk digunakan di pabrik-pabrik berukuran sedang, terutama saat memproduksi berbagai macam produk.

Metode konveyor digunakan di pabrik-pabrik berkekuatan tinggi saat memproduksi jenis produk yang sama dalam kisaran terbatas. Dengan metode ini, jalur teknologi beroperasi berdasarkan prinsip konveyor yang berdenyut, yaitu, bentuk dengan produk yang berpindah dari stasiun ke stasiun setelah waktu yang ditentukan secara ketat yang diperlukan untuk melakukan operasi terpanjang. Variasi dari teknologi ini adalah metode vibro-rolling yang digunakan untuk pembuatan pelat datar dan bergaris; dalam hal ini, semua operasi teknologi dilakukan pada satu sabuk baja yang bergerak. Dengan metode bangku, produk selama pembuatannya dan sampai beton mengeras tetap di tempatnya (dalam bentuk stasioner), sedangkan peralatan teknologi untuk melakukan operasi individu bergerak dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Metode ini digunakan dalam pembuatan produk besar (rangka, balok, dll.). Untuk produk cetakan dengan konfigurasi kompleks (tangga, pelat bergaris, dll.), Matriks digunakan - beton bertulang atau bentuk baja yang mereproduksi jejak permukaan bergaris produk. Untuk metode kaset, yaitu sejenis metode bangku, produk dibuat dalam bentuk vertikal - kaset, yang merupakan rangkaian kompartemen yang dibentuk oleh dinding baja. Pada pemasangan kaset, produk dicetak dan dikeraskan. Pemasangan kaset memiliki perangkat untuk memanaskan produk dengan uap atau arus listrik, yang secara signifikan mempercepat pengerasan beton. Metode kaset biasanya digunakan untuk produksi massal produk berdinding tipis.

Produk jadi harus memenuhi persyaratan standar atau spesifikasi yang berlaku. Permukaan produk biasanya dibuat dengan tingkat kesiapan pabrik sedemikian rupa sehingga tidak diperlukan penyelesaian tambahan di lokasi konstruksi.

Selama pemasangan, elemen bangunan dan struktur prefabrikasi dihubungkan satu sama lain dengan monolit atau pengelasan bagian yang disematkan, yang dirancang untuk persepsi efek gaya tertentu. Banyak perhatian diberikan untuk mengurangi konsumsi logam pada sambungan las dan penyatuannya. Struktur dan produk prefabrikasi paling banyak digunakan dalam konstruksi perumahan dan sipil, di mana konstruksi perumahan panel besar (panel besar, balok besar, volumetrik) dianggap paling menjanjikan. Beton bertulang pracetak juga digunakan untuk produksi massal produk untuk struktur teknik (disebut beton bertulang khusus): bentang jembatan, penyangga, tiang pancang, gorong-gorong, baki, balok dan tabung untuk terowongan pelapis, pelat jalan dan lapangan udara, bantalan, penyangga kontak jaringan dan saluran transmisi listrik, elemen pagar, pipa bertekanan dan non-tekanan, dll. Sebagian besar produk ini terbuat dari beton bertulang prategang dengan menggunakan metode bench atau metode agregat aliran. Untuk membentuk dan memadatkan beton, metode yang sangat efektif digunakan: pengepresan getaran (pipa bertekanan), sentrifugasi (pipa, penyangga), stamping getaran (tiang pancang, baki).

Perkembangan beton bertulang prefabrikasi ditandai dengan kecenderungan peningkatan produk lebih lanjut dan peningkatan kesiapan pabrik. Jadi, misalnya, untuk menutupi bangunan, panel multilayer digunakan, disediakan untuk konstruksi dengan insulasi dan lapisan kedap air; balok berukuran 3 X 18 m dan 3x24 m, yang menggabungkan fungsi struktur bantalan dan penutup. Pelat atap gabungan yang terbuat dari beton ringan dan beton aerasi telah dikembangkan dan berhasil diterapkan. Pada bangunan bertingkat, kolom beton bertulang prategang digunakan hingga ketinggian beberapa lantai. Untuk dinding bangunan tempat tinggal, panel dibuat dalam ukuran untuk satu atau dua ruangan dengan variasi finishing eksternal, dilengkapi dengan blok jendela atau pintu (balkon). Prospek yang signifikan untuk industrialisasi lebih lanjut dari konstruksi perumahan memiliki cara untuk mendirikan bangunan dari balok volumetrik. Blok semacam itu untuk satu atau dua kamar atau untuk apartemen diproduksi di pabrik dengan penuh dekorasi dalam ruangan dan peralatan; merakit rumah dari elemen-elemen ini hanya membutuhkan waktu beberapa hari.

Struktur beton bertulang pracetak-monolitik adalah kombinasi elemen pracetak (kolom beton bertulang, gelagar, pelat, dll.) Dengan beton monolitik, yang memastikan pekerjaan gabungan yang andal dari semua bagian komponen... Struktur ini digunakan terutama di langit-langit gedung bertingkat, di jembatan dan jembatan penyeberangan, dalam konstruksi jenis cangkang tertentu, dll. Struktur ini kurang industri (dalam hal konstruksi dan pemasangan) daripada prefabrikasi; penggunaannya sangat disarankan untuk beban dinamis tinggi (termasuk seismik), serta bila perlu untuk membagi struktur berukuran besar menjadi elemen komponen karena kondisi transportasi dan pemasangan. Keuntungan utama dari struktur monolitik prefabrikasi adalah konsumsi baja yang lebih rendah (dibandingkan dengan struktur prefabrikasi) dan kekakuan spasial yang tinggi.

Bagian terbesar dari Zh. K. dan I. terbuat dari beton berat dengan massa jenis 2400 kg / m 3. Namun, pangsa produk beton ringan struktural, insulasi panas dan struktural pada agregat berpori, serta beton aerasi dari semua jenis, terus meningkat. Produk semacam itu terutama digunakan untuk menutupi struktur (dinding, pelapis) bangunan tempat tinggal dan industri. Struktur bantalan yang terbuat dari beton berat mutu tinggi kelas 600-800 dan beton ringan mutu 300-500 sangat menjanjikan. Efek ekonomi yang signifikan dicapai sebagai hasil dari penggunaan struktur yang terbuat dari beton tahan panas (sebagai pengganti refraktori) untuk unit termal di industri metalurgi, penyulingan minyak dan industri lainnya; untuk sejumlah produk (misalnya pipa bertekanan), penggunaan beton penegang cukup menjanjikan.

Struktur dan produk beton bertulang terutama dibuat dengan tulangan fleksibel dalam bentuk batang individu, mata jaring yang dilas dan rangka datar. Untuk pembuatan tulangan tanpa tegangan, disarankan untuk menggunakan pengelasan kontak, yang memberikan industrialisasi pekerjaan tulangan tingkat tinggi. Struktur dengan tulangan bantalan (kaku) relatif jarang digunakan dan terutama pada beton bertulang monolitik saat beton pada bekisting gantung. Pada elemen tekuk dipasang tulangan kerja longitudinal sesuai dengan diagram momen tekuk maksimum; dalam kolom, tulangan longitudinal terutama melihat gaya tekan dan terletak di sepanjang keliling penampang. Selain tulangan longitudinal, distribusi, perakitan dan tulangan melintang (klem, tikungan) dipasang di kompleks perumahan, dan dalam beberapa kasus, yang disebut. tulangan tidak langsung dalam bentuk jerat dan spiral yang dilas. Semua jenis tulangan ini saling berhubungan dan memastikan terciptanya kandang penguat yang tidak berubah secara spasial selama proses beton. Untuk tulangan prategang Zh.K dan dan. menggunakan tulangan dan kawat berkekuatan tinggi, serta untaian dan tali darinya. Dalam pembuatan struktur prefabrikasi, metode pengencangan tulangan pada penghentian dudukan atau bentuk terutama digunakan; untuk struktur monolitik dan pracetak-monolitik - metode pengencangan tulangan ke beton dari struktur itu sendiri. Metode untuk menghitung dan mendesain Zh. K. dan I. di USSR telah dielaborasi secara rinci dan diterbitkan sebagai dokumen normatif. Banyak bantuan telah dibuat untuk desainer dalam bentuk instruksi, instruksi dan tabel bantuan.

Gbr. 1 Menghadapi saluran pengiriman dengan pelat beton bertulang

Angka: 2 Struktur beton bertulang dari bagian pendukung menara pusat televisi Moskow

Gbr. 3 Arsitek O. A. Akopyan, insinyur E. A. Grigoryan, seniman V. A. Khachatryan. Monumen di pintu masuk ke Yerevan. 1961.

Struktur baja

Struktur baja bangunan dan struktur - struktur, yang elemennya terbuat dari baja dan dihubungkan dengan pengelasan, paku keling atau baut. Karena kekuatan baja yang tinggi, baja karbon dapat diandalkan dalam pengoperasiannya, memiliki bobot yang rendah dan dimensi yang kecil dibandingkan dengan struktur yang terbuat dari bahan lain. S. k. Berbeda dalam berbagai bentuk konstruktif dan ekspresi arsitektural. Pembuatan dan pemasangan S. to. Dilakukan dengan metode industri.

Kerugian utama S. to. Adalah kerentanan terhadap korosi, yang memerlukan tindakan perlindungan berkala (yaitu, penggunaan pelapis dan pengecatan khusus), yang meningkatkan biaya operasi S. to. Dalam konstruksi modern, S. to. Digunakan terutama sebagai struktur penahan beban di berbagai (berdasarkan tujuan dan sistem struktur) bangunan dan struktur, seperti: bangunan tempat tinggal dan umum (termasuk gedung tinggi); bangunan industri dari berbagai industri, terutama metalurgi (tanur sembur, perapian terbuka, bengkel penggilingan); tangki dan pemegang gas; struktur komunikasi (tiang dan menara radio dan televisi, antena); fasilitas energi (pembangkit listrik tenaga air, pembangkit listrik termal, pembangkit listrik tenaga nuklir, saluran listrik); struktur transportasi (jembatan dan jalan layang di jalur kereta api dan jalan raya, depo, hanggar, dll.); jaringan pipa minyak dan gas utama (penyeberangan gantung di atas sungai besar, jurang dan ngarai); fasilitas olahraga dan hiburan, paviliun pameran, dll.

Awal penerapan dalam pembangunan S. itu sendiri untuk. Mengacu pada tahun 80-an. abad ke-19; pada saat ini, metode industri untuk produksi besi tuang (baja) dikembangkan dan dikuasai - proses perapian terbuka, Bessemer dan Thomas. Pada akhir abad ke-19. Di Rusia dan luar negeri, bangunan besar dan struktur teknik dibangun, yang struktur utamanya terbuat dari baja (misalnya, paviliun Pameran Nizhny Novgorod dengan atap gantung, Jembatan Brooklyn di New York, Menara Eiffel). Di Uni Soviet, pertumbuhan metalurgi yang intensif telah menciptakan dasar untuk pengembangan lebih lanjut dan peningkatan kompleks industri. Banyak pengalaman telah dikumpulkan dalam desain dan konstruksi kompleks industri, dan bidang penerapannya yang paling rasional telah ditentukan. Pengelasan listrik telah menjadi metode utama untuk menggabungkan elemen semikonduktor ke. Banyak penghargaan untuk penciptaan dan pengembangan sekolah domestik desain dan kalkulasi S. to. Milik ilmuwan Soviet V. G. Shukhov, N. S. Streletsky, E. O. Paton, dan lainnya. konsumsi baja minimum, kesederhanaan struktur manufaktur di pabrik, kenyamanan dan kecepatan pemasangannya di lokasi.

Di Uni Soviet, baja karbon rendah dengan kekuatan tinggi dan tinggi terutama digunakan untuk pembuatan baja. S. ke. Biasanya dilakukan dari apa yang disebut. elemen penggulung baja primer dari berbagai profil, diproduksi oleh industri metalurgi menurut daftar bermacam-macam tertentu (untuk pertama kalinya bermacam-macam dikembangkan di Rusia pada tahun 1900 oleh N.A. Belelyubsky). Profil tubular dan bengkok juga digunakan sebagai elemen utama. Berbagai elemen struktural standar (yang himpunannya, biasanya terbatas) dibuat dari elemen primer di pabrik pengerjaan logam: padat, hanya berfungsi untuk pembengkokan (balok); melalui, bekerja terutama dalam membungkuk (rangka); elemen yang bekerja terutama dalam kompresi dan pembengkokan (kolom, tiang); elemen yang hanya bekerja pada tegangan (tali, kabel, dll.). Bersamaan dengan ini, baja lembaran canai diproduksi (broadband, pelat berat, lembaran tipis; Kombinasi elemen struktural di pabrik menghasilkan pelat baja untuk hampir semua tujuan - baik dalam bentuk jadi (jika, karena alasan dimensi, dimungkinkan untuk mengangkutnya), dan di blok perakitan terpisah yang diperbesar Pada saat yang sama, sambungan yang dilas (terutama), dibaut dan dipaku digunakan untuk membentuk elemen struktural individu, balok yang diperbesar, dan seluruh struktur baja.Selain yang biasa dibaut, sambungan pada baut tipe gesekan berkekuatan tinggi (beroperasi pada gesekan) juga digunakan, yang memiliki bantalan besar Selama pemasangan, koneksi baut terutama digunakan untuk menggabungkan blok individu ke dalam keseluruhan struktur.

Gambar 4 Menara televisi di Kiev.

Gbr. 5 Bagian pipa gas gantung (girder-cable-stayed) di seberang sungai. Amu Darya (bentang 660 m).

struktur pendukung struktur beton bertulang

Struktur batu

Struktur batu - struktur penahan beban dan penutup bangunan dan struktur yang terbuat dari pasangan bata (pondasi, dinding, pilar, ambang pintu, lengkungan, kubah, dll.).

Untuk bangunan batu, bahan batu buatan dan alam digunakan: batu bata bangunan, batu dan batako keramik dan beton (padat dan berongga), batu yang terbuat dari batuan berat atau ringan (batugamping, batupasir, tufa, batuan kerang, dll), besar balok beton biasa (berat), silikat dan ringan, serta larutan bangunan. Pemilihan material pasangan bata tergantung pada struktur modal struktur, kekuatan dan sifat insulasi termal struktur, ketersediaan bahan baku lokal, dan juga berdasarkan pertimbangan ekonomi. Bahan batu harus memenuhi persyaratan kekuatan, tahan beku, konduktivitas termal, tahan air dan udara, daya serap air, ketahanan dalam lingkungan yang agresif, memiliki bentuk, ukuran dan tekstur permukaan depan tertentu. Persyaratan untuk kekuatan, kemampuan kerja, kapasitas retensi air, dll. Diberlakukan pada solusi.

Struktur batu adalah salah satu jenis bangunan paling kuno. Banyak negara telah melestarikan sejumlah besar monumen arsitektur batu yang luar biasa. K. k. Tahan lama, tahan api, dapat dibuat dari bahan baku lokal, hal ini menyebabkan penggunaannya yang luas dalam konstruksi modern. Kerugian dari K. ke Relatif berhubungan beban berat, konduktivitas termal yang tinggi; Pemasangan batu bata membutuhkan tenaga kerja manual yang signifikan. Berkaitan dengan hal tersebut, upaya pembangun diarahkan pada pengembangan K ringan yang efektif untuk penggunaan bahan insulasi panas. Biaya K. k. (Pondasi, dinding) adalah dari 15 hingga 30% dari total biaya bangunan. Dalam konstruksi modern, K. k. (Terutama dinding dan pondasi dari batu bata dan batu) adalah salah satu jenis struktur bangunan yang paling luas (hanya di kota-kota besar konstruksi panel besar mendominasi). Praktik membangun dari batu secara signifikan melampaui perkembangan ilmu bangunan modal. Saat mendesain struktur bangunan, aturan empiris dan metode kalkulasi yang tidak cukup mendukung digunakan, yang tidak memungkinkan penggunaan secara penuh daya dukung blok bangunan. , berdasarkan penelitian eksperimental dan teoritis yang ekstensif, diciptakan untuk pertama kalinya di Uni Soviet pada tahun 1932-39. Pendirinya adalah L. I. Onishchik. Fitur pekerjaan pasangan bata dari tipe yang berbeda batu dan mortir, serta faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatannya. Ditemukan bahwa dalam pasangan bata, yang terdiri dari lapisan batu dan mortar bolak-balik yang terpisah, ketika gaya ditransmisikan ke seluruh bagian, keadaan stres yang kompleks muncul dan masing-masing batu (batu bata) bekerja tidak hanya untuk kompresi, tetapi juga untuk pembengkokan, tegangan, geser, dan kompresi lokal. ... Alasannya adalah ketidakrataan lapisan batu, ketebalan dan kepadatan sambungan horizontal pasangan bata yang tidak rata, yang bergantung pada ketelitian pencampuran mortar, tingkat perataan dan tekanan saat meletakkan batu, kondisi pengerasan, dll. Pasangan bata yang dibuat oleh tukang batu yang berkualifikasi lebih kuat (sebesar 20-30% ) daripada yang dilakukan oleh pekerja dengan keterampilan rata-rata. Dr. alasan keadaan stres kompleks dari pasangan bata adalah berbagai sifat elastis-plastik pada mortar dan batu. Di bawah aksi gaya vertikal pada sambungan mortar, terjadi deformasi melintang yang signifikan, yang menyebabkan munculnya retakan pada batu. Kekuatan tekan terbesar (bila menggunakan batu dengan bentuk yang benar) dimiliki oleh pasangan bata yang terbuat dari balok besar, dan yang terkecil - dari puing-puing batu dan batu bata. Batu yang lebih tinggi juga memiliki momen ketahanan yang lebih besar, yang secara signifikan meningkatkan ketahanannya terhadap tekukan. Kekuatan batu bata bergetar dalam kondisi getaran optimal kira-kira dua kali lipat kekuatan batu bata buatan tangan dan mendekati kekuatan batu bata. Hal ini disebabkan pengisian dan penyegelan sambungan mortar yang lebih baik dan memastikan kontak mortar yang erat dengan batu bata.

Pada bangunan batu, elemen terpenting - dinding dan lantai eksternal dan internal - saling berhubungan dalam satu sistem. Mempertimbangkan pekerjaan spasial gabungannya, yang menjamin stabilitas bangunan, memungkinkan untuk merancang struktur bangunan secara paling ekonomis. Saat menghitung struktur bangunan, dibedakan dua kelompok bangunan batu: dengan skema struktur kaku atau elastis. Kelompok pertama mencakup bangunan dengan lokasi dinding melintang yang sering, di mana langit-langit antarmuka dianggap sebagai diafragma tetap yang menciptakan sambungan kaku untuk dinding ketika beban longitudinal melintang dan eksentrik bekerja padanya. Skema seperti itu diadopsi saat menghitung dinding dan penyangga internal hunian bertingkat dan sebagian besar bangunan sipil. Kelompok kedua terdiri dari bangunan-bangunan yang sangat panjang, dengan jarak yang cukup jauh antara dinding-dinding melintang. Di gedung-gedung ini, langit-langit juga menghubungkan dinding dan penyangga internal ke dalam satu sistem, tetapi tidak dapat lagi dianggap sebagai diafragma tetap, akibatnya deformasi sambungan elemen bangunan yang saling berhubungan diperhitungkan dalam perhitungan. Sebagian besar bangunan industri dengan dinding batu penahan beban dirancang menurut skema ini. Mempertimbangkan pekerjaan spasial dinding dalam desain pesawat ruang angkasa memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi momen lentur desain di dinding, secara signifikan mengurangi ketebalan dinding, meringankan fondasi, dan menambah jumlah lantai.

Bergantung pada skema struktural bangunan, dinding batu dibagi lagi menjadi dinding penahan beban yang menerima beban dari beratnya sendiri, dari penutup, langit-langit, derek konstruksi, dll .; swadaya, mengambil beban dari beratnya sendiri untuk semua lantai bangunan dan beban angin; berengsel, menerima beban dari berat dan angin mereka sendiri dalam satu lantai. Dinding batu yang terbuat dari potongan batu dan batako dibagi lagi menjadi padat dan berlapis (ringan). Ketebalan dinding kokoh diambil sebagai kelipatan dari dimensi dasar bata: 0,5; 1; 1,5; 2; 2.5 dan 3 batu bata. Konsumsi material, intensitas tenaga kerja dan biaya dinding bangunan bergantung pada desain yang benar dan tingkat penggunaan properti material. Untuk dinding luar bangunan berpemanas bertingkat rendah, tidak bijaksana menggunakan sistem pemanas kontinu yang terbuat dari bahan berat. Dalam hal ini digunakan dinding berlapis ringan dengan insulasi termal atau dinding yang terbuat dari batu keramik berlubang, serta batu yang terbuat dari beton ringan dan seluler. Untuk bangunan bertingkat sedang dan tinggi, yang didirikan dari balok batu bata dan batu, skema struktural dengan dinding penahan beban melintang internal lebih disukai, memungkinkan penggunaan dinding luar yang terbuat dari bahan efektif ringan (keramik, dengan insulasi, dll.).

Untuk meningkatkan kekuatan pasangan bata, K. untuk Diperkuat dengan tulangan baja, digunakan tulangan dengan beton bertulang (struktur kompleks); penguat dengan klip - dimasukkannya pasangan bata dalam beton bertulang atau klip logam.

Struktur kayu

Struktur kayu - struktur bangunan yang terbuat dari kayu: D. k. Dalam bentuk sistem batang dapat memiliki elemen logam, biasanya diregangkan (sabuk bawah, kawat gigi, pengencang pada lengkungan, dll.). D. to. Dibedakan berdasarkan tujuan - bantalan dan penutup; menurut jenis - balok, rangka, lengkungan, rangka, kubah, cangkang; dengan cara menghubungkan elemen satu sama lain - dengan bantuan paku, pin, pena, pengencang logam yang ditekan, dan lem.

D. c Merupakan salah satu jenis struktur bangunan tertua. Keuntungan utama dari D. ke Termasuk: kemungkinan menggunakan bahan lokal, kerapatan curah yang rendah, kemampuan pengangkutan. Dalam konstruksi modern, terdapat 2 jenis utama struktur kayu yang digunakan: struktur yang dibuat tanpa menggunakan lem, dengan elemen yang terbuat dari balok dan papan serta sambungan lentur pada pin dan paku (misalnya, rangka ruas segitiga kayu-logam, balok komposit, dll.), serta struktur terpaku yang mengandung elemen terpaku dari kayu prefabrikasi. Yang paling efektif adalah panel kayu yang direkatkan Keuntungan terpenting dari panel kayu yang direkatkan adalah: kemungkinan memperoleh elemen monolitik dari hampir semua ukuran dan bentuk penampang, yang meningkatkan daya dukung, daya tahan, dan ketahanan api; efisiensi tinggi dalam penggunaan material (terutama kayu gergajian kecil dan bervariasi). Area utama penggunaan rasional struktur beton terpaku adalah pelapisan industri, pertanian, publik (olahraga, pameran, dan bangunan lainnya), beberapa bangunan dan struktur industri (termasuk yang memiliki lingkungan agresif secara kimiawi), pembangunan menara pendingin, tambang bangunan, jembatan, jalan layang, bangunan dan bangunan di Utara Jauh, di daerah terpencil dan hutan lebat, konstruksi tahan gempa.

Metode produksi pabrik memastikan elemen yang direkatkan berkualitas tinggi dan mengurangi biayanya. Papan kayu yang direkatkan terbuat dari kayu gergajian, terutama jenis tumbuhan runjung, kadang-kadang dengan menggunakan kayu lapis konstruksi (direkatkan dengan perekat tahan air, misalnya, lem fenol-formaldehida). Struktur penahan beban kayu lapis yang direkatkan dibuat dalam bentuk balok dengan dinding kayu lapis, rangka dan lengkungan penampang berbentuk kotak, atau struktur penutup - panel dengan selubung kayu lapis dan rusuk memanjang bantalan kayu atau lapisan tengah busa. Dimensi panel dalam hal denah biasanya 1,2--1,6 X 6 m Untuk meningkatkan kekakuan, panel beton yang direkatkan dapat diperkuat; tulangan direkatkan ke saluran longitudinal yang sebelumnya dibuat di elemen kayu.

Elemen D. hingga., Ditujukan untuk operasi dalam kondisi luar ruangan (struktur bentang jembatan, menara pendingin, tiang, menara, dll.), Diresapi dengan komposisi antiseptik pelindung. Bahan pelapis siap pakai yang digunakan pada pelapis bangunan diolah permukaan dengan menggunakan cat dan pernis tahan lembab atau anti api.

Kesimpulan

Saat mendesain bangunan (struktur) tertentu, jenis blok dan bahan bangunan yang optimal dipilih sesuai dengan kondisi khusus konstruksi dan pengoperasian bangunan, dengan mempertimbangkan kebutuhan untuk menggunakan bahan lokal dan mengurangi biaya transportasi. Dalam desain objek konstruksi massa, sebagai aturan, kompleks desain standar dan skema struktur dimensi terpadu digunakan.

Daftar bibliografi

1. Baikov V. N. Struktur bangunan / Baikov V. N., Strongin S. G., Ermolova D. I. - M .: Kode bangunan dan Aturan, 1907. - Bagian 2, Bagian A, Ch. sepuluh.

2. Onishchik LI Struktur batu bangunan industri dan sipil / Onishchik LI - M .: Buku Pegangan Desainer. Batu dan struktur batu bertulang, 1939.

3. Polyakov SV Desain batu dan struktur panel besar / Polyakov SV, Falevich VN - M .: Norma dan aturan bangunan, 1966. - bagian 2, bagian B, ch. 2. Batu dan struktur batu bertulang.

4. Streletsky N. S. Desain dan pembuatan struktur logam ekonomis / Streletsky N. S., Streletsky D. N., Melnikov N. P. - M .: Struktur logam di luar negeri, 1964. M .: Membangun norma dan aturan, 1971. - Bagian 2, Bagian B, Ch. 3.

Diposting di Allbest.ru

Dokumen serupa

Penentuan kondisi umum bangunan gedung dan struktur gedung. Pemeriksaan visual dan instrumental, survei teknik dan geologi. Penentuan karakteristik fisik dan kimia bahan struktur. Diagnosis struktural.

makalah panjang, ditambahkan 02/08/2011


Renovasi sebagian atau keseluruhan struktur kayu. Teknik inspeksi untuk bagian kayu bangunan dan struktur. Memperbaiki kerusakan pada bagian kayu bangunan dan struktur. Perlindungan struktur kayu dari api. Penggunaan pengencang.

presentasi ditambahkan pada 14/3/2016


Bahan untuk struktur logam. Keuntungan dan kerugian, ruang lingkup struktur baja (rangka industri, bangunan sipil bertingkat dan tinggi, jembatan, jalan layang, menara). Struktur biaya struktur baja. Jarak.

presentasi ditambahkan pada 23/01/2017


Penilaian kondisi teknis seperti penetapan tingkat kerusakan dan kategori kondisi teknis bangunan atau bangunan dan struktur, tahapan dan prinsip pelaksanaannya. Tujuan survei struktur bangunan, analisis hasil.

tes, ditambahkan pada 28/06/2010


Jenis penghancuran material dan struktur. Metode untuk melindungi beton dan struktur beton bertulang dari kerusakan. Penyebab utama, mekanisme dan konsekuensi korosi beton dan struktur beton bertulang. Faktor-faktor yang berkontribusi terhadap korosi beton dan beton bertulang.

abstrak, ditambahkan 19/01/2011


Jenis-jenis utama pelanggaran dalam industri konstruksi dan bahan bangunan. Klasifikasi cacat menurut jenis utama pekerjaan konstruksi dan pemasangan, dalam produksi bahan bangunan, struktur dan produk. Penyimpangan dari solusi desain.

abstrak, ditambahkan pada 19/12/2012


Sistem pemantauan dan kontrol terstruktur sistem rekayasa bangunan dan struktur. Sumber data dan kontrol keadaan struktur. Algoritma yang digunakan untuk memantau struktur bangunan. Sensor yang digunakan dalam sistem pemantauan.

makalah ditambahkan 10/25/2015


Fitur pekerjaan dan penghancuran batu dan struktur batu yang diperkuat. Penentuan kekuatan dan kondisi teknis mereka dengan tanda-tanda eksternal. Pengaruh lingkungan agresif pada pasangan bata. Tindakan untuk memastikan ketahanan bangunan industri.

makalah panjang, ditambahkan pada 27/12/2013


Beton bertulang sebagai komposit bahan konstruksi... Prinsip desain untuk struktur beton bertulang. Metode untuk mengontrol kekuatan struktur beton. Kekhususan pemeriksaan keadaan struktur beton bertulang dalam kondisi benturan air yang agresif.

makalah panjang, ditambahkan pada 22/1/2012


Deskripsi tahapan utama pekerjaan pemeriksaan struktur, bangunan dan struktur. Menyusun laporan teknik dan teknis. Perangkat yang digunakan dalam pemeriksaan. Pemeriksaan pelat dan gelagar beton bertulang. Pembentukan harga di OOO "Rekonstruksi".

Struktur bangunan, struktur pendukung dan penutup bangunan dan struktur.

Klasifikasi dan bidang aplikasi. Pembagian struktur bangunan sesuai dengan tujuan fungsionalnya menjadi struktur bantalan dan penutup sebagian besar bersifat arbitrer. Jika struktur seperti lengkungan, rangka atau rangka hanya menahan beban, maka panel dinding dan atap, cangkang, kubah, lipatan, dll. biasanya menggabungkan fungsi penutup dan penyangga, yang memenuhi salah satu tren terpenting dalam perkembangan struktur bangunan modern. Bergantung pada skema desain, struktur pendukung bangunan dibagi menjadi datar (misalnya, balok, rangka, rangka) dan spasial (kerang, lengkungan, kubah, dll. .). Struktur spasial dicirikan oleh distribusi gaya yang lebih menguntungkan (dibandingkan dengan datar) dan, karenanya, konsumsi material yang lebih sedikit; namun, pembuatan dan pemasangannya dalam banyak kasus ternyata sangat memakan waktu. Jenis baru dari struktur spasial, seperti struktur struktur yang terbuat dari bagian yang digulung pada sambungan baut, dibedakan berdasarkan keefektifan biaya dan kemudahan komparatif dalam pembuatan dan pemasangan. Berdasarkan jenis bahannya, jenis utama struktur bangunan berikut dibedakan: beton dan beton bertulang.

Beton dan struktur beton bertulang adalah yang paling umum (baik dari segi volume maupun luas aplikasi). Jenis beton dan beton bertulang khusus digunakan dalam konstruksi struktur yang beroperasi pada suhu tinggi dan rendah atau dalam kondisi lingkungan yang agresif secara kimiawi (unit pemanas, bangunan dan struktur metalurgi besi dan nonferrous, industri kimia, dll.). Pengurangan berat, pengurangan biaya dan konsumsi bahan dalam struktur beton bertulang dimungkinkan atas dasar penggunaan beton dan tulangan kekuatan tinggi, peningkatan produksi struktur prategang, dan perluasan area penerapan beton ringan dan seluler.

Struktur baja terutama digunakan untuk rangka bangunan dan struktur bentang besar, untuk bengkel dengan peralatan derek berat, tanur sembur, tangki berkapasitas besar, jembatan, struktur tipe menara, dll. Bidang penerapan baja dan struktur beton bertulang dalam beberapa kasus bertepatan. Keuntungan signifikan dari struktur baja (dibandingkan dengan beton bertulang) adalah bobotnya yang lebih rendah.

Persyaratan untuk struktur bangunan. Dari segi persyaratan operasional, SK harus memenuhi tujuannya, tahan api dan tahan korosi, aman, nyaman dan ekonomis untuk dioperasikan.

Perhitungan SK Struktur bangunan harus dirancang untuk kekuatan, stabilitas dan getaran. Ini memperhitungkan efek gaya yang dikenakan struktur selama operasi (beban eksternal, bobot mati), efek suhu, penyusutan, perpindahan penyangga, dll. serta upaya yang timbul dari pengangkutan dan pemasangan struktur bangunan.

Fondasi bangunan dan struktur - bagian bangunan dan struktur (kebanyakan di bawah tanah), yang berfungsi untuk mentransfer beban dari bangunan (struktur) ke pondasi alami atau buatan. Dinding bangunan adalah selubung bangunan utama. Bersamaan dengan fungsi penutup, dinding secara bersamaan, pada satu derajat atau lainnya, melakukan fungsi bantalan (berfungsi sebagai penyangga untuk persepsi beban vertikal dan horizontal.

Bingkai (bangkai Prancis, dari bangkai Italia) dalam teknologi adalah kerangka (kerangka) dari produk apa pun, elemen struktur, seluruh bangunan atau struktur, terdiri dari batang terpisah yang diikat menjadi satu. Rangkanya terbuat dari kayu, logam, beton bertulang dan bahan lainnya. Ini menentukan kekuatan, stabilitas, daya tahan, bentuk produk atau struktur. Kekuatan dan stabilitas disediakan oleh pengencang kaku batang pada sambungan kawin atau engsel dan pengaku khusus yang memberikan produk atau struktur bentuk geometris yang tidak dapat diubah. Peningkatan kekakuan bingkai sering kali dicapai dengan memasukkan cangkang, selubung, atau dinding produk atau struktur ke dalam operasi.

Tumpang tindih - bantalan horizontal dan struktur penutup. Mereka merasakan gaya vertikal dan horizontal dan mengirimkannya ke dinding atau rangka yang menahan beban. Langit-langit menyediakan insulasi panas dan suara pada bangunan.

Lantai pada bangunan tempat tinggal dan umum harus memenuhi persyaratan kekuatan dan ketahanan aus, cukup elastisitas dan tidak bersuara, serta kemudahan pembersihan. Desain lantai tergantung pada tujuan dan sifat bangunan tempatnya dipasang.

Atap adalah struktur penahan beban dan penutup eksternal sebuah bangunan, yang memahami beban dan pengaruh vertikal (termasuk salju) dan horizontal. (Angin adalah beban.

Tangga di gedung berfungsi untuk koneksi vertikal ruangan yang terletak di tingkat yang berbeda. Lokasi, jumlah tangga dalam gedung dan dimensinya bergantung pada solusi arsitektur dan perencanaan yang digunakan, jumlah lantai, intensitas arus manusia, serta persyaratan keselamatan kebakaran.

Jendela diatur untuk penerangan dan ventilasi (ventilasi) tempat dan terdiri dari bukaan jendela, bingkai atau kotak dan mengisi bukaan yang disebut selempang jendela.

Pertanyaan nomor 12. Perilaku bangunan dan struktur dalam kondisi kebakaran, ketahanan api dan bahaya kebakarannya.

Beban dan dampak yang dihadapi bangunan dalam kondisi operasi normal diperhitungkan saat menghitung kekuatan struktur bangunan. Namun, jika terjadi kebakaran, beban dan efek tambahan muncul, yang dalam banyak kasus menyebabkan kerusakan struktur dan bangunan secara keseluruhan. Faktor yang merugikan meliputi: suhu tinggi, tekanan gas dan hasil pembakaran, beban dinamis dari puing-puing yang jatuh dari elemen bangunan yang runtuh dan air yang tumpah, fluktuasi suhu yang tajam. Kemampuan suatu struktur untuk mempertahankan fungsinya (menopang beban, penutup) dalam kebakaran untuk menahan pengaruh api disebut ketahanan api suatu struktur bangunan.

Struktur bangunan dicirikan oleh ketahanan api dan bahaya kebakaran.

Indikator ketahanan api adalah batas ketahanan api, bahaya kebakaran suatu struktur mencirikan kelas bahaya kebakarannya.

Struktur bangunan gedung, struktur dan struktur, tergantung pada kemampuannya menahan efek api dan penyebaran faktor bahayanya di bawah kondisi pengujian standar, dibagi menjadi struktur bangunan dengan batas ketahanan api berikut.

- tidak dinilai; - tidak kurang dari 15 menit; - tidak kurang dari 30 menit; - tidak kurang dari 45 menit; - tidak kurang dari 60 menit; - tidak kurang dari 90 menit; - tidak kurang dari 120 menit; - tidak kurang dari 180 menit; - tidak kurang dari 360 menit ...

Batas ketahanan api dari struktur bangunan ditetapkan pada saat (dalam menit) permulaan satu atau beberapa secara berurutan, dinormalisasi untuk struktur tertentu, tanda-tanda keadaan batas: kehilangan daya dukung (R); kehilangan integritas (E); hilangnya kapasitas isolasi termal (I.

Batas ketahanan api dari struktur bangunan dan simbolnya ditetapkan sesuai dengan GOST 30247. Dalam hal ini, batas ketahanan api jendela ditetapkan hanya sesuai dengan waktu ketika kehilangan integritas terjadi (E.

Berdasarkan bahaya kebakaran, struktur bangunan dibagi menjadi empat kelas: KO (tidak mudah terbakar); K1 (bahaya kebakaran rendah); K2 (bahaya kebakaran sedang); KZ (berbahaya kebakaran.

Pertanyaan nomor 13. Struktur logam dan perilakunya dalam api, cara untuk meningkatkan ketahanan api pada bangunan.

Meskipun struktur logam terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar, ketahanan api sebenarnya rata-rata adalah 15 menit. Hal ini disebabkan oleh penurunan yang cukup cepat dalam sifat kekuatan dan deformasi logam pada suhu tinggi selama kebakaran. Intensitas pemanasan MC (struktur logam) bergantung pada sejumlah faktor, yang meliputi sifat pemanasan struktur dan cara perlindungannya. Dalam kasus efek suhu jangka pendek dalam api sungguhan, setelah penyalaan bahan yang mudah terbakar, logam dipanaskan lebih lambat dan kurang intensif dibandingkan pemanasan lingkungan. Di bawah aksi mode api "standar", suhu lingkungan tidak berhenti naik, dan inersia termal logam, yang menyebabkan penundaan pemanasan tertentu, hanya diamati selama menit-menit pertama kebakaran. Kemudian suhu logam mendekati suhu media pemanas. Perlindungan elemen logam dan efektivitas perlindungan ini juga memengaruhi pemanasan logam.

Saat terkena suhu tinggi dalam api, bagian dari struktur tersebut dengan cepat memanas ke suhu yang sama. Pada saat yang sama, yield point dan modulus elastisitas menurun. Runtuhnya balok gelinding diamati pada bagian di mana momen tekuk maksimum bekerja.

Dampak suhu api pada rangka menyebabkan habisnya daya dukung elemen-elemennya dan koneksi simpul elemen-elemen ini. Hilangnya daya dukung sebagai akibat dari penurunan kekuatan logam merupakan karakteristik dari elemen akord dan kisi struktur yang diregangkan dan dikompresi.

Habisnya daya dukung kolom baja dalam kondisi kebakaran dapat terjadi sebagai akibat dari hilangnya: kekuatan batang struktur; kekuatan atau stabilitas elemen kisi penghubung, serta titik lampiran elemen ini ke cabang kolom; stabilitas dengan cabang terpisah di area antara simpul dari jaringan penghubung; stabilitas keseluruhan kolom.

Perilaku lengkungan dan bingkai dalam kondisi kebakaran bergantung pada skema statis struktur, serta struktur bagian dari elemen-elemen ini.

Metode untuk meningkatkan ketahanan api.

· Cladding terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar (coating, cladding dari batu bata, papan isolasi termal, lembaran eternit, plester).

· Pelapis tahan api (pelapis non-intumescent dan intumescent.

· menjatuhkan langit-langit (celah udara dibuat antara struktur dan langit-langit, yang meningkatkan batas ketahanan api.

Keadaan pembatas suatu struktur logam: \u003d R n * tem.

- 2015-2017 tahun. (0,008 dtk.

Struktur bangunan sangat beragam dalam tujuan dan aplikasinya. Meskipun demikian, keduanya dapat digabungkan menurut beberapa tanda kesamaan sifat tertentu, yaitu. mengklasifikasikan, sambil memperjelas beberapa konsep. Berbagai pendekatan untuk klasifikasi struktur dimungkinkan.

Dengan perhitungan struktur sebagai tujuan akhir utama buku teks, paling bijaksana untuk mengklasifikasikannya sesuai dengan kriteria berikut:

SAYA) secara geometris struktur biasanya dibagi menjadi susunan, balok, pelat, cangkang (Gbr. l) dan sistem batang (Gbr. 1.3):

himpunan- struktur di mana semua dimensinya memiliki urutan yang sama, misalnya, dimensi pondasi dapat menjadi sebagai berikut: dan\u003d 1,8 m; b \u003d1,2 m; h \u003d1,5 m Ukurannya mungkin berbeda, tetapi urutannya sama - meter;

batang- elemen di mana dua ukuran berkali-kali lebih kecil dari yang ketiga, mis. urutannya berbeda: b "l, h" l . Sebagai contoh, untuk balok beton bertulang adalah sebagai berikut: b \u003d 20 cm, t \u003d 40 cm, dan l \u003d 600 cm, yaitu mereka dapat berbeda satu sama lain dengan urutan besarnya (10 kali atau lebih).

Balok dengan sumbu putus biasanya disebut bingkai paling sederhana, dan dengan sumbu lengkung - sebuah lengkungan (Gbr. 1.2, a, b)

piring- elemen yang salah satu ukurannya jauh lebih kecil dari dua lainnya: h "a, h" l.Contohnya adalah pelat beton bertulang berusuk (lebih tepatnya bidang pelat), di mana ketebalan pelat itu sendiri hdapat berukuran 3-4 cm, dan panjang serta lebarnya sekitar 150 cm. Pelat adalah kasus khusus dari konsep yang lebih umum - cangkang, yang, tidak seperti pelat, memiliki garis melengkung (Gbr. 1.1, d). Mempertimbangkan kerang berada di luar cakupan kursus kami;

sistem batangadalah sistem batang yang tidak dapat diubah secara geometris, berengsel atau dihubungkan secara kaku satu sama lain. Ini termasuk rangka konstruksi (girder atau kantilever) (Gbr. 1.3).

Dimensi dalam semua contoh diberikan sebagai panduan dan tidak mengecualikan keragamannya. Ada kasus ketika sulit untuk mengatribusikan struktur ke tipe tertentu atas dasar ini. Dalam kerangka tutorial ini, semua konstruksi cocok dengan klasifikasi yang diberikan;

2) dalam hal statika desain dibagi menjadi dapat didefinisikan secara statis dan tidak ditentukan secara statis.Untuk yang pertama adalah sistem (struktur), gaya atau tegangan di mana hanya dapat ditentukan dari persamaan statika (persamaan kesetimbangan), ke yang kedua - yang persamaan statika saja tidak cukup. Tutorial ini berfokus pada konstruksi yang dapat didefinisikan secara statis;

3) berdasarkan bahan yang digunakan desain dibagi menjadi baja, kayu, beton bertulang, beton, batu (bata);

4) dalam hal keadaan tegangan-regangan, itu. yang timbul dalam struktur gaya internal, tegangan dan deformasi di bawah aksi beban eksternal, mereka dapat dibagi secara kondisional menjadi tiga kelompok: protozoa, sederhanadan kompleks(Tabel 1.1). Pembagian ini tidak diterima secara umum, tetapi memungkinkan Anda untuk memasukkan karakteristik jenis keadaan tegangan-regangan struktur ke dalam sistem, yang tersebar luas dalam praktik konstruksi dan akan dibahas dalam buku teks. Dalam tabel yang disajikan, sulit untuk mencerminkan semua kehalusan dan fitur dari status ini, tetapi memungkinkan untuk membandingkan dan mengevaluasinya secara keseluruhan. Rincian lebih lanjut tentang tahapan keadaan tegangan-regangan akan dibahas dalam bab-bab terkait.

Pembagian struktur bangunan sesuai dengan tujuan fungsionalnya menjadi struktur bantalan dan penutup sebagian besar bersifat arbitrer. Jika struktur seperti lengkungan, rangka atau rangka hanya merupakan penyangga beban, maka panel dinding dan atap, kerangka, kubah, lipatan, dll. Biasanya menggabungkan fungsi penutup dan penahan beban, yang sesuai dengan salah satu tren terpenting dalam perkembangan struktur bangunan modern. Bergantung pada skema desain, struktur bangunan penahan beban dibagi lagi menjadi datar (misalnya, balok, rangka, rangka) dan spasial (cangkang, lengkungan, kubah, dll.). Struktur spasial dicirikan oleh distribusi gaya yang lebih menguntungkan (dibandingkan dengan datar) dan, karenanya, konsumsi material yang lebih sedikit. Namun, pembuatan dan pemasangannya dalam banyak kasus sangat melelahkan. Jenis baru dari struktur spasial, seperti struktur struktur yang terbuat dari bagian yang digulung pada sambungan baut, dibedakan berdasarkan keefektifan biaya dan kemudahan komparatif dalam pembuatan dan pemasangan. Berdasarkan jenis bahannya, jenis utama struktur bangunan berikut dibedakan: beton dan beton bertulang, baja, batu, kayu.

Struktur beton bertulang dan beton bertulang adalah yang paling umum dalam hal volume dan aplikasinya. Untuk konstruksi modern, penggunaan beton bertulang dalam bentuk struktur industri prefabrikasi yang digunakan dalam konstruksi bangunan tempat tinggal, umum dan industri dan banyak struktur teknik merupakan ciri khasnya. Area rasional penerapan beton bertulang monolitik: struktur hidrolik, perkerasan jalan dan lapangan udara, pondasi untuk peralatan industri, tangki, menara, elevator, dll. Jenis khusus beton dan beton bertulang digunakan dalam konstruksi struktur yang dioperasikan pada suhu tinggi dan rendah atau dalam kondisi lingkungan yang agresif secara kimiawi (unit pemanas, bangunan dan struktur metalurgi besi dan non-besi, industri kimia, dll.). Penggunaan beton dan tulangan berkekuatan tinggi, peningkatan produksi struktur prategang, dan perluasan area penggunaan beton ringan dan aerasi berkontribusi pada penurunan massa, biaya dan konsumsi material dalam struktur beton bertulang.

Struktur baja terutama digunakan untuk rangka bangunan dan struktur bentang besar, untuk bengkel dengan peralatan derek berat, tanur sembur, tangki berkapasitas besar, jembatan, struktur menara, dll. Area penggunaan baja dan struktur beton bertulang dalam beberapa kasus bertepatan. Pada saat yang sama, pilihan jenis struktur dibuat dengan mempertimbangkan rasio biayanya, serta tergantung pada area konstruksi dan lokasi perusahaan di industri konstruksi. Keuntungan yang signifikan dari struktur baja dibandingkan beton bertulang adalah bobotnya yang lebih rendah. Ini menentukan kelayakan penggunaannya di daerah dengan kegempaan tinggi, daerah yang tidak terjangkau di Utara Jauh, gurun dan daerah pegunungan tinggi. Perluasan penggunaan baja berkekuatan tinggi dan profil gulungan yang ekonomis, serta pembuatan struktur spasial yang efektif, termasuk baja lembaran tipis, akan secara signifikan mengurangi bobot bangunan dan struktur.

Area utama penerapan struktur Batu adalah dinding dan partisi. Bangunan yang terbuat dari batu bata, batu alam, balok kecil, dll. Memenuhi persyaratan konstruksi industri pada tingkat yang lebih rendah daripada bangunan panel besar. Oleh karena itu, bagian mereka dalam total volume konstruksi secara bertahap menurun. Namun, penggunaan batu bata berkekuatan tinggi, pasangan bata bertulang dan struktur kompleks (struktur batu yang diperkuat dengan tulangan baja atau elemen beton bertulang) dapat secara signifikan meningkatkan kapasitas penahan beban bangunan dengan dinding batu, dan transisi dari pasangan bata manual ke penggunaan bata prefabrikasi dan panel keramik - secara signifikan meningkatkan derajat industrialisasi konstruksi dan mengurangi intensitas tenaga kerja pembangunan bangunan dari bahan batu.

Arah utama dalam pengembangan struktur kayu modern adalah transisi ke struktur kayu yang direkatkan. Kemungkinan produksi industri dan memperoleh elemen struktural dari dimensi yang diperlukan dengan cara menempelkan menentukan keunggulannya dibandingkan jenis struktur kayu lainnya. Struktur bantalan dan penutup yang direkatkan banyak digunakan dalam konstruksi pedesaan.

Dalam konstruksi modern, jenis struktur industri baru menjadi tersebar luas - produk dan struktur semen asbes, struktur bangunan pneumatik, struktur yang terbuat dari paduan ringan dan menggunakan plastik. Keuntungan utama mereka adalah bobot spesifik yang rendah dan kemungkinan produksi pabrik pada jalur produksi mekanis. Panel tiga lapis yang ringan (dengan selubung yang terbuat dari baja profil, aluminium, semen asbes dan dengan isolasi plastik) digunakan sebagai struktur penutup alih-alih beton bertulang berat dan panel beton tanah liat yang diperluas.

Dari sudut pandang persyaratan operasional, struktur bangunan harus memenuhi tujuannya, tahan api dan korosi, aman, nyaman dan ekonomis untuk dioperasikan. Skala dan kecepatan konstruksi massal memberlakukan persyaratan industri pada struktur bangunan untuk pembuatannya (di pabrik), efektivitas biaya, kemudahan transportasi, dan kecepatan pemasangan di lokasi konstruksi. Mengurangi intensitas tenaga kerja baik dalam pembuatan struktur bangunan maupun dalam proses mendirikan bangunan dan struktur merupakan hal yang sangat penting. Salah satu tugas terpenting dari konstruksi modern adalah mengurangi massa struktur bangunan berdasarkan penggunaan material ringan yang efektif secara luas dan meningkatkan solusi desain.

Saat merancang bangunan (struktur), jenis struktur dan bahan bangunan yang optimal dipilih sesuai dengan kondisi spesifik konstruksi dan pengoperasian bangunan, dengan mempertimbangkan kebutuhan untuk menggunakan bahan lokal dan mengurangi biaya transportasi. Saat mendesain objek konstruksi massal, sebagai aturan, struktur bangunan standar dan skema struktur dimensi terpadu digunakan.

Elemen struktur dasar bangunan

Elemen struktural, atau struktur bangunan gedung, mewakili bahan dasar bangunan, memastikan kinerjanya selama masa pakai.

Konstruksi konstruksi dirancang untuk menyerap tanpa kerusakan dan deformasi yang nyata dari semua beban yang bekerja pada bangunan (bobot mati konstruksi, furnitur, peralatan; beban dari orang-orang di dalamnya, angin, salju, getaran seismik, dll.) dan pengaruh (dari radiasi matahari, kelembaban atmosfer, dll.), serta perlindungan tempat dari pengaruh lingkungan eksternal (dingin, panas, kebisingan, angin, dan efek non-force merugikan lainnya).

Berdasarkan lokasinya dalam volume bangunan, elemen struktural dibagi menjadi vertikal dan horizontal.

Dengan tujuan fungsional, konstruktif elemen-elemen dibagi menjadi bantalan beban dan pagar... Apalagi satu elemen dapat melakukan fungsi bantalan dan penutup, misalnya, dinding luar.

Struktur bangunan seperti itu disebut Konstruksi tipe gabungan. Elemen penahan beban vertikal pada bangunan sipil, biasanya, dibedakan menjadi penahan beban dan pagar.

Struktur bantalan dirancang untuk menyerap beban sebagai ganti aplikasinya dan untuk mentransfer beban ke yang lain elemen-elemen... Dari sudut pandang geometris, kami membedakan: elemen titik (node, penyangga, engsel); linier elemen-elemen (balok, batang rangka, kabel); planar elemen-elemen (piring, cakram); korpus (spasial) elemen-elemen... Struktur bantalan harus memenuhi persyaratan kekuatan, ketetapan geometri, stabilitas dan daya tahan.

Bantalan struktural elemen-elemen dicirikan oleh tiga fitur (satu dari setiap pasangan):

1. planar - spasial;

2. solid (dinding kokoh) - kisi (tembus, jaring);

3. Tidak tersebar - spacer.

Walling Mereka melindungi tempat dari pengaruh eksternal atau melindungi kamar individu dalam volume bangunan. Dengan memahami beban dan mentransfernya ke orang lain konstruksi membedakan antara struktur penutup mandiri, berengsel, dan gabungan.

Pagar swadaya konstruksiSelain beratnya sendiri (terkadang juga angin), mereka tidak merasakan beban lain. Mereka biasanya bertumpu pada pondasi mereka sendiri atau pada balok pondasi, yang pada gilirannya bertumpu pada pondasi.

Dalam Struktur Bangunan Gabungan Beberapa elemen melakukan penahan beban, sementara yang lain - menutupi fungsi.

Struktur penutup yang ditangguhkan Mereka didukung oleh elemen struktural penahan beban pada tingkat setiap lantai dan, dari semua jenis beban, mereka hanya melihat massanya sendiri, misalnya, atap (penutup). Mereka terdiri dari pembawa konstruksi dalam bentuk elemen planar, spasial atau linier dan penutup (melindungi bangunan dari presipitasi atmosfer).

Lapisan - bagian atas bangunan, melindunginya dari presipitasi atmosfer. Terdiri dari bagian bantalan dan penutup (alas di bawah atap, atap). Jika ada bagian atau ruang setengah bagian dalam penutup, disebut atap Loteng, Di hadapan tempat tinggal di volume atap - Loteng... Jika peralatan teknik ditempatkan di volume loteng, gunakan istilah itu Lantai teknis.

Bidang atap yang terlihat disebut lereng, diberi kemiringan untuk drainase hujan dan lelehan air. Kelembaban atmosfer dari lapisan dibuang di sepanjang garis fasad (saluran pembuangan tidak terorganisir), atau dibuang melalui sistem pipa bawah (saluran pembuangan terorganisir). Dalam kasus terakhir, sistem drainase eksternal dan internal dibedakan.

Klasifikasi struktur bangunan

Pemisahan konstruksi konstruksi dalam hal tujuan fungsional, bantalan dan pagar sebagian besar bersyarat. Jika struktur seperti lengkungan, rangka atau rangka hanya menahan beban, maka panel dinding dan atap, kerangka, kubah, lipatan, dll. Biasanya menggabungkan fungsi penutup dan penahan beban, yang sesuai dengan salah satu tren terpenting dalam perkembangan struktur bangunan modern. Bergantung pada skema desain, struktur bangunan penahan beban dibagi menjadi:

datar (misalnya, balok, gulungan, bingkai)

spasial (kerang, kubah, kubah, dll.).

Spasial konstruksi dicirikan oleh distribusi gaya yang lebih menguntungkan (dibandingkan dengan datar) dan, karenanya, konsumsi material yang lebih sedikit. Namun, pembuatan dan pemasangannya dalam banyak kasus sangat melelahkan. Jenis baru dari struktur spasial, misalnya struktur struktur yang terbuat dari bagian yang digulung pada sambungan baut, dibedakan berdasarkan keefektifan biaya dan kemudahan pembuatan dan pemasangannya. Berdasarkan jenis bahannya, jenis utama struktur bangunan berikut dibedakan: beton dan beton bertulang, baja, batu, kayu.

Struktur beton dan beton bertulang - yang paling umum baik dalam volume maupun di bidang aplikasi. Untuk konstruksi modern, penggunaan beton bertulang prefabrikasi menjadi ciri khasnya konstruksi produksi industri, digunakan dalam pembangunan perumahan, umum dan industri bangunan dan banyak struktur teknik. Area rasional penerapan beton bertulang monolitik - struktur hidrolik, perkerasan jalan dan lapangan udara, fondasi untuk peralatan industri, tangki, menara, lift, dll. Jenis khusus beton dan beton bertulang digunakan dalam konstruksi struktur yang dioperasikan pada suhu tinggi dan rendah atau dalam kondisi lingkungan yang agresif secara kimiawi (unit termal, bangunan dan struktur metalurgi besi dan nonferrous, industri kimia, dll.). Penerapan kekuatan tinggi beton dan penguatan, pertumbuhan produksi struktur prategang, perluasan penggunaan ringan dan seluler beton membantu mengurangi berat, biaya dan konsumsi material dalam struktur beton bertulang.

Struktur baja Mereka terutama digunakan untuk kerangka bangunan dan struktur bentang besar, untuk bengkel dengan peralatan derek berat, tanur sembur, tangki berkapasitas besar, jembatan, struktur tipe menara, dll. baja dan beton bertulang konstruksi dalam beberapa kasus bertepatan. Dalam hal ini, pilihan jenis struktur dibuat dengan mempertimbangkan rasio biayanya, serta tergantung pada area konstruksi dan lokasi perusahaan industri konstruksi. Keuntungan substansial bajastruktur dibandingkan dengan beton bertulang - bobotnya lebih sedikit. Ini menentukan kelayakan penggunaannya di daerah dengan kegempaan tinggi, daerah yang tidak terjangkau di Utara Jauh, gurun dan daerah pegunungan tinggi. Memperluas ruang lingkup penggunaan baja profil gulungan yang ekonomis dan berkekuatan tinggi, serta pembuatan struktur spasial yang efisien, termasuk yang terbuat dari baja lembaran tipis, secara signifikan akan mengurangi berat bangunan dan struktur.

Area utama aplikasi Struktur batu - dinding dan partisi. Bangunan terbuat dari batu bata, batu alam, balok kecil, dll., pada tingkat yang lebih rendah memenuhi persyaratan konstruksi industri daripada bangunan panel besar. Oleh karena itu, bagian mereka dalam total volume konstruksi secara bertahap menurun. Namun penggunaan batu bata berkekuatan tinggi, batu bertulang dan kompleks konstruksi (struktur batu diperkuat baja tulangan atau beton bertulang elemen) memungkinkan Anda meningkatkan daya dukung secara signifikan bangunan dengan dinding batu, dan transisi dari pasangan bata manual ke penggunaan panel bata dan keramik buatan pabrik akan secara signifikan meningkatkan derajat industrialisasi konstruksi dan mengurangi intensitas tenaga kerja konstruksi. bangunan terbuat dari bahan batu.

Arah utama dalam perkembangan modern Struktur kayu- transisi ke struktur kayu yang direkatkan. Kemungkinan mendapatkan manufaktur dan industri yang konstruktif elemen dimensi yang diperlukan melalui perekatan menentukan keunggulannya dibandingkan jenis struktur kayu lainnya. Bantalan beban dan pagar Terpaku konstruksi Mereka banyak digunakan dalam konstruksi pedesaan.

Dalam konstruksi modern, jenis baru struktur industri menjadi tersebar luas - produk dan struktur semen asbes, struktur bangunan pneumatik, struktur yang terbuat dari paduan ringan dan dengan penggunaan plastik. Keuntungan utama mereka adalah bobot spesifik yang rendah dan kemungkinan produksi pabrik pada jalur produksi mekanis. Panel tiga lapis yang ringan (dengan selubung yang terbuat dari baja profil, aluminium, semen asbes dan dengan isolasi plastik) digunakan sebagai struktur penutup alih-alih beton bertulang berat dan panel beton tanah liat yang diperluas.