Človek sa vždy zaoberá stavbou objektov na rôzne účely. Budovy, ktoré sa majú postaviť, musia byť pevné a odolné. K tomu je potrebné zabezpečiť stabilitu konštrukcie. Prečítajte si o tom v článku.
Čo je udržateľnosť?
Je to schopnosť konštrukcie alebo jej jednotlivých prvkov udržiavať jeden z dvoch stavov: rovnováhu alebo pohyb v čase, keď sú vystavené malým poruchám. Inými slovami, schopnosť zachovať tvar alebo pôvodnú polohu konštrukcie sa nazýva stabilita.
Nestabilita – schopnosť konštrukcie, ktorá sa vyznačuje dosahovaním veľkých posunov s malými vibráciami.
Strata stability
Tento jav je veľmi nebezpečný pre stavbu ako celok a najmä pre jej jednotlivé prvky. Ak sa konštrukcia zmení zo stabilného stavu do nestabilného, tento jav sa nazýva vybočenie. Stáva sa, že dôvod zničenia štruktúr a štruktúr by sa nemal hľadať v rozpore s ich silou. Stáva sa to vtedy, keď dôjde k strate stability konštrukcie. známyprípady, keď boli kvôli tomu zničené celé stavby. Príčinou takejto veľkej katastrofy môže byť strata stability jednotlivých prvkov.
Dôvod vybočenia
Stabilita konštrukcií a konštrukcií má tendenciu strácať plechové prvky, pretože majú schopnosť stláčania. Preto je pred ich použitím nevyhnutné určiť, či sa po zváraní stratí stabilita konštrukčných prvkov alebo nie. Ak sa tak nestane, tlakové napätie, ktoré zostane po zváraní, môže byť dôvodom, prečo sa zvárané doskové konštrukčné prvky stanú nestabilnými.
Prvky štruktúr majú pôvodnú formu rovnováhy. Ak sa stratí stabilita stavebných konštrukcií, naruší sa aj rovnováha prvkov, čo má za následok stratu ich výkonu a ďalej vedie k havárii celej konštrukcie. Takýchto prípadov je v stavebnej praxi veľa.
Viskoelastické prvky prítomné v štruktúre majú tendenciu sa deformovať a prehýbať. Takéto charakteristiky sa zvyčajne nazývajú funkcie času. V tomto ohľade je stabilita konštrukcie rozdelená na okamžitú a dlhodobú. V požiadavkách na konštrukčné prvky sa preto okrem hmotnosti, zaťaženia na nich uvádza aj životnosť.
Stabilita môže nastať v dôsledku tlakového napätia v konštrukčných prvkoch. To je relevantné pre leteckú techniku s nadzvukovou rýchlosťou, pretože pokožka lietadla sa zahrieva inak. To vedie knerovnomerné rozloženie teploty.
Stabilita konštrukcie je narušená pri vystavení kritickému zaťaženiu. Vo väčšine prípadov to vedie k jeho zničeniu. Preto je pri montáži konštrukcie veľmi dôležité vypočítať konštrukcie pre stabilitu, a nie len pre pevnosť prvkov a zostáv.
Miestna udržateľnosť
Toto je stabilita konštrukčných prvkov. Ak sa vybočia v dôsledku vystavenia tlakovému alebo tangenciálnemu namáhaniu, tento jav sa považuje za stratu lokálnej stability.
Pevnosť konštrukcie sa zníži, keď sa stratí stabilita steny. Ak sa nachádza vedľa podpery, pôsobí na ňu šmykové napätie. Pod jeho vplyvom sa stena krúti. Sťahuje sa pozdĺž skrátených uhlopriečok a tiahne sa pozdĺž predĺžených. Dochádza k opuchu steny, tvorbe vĺn. Tomuto javu sa dá predísť inštaláciou zvislých výstuh. Prekonajú hrbole a narovnajú stenu.
Stabilita konštrukcie, menovite stien a pásu, sa môže stratiť nielen v dôsledku šmykového napätia. Majú malý vplyv na stenu stredu nosníka, tu je ovplyvnená normálnymi napätiami, ktoré sa môžu stať stratou stability konštrukcie.
Výpočet stavebných konštrukcií
Účelom výpočtu je zabezpečiť stanovené prevádzkové podmienky konštrukcie pri dodržaní jej pevnosti a minimálnych nákladov. Výpočet zohľadňuje vplyv sily a inévplyvy na konštrukčné prvky s prihliadnutím na medzné stavy, ktoré sa delia do dvoch skupín. Prvým je, keď sa stratí nosnosť konštrukcie alebo je úplne nepoužiteľná; druhý - keď je normálna prevádzka zariadenia náročná.
Nárazy a zaťaženie
Počas prevádzky je akákoľvek konštrukcia vystavená určitým zaťaženiam a vplyvom. Prevádzku celej stavby ovplyvňuje charakter, trvanie a charakter vplyvov. Stabilita konštrukcie závisí od nich.
Načítava sa:
- Z hmotnosti samotnej konštrukcie.
- Od hmotnosti zariadenia, ľudí, materiálov, tlaku plynov a kvapalín.
- Atmosférické zaťaženie – vietor, sneh, ľad.
- Teplotné a seizmické účinky.
- Biologické (proces rozpadu), chemické (korozívne javy), radiačné účinky, v dôsledku ktorých sa menia vlastnosti materiálov. To ovplyvňuje životnosť konštrukcie.
- Núdzové záťaže, ku ktorým dochádza pri narušení technologického procesu, poruche zariadenia, elektrického vedenia atď.
Železobetónové konštrukcie
Železobetón je zložitý stavebný materiál, ktorý zahŕňa betón a oceľ. Pomocou prirodzených vlastností látok sa získa materiál, ktorý je schopný vnímať tlakové a ťahové sily.
V stavebníctve sa používajú železobetónové konštrukcieako základné štruktúry. Majú vysokú pevnosť, trvanlivosť, odolnosť. Na ich výrobu môžete použiť stavebné materiály miestnej oblasti, dajú sa ľahko tvarovať do požadovaného tvaru, nevyžadujú veľké výdavky.
Železobetónové konštrukcie majú množstvo nevýhod. Majú vysokú hustotu, vysokú tepelnú a zvukovú vodivosť. Pri zmršťovaní konštrukcie a silovom náraze sa môžu časom objaviť trhliny.
Prefabrikované betónové konštrukcie
Železobetónové konštrukcie a prvky sú monolitické a prefabrikované. Monolitické sa vyrábajú priamo na stavenisku a prefabrikáty sa vyrábajú v továrňach pomocou špeciálnych zariadení. Osobitnou skupinou sú konštrukcie s vonkajšou výstužou s kovovými profilmi.
Prefabrikované železobetónové konštrukcie sa používajú na výstavbu priestorov na rôzne účely, terénne úpravy, potrubia, pilóty, podvaly, podpery elektrického vedenia a mnohé ďalšie.
Monolitické železobetónové konštrukcie (prefabrikované) sa používajú na výstavbu vodohospodárskych stavieb, v dopravných a podzemných stavbách, v nízkopodlažnej a výškovej výstavbe obytných budov a administratívnych budov.
Výhody a nevýhody
Prefabrikované stavebné konštrukcie majú nepopierateľnú výhodu – ich výroba prebieha v továrňach vybavených špeciálnym zariadením. Z tohto dôvodu sa termíny výroby vyrábaných konštrukcií znižujú a ichkvalitu. Vo výrobnom závode je možné vyrábať iba predpäté železobetónové konštrukcie.
Stavebné konštrukcie nie sú také dokonalé. Ich nevýhodou je, že ich nemožno vyrábať v širokom sortimente. Týka sa to predovšetkým rozmanitosti foriem. Továrne vyrábajú konštrukcie pre masové využitie. Preto sa v mestách a iných sídlach objavuje veľa podobných štruktúr: obytných a administratívnych. To vedie k tomu, že architektúra oblasti budov degraduje.
Výroba železobetónových konštrukcií a ich prvkov prebieha pomocou nasledujúcich technológií:
- Potrubie, keď vykonávanie technologických procesov prebieha postupne.
- Flow-aggregate. Táto technológia umožňuje realizáciu technologických operácií v oddelených miestnostiach, formy s konštrukciami alebo prvkami sa presúvajú pomocou žeriavov.
- Bench technológia. Tu sa všetko deje naopak. Produkty zostávajú nehybné, zatiaľ čo agregáty sa pohybujú.
Štruktúry z monolitických štruktúr
Výstavba pomocou tejto technológie je namáhavý proces, ale veľmi pochopiteľný. Monolitické konštrukcie môžu byť vyrobené ručne.
Etapy výstavby:
- Inštaluje sa výstužný rám.
- Upravuje sa debnenie, vnútri je umiestnená výstuž.
- Naleje sa zmes betónu, ktorá sa zhutní špeciálnymi vibrátormi. Toto sa robí tak, aby sa v debnení nevytvárali dutiny.
- Betónčistí sa.
- Debnenie odstránené.
Monolitické budovy: výhody
V poslednej dobe čoraz častejšie pri výstavbe bytového domu využívajú technológiu vyvinutú na výstavbu monolitických budov, ktoré majú množstvo výhod:
- Nie je potrebné používať ťažké stroje, najmä žeriavy. Na prácu sú potrebné betónové čerpadlá, pomocou ktorých sa betón naleje do foriem a umiestni sa na správne miesto. Krajina bude zachovaná na mieste, kde sa stavia dom.
- Metóda monolitickej konštrukcie umožňuje stavať konštrukcie ľubovoľného tvaru a počtu podlaží. Stropy a steny sú pripravené na konečnú úpravu, čas výstavby sa skrátil.
- Nosné steny monolitického domu sú 2,5-krát tenšie ako tehlové, aj keď z hľadiska tepelnej vodivosti nie sú horšie. Náklady na vykurovanie sa znížia 4-krát. Zmenšením hrúbky stien sa plocha vnútorného priestoru zväčší.
- Monolitické budovy sú odolné a pevné. Zaťaženie základov je znížené v dôsledku malej hrúbky stien.
- V monolitickej konštrukcii je povolené používať pevné debnenie a tradičné materiály. To umožňuje vývojárom implementovať projekt v akomkoľvek štýle.
- V takýchto domoch nie sú žiadne škáry, neovplyvňujú ich zrážky, možno ich postaviť kedykoľvek počas roka.
- Zmršťovanie základov sa vykonáva rovnomerne.
- Žiadne praskliny na stenách a stropoch.
- Dverové a okenné otvory nie sú zdeformované.
- Monolitické budovy sú zvukotesné.
Monolitické budovy: nevýhody
Maťveľa výhod, takéto štruktúry majú nevýhody:
- Stavba domu si vyžaduje ďalšiu prácu.
- Vytvorenie projektu monolitického domu je drahá služba.
- Betón sa musí liať nepretržite, inak zhustne.
- V procese bývania v takomto dome bez náradia nie je možné urobiť dieru na správnom mieste v stene.
