Карнизная железобетонная плита: монтаж, узел крепления, размер, фото

Железобетонная карнизная плита  представляет собой высокопрочное железобетонное изделие, предназначенная для создания сливных конструкций крыш кирпичных и крупноблочных зданий. Функция карнизной  плиты –  защита стен здания от неблагоприятного влияния атмосферных осадков и других негативных воздействий окружающей среды.  Скошенная поверхность плиты препятствует застаиванию дождевой воды, обеспечивая её стекание вниз. Карнизная плита защищает находящихся у стен людей от осадков и падения различных предметов. Плиты карнизные железобетонные применяются при строительстве зданий  в г. Волгоград в жилых зданиях высотой до 3 этажей и общественных высотой 4 этажа, как жилого, так и общественного назначения. Применяются карнизные плиты в жилых зданиях высотой до 3 этажей и общественных высотой 4 этажа. Карнизные железобетонные плиты могут использоваться при строительстве кирпичных или крупноблочных зданий. Также карнизная плита выступает в качестве архитектурного элемента в г. Волгоград. Карнизные плиты не разрушаются под воздействием внешних факторов окружающей среды, не подвергаются гниению и не крошатся. Высокие эксплуатационные характеристики помогают плите служить долгие десятилетия.

Производство

Карнизные плиты изготавливаются из тяжелого высокопрочного бетона марки  М200. Производство изделий из данного материала гарантируют карнизным плитам высокие показатели по прочности, износостойкости, трещиностойкости и водонепроницаемости. Карнизные плиты серии  армируются стальными сварными сетками, благодаря которым изделия обретают еще большую прочность, с которой выдерживают нагрузку от подвесной люльки до 500 кг. Арматурные стержни класса A-III и проволока Вр-I, сваренные в сетки, надежно защищены 20-миллиметровым слоем бетона. Все закладные детали изделия обрабатываются специальными антикоррозийными веществами.  В плитах данного типа, конструкцией предусмотрены закладные детали, необходимые для приварки железобетонной плиты к анкерам, а также деревянные пробки для костылей кровли, предназначенных для закрепления карнизных краев. Как навесной элемент кровли, карнизная плита имеет вес 300 кг.

Монтаж

В процессе монтажа до укладки плиты карнизные должны «промонолититься» в местах стыков с основной конструкцией. Затем специальная выемка на карнизной плите заливается бетоном во фризовой стене. Перед укладкой плиты обеспечивается укладка утеплителя. Далее после укладки плиты карнизные  привариваются к специальным анкерам закладными деталями. На последнем этапе проводятся  антикоррозийные работы.

Габариты

Карнизные плиты выпускаются длиной 1480 мм, шириной 1000 мм и стандартной толщиной 90 мм.

Маркировка

Маркировка карнизных плит представляет собой цифробуквенный набор, состоящий из условных обозначений типа железобетонного изделия, длины и  ширины в дециметрах. Также  дополнительно может указываться буква «У» — угловая (п — правая, л — левая).

Например, расшифровка карнизной плиты АК 12-8,выглядит следующим образом:

АК — плита карнизная;

Цифра «12» — длина;

Цифра «8» — ширина.

Транспортировка и хранение

Транспортировка карнизных плит осуществляется с помощью любого вида транспорта, и располагаются на поддонах. Хранятся изделия стопками высота, которой не должна превышать  2,5 м. Следует избегать погрузки плит навалом и или сбрасыванием, во избежание повреждения изделия. Между плитами АК и под ними располагаются деревянные подкладки толщиной не менее 3 см. 

Также мы поставляем продукцию в такие города, как  Волжский, Камышин, Михайловка, Элиста.

Железобетонные изделия, поставляемые компанией ООО «Бетондеталь» производятся по всем нормам и требованиям ГОСТ, имеют всю необходимую документацию и проходят жесткий контроль качества.

Балконы, карнизные плиты, козырьки

В строительстве балконы называют площадку из железобетона с поручнями либо перилами, закрепленными к зданию с учетом выступа за стену.

Лоджия – это разновидность балкона, одна из сторон которого является фасадом, а остальные три зафиксированы к стенам здания.

Железобетонные лоджии и балконы представляют собой плиты, тем или иным образом закрепленные на стеновой конструкции здания. Плиты, в зависимости от архитектурных требований, могут быть различной формы: овальные, прямоугольные, в форме треугольника. Согласно действующим ГОСТам, стандартные балконы выступают над плоскостью фасада на 800 мм при общей ширине прямоугольной плиты в 3275мм. Размеры плит перекрытия для лоджии очень часто имеют размеры 1200 х 5400 мм.

Плиты балконов предназначены для применения в крупноблочных и кирпичных жилых домах. Марка изделия состоит из буквенно — цифровых групп, разделенных дефисом. Первая группа содержит буквенное обозначение типа плиты (ПБК — плиты балконов плоские сплошные консольные, ПЛ — плита лоджии) и ее конструктивно — номинальную длину и ширину в дециметрах. Вторая группа содержит дополнительные характеристики плит: толщина (в дециметрах) стены, для которой предназначена плита балкона (например, 5 — для крупноблочных стен толщиной 500 мм и кирпичных стен толщиной 510 мм). Индекс «а» свидетельствует о том, что данная плита предназначена для кирпичных стен.

Козырьки входа изготавливаются по серии 1.238-1 предназначены для устройства входной группы. Изделия изготавливаются по чертежам серии 137.1 кл3 выпуск 1-5 по техническим условиям ТУ5895-022-03984346-2001. Плиты изготавливаются из тяжелого бетона по ГОСТ26633-91 и предназначены для применения в жилых и общественных кирпичных зданиях. Плиты выпускаются без гидроизоляции и предназначены для эксплуатации при температуре не ниже минус 40°С в условиях газовой среды с неагрессивной степенью воздействия. Марка бетона по морозостойкости F200. Марка бетона по водонепроницаемости W4.

Карнизные плиты в наличии.

Наличие, цены и вопросы по доставке продукции из железобетона уточняйте у наших менеджеров.

Козырьки входа в Киеве от компании «ООО «КОНКРЕЙТ ГРУП»».

наклонных бетонных крыш | ICF Builder Magazine

Покрытие конструкции ICF бетонной крышей имеет ряд преимуществ. Возможно, наиболее очевидным является сопротивление бедствиям. Бетонная плита защитит людей и людей от ураганов и торнадо и полностью пожаробезопасна. (Для получения дополнительной информации см. Total Shell, Total Protection на стр. 28 этого выпуска.)

Они могут выдерживать огромный вес, поэтому бетонные крыши можно превратить в настилы, сады на крыше или даже дополнительное парковочное место.

В сочетании с системой формирования пены, такой как Lite-Deck, бетон может создать высокоэффективную кровельную систему, которая «завершает энергетический барьер». Как и стены из ICF, сочетание пены и бетона в крыше защищает внутренние помещения от колебаний температуры снаружи. Доказано, что рядом с аэропортами эти «крыши ICF» значительно снижают проникновение звука.

Но то, что у дома бетонная крыша, не означает, что она должна быть плоской. Благодаря инновационным системам формования и улучшенному программному обеспечению для проектирования наклонные бетонные крыши теперь проще, чем когда-либо.Некоторые строители, такие как Майк и Дастин Кинг из Ateg Engineering, берут на себя невероятно сложные конструкции крыш с множеством выступов, впадин и гребней и строят их из бетона.

Пенопласт создает серию карманов балок, которые заполняются железобетоном. Карманы, идущие параллельно линии гребня, обычно вырезаются в пенопласте на месте. Некоторые дизайнеры рекомендуют залить монолитную плиту поверх балок. Другие проектируют окончательную отделку крыши, чтобы нанести ее поверх пенопласта.

The Kings спроектировали и построили ряд сложных наклонных бетонных крыш в Северном Техасе. Один был установлен в резиденции Хоффмана площадью 15 000 кв. Футов к востоку от Далласа в Форни, штат Техас. В нем 15 комнат на трех уровнях, а крыша невероятно многогранна. Король даже сделал эркер на крыше.

«Большая часть этого была сделана так же, как мы делаем типичную установку Lite-Deck», — говорит Дастин Кинг. «Когда он находится на таком склоне, мы берем кусок дерева и разрезаем его по размеру склона, чтобы опора могла опираться на поверхность, параллельную полу.Мы можем продеть винт через верхнюю часть распорки, сквозь дерево и в тонкую стальную стойку, чтобы убедиться, что ничего не двигается ».

Он использует регулируемые распорки Pro-Shore с балками, проходящими по центру на 6 футов, и стойками примерно через каждые 4 фута.

King использует обычный бетон с низкой осадкой для большинства крыш. «В этом проекте мы использовали 3-дюймовую смесь с уклоном 7:12, и она без проблем оставалась на месте. Я думаю, что самая крутая, которую мы лично сделали, — это питч 9:12, и это сработало просто отлично.

Настил из пенопласта может быть покрыт сплошной бетонной плитой для максимальной защиты или отделан только карманами для балок (ниже). Решение повлияет на количество требуемых распорок, когда пенопластовые панели установлены на место (ниже)

Пэт Бошарт, изобретатель системы Lite-Deck, отмечает, что укладка бетона на наклонной поверхности не новость. «Они делают это с 1960-х годов на каналах, облицованных бетоном, и каналах ливневой канализации», — говорит он.

Пожалуй, самой сложной задачей для скатных крыш являются инженерные и проектные работы.

«Наклонная бетонная крыша — это намного сложнее», — подтверждает Кинг. «Бедра и впадины должны быть спроектированы, и многие из них основаны на опыте и профессиональном суждении».

В доме Хоффмана Кинг разработал стальную двутавровую балку на линии гребня, при этом Lite-Deck проходит перпендикулярно гребню. «Мы сделали много стальных коньковых балок, но мы также сделали несколько бетонных балок», — говорит он.

Каналы для бетонных балок прорезаны в пенопласте по всем бедрам и впадинам.В пенопласте на полпути между карнизом и основной линией конька также был вырезан канал, чтобы связать другие бетонные балки вместе и помочь поддержать линию конька.

Необычной особенностью этого дома является то, что на крыше нет монолитной плиты, залитой поверх Lite-Deck. Бетон был помещен в карманы балок на уровне поверхности пенопласта, но сверху бетон не заливался ».

«Нет причин, по которым вы не могли бы сделать плиту», — говорит Кинг.«В данном случае это было именно так, как это было сделано». Крыша была покрыта ископаемым бетоном, который был проштампован и окрашен, чтобы напоминать черепицу. Тот же продукт был использован на внешних стенах, которые были вырезаны, чтобы напоминать обтесанный известняком.

Клойд «Джо» Варнес, специалист по бетону и инженер-консультант, имеет более чем 40-летний опыт работы с скатными бетонными крышами. Он построил один из первых «полностью бетонных» домов в Калифорнии в 1966 году в рамках исследования Департамента жилищного строительства и городского развития США (HUD).Варнес отмечает, что если бетонная крыша правильно привязана к стенам ICF, вся конструкция будет значительно прочнее.

Это именно то, что Кинг сделал с домом Хоффман. «Мы вытащили прутья из стены ICF на несколько футов и привязали их к балкам крыши. Все соединения балок имеют достаточно соединительной стали ».

У всех трех основных производителей настилов из пенопласта, Lite-Deck, Insuldeck и Amdeck, есть технические подробности о том, как выполнять эти соединения.

Warnes отмечает, что скатные крыши могут быть построены с использованием ряда других технологий, таких как стальные балки и фанера, но только настил из пенопласта включает изоляцию, шумоподавление и другие функции, которые потребуются большинству владельцев.

На презентации, которую он провел на встрече ACI осенью 2006 г., он объяснил общий процесс проектирования. Во-первых, спроектируйте структурные опоры на линиях хребтов и в впадинах. Во-вторых, определите, как будет формироваться и укрепляться карниз здания. Затем рассчитайте требования к опалубке (или другой формовке), опалубке и арматуре.

Фактический процесс строительства довольно точно следует этим этапам. После того, как балки хребта установлены, подрядчики формируют карнизы, укрепляют их, а затем устанавливают опалубку для остальной части крыши. После этого также укрепляется, укладывается арматура и привязывается к стенам. В это время в поролоне прорезаются любые дополнительные лучевые карманы. Когда все на месте, бетон заливается сначала в карманы балок, а затем плитой по всей конструкции.

Дом Хоффмана построен без карниза, но Кинг говорит, что это можно сделать разными способами.«Мы сделали это несколькими способами. Вы можете закончить бетонирование у стены, но пропустите пену через стену в качестве карниза. Мы также сделали карниз из фанеры, хорошо укрепили его и залили остальной крышей. У Western Forms есть карнизная форма, которую мы использовали и хорошо зарекомендовали себя ». Другой возможный метод — оформление карниза, как при традиционной конструкции.

Какой бы метод строительства скатной крыши вы ни выбрали, Кинг говорит, что одним из ключевых моментов является тесное сотрудничество с установщиком и производителем.«Балки для этой работы пришли с завода в Амарилло и были доставлены на стройплощадку предварительно распиленными», — говорит Кинг. «Мы тесно сотрудничали с Россом Рейнсом [строителем], чтобы все прошло хорошо».

При настиле из пенопласта внутренняя отделка укладывается так же, как и в стенах ICF. Чейзы и лайтбоксы прорезаются горячим ножом. Insuldeck имеет предварительно вырезанные канавки, залитые в пену. На цельные планки обрешетки крепится листовой камень. Иногда устанавливается подвесной потолок — аналогично коммерческому строительству.

Кинг и Уорнс оба с энтузиазмом смотрят на будущее скатных бетонных кровель. Варнес утверждает, что с появлением во всем мире настилов из пенопласта «последний барьер на пути к практическому строительству всех бетонных домов был преодолен».

King познакомился с этой технологией через Пэта Бошарта и других сотрудников Lite-Deck и назвал ее «величайшим достижением». «Это действительно отличный продукт», — говорит он. «Мы все еще разрабатываем то, что можно делать с пеной».

Детали железобетонных карнизов Детали DWG для AutoCAD • Проекты CAD

ОБЪЯВЛЕНИЕ

Деталь передняя и железобетонная облегченная

Чертеж этикеток, деталей и другой текстовой информации, извлеченной из файла САПР (перевод с галисийского):

керамическая плитка, будьте осторожны, слой обжатия, вязанный электроспец в раме, расчет структуры большой плиты esp, столярные изделия из матового дерева, дверь из деревянных пластин, оцинкованный лист в сложенном виде, настенная папка с асфальтовой мембраной esp., кирпичная кладка, грубый подборщик, щебеночная кладка, грубый подборщик, вырезанная деталь с нанесенной окалиной, штукатурка сатинированная, капельница оцинкованная листовая гофрированная, теплоизоляционная шлифованная помез-камень esp, складная папка esp. см., асфальтовая мембрана, особ. мм., толстая изнурительная

Необработанные текстовые данные, извлеченные из файла САПР:

0,20 м 0,70 LOSETA CERAMICA 12,5см VIGUETA PREAR КАПА ДЕ СЖАТИЕ 5 СМ MALLA ELECTROSOLDAD d4,2MM EN TRAMA 20CMX20CM LOSA MACIZA ALERO esp 20см ESTRUCTURA S / CALCULO CARPINTERIA DE MADERA CEPILLADA PUERTA PLACA DE MADERA GOTERÓN CHAPA GALVANIZADA PLEGADA CARPETA DE NIVELACIN Y MEMBRANA ASFÁLTICA esp.4мм MAMPOSTERIA TIPO SOGA LADRILLON REVOQUE GRUESO 1CM MAMPOSTERIA TIPO SOGA LADRILLON REVOQUE GRUESO 1см 0,20 м 5 CORTE — ПОДРОБНЕЕ ALERO CON GOTERON ESCALA 1:10 CIELO RASO YESO APLICADO GOTERÓN CHAPA GALVANIZADA PLEGADA AISLACIN TÉRMICA. piedra pomez molida. особенно 5 см CARPETA NIVELADORA esp. 3 см. MEMBRANA ASFÁLTICA особенно 4 мм. REVOQUE GRUESO esp. 2см

ОБЪЯВЛЕНИЕ

Строительство бетонной крыши | HowStuffWorks

Рассматривая возможности строительства бетонной крыши для защиты от штормовых ветров, почти невозможно не вспомнить «Три поросенка».»Классическая сказка рассказывает историю трех свиных домовладельцев и их попыток забаррикадироваться от злого волка, у которого есть легкие, ураганные ураганом. Волк быстро расправляется с домами, построенными из соломы и дерева, но не может взорвать их. дом из кирпича.

Все больше строителей последовали примеру третьей свиньи, использовав большее количество бетона в строительстве домов. Дерево может выдержать испытание временем в нормальных условиях, но легко может выйти из строя, если подвергнется дополнительным нагрузкам. или поднимать силы от сильных ветров — волчьих или иных.

Бетонная крыша — это именно то, на что она похожа: сплошная бетонная плита, покрывающая верхнюю часть вашего дома. Точные характеристики различаются, но большинство бетонных крыш имеют толщину в несколько дюймов. Например, компания Hurricane Proof Systems из Флориды предлагает 7-дюймовую (18-сантиметровую) бетонную плиту в три слоя.

Чтобы установить такую ​​крышу, бригада сначала строит каркас предполагаемой крыши. Эти каркасы могут быть либо съемными бетонными формами, либо неподвижными изоляционными бетонными формами, которые просто становятся частью готовой крыши.Затем заливается бетонная смесь, распределяется по каркасу и армируется стальными стержнями, которые служат своеобразным каркасом для застывшего бетона. Плоские крыши проще всего создать из бетона, но также возможны и сложные наклонные крыши. Эти варианты позволяют бетонным крышам соответствовать практически любому желаемому стилю жилья, хотя наклонные крыши требуют гораздо больше инженерных и дизайнерских решений. Подрядчики могут покрыть крышу любой отделкой, черепицей или черепицей, чтобы придать ей желаемый вид.

Конечно, бетонная крыша требует большей опоры, чем обычная деревянная крыша. Бетон много весит, и внешние стены должны выдерживать гигантскую плиту. Внутренние опорные балки могут помочь, но конструкция работает лучше всего, когда бетонные стены, пол и крыша образуют прочную оболочку. По этой причине установка бетонной крыши на деревянный каркасный дом требует значительных структурных изменений. Если бетонная крыша не имеет должной опоры, она может обрушиться, особенно если она подвергнется дополнительным нагрузкам, таким как землетрясения и нарастание снега.Твердая бетонная конструкция меньше подвержена нагрузкам и, как сообщается, может противостоять ураганным ветрам категории 5 со скоростью более 155 миль в час (249 километров в час) [источник: Шепард].

Бетонная крыша также снижает риск повреждения от огня, термитов, грибков и повреждений, причиненных водой. Хотя паводковые воды могут деформировать или сдвинуть деревянный дом, хорошо построенный бетонный дом будет стоять прочно. Это делает саму конструкцию гораздо более пригодной для восстановления в худшем случае. Во многих областях конструкция бетонной крыши также позволяет конструкциям обходить определенные строительные нормы и правила, а также может сократить страховые взносы.

Окончательная цена на жилую бетонную крышу довольно высока — часто в два-четыре раза больше, чем будет стоить традиционная деревянная крыша [источник: Vanderwerf]. Это не значит, что вы не можете построить бетонную крышу по дешевке. Менее эстетичные бетонные крыши распространены на подверженных ураганам Карибских островах и в некоторых частях развивающегося мира. Эти конструкции часто состоят из небольших домов из шлакоблоков, увенчанных рядами стальных балок и блоков, покрытых слоем бетона.

Конечно, есть несколько способов защитить вашу крышу от бетона. На следующей странице мы рассмотрим бетонную черепицу.

История сохранения — Fallingwater

История сохранности

Использование лазеров и орбитальных камер для цифрового сканирования внешней и внутренней части Fallingwater поможет в будущих проектах по сохранению и будет использоваться для создания виртуального картотеки исторических данных и изображений.

Preserving Fallingwater продолжается почти с момента его завершения.Забота о шедевре Фрэнка Ллойда Райта — от повседневного обслуживания и уборки до больших усилий по защите дома — имеет первостепенное значение для заповедника Западной Пенсильвании, поскольку он продолжает важную практику мониторинга и сохранения водопада для будущих поколений. Fallingwater представляет собой композицию из различных материалов — камня, бетона, стали, стекла и дерева, каждый из которых обладает качествами, которые прославляют то, что Райт назвал «органической архитектурой». Подобно органическим элементам в природе, эти материалы показали признаки ухудшения за последние восемьдесят лет, в значительной степени из-за их воздействия на них целого ряда климатических условий, особенно влажности и солнечного света, которые повлияли на коллекции, а также в суровых условиях замораживания-оттаивания. юго-запад Пенсильвании и инфильтрация воды, которая влияет на конструкционные материалы.Сохранение Fallingwater продолжается, и это одна из причин, по которой посетителей просят воздерживаться от прикосновения к предметам и мебели в доме.

Бетон железобетон

Воздействие резких условий замораживания-оттаивания часто приводит к растрескиванию или выпадению наружного бетона Фоллингуотер. Техники по консервации заменяют кромку рулонной крыши летом 2018 года.

Fallingwater предоставил Фрэнку Ллойду Райту возможность использовать современный материал с большими структурными возможностями, которые можно было расширить до драматических консольных террас, ступенчатых и изогнутых, чтобы создать проход к навесу, и плавной формы, чтобы вызвать интерес к лестницам, карнизу и потолку.Тем не менее, железобетон также представляет наибольшие проблемы для сохранения дома, и еще в 1950-х годах части железобетонной ткани дома реконструировались. Бетон, использованный в Fallingwater для стен, представлял собой смесь цемента, песка и окатанного речного гравия. Внутри бетона была добавлена ​​стальная арматура, длинные стержни разного диаметра, уложенные в перекрестном порядке или изогнутые для обеспечения дополнительной прочности. Закругленные вершины парапетов были сформированы из смеси цемента и песка, нанесенной вручную после того, как стена затвердела.Этот «холодный шов», на котором встречаются два варианта применения, привел к длинным неравномерным трещинам, которые также служили входом для просачивания воды между бетонными стенами и их финишным штукатурным покрытием.

Та же бетонная смесь была использована для решетчатых конструкций дома, длинных пространств, подвешенных над проезжей частью или консольных над террасами. Восточная решетка за пределами гостиной, которая обрушилась в 1953, 1973 и 1982 годах из-за падающих веток деревьев, в последний раз была восстановлена ​​с использованием стержней с постнатяжением резьбы под руководством Taliesin Associated Architects.Совсем недавно, в 2012 году, балка решетки привода была заменена из-за разрушения конструкции, а часть оставлена ​​для изучения, если это потребуется в будущем.

Замена всех кровельных поверхностей в 1987 и 1988 годах под руководством LD Astorino and Associates потребовала переделки нескольких изогнутых концов и углов бетонного карниза. В 1990 году компания Wank Adams Slavin Associates провела всесторонний анализ бетонной и каменной кладки. В 1999 году эта же фирма представила двухтомный генеральный план консервации Fallingwater, который включал рекомендации по уходу и обработке бетона, а также другие строительные материалы, используемые в доме.

Наиболее агрессивные действия по консервации произошли в 2001 и 2002 годах, когда проводилось структурное усиление консолей жилых комнат. С момента своего переезда и до 1955 года Кауфманны зафиксировали отклонение или наклон вниз террас примерно на четыре дюйма. В 1994 году в ходе исследования дипломной работы аспиранта Университета Вирджинии был сделан вывод о том, что террасы отклонились от своего первоначального положения на один — почти семь дюймов. Это вызвало более полное исследование консолей Робертом А.Silman Associates, а через год к террасам были применены измерители трещин и наклона, чтобы зафиксировать любые изменения. Их итоговый отчет о структурном анализе в пяти томах содержал большую часть реставрации, которая проводилась с 1998 по 2002 год.

Анализ показал, что бетон и сталь террас были перенапряжены из-за ошибок в конструкции их арматуры, что означало, что они больше не могли функционировать так, как было задумано. Первым шагом для предотвращения прогиба была установка опалубки и стальной опорной балки под террасами в гостиной.За этим последовало удаление каменного пола из гостиной и материалов чернового пола, чтобы обнажить бетонные балки под ним. Была использована система постнатяжных тросов, в которой пучки высокопрочного стального троса сначала были закреплены в бетонных опорах под домом, а затем прикреплены к сторонам трех из четырех основных железобетонных балок, расположенных в гостиной, и затянуты. Это обеспечило опорную систему, которая предотвращала дальнейшее отклонение террас и была практически невидимой после замены пола.

В 2011 году в железобетонных опорах под домом появились трещины, и поэтому в 2013 году была установлена ​​серия измерителей трещин и наклона для измерения прогиба террас, если таковой имеется. Двенадцать измерителей трещин контролировали террасу главной спальни и бетонные опоры под домом, в то время как четыре измерителя наклона, прикрепленные к восточной террасе и западной террасе гостиной и террасы главной спальни, отслеживали любые вертикальные изменения. Спустя десятилетие после того, как была установлена ​​система пост-натяжения, террасы показали движение только примерно на 1/100 дюйма.Наблюдение за водопадом продолжается каждые полгода.

Каменная кладка

Работы по сохранению бассейна гостевого дома включали осмотр и возможную замену стальных опор каменных ступеней, ведущих в воду.

Камень, пожалуй, самый символичный из материалов, используемых в Fallingwater. Песчаник Поттсвилля был приобретен в соседнем карьере для строительства стен и уложен грубым, подвижным способом, чтобы имитировать выступы природного камня, выступающие вдоль Медвежьей дороги.Выступая за линию раствора на целых три или четыре дюйма, эта техника была предназначена для того, чтобы помочь объединить дом с его участком, и в результате создается впечатление, что Fallingwater вырастает из своего ландшафта. Недавно приобретенная серия из пятидесяти фотографий, сделанных в 1936 и 1937 годах, показывает сборку камня и рабочую силу, необходимую для возведения стен, и помогает понять, как вырос дом.

Группа технических специалистов по консервации Fallingwater восстанавливает большие замковые камни после ремонта стены небольшого бассейна в 2017 году.

С точки зрения сохранения, расположение камня и глубокие щели между ними дают возможность для воды скапливаться или просачиваться в стены, что приводит к повреждению внутреннего потолка и поверхностей стен. Выступы каждого ряда камня имеют небольшие углубления, в которых скапливается вода, и позволяет скапливаться снегу, который после таяния втягивается в стыки стен. Строительный раствор также может быть ответственным, поскольку любые зазоры между ним и камнем приведут к образованию микротрещин и расслоений, которые при сезонном замораживании и оттаивании часто становятся более проблематичными со временем.

На горизонтальных поверхностях везде использовалась каменная плита, чтобы обеспечить плавные переходы между экстерьером и интерьером. Эти относительно тонкие камни, в среднем около двух дюймов толщиной, укладывались вручную и собирались произвольной формы на полах, террасах и лестницах дома. Они плотно прилегают к валуну очага гостиной и при использовании в интерьере покрываются воском, чтобы казаться влажными, как дно ручья в Bear Run. Когда в 2001 году в гостиной сняли пол для установки тросовой системы пост-натяжения, 557 камней были пронумерованы, надежно сохранены, а затем собраны заново, как гигантская головоломка.

Периодически проводится тщательная очистка наружных каменных стен, самая масштабная из которых проводилась в период с 1989 по 1992 год под руководством Wank Adams Slavin Associates. В 2012 году две стороны дымохода были очищены от солевых отложений, пятен и биологического роста. Удаление мха на замковых камнях, идущих вдоль верхних частей парапета крыши, ключевого индикатора проникновения воды, является частью планового технического обслуживания, и различные области дома при необходимости восстанавливаются в рамках постоянного ухода за кладкой.

Стекло

Glass — важный элемент дизайна Fallingwater, действующий как защитный барьер между внутренним и внешним миром, а также как рамка для окружающей природы. Фрэнк Ллойд Райт определил для дома полированное пластинчатое стекло Pittsburgh толщиной четверть дюйма, которое использовалось во всех окнах, в дверях во всю высоту, ведущих на террасы, и в горизонтальных помещениях, таких как световые люки и телескопические двери люка, ведущие к ручью внизу. гостинная.

Он также играет роль в иллюстрации инженерных свойств консольной конструкции дома, где стекло встречается со стеклом, создавая «невидимое» угловое окно.Райт использует эту технику, чтобы показать, что нет необходимости в традиционных вертикальных опорах по углам его комнат, а отсутствие угловой стойки обеспечивает непрерывный, если не драматический, вид на улицу. Снаружи, особенно когда дом освещен ночью, кажется, что стекло полностью исчезает, усиливая эффект Fallingwater как «фонаря в лесу».

В 1987 году оригинальное оконное стекло было заменено ламинированным стеклом, фильтрующим ультрафиолетовый свет, которое помогает защитить интерьер, мебель и произведения искусства от вредного солнечного света.В 2010 году на многих окнах стали появляться признаки расслоения или облачности, особенно заметные вокруг рамы, что является основным признаком поломки стекла. Вскоре после этого был основан фонд Fallingwater’s Window Legacy для создания фонда, обеспечивающего постоянный уход и замену оконных и дверных стекол и, следовательно, их коллекций.

Сталь

Использование стали в Фоллингуотере невидимо и повсюду. Арматурные стержни, используемые в бетоне, обеспечивают предел прочности на разрыв и вставляются различными способами в жидкий материал по мере его образования.В стенах и полах он выполнен в виде плетеной сетки, а в крытом навесе лестницы в гостевой дом — в виде ряда концентрических дуг. Ремонт бетона также часто означает обнажение или работу вокруг встроенных арматурных стержней, в некоторых случаях прорезание их, что может усложнить проект консервации. Если они открыты, стержни покрываются некоррозионным средством, чтобы они не ржавели в новом бетоне.

Окна и дверные коробки в Fallingwater также изготовлены из стали и были заказаны Фрэнком Ллойдом Райтом для производства Hope’s Windows в Джеймстауне, Нью-Йорк.В то время, когда створки традиционно делались из дерева, сталь была относительно новым материалом для Райта, который в январском выпуске журнала Architectural Forum за 1938 год написал: «Стальные створки стали доступны … впервые». Производственный процесс — прокатка стали в Z- или T-образные формы для облегчения изготовления — позволил получить множество специальных форм. Первоначально окрашенный в красный цвет «чероки», название для множества землисто-красных оттенков, предпочитаемых Райтом на протяжении его карьеры, цвет стал более глубоким с последующими почти совпадениями других производителей, но вернулся к спецификации Райта Эдгаром Кауфманном-младшим.в 1976 г.

В 2000 году были восстановлены оригинальные, но несколько изношенные стальные окна и двери со стальными створками, с удалением многих слоев краски, заменой корродированных частей и повторным нанесением окрашенной отделки. В 2012 году вторая крупномасштабная реставрация стальной створки была проведена на некоторых окнах и дверях по всему дому, и эта консервация продолжает быть частью годового плана технического обслуживания Fallingwater.

Специальные покрытия

Пробковая плитка на полах и стенах в шести ванных комнатах Fallingwater использовалась в Edgar Kaufmann jr.Предположение, ощущение, что указанные Фрэнком Ллойдом Райтом каменные полы будут слишком холодными при выходе из душа. Естественный цвет пробки, продукта коры дерева, хорошо соответствовал палитре материалов, указанных Райт в целом, и имел дополнительные акустические преимущества, тепло и мягкость под ногами. Когда пробковые плитки использовались в качестве напольного покрытия, их вручную покрывали воском, что придавало им блестящий вид, который дополнял их естественную способность отталкивать воду.

В качестве настенного покрытия пробку оставили невощеной, ее естественное состояние и цвет вызвали визуальный интерес, хотя на ней стали заметны повреждения от воды в местах, где продолжались протечки.. Воздействие воды на пробку все еще проявляется в гостевой ванной в главном доме, но ванна в гостевом доме была отреставрирована в 2007 году: бетонная поверхность стены была обновлена ​​и перекрашена до того, как была установлена ​​новая пробка. Разнообразие конфигураций ванных комнат в доме было таким, что пробка покрывала часть или все стены и иногда использовалась в качестве напольного покрытия в душевой кабине.

Самая большая комната без плиточного пола — это кухня, где была выбрана асбестовая плитка размером девять на девять дюймов для простоты ухода и комфорта повара Кауфманнов.В 1988 году, после почти пятидесятилетнего износа, кухонный пол был заменен на твердый виниловый продукт, обрезанный по размеру и окрашенный в индивидуальный цвет, чтобы соответствовать красному цвету «Чероки» оригинала. Вторая замена, проведенная в 2013 году, придала полу более свежий вид и по размеру и цвету очень похож на оригинал.

Краска

Бетон, покрытый штукатуркой Fallingwater, всегда был окрашен, его первоначальный цвет светло-охры был определен Фрэнком Ллойдом Райтом в 1937 году. Несмотря на провозглашение архитектора в номере журнала Architectural Forum за январь 1938 года, закругленные края крыши сохранят чистоту бетонных стен. позволяя воде скатываться, лакокрасочное покрытие часто пачкалось.Органический мусор от нависающих деревьев, собирающийся и разлагающийся на бетонных поверхностях, также создавал отличные условия для развития грибка вдоль стыков крыши.

Отслаивающаяся краска также становилась проблемой по мере старения дома, когда было нанесено столько слоев, что стены выглядели так, как будто штукатурка ослабла. В период с 1937 по 1959 год дом перекрашивался не менее шести раз с использованием различных продуктов от производителей красок, а в 1978 году дом был подвергнут пескоструйной очистке, чтобы удалить всю краску, прежде чем бетон был гидроизолирован и покрыт краской на акриловой основе. .

Внешняя краска продолжала разрушаться, особенно на вертикальных поверхностях здания. В период с 2001 по 2006 год компания Fallingwater провела оценку более 120 испытательных панелей для наружной окраски, произведенных четырьмя разными производителями для нанесения на гостевой дом и рядом с ним, прежде чем выбрать продукт для плоской окраски, окрашенный в охру, разработанный PPG Paints. Как и в любом другом доме, внутренние и внешние бетонные поверхности Fallingwater периодически перекрашиваются.

Консервация мебели

Работы по консервации древесины, такие как восстановление отделки шпона черного ореха на столе в гостевом доме, проводятся каждую зиму.

Почти 170 встроенных и отдельно стоящих элементов деревянной мебели, спроектированных Фрэнком Ллойдом Райтом для Fallingwater, обладают многими характеристиками самого дома. Столы, стеллажи, столы и банкетные сиденья, изготовленные из черного ореха Северной Каролины, имеют консольные горизонтальные элементы, их края и углы закруглены, чтобы смягчить линию и предложить скругленные края бетонных парапетов. Дверные фасады и облицовка столешниц содержат светлую полосу заболони внутри зернового поля, чтобы придать им движения и разнообразия.

В 1986 году консервация деревянной мебели Фоллингуотера была предпринята на средства, предоставленные Программой грантов Гетти и Национальным фондом искусств, а позднее при поддержке Совета по делам искусств Пенсильвании. Работа включала в себя очистку деревянных конструкций, выполнение небольшого ремонта и решение структурных проблем, вызванных повреждением или повреждением водой. За это время была удалена и воспроизведена большая часть шкафов холла второго этажа. Поврежденный кусок, хранящийся для справки командой по консервации, по-прежнему дает представление о методах строительства, используемых для реализации проектов Райта.

Было исправлено неравномерное качество предыдущих реставрационных работ, и после завершения этих интенсивных работ по консервации общая очистка деревянных конструкций и ремонт выбранной мебели были частью ежегодной программы зимнего обслуживания Fallingwater. Консерваторами Томом Джентлом и Викторией Джеффрис была создана стандартизированная серия консервативных процедур, во многих случаях улучшающая методы реставрации, использовавшиеся в прошлом, и продолжается под руководством Шона Фишера из Robert Mussey Associates.Круглый год обслуживающий персонал Fallingwater поддерживает общее состояние деревянной мебели, а легкое протирание — единственный способ сохранить ее отделку.

Мягкие напольные подушки забутон, подушки для банкетных сидений и шезлонги также нуждаются в периодическом обновлении. Ткани регулярно пылесосятся, а когда необходима переобивка, для этой цели используется ткань из запасов, хранящихся на складе наших коллекций. Весной 2014 года два не совсем белых T.H. Шезлонги Robsjohn-Gibbings были заменены тканью того же оттенка, но не той же текстуры, что и оригинал.Подушки сидений для обеденного стола и стола также были восстановлены в то время, используя красно-оранжевый цвет той же шерстяной ткани.

Концептуальный проект — SteelConstruction.info

В этой статье представлена ​​информация, необходимая для помощи в выборе и использовании стальных конструкций на этапе концептуального проектирования современных многоэтажных и одноэтажных зданий. Информация представлена ​​с точки зрения стратегии проектирования, анатомии конструкции здания и структурных систем.

Для многоэтажных зданий основной интерес представляют коммерческие здания, но та же информация может быть использована и в других секторах.

Для одноэтажных зданий основной интерес представляют промышленные здания, но ту же информацию можно использовать и в других секторах, таких как коммерция, розничная торговля и отдых.

• Типовая схема расположения колонн в офисном здании с атриумом

• Планировка одноэтажного дома

[вверх] Многоэтажные дома

Многоэтажное коммерческое здание — Mid City Place, Лондон

В многоэтажных зданиях на конструкцию основной конструкции сильно влияют многие факторы, как определено ниже:

• Необходимость обеспечения четких пролетов пола для увеличения полезного пространства
• Выбор системы облицовки
• Требования к планировке, которые могут ограничивать высоту здания и максимальную межэтажную площадь
• Стратегия оказания услуг и эффективная интеграция строительных услуг
• Условия площадки, определяющие систему фундамента и расположение фундаментов
• Ограничения по крану и место для хранения материалов и компонентов
• Скорость строительства, которая может повлиять на количество используемых компонентов и процесс установки.

Исследования показывают, что стоимость конструкции здания обычно составляет только 10% от общей стоимости здания, и влияние выбора конструкции на фундамент, услуги и облицовку часто бывает более значительным. На самом деле проектирование зданий представляет собой синтез архитектурных, структурных, сервисных, логистических и строительных вопросов. Стальные каркасы идеально подходят для современных многоэтажных коммерческих зданий.

[вверх] Иерархия проектных решений

Разработка любого предложения по строительному проекту требует сложной серии взаимосвязанных проектных решений.Процесс должен начинаться с четкого понимания требований клиента и местных условий или правил. Несмотря на сложность, можно выделить иерархию проектных решений. Во-первых, требования к планированию, вероятно, будут определять общую форму здания, которая также будет включать такие аспекты, как естественное освещение, вентиляция и услуги. Основные варианты дизайна, которые необходимо сделать после тесной консультации с клиентом:

• Глубина зоны пола и общая стратегия взаимодействия конструкции и услуг
• Необходимость в особых конструктивных решениях в общественных местах или зонах общественного пользования
• Обеспечение некоторого допуска между структурой и услугами для обеспечения возможности адаптации в будущем
• Преимущество использования более длинных пролетов при незначительных дополнительных затратах для повышения гибкости компоновки.

Затем на основе технического задания может быть подготовлен концептуальный проект, который рассматривается командой дизайнеров и заказчиком. Именно на этой ранней интерактивной стадии принимаются важные решения, влияющие на стоимость и ценность окончательного проекта. Очень важно тесное взаимодействие с клиентом.

[вверх] Анатомия строительной конструкции

Конструкция здания зависит от различных параметров; это включает:

• Решетка перекрытия
• Высота здания
• Помещение для обращения и доступа
• Требования к услугам и интеграция услуг.

[вверх] Решетка перекрытия

Сетки перекрытий определяют расстояние между колоннами в ортогональных направлениях, на которые влияют:

• Сетка планирования (обычно на основе единиц измерения 300 мм, но чаще кратных 0,6, 1,2 или 1,5 м)
• Шаг колонн вдоль фасада в зависимости от материала фасада (обычно от 5,4 до 7,5 м)
• Использование внутреннего пространства, т. Е. Для офисов или помещений открытой планировки
• Требования к распределению услуг в здании (от ядра здания).

Вдоль линии фасада расстояние между колоннами обычно определяется необходимостью обеспечить поддержку системы облицовки. Например, для кирпичной кладки обычно требуется максимальное расстояние между колоннами 6 м. Это влияет на расстояние между колоннами изнутри, если только вдоль линии фасада не используются дополнительные колонны. Пролет балок через здание обычно соответствует одной из следующих схем расположения колонн:

• Одиночная внутренняя линия колонн, размещенная со смещением относительно линии центрального коридора.Это показано на рисунке ниже
• Пары линий колонн по обе стороны коридора
• Бесстолонные внутренние пролеты с колоннами, расположенными по линии фасада.

Типовая сетка колонн для офиса с естественной вентиляцией

Для офисов с естественной вентиляцией обычно используется ширина здания от 12 до 15 м, что может быть достигнуто за счет двух пролетов от 6 до 7,5 м. Однопролетный пролет также может быть снабжен глубокими (400 мм и более) сборными железобетонными пустотными блоками, охватывающими всю ширину здания.Естественное освещение также играет роль в выборе ширины напольной плиты. В современных зданиях решение с большим пролетом обеспечивает значительное повышение гибкости планировки. Для офисов с кондиционированием воздуха часто используется свободный пролет от 15 до 18 м. Пример сетки колонн для варианта с большим пролетом в здании с большим атриумом показан на рисунке ниже.

Решетка колонн для длиннопролетного перекрытия в престижном офисе с кондиционером

[вверх] Координация размеров

Выбор базовой формы здания обычно является обязанностью архитектора и ограничивается такими вопросами, как план участка, доступ, ориентация здания, парковка, ландшафтный дизайн и местные требования к планированию.Следующие ниже общие рекомендации влияют на выбор конструкции.

• Здание шириной от 13 м до 20 м обеспечивает достаточное естественное освещение по периметру. Формы более широкой планировки обычно не подходят для офисных помещений открытой планировки.
• Зона, равная удвоенной высоте пола до потолка от каждой фасадной стены, может вентилироваться естественным путем (обычно от 6 до 7 м), а внутренняя зона должна вентилироваться механически.
• Atria обеспечивает дополнительный источник естественного освещения и улучшает энергопотребление здания.

[вверх] Влияние высоты здания

Высота здания оказывает сильное влияние на:

Для более высоких зданий обычно используются стратегически размещенные бетонные или стальные опоры. Сверхвысокие здания сильно подвержены влиянию системы стабилизации и здесь не рассматриваются. Размеры лифтов и скорость их движения также становятся важными факторами для высотных зданий. В зависимости от Правил пожарной безопасности использование спринклеров может потребоваться для зданий высотой более восьми этажей (или высотой около 30 м).

[вверху] Координация по горизонтали

В горизонтальной координации преобладает необходимость в плане определенных зон для вертикального доступа, безопасной эвакуации при пожаре и вертикального распределения услуг. На позиционирование сервисных ядер и ядер доступа влияют:

• Горизонтальные распределительные системы для механических служб
• Требования к огнестойкости, которые могут контролировать пути эвакуации и размеры отсеков
• Необходимость эффективного распределения стабилизирующих систем (связей и стержней) по всему плану здания.

Две сетки планирования, показанные выше, представляют собой типичные схемы, которые удовлетворяют этим критериям.

Атриум может быть встроен для увеличения освещенности занимаемого пространства и обеспечения дорогостоящих зон для циркуляции на нижнем и промежуточном уровнях. Требования к конструкции предсердий:

• Опора длиннопролетной крыши атриума
• Пути доступа для общего обращения
• Меры пожарной безопасности путем дымоудаления и безопасных путей эвакуации
• Уровни освещения и обслуживание внутренних офисов.

[вверху] Вертикальное согласование

Целевая высота от пола до пола основана на высоте от пола до потолка от 2,5 до 2,7 м для спекулятивных офисов или 3 м для более престижных помещений, плюс глубина этажа, включая услуги. На этапе концептуального проектирования следует учитывать следующие целевые значения глубины от этажа до пола:

Эти цели допускают ряд конструктивных решений. Если по соображениям планирования требуется ограничить общую высоту здания, это может быть достигнуто за счет использования неглубоких перекрытий или интегрированных балочных систем. Интегрированные балочные системы часто используются в проектах реконструкции, где высота от пола до пола ограничена совместимостью с существующим зданием или фасадами.

Для концептуального проектирования ортодоксальных коммерческих многоэтажных стальных конструкций могут использоваться следующие «целевые» значения глубины перекрытия.

[вверх] Варианты конструкции для устойчивости

На конструктивную систему, необходимую для устойчивости, в первую очередь влияет высота здания. Для зданий высотой до восьми этажей стальная конструкция может быть спроектирована так, чтобы обеспечивать устойчивость, но для более высоких зданий более эффективными конструктивно являются бетонные или стальные стержни с опорами. Следующие структурные системы можно рассматривать на предмет устойчивости.

[вверх] Жесткие рамы

Для зданий высотой до четырех этажей могут использоваться жесткие каркасы, в которых стальные элементы и соединения нескольких балок с колоннами обеспечивают сопротивление изгибу и жесткость, чтобы выдерживать горизонтальные нагрузки.Как правило, это возможно только там, где балки относительно глубокие (от 400 до 500 мм) и где размер колонны увеличен, чтобы противостоять приложенным моментам. Соединения на торцевой пластине на всю глубину обычно обеспечивают необходимую жесткость соединения.

[вверх] Стяжные рамы

Для зданий высотой до 12 этажей обычно используются стальные скобы, в стенах которых используются поперечные, К- или V-образные распорки, как правило, внутри полости в фасаде, вокруг лестниц или других обслуживаемых зон.Поперечная распорка рассчитана только на растяжение (другой элемент является избыточным). Поперечные связи часто представляют собой простую плоскую стальную пластину, но также могут использоваться угловые и швеллерные секции.

Когда распорка предназначена для работы на сжатие, часто используются полые секции, хотя также могут использоваться угловые и швеллерные секции. Стальная рама с подкосами имеет два ключевых преимущества:

• Ответственность за временную стабильность лежит на одной организации
• Как только стальные распорки соединены (закреплены болтами), конструкция становится устойчивой.

[вверх] Бетонные или стальные стержни

Бетонные стержни — наиболее практичная система для зданий высотой до 40 этажей. Бетонное ядро ​​обычно строится до стального каркаса. В такой конструкции балки часто проходят непосредственно между колоннами по периметру здания и бетонным ядром. Особые конструктивные соображения требуются для:

Типичная схема расположения балок вокруг бетонного сердечника показана на рисунке ниже с использованием более тяжелых балок в углу сердечника.Может потребоваться двойная балка, чтобы минимизировать конструктивную глубину в углах жил.

• Типовая схема расположения балок вокруг бетонного ядра

Стальные стержни со стяжками можно использовать как экономичную альтернативу там, где скорость строительства критична. Такие сердечники устанавливаются вместе с остальным пакетом металлоконструкций. Пример стального стального сердечника показан на рисунке выше посередине.

Руководство по проектированию литых стальных пластин для соединения конструкционных стальных балок с бетонными стенами сердцевины доступно в SCI-P416. В этой публикации представлена ​​модель для проектирования простых соединений, которые передают поперечную силу из-за постоянных и переменных нагрузок и несовпадающую осевую силу связи, возникающую в результате случайного нагружения. Он указывает на дополнительные вопросы, которые необходимо учитывать при рассмотрении совпадающих поперечных и осевых сил. Представлен образец конструкции простого соединения для UB серийного размера 610, а также проект арматуры для продавливания стены.В руководстве обсуждаются обязанности инженера-строителя и подрядчика по монтажу металлоконструкций и предлагается, где лучше всего разделить обязанности. Также учитывается влияние отклонений между теоретическим положением частей соединения и их исходным положением.

[вверх] Столбцы

Колонны в многоэтажных стальных каркасах, как правило, представляют собой H-образные профили, воспринимающие преимущественно осевую нагрузку. Когда устойчивость конструкции обеспечивается сердцевинами или незаметными вертикальными связями, балки обычно проектируются как просто поддерживаемые.Общепринятая расчетная модель заключается в том, что номинально штифтовые соединения создают номинальные моменты в колонне, рассчитанные исходя из предположения, что реакция балки составляет 100 мм от лицевой стороны колонны. Если реакции на противоположной стороне колонны равны, чистый момент отсутствует. Колонны по периметру конструкции будут иметь приложенный момент, так как соединение будет только с одной стороны. Типичные размеры внутренних столбцов приведены в таблице ниже.

Хотя небольшие секции колонн могут быть предпочтительнее по архитектурным причинам, следует учитывать практические вопросы соединения с балками перекрытия.Подключение к малой оси очень маленькой секции колонны может быть трудным и дорогостоящим.

[вверх] Варианты конструкции напольных систем

Доступен широкий спектр решений для напольных систем, типичные решения которых представлены в таблице ниже.

Хотя стальные решения подходят для коротких пролетов (обычно от 6 до 9 м), сталь имеет важное преимущество по сравнению с другими материалами в том, что решения с большими пролетами (от 12 до 18 м) могут быть легко предоставлены.Это имеет ключевое преимущество — свободное от колонн пространство, позволяющее адаптировать систему в будущем и меньшее количество фундаментов.

Полы, перекрывающие стальные балки, обычно представляют собой сборные железобетонные блоки или композитные перекрытия. Опорные балки могут располагаться ниже пола, при этом пол опирается на верхний фланец (часто называемые «нижние балки»), или балки могут находиться в одной зоне с конструкцией пола, чтобы уменьшить общую глубину зоны. Доступная зона строительства часто является определяющим фактором при выборе напольного решения.

Балки в зоне перекрытия называются неглубоким полом, узким полом или интегрированными балками. Балки могут быть несоставными или составными. В композитной конструкции соединители, работающие на сдвиг, привариваются к верхней полке балки, передавая нагрузку на бетонный пол.

Сборные железобетонные блоки могут использоваться для малоэтажных каркасов, но композитные полы распространены как в малоэтажных, так и в многоэтажных конструкциях.

Диапазон пролетов различных вариантов конструкции из стали и бетона показан в таблице ниже.Варианты из стали с длинными пролетами обычно обеспечивают интеграцию услуг для пролетов более 12 м. Ячеистые балки и композитные фермы более эффективны для вторичных балок с большими пролетами, тогда как сборные балки часто используются для первичных балок с большими пролетами.

Диапазон различных вариантов конструкции

[вверх] Оценка количества стали

Для расчетных целей при проектировании офисных зданий, репрезентативные веса стали могут использоваться для зданий прямоугольной формы в плане.Эти количества значительно увеличатся для непрямоугольных или высоких зданий, а также для зданий с атриумами или сложными фасадами. Приблизительные количества представлены в таблице ниже и выражены в единицах общей площади здания. Они не включают стальные конструкции, используемые для фасадов, атриумов или крыш.

Доступны дополнительные инструкции по оценке количества и стоимости стали.

[наверх] Факторы, влияющие на конструктивные решения

Программа строительства будет ключевым моментом в любом проекте, и ее следует рассматривать одновременно с учетом стоимости конструкции, услуг, облицовки и отделки. Структурная схема имеет ключевое влияние на программу и стоимость, а также на структурные решения, которые могут быть возведены безопасно и быстро, чтобы обеспечить ранний доступ для следующих сделок.

[вверх] Условия участка

Все чаще сооружения возводятся на «заброшенных» участках, где прежнее строительство оставило неизгладимое наследие.В центрах городов часто предпочтительнее решение с меньшим количеством фундаментов, хотя и с большей нагрузкой, что приводит к более длинным пролетам надстройки.

[вверх] Краны

Количество кранов в проекте будет зависеть от занимаемой площади, размера проекта и использования дополнительных мобильных кранов. Многоэтажные конструкции обычно возводятся с помощью башенного крана, который может быть дополнен мобильными кранами для конкретных операций по подъему тяжелых грузов. В проектах центра города башенные краны часто располагаются в шахте лифта или атриуме.

[вверх] Интеграция услуг

Для большинства больших офисных зданий требуется кондиционирование воздуха или «комфортное охлаждение», что потребует использования как горизонтальных, так и вертикальных распределительных систем. Наличие таких систем имеет решающее значение для компоновки надстройки, влияя на компоновку и тип выбранных элементов. См. SCI P166.

Основное решение: интегрировать воздуховод в пределах структурной глубины или просто подвесить воздуховод на нижнем уровне, влияет на выбор конструктивного элемента, системы противопожарной защиты, облицовки (стоимость и программа) и общей высоты здания.Другие системы обеспечивают кондиционирование воздуха из фальшпола.

[вверх] Одноэтажные дома

Одноэтажное здание

В одноэтажных зданиях используются стальные каркасные конструкции и металлическая облицовка всех типов. Могут быть созданы большие открытые пространства, которые будут эффективными, простыми в обслуживании и адаптируемыми по мере изменения спроса. Одноэтажные здания являются основным рынком сбыта стали в Великобритании.

Одноэтажные здания, как правило, представляют собой большие ограждения, но могут потребоваться места для других целей, таких как офисы, погрузочно-разгрузочные работы и транспортировка, мостовые краны и т. Д. Поэтому при их проектировании необходимо учитывать множество факторов.

Все чаще приходится решать архитектурные проблемы и визуальное воздействие, и многие ведущие архитекторы участвуют в проектировании современных одноэтажных зданий.

[вверх] Иерархия проектных решений

Важные факторы проектирования одноэтажных зданий

Разработка проектного решения для одноэтажного здания, такого как большой корпус или промышленный объект, больше зависит от выполняемой деятельности и будущих требований к пространству, чем другие типы зданий, такие как коммерческие и жилые здания.Хотя эти типы зданий в основном являются функциональными, они обычно проектируются с сильным архитектурным участием, продиктованным требованиями к планированию и «брендингом» клиента.

Следующие общие требования к проектированию следует учитывать на этапе концептуального проектирования промышленных зданий и больших ограждений, в зависимости от формы и использования здания:

• Использование пространства, например, особые требования для работы с материалами или компонентами на производственном объекте
• Гибкость использования пространства в настоящем и будущем
• Скорость строительства
• Экологические характеристики, включая требования к обслуживанию и тепловые характеристики
• Эстетика и визуальное воздействие
• Звукоизоляция, в частности в производственных помещениях
• Доступ и безопасность
• Соображения, касающиеся устойчивого развития
• Расчетный срок службы и требования к техническому обслуживанию, включая вопросы по окончании срока службы.

Для разработки концептуального проекта необходимо рассмотреть эти соображения в зависимости от типа одноэтажного здания. Например, требования к распределительному центру будут отличаться от производственного предприятия. Обзор важности различных вопросов проектирования представлен в таблице справа для обычных типов зданий.

[вверх] Архитектурное проектирование

Современные одноэтажные здания из стали функциональны в использовании и имеют привлекательный архитектурный вид.Ниже представлены различные примеры вместе с кратким описанием концепции дизайна.

[вверх] Форма здания

Базовая структурная форма одноэтажного здания может быть различных типов, как показано на рисунке ниже. На рисунке показано концептуальное поперечное сечение каждого типа здания с примечаниями по концепции конструкции и типичным силам и моментам, возникающим в результате гравитационных нагрузок.

Конструктивные решения

Основные концепции проектирования для каждого типа конструкции описаны ниже:

[вверху] Простая кровельная балка, опирающаяся на колонны.

Пролет обычно небольшой, примерно до 20 м. Балка крыши может быть предварительно выгнута. Для обеспечения продольной и продольной устойчивости на крыше и на всех возвышениях потребуются распорки.

[вверх] Рама портала

Портальная рама — это сплошная рама с сопротивляющимися моментами соединениями для обеспечения устойчивости в плоскости. Рама портала может быть одно- или многопролетной. Элементы, как правило, представляют собой гладкие прокатные профили, при этом сопротивление стропил локально повышается за счет бедра.Во многих случаях рама будет иметь закрепленные основания. Стабильность в продольном направлении обеспечивается комбинацией распорок в крыше, поперек одного или обоих концевых пролетов, и вертикальных распорок на фасадах. Если вертикальные распорки не могут быть обеспечены на фасадах (например, из-за промышленных ворот), устойчивость часто обеспечивается жесткой рамой внутри фасада.

[вверх] Фермы

Здания с фермами обычно имеют распорки крыши и вертикальные распорки на каждой отметке для обеспечения устойчивости в обоих ортогональных направлениях.Фермы могут иметь различную форму с пологими или крутыми внешними скатами крыши. Ферменное здание также может быть спроектировано как жесткое в плоскости, хотя более распространено использование распорок для стабилизации каркаса.

[вверх] Прочие конструкции

Сборные колонны (две плоские балки, соединенные в составную колонну) часто используются для поддержки тяжелых грузов, например кранов. Они могут использоваться в портальных конструкциях, но часто используются с жесткими основаниями и распорками для обеспечения устойчивости в плоскости.Могут использоваться внешние или подвесные опорные конструкции, но они относительно редки.

[вверх] Выбор типа здания

считаются очень экономичным способом создания одноэтажного ограждения. Их эффективность зависит от метода анализа и допущений, которые сделаны в отношении ограничений для элементов конструкции, как показано в таблице ниже.

Причины выбора простых балочных конструкций, портальных рам или ферм показаны в таблице ниже.

[вверху] Типы облицовки

Основные типы кровли и облицовки стен, применяемые в одноэтажных зданиях, описываются следующим образом:

[вверх] Кровля

• «Застроенный» или двухслойный перекрытие кровли между второстепенными элементами, такими как прогоны.
• Композитные панели (также известные как сэндвич-панели) между прогонами.
• Глубокий настил между основными рамами, поддерживающая изоляция, с внешним металлическим листом или водонепроницаемой мембраной.

[вверху] Стены

• Защитная пленка, ориентированная вертикально и опирающаяся на боковые направляющие.
• Подносы из листового материала или структурной футеровки, расположенные горизонтально между колоннами.
• Композитные или многослойные панели, расположенные горизонтально между колоннами, без боковых перил.
• Металлические кассетные панели, поддерживаемые боковыми направляющими.

Различные формы облицовки (включая вертикально и горизонтально ориентированные листы) могут использоваться вместе для визуального эффекта на одних и тех же фасадах. Кирпичная кладка часто используется в качестве «дадо» или «карликовой» стены ниже уровня окон для обеспечения ударопрочности.

[вверх] Эскизный проект портальных рам

Стальные портальные рамы широко используются, поскольку они сочетают в себе конструктивную эффективность с функциональной формой.Однопролетная симметричная портальная рама (как показано на рисунке ниже) обычно имеет следующие пропорции:

• Пролет от 15 до 50 м (от 25 до 35 м является наиболее эффективным)
• Высота карниза (от основания до осевой линии стропил) от 5 до 15 м (обычно принимается 7,5 м или более). Высота карниза определяется указанной высотой в свету между верхом пола и нижней стороной бедра.
• Уклон кровли от 5 ° до 10 ° (обычно используется 6 °)
• Расстояние между рамами от 5 до 8 м (большее расстояние между рамами используется в портальных рамах с более длинными пролетами)
• Стержни представляют собой I-образные, а не H-образные сечения, поскольку они должны нести значительные изгибающие моменты и обеспечивать жесткость в плоскости.
• Разделы обычно S355.
• В стропилах на карнизах предусмотрены бугры для увеличения сопротивления изгибу стропил и облегчения болтового соединения с колонной.
• Для облегчения болтового соединения на вершине предусмотрены небольшие выступы.

Однопролетная симметричная портальная рама

Свес карниза обычно вырезается из стандартных открытых профилей | катаного профиля того же размера, что и стропила, или из одного немного большего размера и приваривается к нижней стороне стропила.Длина бедра карниза обычно составляет 10% от пролета. Длина бедра означает, что изгибающий момент изгиба на «остром» конце бедра примерно такой же, как максимальный изгибающий момент провисания по направлению к вершине, как показано на рисунке ниже.

Изгибающий момент стропил и длина бедра

Концевые рамы портальной рамы обычно называют фронтонными шпангоутами. Рамы фронтона могут быть идентичны внутренним шпангоутам, даже если они испытывают меньшие нагрузки.Если планируется расширение здания в будущем, портальные рамы обычно используются в качестве оконных рам, чтобы уменьшить воздействие строительных работ. Типичная двускатная рама, образованная колоннами, короткими стропильными балками и вертикальными связями, показана на рисунке ниже.

Типовые детали торцевого фронтона портально-каркасного дома

[вверху] Стабильность рамы

Стабильность в плоскости обеспечивается непрерывностью кадра.В продольном направлении устойчивость обеспечивается вертикальными распорками на фасадах. Вертикальные связи могут быть на обоих концах здания или только в одном пролете. Каждая рама соединена с вертикальной связью горячекатаным элементом на уровне карниза. Типичное расположение распорок показано на рисунке ниже.

Типовая распорка в портальной раме

Колонны фронтона пролетают между основанием и стропилами, где реакция осуществляется посредством распорок в плоскости крыши до уровня карниза и до фундамента посредством вертикальных распорок.Если диагональные связи на фасадах не могут быть размещены, продольная устойчивость может быть обеспечена за счет жесткой рамы на фасадах.

[вверху] Стабильность стержня

Удерживающие места

Для экономичного расчета необходимо учитывать ограничения на внутреннюю полку стропила и колонны. Прогоны и боковые поручни считаются достаточными для ограничения фланца, к которому они прикреплены, но, если не приняты специальные меры, прогоны и боковые поручни не ограничивают внутренний фланец.Ограничение внутреннего фланца обычно обеспечивается за счет распорок прогонов и боковых перил, как показано на рисунке ниже. Связи обычно образуются из тонких металлических лент, предназначенных для действия при растяжении или под углами, рассчитанными на сжатие, если связь возможна только с одной стороны. Расположение ограничителей на внутреннем фланце в целом аналогично тому, что показано на рисунке ниже, и во всех случаях соединение внутренней поверхности колонны и нижней стороны бедра должно быть ограничено.

Удерживающая скоба к внутреннему фланцу

[вверху] Соединения

[вверху] Соединение карниза

Типовое соединение карниза

Типичное соединение карниза показано на рисунке ниже. Почти во всех случаях потребуется усилитель жесткости на сжатие в колонне (как показано, в нижней части бедра).Другие элементы жесткости могут потребоваться для увеличения сопротивления изгибу фланца колонны, прилегающего к натяжным болтам, и для увеличения сопротивления сдвигу панели стенки колонны. Бугорок обычно изготавливается из балки такого же размера, что и стропила (или большего размера), или из эквивалентной пластины. Как правило, это болты M24 8,8 и торцевая пластина толщиной 25 мм S355.

[вверху] Соединение вершины

Типичное соединение вершины показано на рисунке ниже. Вершинное соединение в первую очередь служит для увеличения глубины элемента для получения удовлетворительного болтового соединения.Верхушка бедра обычно изготавливается из того же элемента, что и стропила, или из эквивалентной плиты. Как правило, это болты M24 8,8 и торцевая пластина толщиной 25 мм S355.

Типовое соединение апекса

[вверх] Ресурсы

[вверху] См. Также

Руководство по проектированию мостов — LRFD: бетонные перекрытия настила на двутавровых балках, U-образных балках, коробчатых балках, балках перекрытий, стальных пластинчатых балках и стальных балках

Раздел 2: Бетонные перекрытия настилов на двутавровых балках, U-образных балках, коробчатых балках с раздвижными перекрытиями, балках перекрытий, балках из стальных листов и балках из стальных труб

Материалы

Использование Бетон класса S ( f _c ́ = 4.0 тысяч фунтов / кв. Дюйм). См. Местные требования к защите от коррозии. для регионов, где настил моста подвергается воздействию антиобледенителей и / или регулярные брызги соленой воды. Если это необходимо, используйте класс S (HPC). конкретный.

Используйте арматуру из стали Grade 60 или арматуру из деформированной сварной проволоки. (WWR) соответствует требованиям ASTM A1064.Обратитесь к району Требования к защите от коррозии для регионов, где настилы мостов регулярно подвергаются воздействию антиобледенителей и / или брызг соленой воды. Если это необходимо, используйте один из следующих типов коррозионно-стойких армирование (см. также поз. 440):

Якорь: #FKNFCOPY
• Встреча по арматурной стали с эпоксидным покрытием требования ASTM A775 или A934
Анкер: #KYSKHNFK
• WWR с эпоксидным покрытием, отвечающий требованиям ASTM A884, класс A или B
Анкер: #LCIUKSEP
• Арматурная сталь, горячеоцинкованная,
Якорь: #ULJVRPXQ
• Полимер, армированный стекловолокном (GFRP) Бары; Конструкция армирования стеклопластиковых настилов мостовых настилов должна соответствовать в соответствии с требованиями руководства AASHTO LRFD для бетона, армированного стеклопластиком Мостовые настилы и дорожные ограждения.
Анкер: #FSQGLYMK
• для арматурной стали с двойным покрытием, совещание требования ASTM A1055
Якорь: #RWHWUGUH
• Низкоуглеродистая / хромированная армирующая сталь соответствует требованиям ASTM A1035 Gr 100 Ty CS
Якорь: арматурная нержавеющая сталь #UGWLAXHO
• , отвечающая требованиям требования ASTM A955 Ty 316LN, XM-28, 2205 или 2304; Использовать только для экстремального воздействия хлоридов в прибрежных районах.