Одноэлементная плоская строительная система высокоскоростного монтажа многоэтажных полносборных зданий | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 13 марта, печатный экземпляр отправим 17 марта.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №21 (207) май 2018 г.

Дата публикации: 27.05.2018

Статья просмотрена: 76 раз

Библиографическое описание:

Копосов, А. А. Одноэлементная плоская строительная система высокоскоростного монтажа многоэтажных полносборных зданий / А. А. Копосов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 21 (207). — С. 49-51. — URL: https://moluch.ru/archive/207/50730/ (дата обращения: 05.03.2021).



В данной статье автор затрагивает актуальные проблемы, связанные с современным строительством быстровозводимых энергоэффективных зданий и сооружений. Также в статье представлена разработанная автором новая одноэлементная плоская строительная система высокоскоростного монтажа полносборных зданий. Разработанная система не имеет аналогов в современном строительстве, что добавляет актуальность и новизну данной статье.

В связи с изменением климатическими условиями и увеличением населения на планете, ученые всего мира задумываются о проблеме возведения быстровозводимых энергоэффективных зданий и сооружений, которые возможно строить в любой точке земного шара, и они буду приспособлены для комфортного повседневного проживания людей.

В настоящее время, в малоэтажном строительстве быстровозводимых зданий популярностью пользуется технология строительства с применением панелей, которая обеспечивает скорость и качество строительства зданий и сооружений различного назначения [1]. По мнению автора, в панельной технологии одним из минусов является применение конструктивных элементов в сочетании с ограждающими конструкциями в виде панелей. В следствии этого, автор предлагает идею создания типового элемента, который выполняет функцию ограждающих конструкций и в тоже время является несущим элементом из стали и стекла. На базе такого типового элемента появляется возможность создавать разнообразные здания массовой серии.

Технической задачей типового элемента является снижение сроков строительства зданий, повышение качества строительства зданий за счет создания элементов в заводских условиях и расширение архитектурно-планировочных возможностей, а также повышение энергоэффективности зданий.

Поставленная задача решается тем, что все здание изготавливается из одинаковых строительных элементов, которые производятся в заводских условиях и проходят ряд испытаний на прочность, гибкость и энергоэффективность. Строительный элемент состоит из стального каркаса, остекления, элементов крепления остекления к стальному каркасу. Стальной каркас снабжен болтовыми отверстиями для присоединения элементов друг к другу с помощью высокопрочных болтов и планок. Строительные элементы снабжены креплениями для монтажа.

На рис.1 представлен общий вид основного элемента для строительства зданий с разных ракурсов. Быстровозводимое одноэлементное стеклянное здание состоит из одинаковых строительных элементов, которые крепятся между собой при помощи болтовых соединений.

Рис. 1. Общий вид основного элемента для строительства зданий с разных ракурсов. (1-типовой строительный элемент, 2-высокопрочные болтовые соединения. 3-стальной каркас, 4-триплекс стеклопакет, 5-специальные крепления, 7-каналы для прокладки инженерных сетей)

Macintosh HD:Users:aleksandr:Desktop:Снимок экрана 2018-05-17 в 13.30.07.png

Рис. 2. Концептуальное пятиэтажное здание по технологии на основе одноэлементной плоской системе

Стеклянная составляющая элемента выполнена по технологии triplex, которая широко используется во всем мире. Стекло элемента предполагается производить по многослойной формуле: стекло 9 мм + 1,5 мм пленка + стекло 9 мм + воздушная прослойка из аргона 16 мм + стекло 9 мм + противоположное заполнение 5 мм + стекло 9 мм. Общая толщина составляет 5,85 см. Внешний слой имеет термоотражающие свойства. Внутренний слой стекла каленый, что позволяет придать стеклянной особую прочность, а при повреждении минимизирует количество осколков. Выбор аргона в качестве воздушной прослойки обусловлен тем, что теплопроводность этого газа составляет 0,68 от воздуха [4]. Также большим плюсом является большая вязкость аргона, что снижает скорость конвекции, а соответственно теплообмен между стеклами. Структура стеклянной составляющей элемента представлена на рис. 3.

Macintosh HD:Users:aleksandr:Desktop:Снимок экрана 2018-05-17 в 11.19.47.png

Рис. 3. Структура стеклопакета. (1-стекло 9 мм, 2-пленка 1,5 мм, 3-стекло 9 мм, 4-аргон 16 мм, 5-стекло 9 мм, 6-противопожарный заполнитель 5 мм, 7-стекло 9 мм)

Автором был произведен теплотехнический расчет типового элемента для условий эксплуатации в Санкт-Петербурге. Величина приведенного сопротивления теплопередаче получилась равной 1,45 м2*oC/Вт. Для сравнения, сопротивления стеклопакета с двумя камерами и обычным флоак-стеклом составляет не больше 0,47 м2*ос/Вт. В случае использования энергоэффективного стекла в двухкамерном стеклопакете приведенное сопротивление будет равным R = 0,75 м2*ос/Вт [6].

Предполагаемый типовой элемент из стали и стекла обладает следующими определенными преимуществами:

‒ быстровозводимые здания и сооружения, возведенные на основе предполагаемых элементов, не нуждаются в отделке фасада и внутренней отделке помещений, так как она может быть произведена на заводе изготовителе;

‒ изготовление элемента в заводских условиях на 100 %;

‒ возможность скоростного монтажа типовых элементов на стройплощадке;

‒ возможность изготовлять панели для зданий, находящихся в разных климатических условиях без изменения производства;

‒ многообразие планировочных решений.

Быстровозводимым энергоэффективным зданиям из предложенных автором типовых элементов свойственны совокупные характеристики, такие как:

‒ панели из стекла и стали имеют минимальное количество типовых размеров и могут использоваться для возведения объектов различного назначения (малоэтажное домостроение, промышленные, гражданские и сельскохозяйственные объекты), выполняя функции несущих и ограждающих конструкций, покрытий и перекрытий.

‒ предложенные элементы являются унифицированными для стен и перекрытий, что позволяет создавать резервы быстровозводимых зданий и сооружений на случай чрезвычайной ситуации и складировать на базах МЧС;

‒ однотипность предложенных элементов позволяет снизить затраты на стадии производства, транспортировки и монтажа конструкций;

‒ на стадии монтажа здания из совмещенных плит покрытия и стеновых панелей образуется пространственный блок, которому не требуется установка вертикальных и горизонтальных связей;

Вывод: типовые элементы на основе стали и стекла позволят обеспечить наиболее эффективный способ возведения быстровозводимых энергоэффективных зданий и сооружений. Оптимизируются финансовые и трудовые затраты за счет применения типовых одинаковых элементов с повышенной заводской готовностью, технологичности изготовления, относительно небольшого веса отдельных плит и панелей, минимальных сроков монтажа объекта. Быстровозводимые энергоэффективные здания по предложенной технологии возможно проектировать экологически чистыми и с требуемым классом пожарной опасности со сроком службы более 70 лет.

Литература:

  1. Казаков Ю. Н. Быстровозводимые индивидуальные жилые дома // Быстровозводимые и мобильные здания и сооружения: перспективы использования в современных условиях: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. 10–11 декабря 1998 г. — СПб., 1998. — С. 176–178.
  2. Бадьин Г. М. Строительство и реконструкция малоэтажного энергоэффективного дома. — СПб.: 
 БВХ-Петербург, 2011. — 432 с.
  3. Ясин В. Ю., Борискина И. В., Плотников А. А., Захаров А. В. Проектирование современных оконных систем гражданских зданий: Учебное пособие. — М.: Издательство АСВ, 2003 г. — 320 с.
  4. Александров А. В., Потапов В. Д., Державин Б. П. Сопротивление материалов: Учебник для вузов — 3-е изд. испр. — М.: Высш. шк., 2003. — 560 с.
  5. Zerboni, C. Static calculations on glass Text. / C. Zerboni //Glaston Technologies 2003. — C. 36–40
  6. Бадьин Г. М., Сычев С. А. Современные технологии строительства и реконструкции зданий. — СПб.: 
 БВХ-Петербург, 2013. — 141 с.
Основные термины (генерируются автоматически): здание, типовой элемент, элемент, стальной каркас, стекло, воздушная прослойка, общий вид, основной элемент, различное назначение, современное строительство.


Похожие статьи

Быстровозводимые здания и модульное строительство

Основой несущего остова таких зданий могут быть деревянные или стальные элементы, причем, в случае применения древесины используются как обычные доски, так и составные деревянные двутавры, а стальные каркасы, в основном...

Эффективность использования трубобетонных и стальных колонн...

Общая высота здания — 406 м. Общее количество этажей — 100 эт.

Опалубочный элемент сборно-монолитного перекрытия с безригельным каркасом.

В данной работе для расчёта плит используются несовместные конечные элементы в виде...

Формообразование быстровозводимых зданий и сооружений на...

В современном малоэтажном строительстве в настоящее время широко применяется панельная технология, обеспечивающая качество и быстроту возведения зданий и сооружений различного назначения.

- полносборные здания, собранные из легких клееных элементов...

Способы защиты строительных конструкций от огневого воздействия

К несущим элементам здания или сооружения относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость

Следует отметить, что штукатурные смеси на жидком стекле, извести и гипсе могут использоваться в помещениях с относительной влажностью не более 60 %.

Сталежелезобетонные перекрытия по профилированному...

– повышение устойчивости элементов каркаса, благодаря его пространственной работе, обеспеченной жесткими горизонтальными

Опалубочный элемент сборно-монолитного перекрытия...

Современное строительство — это разработка новых материалов.

Натурное определение действующих напряжений в стальных...

В статье предложен метод натурного определения напряжений в стальных элементах нагруженных строительных конструкций.

При строительстве зданий и сооружений должны соблюдаться принципы оптимального проектирования [1], а принимаемые технические...

Навесной вентилируемый фасад и его характеристики

Основная функция воздушной прослойки заключается в удалении влаги.

Инновационные строительные материалы для строительства всех видов зданий и сооружений набирают

Похожие статьи. Анализ современных фасадных систем жилых зданий на примере...

Анализ методов статического расчета безбалочных...

Колонны каркаса моделировались стержневыми элементами, а плита перекрытия пластинчатыми элементами (элементами плоской оболочки).

Литература: 1. СП 52–103–2007 Железобетонные монолитные конструкции зданий. — М.: ФГУП «НИЦ «Строительство», 2007.

Повышение тепловой защиты здания при использовании...

В статье рассмотрены элементы трехслойных стен и основные требования, предъявляемые к каждому элементу: несущий слой

Рис. 1. Разрез трехслойной стены. Устройства трёхслойных стен можно разделить на два вида: с устройством воздушного зазора и без него.

Похожие статьи

Быстровозводимые здания и модульное строительство

Основой несущего остова таких зданий могут быть деревянные или стальные элементы, причем, в случае применения древесины используются как обычные доски, так и составные деревянные двутавры, а стальные каркасы, в основном...

Эффективность использования трубобетонных и стальных колонн...

Общая высота здания — 406 м. Общее количество этажей — 100 эт.

Опалубочный элемент сборно-монолитного перекрытия с безригельным каркасом.

В данной работе для расчёта плит используются несовместные конечные элементы в виде...

Формообразование быстровозводимых зданий и сооружений на...

В современном малоэтажном строительстве в настоящее время широко применяется панельная технология, обеспечивающая качество и быстроту возведения зданий и сооружений различного назначения.

- полносборные здания, собранные из легких клееных элементов...

Способы защиты строительных конструкций от огневого воздействия

К несущим элементам здания или сооружения относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость

Следует отметить, что штукатурные смеси на жидком стекле, извести и гипсе могут использоваться в помещениях с относительной влажностью не более 60 %.

Сталежелезобетонные перекрытия по профилированному...

– повышение устойчивости элементов каркаса, благодаря его пространственной работе, обеспеченной жесткими горизонтальными

Опалубочный элемент сборно-монолитного перекрытия...

Современное строительство — это разработка новых материалов.

Натурное определение действующих напряжений в стальных...

В статье предложен метод натурного определения напряжений в стальных элементах нагруженных строительных конструкций.

При строительстве зданий и сооружений должны соблюдаться принципы оптимального проектирования [1], а принимаемые технические...

Навесной вентилируемый фасад и его характеристики

Основная функция воздушной прослойки заключается в удалении влаги.

Инновационные строительные материалы для строительства всех видов зданий и сооружений набирают

Похожие статьи. Анализ современных фасадных систем жилых зданий на примере...

Анализ методов статического расчета безбалочных...

Колонны каркаса моделировались стержневыми элементами, а плита перекрытия пластинчатыми элементами (элементами плоской оболочки).

Литература: 1. СП 52–103–2007 Железобетонные монолитные конструкции зданий. — М.: ФГУП «НИЦ «Строительство», 2007.

Повышение тепловой защиты здания при использовании...

В статье рассмотрены элементы трехслойных стен и основные требования, предъявляемые к каждому элементу: несущий слой

Рис. 1. Разрез трехслойной стены. Устройства трёхслойных стен можно разделить на два вида: с устройством воздушного зазора и без него.

Задать вопрос