superposición por vigas metalicas
Para instalar pisos duraderos en edificios en construcción, los constructores utilizan métodos probados que implican el uso de diversos materiales de construcción. Un mayor margen de seguridad lo proporcionan los perfiles fabricados con acero laminado. Los pisos construidos sobre la base de vigas metálicas garantizan la confiabilidad de las estructuras que se están erigiendo y una larga vida útil. Son superiores a las estructuras basadas en vigas de madera en términos de rendimiento y son capaces de soportar cargas importantes. Veámoslos en detalle.
Opciones estructurales para pisos sobre vigas metálicas.
A partir de un perfil de acero, se puede hacer un suelo duradero utilizando varias opciones:
- El techo es monolítico sobre vigas metálicas. Se forma vertiendo hormigón en el encofrado y, además, se refuerza con una malla de refuerzo. Esta es una opción probada en la práctica con una variedad de ventajas. Las principales ventajas que atraen a los desarrolladores son: mayor fuerza superficie sin costuras y ausencia de irregularidades;
- Estructura monolítica prefabricada. Para su disposición se utilizan bloques de hormigón celular fabricados en empresas industriales. Se colocan con los bordes sobre la superficie del perfil de acero. Se construye, refuerza y vierte el encofrado con aislamiento térmico. mortero de hormigónáreas conjuntas;
- estructura compuesta de varios materiales. Se puede aplicar paneles estándar, tablas de madera, platos. Los elementos de base se instalan sobre vigas de acero portantes. Para asegurar condiciones confortables Durante la operación, es importante aislar e insonorizar la superficie formada, así como sellar los espacios entre los elementos.
Dependiendo de las capacidades financieras y la disponibilidad de materiales, los desarrolladores utilizan igualmente estas opciones.
Se imponen requisitos especialmente estrictos a la calidad y resistencia de los suelos de un edificio de cualquier diseño.
Materiales y equipos utilizados.
Utilizado como vigas de carga. varios tipos metal laminado:
- Viga en I número 16 o 20;
- canal de hasta 20 cm de altura;
- Esquina soldada a un marco de carga.
Para formar los seleccionados opción de diseño Además de los elementos portantes, se necesitarán los siguientes materiales:
- mezcla de hormigón para formar una base sólida;
- bloques estándar de hormigón celular para versión monolítica prefabricada;
- tableros cepillados o paneles de hormigón prefabricados para una estructura compuesta.
Para el refuerzo se utilizan barras de refuerzo, cuyo diámetro corresponde a los resultados de los cálculos realizados.
La construcción de encofrados requerirá el uso de los siguientes materiales de construcción:
- tablas de madera o madera contrachapada resistente a la humedad 2 cm de espesor o más;
- película de polietileno para impermeabilización de masas de hormigón;
- soportes de metal o madera para asegurar la estabilidad del encofrado.
Para diferentes tipos las casas utilizan vigas de metal y madera, así como hormigón armado.
También debes preparar el equipo:
- hormigonera, que acelera el proceso de preparación de la mezcla de trabajo;
- una máquina de soldar diseñada para soldar jaulas de refuerzo.
No se requieren herramientas especiales para las actividades de construcción. Se utiliza un conjunto de herramientas disponibles en el arsenal de todo artesano del hogar.
Ventajas y desventajas del pavimento sobre vigas metálicas.
La construcción con elementos portantes de acero laminado tiene una serie de ventajas:
- mayor confiabilidad;
- alto margen de seguridad;
- larga vida útil;
- aumentó capacidad de carga.
Mediante el uso de estructuras metálicas fabricadas a partir de perfiles de acero, es posible cubrir luces de mayores dimensiones seleccionando correctamente el número de productos laminados utilizados.
Junto a las ventajas, también existen debilidades:
- intensidad laboral trabajo de instalación asociado al mayor peso de las estructuras metálicas y la necesidad de transportarlas mediante dispositivos especiales;
- la necesidad de realizar complejos cálculos de ingeniería que confirmen la capacidad de carga de los cimientos que se construyen a base de perfiles de acero.
Las desventajas también incluyen la susceptibilidad del metal a los procesos de corrosión, que reducen la resistencia de las estructuras. Sin embargo, con la ayuda recubrimientos especiales es posible proteger de forma fiable el metal y garantizar la durabilidad de las estructuras metálicas durante todo el período de funcionamiento del edificio.
Los techos con vigas metálicas son muy duraderos y fiables.
Cálculo de forjados mediante vigas metálicas.
Es necesario adoptar un enfoque responsable a la hora de realizar los cálculos a la hora de decidir realizar un suelo o un techo a base de perfiles de acero.
En este caso, es necesario tener en cuenta una serie de factores:
- peso total;
- capacidad de carga;
- área de la superficie formada;
- distancia entre vigas;
- ancho del tramo.
La selección de un número adecuado de productos metálicos laminados correspondientes a la altura del perfil se realiza teniendo en cuenta la carga percibida.
La capacidad de carga es:
- 0,075 t/m2 – para suelos de ático;
- 0,150 t/m2 – para la base del sótano y los cimientos entre pisos.
A medida que aumenta el ancho del tramo, aumenta la altura de las vigas de acero:
- la resistencia en un tramo de seis metros la proporciona la viga I n.° 20 con una altura de perfil de 200 mm;
- cuando la distancia entre las paredes se reduce a 4 m, se puede utilizar la viga I No. 16 con una altura de 160 mm.
Conociendo el área de la superficie monolítica, es fácil calcular la necesidad de hormigón. Para ello, multiplique el área por la altura de la masa de hormigón. Al tener un dibujo de la celosía de refuerzo, puede calcular la necesidad de varillas de acero para fortalecer la base. Todos los cálculos se realizan sobre la base de un sistema previamente desarrollado. documentación del proyecto o boceto de trabajo.
Sin embargo, también tienen un inconveniente: son susceptibles a la corrosión.
Pisos sobre vigas en I: trabajo preparatorio
En etapa preparatoria haz lo siguiente:
- Decida el material que se utilizará para hacer el techo de la habitación y también estudie la secuencia de acciones.
- Desarrollar un dibujo de trabajo que proporcione información completa sobre características de diseño techos y gamas de materiales utilizados.
- Realizar cálculos para confirmar las características de resistencia. estructura del edificio y el margen de seguridad necesario para el funcionamiento a largo plazo.
- Calcular la necesidad de materiales de construcción, estimar el monto de los gastos y también preparar herramientas.
- Monte las vigas en I, manteniendo un intervalo entre los elementos de soporte de 1 a 2 my verifique la correcta instalación usando un nivel.
- Ensamble el encofrado plegable del panel a lo largo del nivel inferior de la viga I usando madera contrachapada laminada o tablas cepilladas, proporcione una brida de 15 a 20 cm de altura.
- Seguro vigas de madera o espaciadores de acero para asegurar la inmovilidad de la estructura del encofrado, que debe soportar la masa de hormigón.
Al instalar soportes, instale vigas de madera, una para cada metro cuadradoárea, y elementos metalicos 2 veces menos a menudo. El uso de montantes telescópicos facilitará enormemente el trabajo de fijación de la estructura del encofrado. Habiendo terminado actividades preparatorias, comience el trabajo principal.
El cálculo correcto del pavimento sobre vigas metálicas es muy importante.
Instalamos un techo monolítico sobre vigas metálicas.
Los promotores se sienten atraídos por la sólida estructura de hormigón armado con celosía de refuerzo.
Después de instalar las vigas metálicas, construir el encofrado y garantizar su estabilidad, trabaje en la formación de una losa monolítica de hormigón armado según el siguiente algoritmo:
- Compruebe si hay grietas en encofrado de madera y, si es necesario, sellarlos.
- Recolectar jaula de refuerzo, utilizando varillas de metal con un tamaño de sección transversal de 10 a 12 mm.
- Coloque el marco en el encofrado, asegurando un intervalo constante con la superficie del futuro. losa de concreto 4-5 cm.
- Llenar mezcla de concreto en el encofrado y compactar bien la masa de hormigón con un vibrador.
- No exponer el mortero de endurecimiento a cargas durante 4 semanas y luego desmontar el encofrado.
Preste atención al tamaño de la superficie de apoyo alrededor del perímetro de la losa, que debe ser superior a 150 mm.
resumámoslo
La superposición de vigas en I con vigas metálicas proporciona un mayor margen de seguridad. Es importante calcular correctamente el piso con vigas metálicas y cumplir con recomendaciones tecnológicas. El asesoramiento calificado de profesionales ayudará en la realización del trabajo.
Los arcos son arquitectónicamente solución decorativa Separación visual de estancias sin necesidad de instalar puertas. Básicamente, los arcos se colocan fuera del edificio y se utilizan como decoración. casas de campo o casas particulares.
Los arcos no sólo son muy estables, sino que además son casi insensibles a los desplazamientos de las bases.
Si el muro puede colapsar, los desplazamientos en la base del arco sólo provocarán distorsiones, que son inofensivas e incluso comunes en los arcos. Asimismo, los arcos pueden resistir bastante bien los terremotos. Curiosamente, entre las ruinas antiguas, los arcos son los mejor conservados, y esto se debe en parte a su característica estabilidad.
Los ladrillos sobre los que se apoya el dintel se llaman tacones.
El espacio cubierto por cualquier saltador se llama tramo.
Un círculo es una forma de madera que sostiene el encofrado, sobre el cual se erigen estructuras arqueadas, abovedadas y de cúpula.
El número de ladrillos en el arco y de hileras en la bóveda debe ser impar.
El ladrillo impar superior del medio es un ladrillo de castillo.
Los arcos, diseñados para cubrir aberturas con un ancho de 2 a 4 m, pueden tener un radio de curvatura muy diferente o un brazo de elevación diferente.
Un arco de ladrillo se caracteriza por el uso método especial mampostería - dintel de viga. Este diseño implica erigir el muro hasta el nivel del futuro dintel y luego proceder a construir el arco.
Espesor ladrillos en este caso debe haber al menos 1 ladrillo y, por regla general, se colocan en dos capas de igual espesor, y ambas capas deben estar hechas y "bloqueadas" en la parte superior al mismo tiempo.
Los círculos están hechos de tablas con un espesor de 40 mm.
Primero, se hacen círculos a partir de tablas cortadas a lo largo del contorno del arco. Los círculos consisten en jambas individuales, derribadas en dos capas con juntas espaciadas. La parte inferior de los círculos se conecta con tablas y encima de los círculos se cose con clavos un encofrado de tablas cepilladas, que se reviste con hierro para tejados, tableros de fibra, etc.
d. La mampostería se coloca sobre la superficie resultante, que repite la forma del dintel arqueado. También existen aberturas arqueadas industriales confeccionadas que se suministran desmontadas.
A lo largo de los bordes del tramo se instalan soportes laterales sobre los que se instala la plantilla y se utilizan cuñas para nivelarla horizontalmente. Se tira de una cuerda entre dos tablas fijadas a la pared, lo que permite ajustar la posición de los ladrillos colocados en dirección al castillo.
Se utiliza una piedra o ladrillo en forma de cuña, que se coloca estrictamente hacia el centro. En ausencia de ladrillos modelo ya hechos, se tallan ladrillos regulares. ladrillo macizo, dándole forma de cuña. Al colocar arcos, se debe controlar estrictamente la calidad del ladrillo, la dirección y el grosor de las costuras, que no deben ser más de lo permitido según el proyecto.
Los arcos hechos de ladrillo ordinario se fabrican con costuras en forma de cuña con un espesor de al menos 5 mm en la parte inferior y no más de 25 mm en la parte superior.
Para marcar con precisión la distancia entre los ladrillos y la posición de las uniones, coloque un ladrillo en el medio de la plantilla, ajuste el compás al grosor del ladrillo más 5 mm para la unión rellena con mortero y, comenzando desde el ladrillo del medio , mida la distancia a lo largo del borde de la plantilla hasta el último ladrillo completo. El ancho del espacio restante se divide por el número resultante de ladrillos y, además, las patas de la brújula se ajustan al valor final.
La colocación de los arcos se realiza simultáneamente desde ambos lados de los talones hasta la parte superior con un vendaje cuidadoso de las costuras.
Los ladrillos se colocan "de canto" en filas transversales según la plantilla de encofrado. La posición radial de la costura está controlada por una plantilla cuadrada. Para fijar correctamente los ladrillos en la mampostería, el mortero se extiende sobre la base de ladrillos en forma de “cuña” (con engrosamiento hacia arriba).
La posición de los ladrillos se comprueba mediante un cordón fijado en un extremo en el centro del semicírculo.
El engrosamiento de costuras opuestas a las indicadas se permite únicamente en los casos previstos por el proyecto.
Las costuras deben estar completamente llenas de mortero. El albañil también supervisa la superficie frontal de la mampostería: el patrón de unión, la calidad del ladrillo, su color y tono.
Para garantizar una tensión uniforme en arcos grandes, es necesario construirlos tan rápido que la solución no tenga tiempo de endurecerse por completo en todas las partes de los arcos antes de que el círculo se debilite. Las soluciones deben usarse sobre cemento Portland.
Las desviaciones en el espesor de las juntas de mampostería no deben exceder: - horizontal……………………………………………………………………………………………… . -2; +3mm
– vertical……………………………………………………………………………….. -2; +2 milímetros
Principales tipos de bóvedas
1 – caja; 2 – cuarto de cilindro; 3 – cúpula; 4 – cúpula con velas sin tambor; 5 – cúpula en el tambor; 6 – conha; 7 – hastial; 8 – cruz; 9 – tienda de campaña; 10 – 12 – arco escalonado; 13 – cruz ininterrumpida; 14, 15 – cerrado sobre encofrados que convergen hacia la esquina; 16, 17 – techo abovedado sobre encofrado que converge hacia la esquina; 18 – cerrado sobre encofrado, alejándose de la esquina; 19 – cerrado con libre disposición del encofrado; 20 – cerrado sobre una base facetada (“cúpula facetada”); 21 – vela; 22 – cúpula sobre trompetas; 23 – en forma de cruz con tiras de encofrado horizontales; 24 – en forma de cruz con cascos de encofrado inclinados; 25 – en forma de cruz con encofrado escalonado; 26 – cerrado sin encofrado; 27 y 28 – semibandeja y bandeja; 29 – techo abovedado de encofrado; 30 – bandeja sobre encofrado; 31 y 32: variantes del templo iluminado de cinco cúpulas y sin pilares
En las iglesias de ladrillo, las bóvedas se disponen sobre encofrados apoyados sobre círculos y muros o sobre arcos de circunferencia rebajados con respecto a ellos. Una vez endurecida la solución, se retiran los círculos y se retira el encofrado.
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Los arquitectos suelen utilizar en su trabajo elementos de diseño arquitectónico que confieren originalidad y belleza al edificio. uno de estos detalles decorativos es un arco.
Las estructuras internas se decoran fácilmente con placas de yeso. El ladrillo se utiliza para construir elementos geométricos externos. Muchos artesanos novatos están interesados en la pregunta: ¿cómo hacer un arco de ladrillo con tus propias manos?
Los arcos en arquitectura se utilizan en arquitectura. diferentes naciones. En consecuencia, su forma fue influenciada herencia cultural países Un ejemplo de esto es el arco árabe, muy extendido en la arquitectura de los estados de Oriente Medio.
Los tipos de arcos más comunes son:
semicircular o semicircular: tiene la apariencia de un semicírculo, cuyo centro está al mismo nivel que los talones del arco.
Esta estructura suele estar sostenida por pilones. este tipo los arcos se pueden clasificar como clásicos; arqueados: en forma es un arco igual a un cuarto de círculo. Arcos de este tipo decorados con aberturas de ventanas. edificios residenciales Antigua Roma; arco apuntado o quebrado formado por dos arcos que se cruzan en ángulo.
tipos de arcos de medio punto
En la arquitectura moderna, los dos primeros tipos se utilizan como elemento decorativo: semicirculares (ahora se llaman completos) y arqueados. Los arcos de cuña no son menos populares: recibieron este nombre gracias a la tecnología de construcción: los ladrillos se colocan con una cuña y luego se aseguran con un "candado".
Tecnología general para la colocación de arcos de ladrillo.
La colocación de un arco de ladrillo, independientemente del tipo elegido, se realiza en el siguiente orden:
- En desarrollo vista general Se calculan sus parámetros del arco. Se dibuja un dibujo de trabajo que indica todas las dimensiones requeridas. Se realiza una plantilla, que luego se instala en la abertura. Se fija y se desmonta la plantilla.
En la última etapa, se termina la abertura formada.
Cálculo de plantilla
Antes de hacer un arco de ladrillo, es necesario hacer una estructura auxiliar: una plantilla.
Su calidad repercute directamente en el resultado final. Por este motivo, es necesario calcular cuidadosamente sus dimensiones. Como ejemplo, podemos considerar el diseño de una ventana con un ancho de 1500 mm utilizando un tipo de viga.
Tenga en cuenta: al diseñar una abertura arqueada, lo importante no es su ancho, sino la longitud del arco a lo largo del cual se colocará el ladrillo. Para no crearse problemas en el futuro, debe ajustar este tamaño en la etapa de cálculo para que sea un múltiplo de 70-75 mm.
El ancho de la plantilla debe ser 5 mm menor que la abertura. Este pequeño hueco facilitará su instalación y desmontaje (aunque se humedezca).
La altura de la estructura auxiliar debe coincidir con el mismo parámetro del arco. Por cierto, no debe ser demasiado bajo, ya que esto conlleva el hundimiento del ladrillo bajo la influencia de la carga.
Ahora queda por decidir el grosor de la plantilla. Si es demasiado grande, el peso de la estructura complicará el trabajo. En nuestro ejemplo, el espesor óptimo puede considerarse 200 mm.
hacer una plantilla
Comenzamos el trabajo marcando el arco sobre una hoja de aglomerado. Para hacer esto necesitas:
- marque la línea central; dibuje los límites de la abertura simétricamente a la línea central; marque el punto superior del arco desde el punto más alto, establezca un tamaño igual a la altura del arco y dibuje una línea recta; la marca resultante, perpendicular al eje. Marque las intersecciones de la línea auxiliar con los límites derecho e izquierdo de la abertura con puntos desde el mismo punto (el más alto) hacia abajo, reserve un segmento igual al radio; arco arqueado- de esta manera se ubica el centro del círculo; instale una varilla de metal (clavija) en el punto central y ate un trozo de alambre de tejer, de igual longitud al radio del círculo, coloque un lápiz en el segundo extremo; , y utilizando un compás improvisado, conecta los tres puntos previamente marcados.
La plantilla consta de dos de esas partes, círculos, conectados entre sí mediante barras. Si los círculos se cortan exactamente de acuerdo con las marcas, las esquinas afiladas no permitirán unirlos entre sí. Por lo tanto, antes de comenzar a cortar, es necesario moverse 100 mm hacia abajo desde los puntos inferiores del perfil arqueado, aumentando así el cuerpo de la pieza.
Después de esto, puedes cortar la pieza con una sierra de calar.
Marcar el segundo círculo es mucho más fácil: para hacer esto, debes usar una pieza ya cortada como patrón. Solo póntelo nueva hoja Aglomerado y calco a lo largo del contorno.
Las barras destinadas a sujetar los círculos deben corresponder en longitud al grosor especificado de la plantilla. Gire las piezas preparadas con tornillos autorroscantes. Se clava una tira de tablero de fibra a lo largo de la parte superior de la plantilla; de esta manera se suavizan todas las posibles irregularidades en el dispositivo.
Dando vueltas apertura de ventana para colocar un arco de ladrillo
Instalación de la plantilla en la abertura.
Debajo de los bordes de la plantilla, se instalan soportes desde tableros con bordes 20 mm de espesor. Para evitar que se caigan, se inserta un espaciador entre ellos.
La plantilla se instala encima de los soportes al ras con el borde de la forma. ladrillo caravista. Se debe tener en cuenta un matiz: un arco que sobresalga demasiado (más de 60 mm) será destruido por las heladas y la lluvia durante el funcionamiento. Si aun así decides dar este paso, cúbrelo por encima con baldosas de cerámica o metal.
Colocar un arco de ladrillo con tus propias manos.
Primero, coloca los talones derecho e izquierdo del arco.
Después de esto, puedes comenzar a marcar el pedido. Esto se hace usando una cinta métrica. Para mayor comodidad, se hacen marcas en la plantilla cada cinco ladrillos.
El espesor de la costura se decide in situ.
Después de eso, puedes diseñar un arco desde los talones hasta el punto más alto, en ambos lados.
Los últimos uno o dos ladrillos (dependiendo de si el número era par o impar al marcar) se llaman ladrillos de castillo. Una vez colocadas, las costuras se rellenan cuidadosamente con mortero. Si no se hace esto, el arco puede "asentarse".
El arco (anterior y posterior) debe colocarse de una vez.
La plantilla se puede retirar de dos a tres horas después de engarzar la mampostería. Si no es posible retirar la estructura auxiliar el mismo día, protéjala de posible lluvia película de plástico. De lo contrario, el árbol hinchado puede socavar la mampostería fresca y será necesario rehacer el trabajo por completo.
Una hermosa ventana de ladrillo o un arco de puerta decorará cualquier habitación interior.
La tecnología de colocación es simple, pero aún requiere ciertas habilidades. Por lo tanto, es mejor que la abertura arqueada la diseñe y cubra un maestro. Sin embargo, si estudias detenidamente las instrucciones y tienes en cuenta todo matices importantes, elabora un proyecto, luego puedes diseñar el arco en semicírculo con tus propias manos.
Tipos de arcos de ladrillo
El arco de ladrillo es elemento decorativo Por lo tanto, se utiliza a menudo para decorar aberturas en locales residenciales. Pero antes de construir hermosas aberturas arqueadas en casas y apartamentos, es útil estudiar información sobre los tipos de arcos que existen. Las variedades más comunes son:
En forma de cuña. Los amantes de los interiores de estilo gótico suelen recurrir a la forma de cuña.
En este caso, la mampostería debe formar una bóveda de arco de cuña, cuyo punto superior se fija con un elemento de construcción especial. En esta situación, es necesario diseñar la apertura. forma rectangular, y la parte de la esquina es semicircular. Un admirador de los interiores de temática oriental puede realizar este tipo de arco en su propia casa.
En este caso, los ladrillos se colocan de tal forma que se forma una bóveda en forma de cono truncado clásico. Este arco de medio punto se puede enmarcar con pilares decorativos si se desea. Para que el diseño luzca armonioso, es importante ajustar el tamaño del semicírculo a la mitad del ancho de la abertura principal.Moderno.
Externamente, la abertura parece un arco. diseño sencillo, dispuesto en forma de rectángulo. Un arco de este tipo es redondo y puede tener diferentes anchuras.
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Ventajas y desventajas
A pesar de que los techos de puertas y ventanas con arcos de medio punto se consideran una solución interior interesante, tienen sus pros y sus contras, que es importante tener en cuenta antes de comenzar la construcción.
Esta decoración se utiliza para aberturas de ventanas.
Las principales ventajas de tales estructuras son las siguientes:
Ambiente único en la casa.
Las bóvedas de la entrada o puerta interior cree una atmósfera especial y agradable que sentirán los propietarios de la habitación y sus invitados. Diseño e instalación sencillos. Incluso sin experiencia en construcción, después de estudiar detenidamente el esquema de construcción, podrá construir arco de puerta de ladrillo rojo en tu propia casa. Fiabilidad de la estructura. El arco es una estructura monolítica que puede soportar cargas elevadas.
Puedes doblar un arco no solo dentro de la casa. A menudo se utiliza para enmarcar puertas de entrada y aberturas de ventanas. Incluso el agujero de la estufa se puede revestir con ladrillos en forma de arco, lo que también es solución original y una hermosa adición a interiores generales instalaciones.
Sin embargo, esta estructura también tiene desventajas, por ejemplo:
- Un arco de medio punto requiere la creación de un estilo interior unificado, que incluye revestimientos específicos de paredes, ventanas y pisos. La implementación de estas ideas requerirá importantes gastos de mano de obra, materiales y finanzas, que no todos pueden permitirse un cumplimiento estricto y paso a paso de la tecnología de albañilería. Si calcula incorrectamente las dimensiones o forma una bóveda de ladrillos que no se corresponde con el diseño, existe un alto riesgo de que la estructura no aguante y se desmorone.
Los objetivos del estudio incluyeron:
- examen detallado de las bóvedas;
- elaboración de un plano de planta con bóvedas en la zona investigada;
- elaboración de un mapa de defectos de bóveda;
- evaluación de las características de resistencia de los materiales del techo;
- abrir la bóveda y determinar el diseño de la unidad para soportar la bóveda sobre vigas longitudinales de acero;
- determinación del espesor y composición del piso según el arco;
- cálculos de arcos para carga vertical;
- evaluación de la capacidad de carga del arco para cargas existentes;
- establecer las causas de los defectos de las bóvedas;
- desarrollo de recomendaciones para fortalecer las bóvedas.
Se examinaron tres bóvedas con grietas longitudinales en la capa de yeso. En la planta baja, en las zonas donde se ubican las bóvedas objeto de estudio, existía un comedor de restaurante.
Resultados de la encuesta
El examen reveló que el techo sobre el sótano en las zonas a examinar estaba formado por bóvedas cilíndricas planas, apoyadas por sus lados longitudinales sobre vigas metálicas en I. La envergadura de las olas de las bóvedas examinadas era de 1,2 m, la pluma de elevación era de 0,16 m.
Se encontró que las bóvedas estaban hechas de hormigón monolítico con relleno de ladrillo triturado. Se utilizó cal como aglutinante. El espesor de la bóveda es de ~23 cm. Las bóvedas se realizaron mediante encofrados de madera hechos con tablas, cuyas huellas son claramente visibles en la superficie inferior de las bóvedas después de retirar la capa de yeso.
Las bóvedas estaban apoyadas por sus lados longitudinales sobre vigas de acero de sección I. La altura de la viga es de 28 cm. El ancho del estante en T es de 10 cm. Las vigas de acero de las bóvedas descansaban en dos lados sobre vigas transversales de acero, que a su vez descansaban sobre paredes de ladrillo.
En la superficie inferior de las bóvedas examinadas se descubrió un desprendimiento de la capa de yeso con formación de grietas longitudinales en esta capa. Bajo capa de yeso no se encontraron grietas. Al mismo tiempo, se produjo un desprendimiento de la capa inferior a lo largo del eje longitudinal de los arcos. mortero de cal De 1 a 2 cm de espesor, debajo del mortero exfoliado el hormigón hasta una profundidad de varios centímetros tenía menos resistencia que en las zonas vecinas.
A través de los agujeros perforados se midió el espesor de la bóveda y del suelo que se encontraba sobre ella. Las vigas de acero de las bóvedas se encontraban en mal estado. La causa de esto fue la corrosión del metal, que en algunos lugares alcanzó el 30%.
Cálculo de arcos para carga vertical.
El cálculo de las bóvedas se realizó para la carga vertical a partir del propio peso de la bóveda, el suelo colocado sobre ella y la carga temporal. La carga temporal se tomó según SNiP 2.01.07-85* y ascendió a 300 kg/m2 para comedores de restaurantes con un factor de seguridad de carga de 1,3.
El cálculo se realizó mediante el programa LIRA, que implementa el método de elementos finitos. Se calcularon las siguientes opciones principales:
- bóvedas exentas con diferentes condiciones de contorno en el soporte (con soporte articulado sobre vigas longitudinales de acero, con pinzamiento en el soporte, etc.)
- bóveda de múltiples ondas con movimientos horizontales limitados de las vigas exteriores de las bóvedas exteriores cuando varias opciones carga de bóvedas (carga simultánea de todas las bóvedas con carga temporal, carga de solo una parte de las bóvedas).
Las bóvedas se aproximaron por los elementos finitos de la cáscara, y las vigas de acero por los elementos finitos de la varilla.
Se encontró que en una bóveda independiente, independientemente de las condiciones de contorno de los soportes, la zona inferior en la cerradura de la bóveda siempre se estira y la zona superior se comprime. Con tal esquema, en el caso de la aplicación de cargas superiores a las aplicadas en el momento del estudio, se podrían formar grietas longitudinales desde abajo en la esclusa de la bóveda. Al mismo tiempo, esto no podía provocar que la capa inferior de mortero se abombara ni se desprendiera ni que se aplastara el hormigón allí. Tal destrucción indica la acción de fuerzas de compresión en las fibras inferiores en el bloqueo del arco. Estas fuerzas deben dirigirse en la dirección transversal del arco. Esto es posible al calcular una bóveda teniendo en cuenta el trabajo conjunto con otras bóvedas. En este caso, la carga viva aplicada a la bóveda en cuestión debería ser significativamente menor que a otras bóvedas. En este caso, bajo la influencia de las fuerzas del empuje de las bóvedas vecinas, la bóveda en cuestión se comprime en la dirección transversal. Esto hace que el arco se eleve en su bloqueo y aparezcan fibras comprimidas debajo.
Cabe señalar que durante toda la vida útil del edificio (que es de al menos 100 años) propósito funcional Los locales y su distribución cambiaron muchas veces. En este sentido, durante el funcionamiento de las bóvedas, se les aplicaron cargas en la forma más varias combinaciones. Así, defectos similares a los descritos en las bóvedas podrían haber aparecido antes. En el momento del estudio, la situación podría haber empeorado debido a un posible aumento de la carga sobre las bóvedas durante diversas remodelaciones y la continua corrosión de las vigas de acero.
Cálculo de vigas para carga vertical.
Viga metálica de sección I.
Determinación de tensiones en una viga:
σ=M/W x, donde σ es la tensión que se produce en la viga (kg/cm2).
W x =490 – momento de resistencia de la viga I (cm 3).
M=ql 2 /8 – momento flector en la viga (kg*cm).
l = 5,8 m = 580 cm – luz de viga.
q=18 kg/cm – carga uniformemente distribuida sobre la viga.
M = (18 kg/cm*(580cm)2)/8 = 756900 kg*cm.
Debido a la corrosión, que es al menos el 30% de la sección, se considera que el momento resistente de la viga es 0,7 * W x = 0,7 * 490 = 343 cm 3.
σ=M/W x =756900 kg*cm/343 cm 3 =2206,7 kg/cm 2
220,67MPa>R=160MPa.
Por tanto, la capacidad de carga de la viga es insuficiente.
Conclusiones y recomendaciones
1. Tres examinados de conformidad con términos de referencia Las bóvedas se encuentran en condiciones insatisfactorias debido a la corrosión de las vigas de acero sobre las que descansan y la destrucción de la superficie inferior de las bóvedas en su parte de bloqueo a una profundidad de 2 a 5 cm.
2. Debido a la corrosión de las vigas metálicas, que constituyen al menos el 30% de la sección transversal, su capacidad de carga es insuficiente.
3. El motivo de la destrucción de las bóvedas de hormigón es su sobrecarga, y el motivo de la corrosión de las vigas de acero es la alta humedad del aire durante todo el período de funcionamiento. sótanos y posibles fugas.
4. Para evitar una situación de emergencia, se recomienda:
- fortalecer las vigas de las bóvedas colocando vigas longitudinales adicionales debajo de ellas;
- para absorber el empuje de los arcos vecinos, se recomienda realizar un apriete transversal en todos los arcos;
- realizar protección anticorrosión de elementos de acero;
- ejecutar protección contra incendios vigas de acero de las bóvedas.
5. Limite la carga en los pisos del primer piso a 30 MPa.
6. Considerando que otras bóvedas se encuentran en similares condiciones de funcionamiento, se recomienda inspeccionarlas y, de ser necesario, reforzarlas.
7. Los trabajos de refuerzo de las bóvedas y vigas del piso sobre las que descansan deberán realizarse según proyectos especialmente elaborados, incluido un plan de producción de obra.
Solados en edificios actualmente en reconstrucción, hasta la primera mitad del siglo XIX. Construido en forma de bóvedas de ladrillo o íntegramente de madera, y de finales del siglo XIX. también de ladrillo, hormigón y madera sobre vigas metálicas.
Las bóvedas de ladrillo cubrían luces de unos 4-7 m entre muros de carga principalmente en los pisos inferiores de las casas, donde el espaciador es menos importante.
Las bóvedas fueron utilizadas diferentes tipos(Figura 74). El tipo de bóveda más común era la simple: cilíndrica. Cubrían habitaciones con cualquier proporción de aspecto, mientras que otras formas de bóvedas son adecuadas para cubrir habitaciones de forma cercana a un cuadrado, especialmente en cruz y cerradas.
El espesor de las bóvedas en la sección superior (clave) se prescribió de 7 ga 1 ladrillo con una luz de aproximadamente 6 m y un contorno a lo largo de un "tercer" arco, es decir, a lo largo de un sexto de círculo. Hacia los talones, el espesor de las bóvedas aumentó a 1,5-2 ladrillos. Los defectos en las bóvedas en forma de grietas suelen aparecer debido al asentamiento desigual de los muros; si el asentamiento ha cesado, entonces incluso el arco dividido en secciones separadas permanece estable.
A finales del siglo XIX. Comenzó a utilizar ampliamente techos en sótanos y pisos no residenciales de edificios residenciales, en espacios públicos y naves industriales, desde bóvedas de ladrillo, hormigón y hormigón armado (posteriormente), sobre vigas metálicas (ver Fig. 76, p). Se tomó la distancia entre las vigas: para bóvedas de ladrillo - 1,1-1,4, hormigón - 1,1-2,2 y hormigón armado 1,1-2,9 m El espesor de las bóvedas de ladrillo fue de 2 ladrillos, para bóvedas de hormigón - 100-140 mm, hormigón armado. - de 45 a 150 mm. Cuando los elementos portantes del edificio se hundieron, a veces se colapsaron secciones individuales de dichos pisos, pero en suelos fuertes son muy confiables.
Arroz. 74. Bóvedas de ladrillo: a - formas básicas: 1 - cilíndrica; 2 - cerrado; 3 - cruz; b - formas derivadas: 4 - barril; 5 - cerrado acampanado; 6 - cruz acampanada; 7 - navegación; c - disposición de la base del piso a lo largo de los arcos
Los suelos de madera estaban muy extendidos, hasta un 80% en las casas de diseño tradicional desde la antigüedad hasta principios de los años 40 de nuestro siglo. Hasta los años 90 del siglo pasado, las luces de las vigas de madera alcanzaban los 6-8, y en algunos casos los 11 m (ver Fig. 24). La distancia media entre vigas es de 1,1 m (1,5 arshins). Sin embargo, esta distancia podría aumentarse a 1,6 m y reducirse a 0,5 m (Fig. 75) para instalar conductos de humos y ventilación en las paredes o para evitar apoyar la viga sobre el dintel de la ventana.
El número de vigas necesarias se determinó según la regla: “El número de vigas en una habitación (entre dos paredes principales) se obtendrá si multiplicamos su ancho en brazas por 2 y le sumamos uno”. Según las reglas de esa época, la profundidad de incrustación debería ser tantos vershoks como el número de brazas en el tramo más 1,5 vershoks. Al empotrar vigas, se debe garantizar el acceso de aire a sus extremos (ver Fig. 76, j).
Arroz. 75. Ubicación de las vigas del piso de madera: I - revestimiento a lo largo de las vigas; 2 - lo mismo, entre las vigas
Construcciones pisos de madera Eran muy diversos, pero siempre se pueden distinguir en ellos los principales componentes funcionales. Las vigas de madera de los edificios más antiguos se cortaban a mano a partir de troncos de unos 350 cm de diámetro con "calaveras" para colocar el relleno entre ellas (Fig. 76, a). Posteriormente, las vigas se hicieron a partir de troncos de 30 cm de diámetro con adosados. bloqueos craneales(Figura 76.6). Las vigas de dos y una tabla se utilizaron solo en luces de hasta 2,5 m.
Para determinar aproximadamente la altura de las vigas se utilizaron las siguientes reglas: “El espesor (alto) de la viga debe tener el doble de pulgadas que la longitud de brazas”; "El espesor de la viga deberá ser al menos "/24 de la distancia entre las paredes".
Segundo parte integrante Los suelos de madera son el relleno entre las vigas. Esta parte del techo estaba hecha de moleteados (podtovarnik): troncos delgados de 11 a 14 cm de espesor (Fig. 76.6), de placas (medio troncos con un diámetro de aproximadamente 22 cm, Fig. 76,a), y en épocas posteriores. - a partir de dos hileras de tablas de 40 mm de espesor revestidas con fieltro o tela asfáltica (Fig. 76, d). La tercera parte del revestimiento era una grasa o una capa de arcilla plástica de unos 2-3 cm de espesor, a veces sobre fieltro. La cuarta parte fue el relleno. residuos de construcción o revestimiento con ladrillos rotos de 60-80 mm de espesor con un espacio de aire obligatorio de 2-5 cm hasta la parte superior de las vigas (parte inferior de las vigas o revestimiento).
La estructura del piso se construyó a lo largo de la parte superior de las vigas. Sobre las vigas se colocaron troncos de 6 cm de espesor con distancias de 0,7 mo listón (Fig.76, a, c) o piso continuo de una o dos capas (Fig.76, d). Sobre este llamado subsuelo se colocaron paneles de parquet o tablas de suelo.
Una parte integral del techo era el acabado del techo, que se hacía en forma de yeso sobre tejas, a menudo con una capa de fieltro colocada debajo de las tejas para mejorar la calidad del techo y las propiedades aislantes del techo.
Además de los diseños típicos descritos anteriormente, se utilizaron muchas otras opciones, especialmente en aquellos edificios donde ciertos tipos de trabajos de renovacion. El espesor total de los pisos generalmente alcanzaba los 45 cm (10 pulgadas), pero se observaron fluctuaciones hacia arriba y hacia abajo. Los suelos de madera sobre vigas metálicas comenzaron a utilizarse en la construcción en las últimas décadas del siglo XIX. (Figura 76, j, l, m). Se basaron en vigas I alrededor de 22-27 habitaciones con distancias entre ellas de 1,1 -1,4 m. La composición y diseño de los rellenos entre las vigas fueron los mismos que para las vigas de madera; Asegúrese de instalar almohadillas aislantes. En lugares donde la madera componentes Se deben colocar almohadillas aislantes sobre las vigas metálicas de los pisos. El espesor de los suelos suele ser algo inferior a 35 cm.
En los años 20 y 40, los suelos sobre vigas de madera y metal eran mucho más económicos (Fig. 76, f). Las vigas de madera se fabricaban habitualmente con tablas de 50x200 o 60x240 mm. Se colocaron a intervalos de 600, 800, 1000 mm. A veces, en lugar de enrollar, hacían un dobladillo (Fig. 76,i). La altura total de los forjados se redujo a 25-30 cm. El espacio entre las vigas también se rellenó con hormigón ligero y. tableros de yeso y bloques.
Los suelos de madera de los años 20-30 tienen un diseño extremadamente económico, pero a veces no cumplen con los requisitos de vibración e inestabilidad. Las luces de las vigas en forjados íntegramente de madera en estos años se redujeron a 3,5-4,5 m introduciendo correas en la estructura de los forjados. Las correas se apoyaron sobre pilares adicionales y se colocaron en dirección longitudinal o transversal a lo largo del edificio.
Arroz. 76. Pisos de edificios (incluidas las estructuras de piso) de construcción tradicional de finales del siglo XIX y principios del XX:
pisos sobre vigas de madera con calaveras, listones sobre vigas, laminado de placas; b - lo mismo, vigas con barras craneales, selección | c - lo mismo, revestimiento entre las vigas; d - lo mismo, vigas con escarabajos, enrollado (selección) de dos capas de tablas, techo laminado, piso de dos capas de tablas (negras y limpias); d - lo mismo, vigas redondas, herrajes en ranuras, piso de tablas machihembradas, falso techo. Pisos de 1920-1930: e - vigas de vigas, paneles enrollables (tablas en la parte inferior, listones en la parte superior), piso de tablas machihembradas a lo largo de las vigas; g - tablón, falso techo, piso de dos capas de tablas a lo largo de las vigas; y - dobladillos, suelos de tablones; k-p - pisos sobre vigas metálicas; k - con relleno de madera; l - con bóvedas de ladrillo; m - con relleno de hormigón; j - vigas de madera de soporte en la pared exterior; oh - piso del ático con vigas de madera; n - lo mismo para vigas metálicas; r -carril; 1 - viga; Bloque de 2 cráneos; 3 - enrollar; 4 - lubricante de arcilla; 5 - revestimiento con ladrillos, relleno con residuos de construcción, hormigón ligero; 6 - revestimiento; 7 - base de parquet; 8 - parquet; 9 - yeso; 10 - retraso; 11 - piso de tablones negros; 12 - igual, limpio; 13- hormigón magro; 14 - piso desde azulejos de cerámica en mortero de cemento; 16 - revestimiento de techo
En los edificios más antiguos, la rigidez de los pisos de madera, hechos con grandes reservas, es bastante alta: en ellos no se observan vibraciones ni inestabilidad. La llegada de las vigas metálicas con mayor capacidad de carga permitió aumentar las luces a 7-11 m, pero esto provocó la aparición de deflexiones y vibraciones de los forjados. Para aumentar la rigidez e inmutabilidad de los suelos, se empezaron a instalar tabiques portantes de madera. Con el tiempo, su presencia llevó al resultado contrario, ya que los tabiques tenían más probabilidades de colapsar y deformarse que los suelos.
Para aumentar la rigidez de los forjados de vigas laminadas, las vigas se conectaron a las paredes mediante anclajes metálicos.
Los defectos en los suelos de madera y los cambios de estos últimos a lo largo del tiempo se explican principalmente por las propiedades o características de la madera, como material organico. La madera de las estructuras del piso se destruye con mayor frecuencia por descomposición y, a veces, por hongos, moho y, con menos frecuencia, por insectos que destruyen la madera. Estos defectos pueden surgir y actuar por separado o en diversas combinaciones entre sí. Muy a menudo, los extremos de las vigas en las paredes exteriores, así como sus diversas secciones ubicadas debajo de las habitaciones con alta humedad. Además, los pisos del ático y los ubicados sobre sótanos húmedos y espacios de acceso a menudo están sujetos a destrucción.