visespratne zgrade

Konstruktivni sistemi za stambene i poslovne zgrade su evoluirali u skladu sa različitim funkcionalnim zahtevima . - Visoke poslovne građevine :

- Potreba za zadovoljavanjem različitih zahteva korisnika vodi ka velikim otvorenim prostorima, oslobođenima od stubova, koji omogućuju fleksibilnost u menjanju osnova poslovnih prostora.

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE

-Povećane nivoa usluga često zahtevaju da su čitave etaže namenjene smeštanju postrojenja. Međutim, često se takav gubitak prostora može izbeći smeštanjem postrojenja u prostore koji nastaju između visokih nosača ili rešetki koje povezuju spoljašnji i unutrašnji nosivi sistem.

- Raniji masivni unutrašnji pregradni zidovi i zidane fasade, sa svojim doprinosom u krutosti i čvrstoći konstrukcije, ustupili su mesto laganim pregradnim zidovima i odjeljcima te staklenim fasadnim panelima, dok osnovna konstrukcija sama mora omogućiti zahtevanu krutost i čvrstoću za odupiranje vertikalnim i horizontalnim opterećenjima.

- Veliki ulazi i otvorena predvorja na prizemnom nivou, dvorane kroz par katova i restorani i panoramske galerije na najvišim spratovima mogu zahtjevatisofisticirane sisteme liftova. - Poslovne zgrade zahtevaju velike otvorene prostore sposobne za fleksibilno preuređenje poslovnog prostorama ovisno o potrebama različitih korisnika .

- K-ukrute se mogu koristiti za ukrućenje konstrukcije na etažama za postrojenja.

Visoke stambene građevine:

- Osnovna im je funkcija omogućavanje zasebnih stambenih jedinica, odvojenih sa pregradnim zidovima koji pružaju dovoljnu požarnu i akustičnu izolaciju.

- Budući da se pregradni zidovi ponavljaju kroz etaže, u modernom projektovanju se uključuju u konstrukcijsku nosivost.

- To je dovelo do izvedbe smičućih zidova, poprečnih zidova i unutrašnjih okvira.

Stambene građevine su masivnije i imaju dosta pregradnih zidova koje odvajaju stambene jedinice.

NOSIVI ELEMENTI ZA OSNOVNA OPTEREĆENJA:

Dva osnovna nosiva elementa za vertikalna opterećenja kod visokih građevina su stubovi i zidovi. - Zidovi mogu djelovati zasebno kao smičući zidovi, ili kao smičuća jezgra oko stepeništa ili okana liftova.

- Stubovi će biti postavljeni pod nepoduprte delove građevine za prenos opterećenja od sopstvene težine, a kod nekih tipova konstrukcija se koriste i za prenos poprečnih opterećenja ( vetra i zemljotresa).

NOSIVI ELEMENTI ZA OSNOVNA OPTEREĆENJA: - Budući da je opterećenje od sopstvene težine na pojedinim spratovima približno slično, težina međuspratne konstrukcije pojedine etaže po jedinici površine je konstantna, bez obzira na visinu građevine.

- Budući da se opterećenje na stub povećava sa brojem spratova iznad njega, težina stubova po jedinici površine se linearno povećava sa pove-ćanjem visine građevine, od vrha prema nižim spratovima.

NOSIVI ELEMENTI ZA OSNOVNA OPTEREĆENJA:

- Momenti savijanja izazvani poprečnim opterećenjima su produkt opterećenja sa kvadratom visine građevine, i postaju sve značajniji sa povećanjem visine.


- idealno bi bilo kada bi konstrukter sam mogao odabrati najučinkovitiji sistem za preuzimanje vertikalnih i horizontalnih sila ( u pravilu: vetar i zemljotres) - međutim, idealna konstrukcijska rešenja retko se primjenjuju u praksi - zato konstrukter mora udovoljiti sledećim ograničenjima na “idealnu konstrukciju ” - planiranje prostora unutar konstrukcije od strane arhitekta


- odabrani materijali - metode građenja uobičajene za određeno područje - odabir spoljašnje obloge i dekoracije od strane arhitekte - ograničenja lokacije - položaj instalacijskih sistema - veličina horizontalnih opterećenja - proporcije i visina konstrukcije definisani od investitora ili arhitekte

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE - učinkovitost različitih konstrukcija uspoređuje se preko težine po metru kvadratnom površine osnove - međuspratna konstrukcija je vertikalno opterećenje koje zavisi samo o rasponu, nei o visini građevine - opterećenje od stubova je također vertikalno, linearno ovisno o visini građevine -s druge strane, opterećenje od konstrukcije koja preuzima horizontalna opterećenja (vetar, zemljotres) je barem kvadratna funkcija opterećenja i zavisna je od visine građevine

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE Pojednostavnjeno, visoka građevinadjeluje kao konzola sa temeljima upetim u tlo - prema tom modelu evidentno je da je tipični presek visoke građevine prikazan na slici (a) sa stubovima smeštenim po ivicama i unutar kontura osnove, nije jednako krut

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE kao i građevina kod koje su svi stubovi smešteni na spoljašnjoj ivici kao što je prikazano na slici (b)


Takva iskorišćenost na savijanjeMože se opisati preko novogParametra koji se naziva “Indekskrutosti na savijanje ” (BendingRigidity Index – BRI).

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE Kako bi se mogla upoređivati iskorišćenost na savijanje za različite rasporede osnova, najveći index BRI = 100 dodeljen je za raspored prikazan na slici (a) – kvadratni oblik sa stubovima samo u uglovima

kvadrata , - BRI predstavlja ukupni moment inercije svihstubova u odnosu na središnju osu,

- Empire State Building se odupire horizontalnom opterećenju pomoću svih stupova – ivičnih i unutrašnjih, čiji je raspored prikazan na slici (b) - BRI iznosi 33, što znači da je učinkovitostkonstrukcije samo 33%

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE - moderne građevine imaju zgusnutiji raspored spoljnih (ivičnih) stubova bezunutrašnjih stubova do jezgra liftova formirajući tako “cev” (“tube”)- prve građevine koncipirane i izgrađene prema ovom načelu bili su neboderi WorldTrade Center (c)- Sears u Chicagu su sastavljeni od 9 cevi (d)- Citicorp tower prikazan na slici (e) nema stuove smeštene u uglovima, tako da mu jeBRI pao na 31%, da su stupovi smešteni u uglovima (f) BRI bi bio 56%

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE - Bank of South West Tower u Houstonu prikazan na slici (g) ima BRI = 63%

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE Stubovi visoke građevine moraju se ponašati kao dijelovi celokupnog sistema formirajućidelotvoran smičući kruti sistem, koji je predsta-vljen preko Indeksa smičuće krutosti (ShearRigidity Index – SRI) - idealni SRI = 100 prikazan je na slici (a), a sastoji se samo od zidova, bez otvora - sistem prikazan na slici (b) sa dijagonalama pod uglom od 45° ima SRI = 62.5 - spreg koji se uobičajeno koristi u praksi prikazan na slici (c), koji se sastoji od horizon-talnih prečki i dijagonala ima SRI = 31.3

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE - moderni smičući sistemi koji su sačinjeni od krutih okvira prikazani na slikama (d) do (g) imajuveći SRI koji ovisi o odnosima raspona i visine (debljine) pojedinih elemenata - kada su sve četiri strane građevine sastavljene od ovakvih okvira onda oni formiraju “cevi”, a toJe sistem koji je trenutno najnapredniji.

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE FUNKCIJA PROSTORA NASPRAM KONSTRUKCIJSKOM SUSTAVU

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE Kruti okviri su sistemi sačinjeni od greda i stubova povezanih krutim vezama. - horizontalna krutost zavisi od krutosti stubova, greda i njihovih međusobnih veza, - bitna prednost krutih okvira su veliki otvori koji ostavljajumogućnost slobodnog planiranja prozora i vrata, - kruti okviri se uobičajeno koriste za raspone od 6-9 m - kada se koriste kao jedini sistem za preuzimanje horizontalnih delovanja, ekonomični su za zgrade do 25 spratova

KONSTRUKTIVNI SISTEMI ZA VISOKE GRAĐEVINE iznad te visine postaju prefleksibilni, a povećanje dimenzijaelemenata nije ekonomično rešenje, - kruti okviri idealni su za AB konstrukcije zbog krutosti spojeva - kod čeličnih okvira kruti spojevi (otporni na savijanje)povećavaju cenu - dimenzije stubova i greda na bilo kojem nivou direktno zavise od veličine smičućeg (horizontalnog) opterećenja - tako da se povećavaju prema dnu, - međuspratne konstrukcije nisu jednake na svim etažamakao kod okvira sa spregovima, nego im se visina povećavaprema dole zbog potrebnih većih greda tako da visina spratova ( greda ), varira,


Kruti okvir bio je izvanredan napredak uKonstrukterskom razmišljanju , rođen 1885.upotrebom čelika i postao je najvažniji proizvod“druge generacije” konstrukcija ,

Problem koji se javlja, kod tih sad većtradicionalnih konstrukcijskih sistema, je “gužva”koja se stvara posebno u području jezgara, gdeliftovi, stepeništa i instalacije onemogućujuekonomično i estetsko korišćenje prostora

visespratne zgrade

Documents