Өндөр барилгуудын бүтцийн дизайны зарчмууд
Өндөр барилга нь хотын хөгжлийн бэлгэдэл бөгөөд нарийн төвөгтэй инженерийн сорилт юм. Барилга өндөр байх тусам салхи, газар хөдлөлт зэрэг хажуугийн хүчний нөлөө их байх бөгөөд бүтэц нь чичиргээ, хазайлт, оршин суугчдын тав тухгүй байдалд илүү мэдрэмтгий байдаг. Тиймээс өндөр барилга байгууламжийн бүтцийн зураг төсөл нь зүгээр л "багана, дам нурууг томруулах" тухай биш, харин төлөвлөлтийн эхний үе шатнаас эхлэн зарчим, бүтцийн системийн стратеги, салбар дундын зохицуулалтыг шаарддаг. Энэхүү нийтлэлд өндөр барилга байгууламжийн бүтцийн дизайны гол зарчмуудыг авч үзэх болно - ачаалал даах системийг сонгохоос эхлээд үйлчилгээ, барилга байгууламж, аюулгүй байдлын талууд хүртэл.
1. Дэлхийн ачаалал болон зан төлөвийг бий болгохыг ойлгох нь
Хамгийн үндсэн зарчим бол барилга байгууламжид үйлчилж буй ачааллын төрлүүд болон дэлхий даяар хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлдэгийг ойлгох явдал юм. Өндөр барилгуудын хувьд босоо ачаалал (өөрийн жин, амьд ачаалал, ашиглалтын ачаалал) чухал хэвээр байгаа боловч хажуугийн ачаалал (салхи, газар хөдлөлт) нь ихэвчлэн дизайныг удирддаг. Салхи нь суурийн зүсэлтийн хүч, эргэх момент, ялангуяа барилгын дээд хэсэгт хурдатгалыг өдөөдөг эргүүлэгийн чичиргээг өдөөж болно. Нөгөөтэйгүүр, газар хөдлөлт нь барилгын масс, хатуулаг, энергийн тархалтын чадвараар тодорхойлогддог динамик хариу үйлдлийг бий болгодог.
Дэлхийн хэмжээний дүн шинжилгээ хийхэд хэд хэдэн гол параметрийг үнэлэх шаардлагатай: чичиргээний үе, давхар хоорондын шилжилт, дээд хэсгийн шилжилт, элементийн хүч, тав тухтай байдалд нөлөөлдөг хурдатгал. Динамик зан төлөв давамгайлдаг тул дүн шинжилгээний аргад ихэвчлэн 3 хэмжээст загварчлал, хариу урвалын спектр эсвэл цаг хугацааны түүхийн аргууд (газар хөдлөлтийн хувьд), мөн салхины шинжилгээг ашигладаг бөгөөд үүнийг алдартай эсвэл маш өндөр төслүүдэд зориулсан салхин хонгилын туршилтаар нөхөж болно.
2. Үр ашигтай бүтцийн системийг сонгох
Өндөр барилгууд нь хажуугийн хүчийг эсэргүүцэх үр ашигтай систем шаарддаг. Нийтлэг системүүдэд дараахь зүйлс орно.
– Момент эсэргүүцэх хүрээ: орон зайн зохион байгуулалтын хувьд уян хатан боловч өндөр өндөрт өндөр шилжилтийн улмаас үр ашиг багатай тул элементүүд маш том болж хувирдаг.
– Хана болон гол ханануудыг хайчлах: хатуулгийг нэмэгдүүлэхэд маш үр дүнтэй бөгөөд оффис болон орон сууцны барилгад түгээмэл байдаг. Гол ханануудад ихэвчлэн цахилгаан шат, шат, хэрэгслүүд байрладаг.
– Бэхэлгээний системүүд (диагональ, шеврон, гадагш чиглэсэн): элементүүдийн хэмжээг нэмэгдүүлэхгүйгээр хатуулгийг нэмэгдүүлэх боловч фасадны архитектур болон нүхэнд нөлөөлнө.
– Хоолойн систем (хүрээтэй хоолой, хоолой доторх хоолой, багцалсан хоолой): хажуугийн хүчийг эсэргүүцэхийн тулд периметрийг хатуу "хоолой" болгон ашигладаг бөгөөд өндөр өндөрт үр ашигтай.
– Гаднах тулгуур болон туузан тулгуур: зарим механик шалны гол хэсгийг периметрийн баганатай холбож, хөмрөх болон гулсах моментийг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
Архитектурын болон MEP (механик, цахилгаан, сантехник)-ийн шаардлагуудтай нийцэж байхын зэрэгцээ материалыг хэмнэлттэй ашиглахад хангалттай хатуулаг, бат бөх чанарыг хангасан системийг сонгох нь зарчим юм.
3. Хөдөлгөөн болон зорчигчдын тав тухыг хянах
Өндөр барилгууд аюулгүй байхаас гадна тохь тухтай байх ёстой. Хоёр гол үзүүлэлт нь:
– Шал хоорондын шилжилт: бүтцийн бус элементүүд (хуваалт, шил, тааз)-д учирч болзошгүй гэмтэл болон үйл ажиллагааны тасалдалтай холбоотой.
– Шал/оргил үеийн хурдатгал: хүчтэй салхины үеэр "найгах" мэдрэмжтэй холбоотой. Бүтцийн хувьд бат бөх барилга нь хурдатгал хэт өндөр байвал эвгүй байдалд хүргэж болзошгүй.
Сайн дизайны зарчмууд нь эхнээсээ л хазайлт болон хурдатгалын гүйцэтгэлийн зорилтуудыг тогтоодог. Хяналтын арга хэмжээг хатуулгийг нэмэгдүүлэх (жишээлбэл, илүү зузаан цөм, хоолойн систем, гадагшлуулах төхөөрөмж), массыг бууруулах, аэродинамик хэлбэрийг өөрчлөх, эсвэл зарим тохиолдолд тохируулсан массын хаалт (TMD) болон наалдамхай хаалт зэрэг хаалт ашиглах замаар хэрэгжүүлж болно.
4. Тогтмол байдал ба тодорхой ачааллын зам
Өндөр барилгууд нь шалнаас босоо элементүүд, дараа нь суурь хүртэл тодорхой ачааллын замтай байх нь тохиромжтой. Геометрийн жигд бус байдал (хэт ухралт, урт L хэлбэр, бүтцийн системийн огцом өөрчлөлт) нь хүчний төвлөрөл болон мушгиралтын зан төлөвийг урьдчилан таамаглахад хэцүү болгодог.
Тогтмол байдал нь дараахь зүйлийг агуулна.
– Төлөвлөлтийн тогтмол байдал: мушгиралтыг багасгахын тулд масс ба хөшүүн байдлын тэнцвэртэй тархалт.
– Босоо тогтмол байдал: “зөөлөн түүхүүд” болон хөшүүн байдлын огцом өөрчлөлтөөс зайлсхий.
– Элементүүдийн тасралтгүй байдал: багана болон хана тасралтгүй байх ёстой; хэрэв шилжүүлэх дам нуруу эсвэл шилжүүлэх хавтан байгаа бол үүнийг маш болгоомжтой төлөвлөх ёстой, учир нь энэ нь их хэмжээний хүч болон хазайлт үүсгэдэг.
Хэрэв архитектур нь жигд бус байдлыг шаарддаг бол илүү нарийвчилсан дүн шинжилгээ, илүү хүчтэй нарийвчлал, барилгын хяналтыг чангатгах замаар "нөхөх" зарчим баримталдаг.
5. Илүүдэл байдал, уян хатан чанар ба газар хөдлөлтийн гүйцэтгэл
Газар хөдлөлтөд өртөмтгий бүс нутагт зураг төсөл боловсруулахдаа уян хатан чанар (нуралгүйгээр деформацид орох чадвар) болон илүүдэл (өөр ачааллын зам)-ыг нэн тэргүүнд тавих ёстой. Хэт хэврэг бүтэц нь гэнэтийн эвдрэлд орж болзошгүй. Тиймээс холболтын нарийн ширийн зүйлс, арматурын харьцаа, бетоны хязгаарлалт, гагнуурын чанар, "хүчтэй багана-сул дам нуруу" гэсэн ойлголт (бетоны моментийн хүрээнд) маш чухал юм.
Орчин үеийн арга барилууд нь гүйцэтгэлд суурилсан дизайныг дэмждэг бөгөөд энэ нь газар хөдлөлтийн янз бүрийн түвшний гүйцэтгэлийн түвшинг тогтоодог: үйл ажиллагаа, амь насны аюулгүй байдал, нуралтаас урьдчилан сэргийлэх. Зорилго нь зөвхөн дүрэм журмын "тоонуудыг хангах" биш, харин онцгой үйл явдлын үед барилга байгууламж урьдчилан таамаглаж болохуйц байдлаар ажиллахыг хангах явдал юм.
6. Бүтэц-Архитектур-MEP-ийн эхнээс нь харилцан үйлчлэл
Өндөр барилга нь хамтын төслүүд юм. Цахилгаан шатны гол, ашиглалтын босоо ам, механик зай, том сувгийн шугам нь ихэвчлэн зүсэлтийн хана, гадагшлуулах хоолой, бүтцийн нүхний байрлалыг тодорхойлдог. Анхны зохицуулалтын зарчмуудад дараахь зүйлс орно.
– Мушгиралтын тогтвортой байдлын оновчтой цөмийн байршлыг тодорхойлох.
– Баганын торыг архитектурын болон зогсоолын/индэрийн модулиудтай уялдуулах.
– Гаднах тулгуур/туузан тулгуурын түвшин болгон ашиглаж болох механик шалыг хангана уу.
– Алсын гэрэл болон MEP шугамын хоорондох мөргөлдөөнөөс зайлсхий.
Хожуу зохицуулалт хийснээр ихэвчлэн үнэтэй дизайны өөрчлөлт, цэвэр талбайг багасгадаг элементүүдийн зузааралт, эсвэл талбай дээрх барилгын зөрчилдөөнд хүргэдэг.
7. Суурийн зураг төсөл ба хөрсний нөлөө
Өндөр барилгуудаас үүсэх хүчийг их хэмжээний тэнхлэгийн ачаалал, момент болон зүсэлтийн хүчийг тэсвэрлэх чадвартай сууриар дамжуулан газарт дамжуулах ёстой. Суурийн сонголтуудад сал/дэвсгэр суурь, өрөмдсөн овоолго, тулгуур эсвэл овоолсон салны хослол орно. Гол зарчмуудыг авч үзэх нь зүйтэй.
– Дифференциал суултыг оролцуулан даацын багтаамж ба суулт.
– Хажуугийн ачааллаас үүдэлтэй өнхрөх нөлөө.
– Хөрсний уян хатан чанар нь бүтцийн хугацаа болон газар хөдлөлт/салхины хариу урвалд нөлөөлдөг тул хөрс-бүтцийн харилцан үйлчлэл, ялангуяа маш өндөр барилгуудын хувьд.
Нарийвчилсан геотехникийн судалгаа болон бодитой загварчлал нь дизайны амжилтад ихээхэн нөлөөлдөг.
8. Барилгын боломж ба барилгын үе шатууд
Сайн зураг төслийг аюулгүй, хурдан бөгөөд хэмнэлттэй барих боломжтой байх ёстой. Өндөр барилгуудад барилгын үе шат нь аажмаар ачаалал нэмэгдэх, (бетоны) мөлхөх, агших, баганын ялгавартай богиносох зэргээс шалтгаалан бүтцийн хариу урвалд нөлөөлдөг. Барилгын зарчимд дараахь зүйлс орно.
– Бодит хэвний систем болон шалны циклийн аргыг сонгох.
– Шал нь долгионтохгүй, фасад нь цэвэрхэн хэвээр байхын тулд багануудыг богиносгохыг урьдчилан тооцоол.
– Өндөрт ажиллах боломжтой хүлцэл болон холболтын дэлгэрэнгүй мэдээллийг өгдөг.
– Түр зуурын үе шатанд тогтвортой байдлыг хангахын тулд ган угсралт эсвэл бетон цутгах ажлыг төлөвлөх (түр зуурын тогтвортой байдал).
Энэ тал нь төслийн амжилтыг эцсийн дүн шинжилгээний үр дүнгээс илүү тодорхойлдог.
9. Гадна чимэглэлийн дизайн ба бүтцийн бус элементүүд
Газар хөдлөлтийн хохирол нь ихэвчлэн бүтцийн бус бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тохиолддог. Тиймээс өндөр барилгуудын дизайны зарчмуудад дараахь зүйлс орно.
– Хөшигний ханын холболтын дэлгэрэнгүй мэдээлэл нь шилжилт хөдөлгөөнийг зохицуулдаг.
– Тааз, хуваалт болон механик тоног төхөөрөмжийг бэхлэх.
– Бүтцийн элементүүдийн галын хамгаалалт (галд тэсвэртэй) болон хуваалтын стратегиуд.
– Нүүлгэн шилжүүлэх маршрутын төлөвлөлт болон галын нөхцөл байдалд бүтцийн эсэргүүцэл.
Зорилго нь зөвхөн хүрээ нурахгүй байхаас гадна барилга аюулгүй, үйл ажиллагаагаа явуулж байгаа эсэхийг баталгаажуулах явдал юм.
10. Материалын оновчлол ба тогтвортой байдал
Өндөр барилгууд их хэмжээний материал ашигладаг тул үр ашиг нь зардал болон нүүрстөрөгчийн ул мөрд шууд нөлөөлдөг. Оновчлолын зарчмуудад дараахь зүйлс орно.
– Өндөр чанартай бетон эсвэл өндөр бат бэх ганг зохих ёсоор сонгоно уу.
– Хатуу чанарыг нь алдагдуулахгүйгээр массыг багасгах (жишээ нь үр ашигтай хоолой эсвэл цөм систем).
– Хэт их дизайн хийхээс зайлсхийхийн тулд гүйцэтгэлд суурилсан дизайны аргуудыг ашиглаарай.
– Барилгын ажлыг хурдасгаж, элементийн хэмжээг багасгахын тулд эрлийз шийдлүүдийг (ган-бетон) авч үзэх.
Тогтвортой байдал нь зөвхөн материалын чанар төдийгүй үйлчилгээний хугацаа, засвар үйлчилгээний хялбар байдал, үйл ажиллагааны дасан зохицох чадвар юм.
Хаах
Өндөр барилгуудын бүтцийн дизайны зарчмууд нь хажуугийн ачааллыг ойлгох, үр ашигтай бүтцийн системийг сонгох, гулсалт болон тав тухыг хянах, уян хатан чанар болон аюулгүй байдлыг хангах нарийн ширийн зүйлийг боловсруулахад төвлөрдөг. Үүнтэй адил чухал зүйл бол салбар дундын зохицуулалт, суурийн зөв зураг төсөл, барилгын чадварыг эхнээс нь авч үзэх явдал юм. Эдгээр зарчмуудыг тууштай хэрэгжүүлснээр өндөр барилгууд нь зөвхөн харагдахуйц гайхалтай төдийгүй аюулгүй, тохь тухтай, хэмнэлттэй, ашиглалтын хугацаандаа хэт ачаалалд тэсвэртэй байж чадна.
