Hvis metalbygninger ikke kunne være mere end en enkelt etage høje, så ville skyline i alle større byer se helt anderledes ud. For ikke at nævne, at bunden ville falde ud af elevatorbranchen (undskyld ordspillet). Faktisk er det fordi stål er så stærkt, at vi har disse højhuse og skyskrabere i dag.
Du spørger måske om en eksisterende bygning, og svaret afhænger bl.a. af bygningens og fundamentets konstruktionsbelastning. Der er flere fordele ved stålbygninger i flere etager, hvis du har planlagt korrekt. Lad os tage et kig på disse fordele og nogle designprincipper for opbygning af en konstruktion med flere etager eller opbygning af ekstra etager på en eksisterende konstruktion.
Designprincipper for bygninger med flere etager
Designet af en bygning med to etager begynder typisk med det oprindelige design af en bygning, men hvis det oprindelige design er til en struktur med én etage, kan du stadig bygge den, som om der vil blive tilføjet flere etager i fremtiden.
- Da du bestemmer bygningskravene, skal du planlægge, som om du bygger en bygning med flere etager.
- Når du vælger gitter og udfører den foreløbige dimensionering, skal du overveje muligheden for udvidelse af stålbygningen på et senere tidspunkt og designe et stærkere fundament og en stærkere ramme.
- Grundforholdene har en væsentlig indflydelse på udformningen af en bygning med flere etager.
- Vægten og omkostningerne ved en strukturel ramme pr. enhed af etageareal stiger med højden, fordi vindbelastningen stiger uforholdsmæssigt meget.
Stål er særlig velegnet til konstruktion i flere etager på grund af den sidestabilitet, det har, når det anvendes som en kontinuerlig metalramme. Momentkontinuiteten mellem bjælker og søjler begrænser rammens svajning. En anden mulighed er at opføre en afstivet ramme for at skabe modstand mod side- og torsionsbelastninger.
- Vertikale afstivninger overfører horisontale kræfter til jorden og giver modstand mod svaj.
- Horisontale afstivninger på hvert etageniveau afstiver den horisontale ramme via gulvpladerne og overfører horisontale kræfter til planerne for de vertikale afstivninger.
- I teorien er der behov for mindst tre vertikale afstivningsrammer for at opnå modstand i begge retninger og modstand mod torsion omkring den vertikale akse. I den virkelige verden er det normalt nødvendigt med mere end tre rammer for at opnå den fornødne modstand.
En anden fordel ved stål er dets høje styrke/vægt-forhold. Opførelse af en bygning i flere etager ved hjælp af beton kræver ekstremt tykke vægge for at sikre, at bygningen ikke kollapser under sin egen vægt. Behovet for tykke vægge mindsker mængden af brugbare kvadratmeter inde i konstruktionen og optager mere plads på byggepladsen.
En svaghed ved at bygge med beton er den relative ustabilitet i seismisk aktive områder. Hvor stål vil bøje og svinge uden at gå i stykker, knækker murværk, hvilket skaber en fare fra faldende beton og øger risikoen for et totalt sammenstyrtning af bygningen.
Disse konstruktionsprincipper gælder, når du skal afgøre, om du kan tilføje en anden eller tredje etage til din stålbygning. Generelt, hvis du har en bygning med stålramme, skal du måske kun tilføje grundlæggende stålforstærkning for at tilføje op til fire ekstra etager.
Sådan fremskynder du design- og byggeprocessen
Du kan få en glat start på at øge højden på din bygning, hvis du gør lidt hjemmearbejde først.
- Kontroller de lokale bygningsreglementer for at bekræfte begrænsningerne for bygningshøjden på dit sted.
- Undersøg landformationerne, layoutet af de underjordiske forsyningsanlæg og jordbundssammensætningen for at sikre, at stedet er egnet til en bygning med flere etager.
- Præfabrikerede metalbygninger og rammer reducerer monteringstiden i forhold til traditionelt byggeri.
- Prefabrikerede rammer gør det også lettere at bygge i et område med høj tæthed.
- Hold designet enkelt for at forkorte byggetidslinjen.
Brug af standardiserede dele fra begyndelsen kan gøre det lettere at tilføje til en bygning senere samt fremskynde byggeprocessen i alle faser. Ved at bruge erfarne stålbygningsentreprenører kan du udjævne eventuelle resterende bump på vejen til at tilføje etager til din metalbygning.
Fordelene ved en toetagers stålbygning
Den høje bygning med flere etager blev først mulig efter opfindelsen af elevatoren, eller elevatoren. Uden en mekanisk metode til at få adgang til alt over et par etager er det tvivlsomt, om højhuset ville eksistere. Ud over det faktum, at de fleste af os ikke er villige eller i stand til at gå op ad mere end tre eller fire trapper, er der problemer med tilgængeligheden for bygninger uden elevator.
Så meget som elevatoren hjalp, har prisen på jord nok drevet de fleste bygninger opad i stedet for udad. Hvad er andre fordele ved to-etagers metalbygning?
- Du kan øge lagerkapaciteten i en struktur.
- Supplerende etager øger rentabiliteten af en struktur ved at tillade specialiseret brug fra etage til etage.
- Multi-etagers bygninger skaber en identitet for mange større byer.
- Du har større designfleksibilitet til at opfylde restriktioner eller tilføje arkitektonisk skønhed.
Hvorimod, uden stålets styrke og holdbarhed ville du ikke have nogen af disse fordele uden at købe mere jord og skabe spredte lavhusstrukturer. Stål kan modstå vindbelastninger bedre end de fleste bygninger af beton eller sten. Stål er også et mere robust bærende materiale end beton med mulighed for at bære mere vægt og dermed flere etager.
Stål har også den fordel, at det kan genbruges og genanvendes. Genbrugsstål er lige så stærkt som nyt stål og mister aldrig denne styrke ved gentagen genbrug. Ved at bruge stål eliminerer man tonsvis af affald fra lossepladser og reducerer behovet for at udvinde jern.
Hvis du allerede ejer en stålbygning og ønsker at øge dens rentabilitet uden at købe yderligere jord, er det ikke et svært valg at tilføje en anden eller endda tredje etage på din bygning. Den oprindelige bygning har alle stålets styrkefordele, mens de øverste etager har fordelene ved en let, men stærk konstruktion.
Du kan fordoble eller tredoble dit kommercielle etageareal, eller du kan oprette lejligheder i øverste etage med en butik eller andre faciliteter i stueetagen. Hvis stueetagen allerede er lejligheder, kan du øge dit udlejningsareal ved at bygge opad. Stålrammen tillader den ekstra vægt, og den anden etage er hurtigt bygget med standardbjælker og søjler.
Kan din metalbygning have to etager? Det er ikke noget problem, hvis du bygger med stål.
