Jos metallirakennukset voisivat olla korkeintaan yhden kerroksen korkuisia, jokaisen suurkaupungin horisontti näyttäisi aivan erilaiselta. Puhumattakaan siitä, että hissibisneksestä putoaisi pohja pois (anteeksi sanaleikki). Itse asiassa juuri siksi, että teräs on niin vahvaa, meillä on nykyään nämä korkeat kerrostalot ja pilvenpiirtäjät.
Mutta saatat kysyä olemassa olevasta rakennuksesta ja vastaus riippuu muun muassa rakennuksesta ja perustuksen suunnittelukuormasta. Monikerroksisilla teräsrakennuksilla on useita etuja, jos ne on suunniteltu oikein. Tarkastellaanpa näitä etuja ja joitakin suunnitteluperiaatteita monikerroksisen rakenteen rakentamiseksi tai lisäkerrosten rakentamiseksi olemassa olevaan rakennukseen.
Monikerroksisten rakennusten suunnitteluperiaatteet
Kaksikerroksisen rakennuksen suunnittelu alkaa yleensä rakennuksen alkuperäisestä suunnittelusta, mutta jos alkuperäinen suunnitelma on yksikerroksista rakennusta varten, voit silti rakentaa sen ikään kuin siihen lisättäisiin tulevaisuudessa lisää kerroksia.
- Kun määrittelet rakennustarpeet, suunnittele ikään kuin olisit rakentamassa monikerroksista rakennusta.
- Valittaessa ristikkorakenteita ja suorittaessasi alustavaa mitoitusta, ota huomioon mahdollisuus teräsrakennuksen laajentamiseen tulevaisuudessa ja suunnittele vahvempi perustus ja runko.
- Pohjaolosuhteilla on merkittävä vaikutus monikerroksisen rakennuksen suunnitteluun.
- Rakennusrungon paino ja kustannukset kerrosalayksikköä kohti kasvavat korkeuden kasvaessa, koska tuulikuormitus kasvaa suhteettomasti.
Teräs soveltuu erityisen hyvin kerrostalorakentamiseen sen sivuttaisvakavuuden vuoksi, kun sitä käytetään yhtenäisenä metallirunkona. Palkkien ja pilareiden välinen momenttijatkuvuus rajoittaa rungon huojuntaa. Toinen vaihtoehto on pystyttää jäykistetty runko, jolla luodaan vastusta sivu- ja vääntökuormille.
- Pystysuuntainen jäykistys siirtää vaakavoimat maahan ja antaa vastusta huojuntaa vastaan.
- Horisontaalinen jäykistys jokaisella kerroksen tasolla jäykistää vaakarunkoa lattialaattojen kautta ja siirtää vaakavoimat pystysuuntaisen jäykistyksen tasoille.
- Teoriassa tarvitaan vähintään kolme pystysuuntaista jäykistysrunkoa, jotta saavutetaan kestävyys molempiin suuntiin ja vääntöä vastaan pystysuoran akselin ympäri. Todellisessa käytössä tarvitaan yleensä enemmän kuin kolme runkoa, jotta saadaan aikaan sopiva määrä kestävyyttä.
Toinen teräksen etu on sen suuri lujuus-painosuhde. Monikerroksisen rakennuksen rakentaminen betonista vaatii erittäin paksut seinät, jotta rakennus ei sortuisi oman painonsa alla. Paksujen seinien tarve vähentää käyttökelpoisen neliömäärän määrää rakenteen sisällä ja vie enemmän tilaa rakennustyömaalla.
Betonirakentamisen heikkous on sen suhteellinen epävakaus seismisesti aktiivisilla alueilla. Siinä missä teräs taipuu ja huojuu murtumatta, muurausmuuraus murtuu, mikä aiheuttaa vaaran putoavasta betonista ja lisää rakennuksen täydellisen romahtamisen mahdollisuutta.
Nämä suunnitteluperiaatteet pätevät, kun määritetään, voidaanko teräsrakennukseen lisätä toinen tai kolmas kerros. Yleensä, jos sinulla on teräsrunkoinen rakennus, saatat tarvita vain perustason teräsraudoitusta lisätäksesi jopa neljä lisäkerrosta.
Miten nopeutat suunnittelu- ja rakentamisprosessia
Voit aloittaa rakennuksesi korkeuden lisäämisen sujuvasti, jos teet ensin hieman kotitehtäviä.
- Tarkista paikalliset rakennusmääräykset varmistaaksesi rakennuksen korkeusrajoitukset paikkakunnallasi.
- Tutki maanpinnan muodot, maanalaisten verkostojen sijoittelu ja maaperän koostumus varmistaaksesi, että paikka on sopiva monikerroksiselle rakennukselle.
- Tehdasvalmisteiset metallirakennukset ja -rungot lyhentävät kokoamisaikaa perinteiseen rakentamiseen verrattuna.
- Tehdasvalmisteiset rungot helpottavat myös rakentamista tiheään rakennetulla alueella.
- Pitäydy suunnittelussa yksinkertaisena, jotta lyhennät rakentamisaikaa.
Vakiomuotoisten osien käyttäminen alusta alkaen voi helpottaa rakennuksen myöhempää täydentämistä sekä nopeuttaa rakentamisprosessia missä tahansa vaiheessa. Käyttämällä kokeneita teräsrakennusurakoitsijoita voit tasoittaa jäljellä olevia kuoppia tielläsi lisätä kerroksia metallirakennukseesi.
Kaksikerroksisen teräsrakennuksen edut
Kerroksinen monikerroksinen rakennus tuli mahdolliseksi vasta hissin eli hissin keksimisen myötä. Ilman mekaanista menetelmää päästä mihinkään muutaman kerroksen yläpuolella olevaan rakennukseen, on kyseenalaista, että korkeaa kerrostaloa olisi olemassa. Sen lisäksi, että useimmat meistä eivät ole halukkaita tai kykeneviä kiipeämään yli kolmea tai neljää kerrosta pitempiä portaita, rakennuksiin, joissa ei ole hissiä, liittyy esteettömyysongelmia.
Niin paljon kuin hissi auttoikin, tontin hinta on luultavasti ajanut useimmat rakennukset pikemminkin ylöspäin kuin ulospäin. Mitä muita etuja kaksikerroksisella metallirakennuksella on?
- Voit lisätä varastointikapasiteettia rakenteen sisällä.
- Lisäkerrokset lisäävät rakenteen kannattavuutta mahdollistamalla erikoiskäytön kerroksesta toiseen.
- Monikerroksiset rakennukset luovat identiteettiä monille suurkaupungeille.
- Sinulla on enemmän suunnittelun joustavuutta rajoitusten täyttämiseksi tai arkkitehtonisen kauneuden lisäämiseksi.
Mutta ilman teräksen lujuutta ja kestävyyttä et saisi mitään näistä eduista ilman, että ostaisit lisää maata ja loisit rönsyileviä matalia rakenteita. Teräs kestää tuulikuormia paremmin kuin useimmat betoni- tai kivirakennukset. Teräs on myös betonia kestävämpi kantava materiaali, joka pystyy kantamaan enemmän painoa ja siten myös enemmän kerroksia.
Teräksen etuna on myös talteenotto ja uudelleenkäyttö. Kierrätysteräs on yhtä vahvaa kuin uusi teräs, eikä se menetä lujuuttaan toistuvassa kierrätyksessä. Teräksen käyttö poistaa tonneittain jätettä kaatopaikoilta ja vähentää tarvetta louhia rautaa.
Jos omistat jo teräsrakennuksen ja haluat lisätä sen kannattavuutta ostamatta lisämaata, toisen tai jopa kolmannen kerroksen lisääminen rakennukseesi ei ole vaikea valinta. Alkuperäisessä rakennuksessa on kaikki teräksen lujuusedut, kun taas ylemmissä kerroksissa on hyötyä kevyestä mutta vahvasta rakenteesta.
Voit kaksinkertaistaa tai kolminkertaistaa liiketilasi tai voit luoda ylempiin kerroksiin asuntoja, joiden pohjakerroksessa on myymälä tai muita tiloja. Jos pohjakerroksessa on jo asuntoja, voit lisätä vuokrattavaa tilaa rakentamalla ylöspäin. Teräsrunko sallii lisäpainon, ja toinen kerros rakennetaan nopeasti tavallisilla palkeilla ja pylväillä.
Voiko metallirakennuksessasi olla kaksi kerrosta? Ei ole ongelma, jos rakennat teräksestä.
