Om metallbyggnader inte kunde vara mer än en våning höga skulle skylinen i alla större städer se helt annorlunda ut. För att inte tala om att botten skulle falla ur hissbranschen (ursäkta ordvitsen). Faktum är att det är tack vare att stål är så starkt som vi har dessa höghus och skyskrapor i dag.
Det kan dock vara så att du frågar om en befintlig byggnad och svaret beror bland annat på byggnaden och den grundläggande konstruktionslasten. Det finns flera fördelar med flervåningsstålbyggnader om du har planerat ordentligt. Låt oss ta en titt på dessa fördelar och några konstruktionsprinciper för att bygga en flervåningsbyggnad eller bygga extra våningar på en befintlig byggnad.
Designprinciper för flervåningsbyggnader
Designen av en tvåvåningsbyggnad börjar vanligtvis med den ursprungliga designen av en byggnad, men om den ursprungliga designen är för en envåningsstruktur kan du fortfarande bygga den som om fler våningar kommer att läggas till i framtiden.
- När du bestämmer byggnadsbehoven, planera som om du ska bygga en flervåningsbyggnad.
- När du väljer rutnät och utför preliminär dimensionering ska du ta hänsyn till möjligheten att utvidga stålbyggnaden i framtiden och utforma ett starkare fundament och ramverk.
- Grundförhållandena har en betydande inverkan på utformningen av en flervåningsbyggnad.
- Vikten och kostnaden för en konstruktionsram per enhet golvyta ökar med höjden eftersom vindbelastningen ökar oproportionerligt.
Stål är särskilt lämpligt för flervåningsbyggnationer på grund av den sidostabilitet det har när det används som en kontinuerlig metallram. Momentkontinuiteten mellan balkar och pelare begränsar ramens svängning. Ett annat alternativ är att uppföra en stagad ram för att skapa motstånd mot sido- och vridningslaster.
- Vertikal stagning överför horisontella krafter till marken och ger motstånd mot svängning.
- Horisontella stag på varje våningsplan stagnerar den horisontella ramen via golvplattorna och överför horisontella krafter till de vertikala stagplanerna.
- I teorin krävs minst tre vertikala stagramar för att åstadkomma motstånd i båda riktningarna och motstånd mot vridning runt den vertikala axeln. I verklig användning krävs vanligtvis fler än tre ramar för att ge lämpligt motstånd.
En annan fördel med stål är dess höga hållfasthets- och viktförhållande. Att bygga en flervåningsbyggnad med betong kräver extremt tjocka väggar för att säkerställa att byggnaden inte kollapsar under sin egen vikt. Behovet av tjocka väggar minskar antalet användbara kvadratmeter inuti konstruktionen och tar mer plats på byggplatsen.
En svaghet med att bygga med betong är dess relativa instabilitet i seismiskt aktiva områden. Där stål böjs och svänger utan att gå sönder, spricker murverk, vilket skapar en fara från fallande betong och ökar risken för en total byggnadskollaps.
Dessa konstruktionsprinciper gäller när du bestämmer om du kan lägga till en andra eller tredje våning till din stålbyggnad. Generellt sett kan du, om du har en byggnad med stålstomme, bara behöva lägga till grundläggande stålförstärkningar för att lägga till upp till fyra extra våningar.
Hur man påskyndar design- och byggprocessen
Du kan få en smidig start för att öka höjden på din byggnad om du gör lite hemläxor först.
- Kontrollera de lokala byggreglerna för att bekräfta begränsningarna för byggnadshöjden på din plats.
- Undersök markformationerna, utformningen av de underjordiska ledningarna och jordens sammansättning för att se till att platsen är lämplig för en byggnad med flera våningar.
- Prefabricerade metallbyggnader och ramar minskar monteringstiden jämfört med traditionell konstruktion.
- Prefabricerade ramar gör det också lättare att bygga i ett område med hög täthet.
- Håll konstruktionen enkel för att förkorta byggnadstiden.
Användning av standardiserade delar från början kan göra det lättare att bygga på en byggnad senare samt påskynda byggprocessen i alla faser. Genom att använda erfarna stålbyggnadsentreprenörer kan du jämna ut eventuella återstående gupp på vägen till att lägga till våningar till din metallbyggnad.
Fördelar med en tvåvånings stålbyggnad
Den höga flervåningsbyggnaden med flera våningar blev genomförbar först efter uppfinningen av hissen, eller hissen. Utan en mekanisk metod för att komma åt något över några våningar är det tveksamt om höghuset skulle existera. Förutom det faktum att de flesta av oss inte vill eller kan klättra upp för mer än tre eller fyra trappor finns det tillgänglighetsproblem för byggnader utan hiss.
Så mycket som hissen hjälpte till har markpriset förmodligen drivit de flesta byggnader uppåt snarare än utåt. Vilka är andra fördelar med tvåvåningsmetallbyggnader?
- Du kan öka lagringskapaciteten i en struktur.
- Utökade våningar ökar lönsamheten i en struktur genom att tillåta specialiserad användning från våning till våning.
- Mångvåningsbyggnader skapar en identitet för många större städer.
- Du har större designflexibilitet för att uppfylla restriktioner eller lägga till arkitektonisk skönhet.
Hur som helst, utan stålets styrka och hållbarhet skulle du inte ha några av dessa fördelar utan att köpa mer mark och skapa utspridda låghusstrukturer. Stål klarar vindlaster bättre än de flesta byggnader av betong eller sten. Stål är också ett mer robust bärande material än betong med möjlighet att bära mer vikt och därmed fler våningar.
Stål har också fördelen av återvinning och återanvändning. Återvunnet stål är lika starkt som nytt stål och förlorar aldrig den styrkan genom upprepad återvinning. Genom att använda stål eliminerar man tonvis med avfall från deponier och minskar behovet av att bryta järn.
Om du redan äger en stålbyggnad och vill öka dess lönsamhet utan att köpa ytterligare mark är det inte ett svårt val att lägga till en andra eller till och med en tredje våning på din byggnad. Den ursprungliga byggnaden har alla stålets hållfasthetsfördelar medan de övre våningarna har fördelen av en lätt men ändå stark konstruktion.
Du kan fördubbla eller tredubbla din kommersiella golvyta eller skapa lägenheter på övre våningen med en butik eller annan anläggning på bottenvåningen. Om bottenvåningen redan är lägenheter kan du öka ditt uthyrningsbara utrymme genom att bygga uppåt. Stålramen tillåter den extra vikten och den andra våningen byggs snabbt med standardbalkar och pelare.
Kan din metallbyggnad ha två våningar? Inga problem om du bygger med stål.
