Arquitetura de edifícios e estruturas: fundamentos e classificação

Índice:

Arquitetura de edifícios e estruturas: fundamentos e classificação
Arquitetura de edifícios e estruturas: fundamentos e classificação
Anonim

Arquitetura é um ramo da arte voltado para o projeto e construção de edifícios e estruturas. Uma estrutura é qualquer coisa que é criada artificialmente para atender às várias necessidades da humanidade. Um edifício é uma estrutura elevada que possui um espaço interno e se destina a qualquer atividade ou habitação humana. Outras estruturas subterrâneas, de superfície e submarinas são chamadas de engenharia. Eles são necessários para realizar tarefas técnicas: a criação de pontes, túneis, estradas.

Este artigo é parcialmente baseado no livro de Vilchik sobre arquitetura de edifícios e estruturas.

Então, a arquitetura contém várias propriedades:

1. Ambiente material. Nesse sentido, é utilizado para atender às necessidades da sociedade, ou seja: construção de casas, empreendimentos, escritórios, instalações educacionais e de entretenimento.

2. Arte. Em primeiro lugar, são edifícios históricos e modernos que têm um efeito emocional sobre uma pessoa.

Arquitetura básica de edifícios e estruturas

Ao projetar eao criar edifícios, vários requisitos devem ser atendidos:

  • conveniência funcional;
  • correspondência do volume às necessidades sociais;
  • enchimento confortável da sala com pessoas;
  • evacuação sem impedimentos;
  • garantir boa visibilidade e audibilidade;
  • formando as ideias estéticas das pessoas;
  • harmonia com o meio ambiente;
  • viabilidade técnica e economia.

Todos esses aspectos são importantes, mas há também o principal requisito para a arquitetura de edifícios e estruturas: ser útil e conveniente.

Variedades de construções

A classificação da arquitetura de edifícios e estruturas implica em 3 tipos:

1. Civil. Estes incluem edifícios residenciais e públicos, cujo objetivo é atender às necessidades das pessoas.

2. Industrial. São estruturas onde se armazenam equipamentos industriais e se realiza a atividade laboral.

3. Agrícola. Edifícios para manter animais, cultivar plantações e armazenar produtos.

Construção de edifícios residenciais
Construção de edifícios residenciais

Edifícios residenciais e públicos

1. Prédios residenciais. Ao projetá-los, atenção especial é dada à ventilação e insolação (ou seja, exposição à luz solar). Com base nisso, eles colocam janelas, aberturas, ventilação de exaustão com tiragem natural.

Edifícios residenciais são classificados de acordo com o tempo de permanência em:

  • longo prazo (prédios de apartamentos);
  • edifícios seccionais multiapartamentos (conjunto deseções ordinárias);
  • prédios altos do tipo cidade (multi-seção, corredor, galeria);
  • casas tipo herdade.
  • temporário (dormitórios).

Hormes estão sendo construídos para:

  • alunos;
  • jovens profissionais;
  • famílias jovens.

A pousada dispõe de instalações culturais, de assistência médica e de hospedagem. Um layout mais detalhado depende do tipo específico de construção.

2. Curto prazo (hotéis e hotéis).

3. Edifícios públicos.

A arquitetura dos edifícios e estruturas públicas implica serviços sociais para a população. Além disso, abrigam várias unidades administrativas.

A arquitetura de edifícios e estruturas civis é dividida em vários tipos, dependendo da finalidade:

  • shopping (lojas, shoppings);
  • educacional (escolas e creches);
  • administrativo;
  • transportes e comunicações (estações, centros de televisão);
  • tratamento-e-profilático (policlínicas, sanatórios, hospitais);
  • cultural e educacional (teatros e museus).

Planejamento de liquidação

O território é dividido em zonas:

  • residencial (centro, bairros e bairros);
  • produção;
  • paisagem e recreação (florestas e parques).

As normas sanitárias e de segurança contra incêndio (SNiP - 1.07.01-89 "Planejamento e desenvolvimento de assentamentos urbanos e rurais") exigem o cumprimento de desníveis - as distâncias entre as extremidades dos edifícios e as janelas. Civiledifícios:

  • Edifícios de grandes painéis são montados a partir de grandes partes planas de paredes, tetos e outras estruturas.
  • Beskarkasnye (com paredes de suporte de carga transversais e longitudinais) são mais fáceis de construir e mais frequentemente usadas na construção de habitações em massa.
  • Frames (compostos por racks e travessas) são usados principalmente para prédios públicos.
  • Grandes blocos (as paredes consistem em grandes pedras, blocos de argila expandida ou concreto celular pesando até 3 toneladas).
Construção industrial
Construção industrial

Edifícios Industriais

Para a implementação bem sucedida da arquitetura de empreendimentos industriais, edifícios e estruturas, são necessários dados específicos sobre as características do objeto. A saber:

  • geográfico (clima, levantamento topográfico do território, dados hidrogeológicos e de engenharia-geológicos);
  • tecnológico (este é o principal fator para a tomada de decisões arquitetônicas, sanitárias e de engenharia):
  • altura total do equipamento estacionário;
  • número de funcionários;
  • informações sobre transporte intraloja;
  • plano de layout de equipamentos tecnológicos;
  • oportunidades da organização construtora.

Tais edifícios são projetados com base em esquemas globais unificados (instalações de produção para várias indústrias) e vãos padrão (colocação de indústrias tecnologicamente relacionadas). Parâmetros de planejamento de espaço:

  • altura;
  • passo;
  • span.

Gradecolunas - a soma das distâncias entre as colunas nas direções longitudinal e transversal.

Arquitetura de edifícios e estruturas industriais inclui:

1. Prédios de um andar. Este tipo de indústria é mais comum. Ele é projetado para fluxos de trabalho com esquemas de produção horizontal, que envolvem a operação de equipamentos de grande porte. Dividido em:

a) frame (este é um sistema de colunas que está associado ao revestimento) - o mais comum;

b) com uma moldura incompleta (existem suportes: colunas, pilares de tijolo);

c) sem moldura com paredes externas e bojos (pilastras);

d) os edifícios quadriculados não possuem paredes externas e suportes verticais. A fundação serve como suporte direto.

2. Vários andares. Eles são construídos para edifícios industriais com esquema tecnológico vertical ou para empresas que usam equipamentos leves (alimentos, indústria leve). Eles vêm com uma estrutura completa e incompleta, com paredes portantes.

Tipos de edifícios de vários andares:

  • produção;
  • laboratório;
  • administrativo e doméstico.

As peças de vedação do revestimento de estruturas industriais podem ser constituídas por:

  • barreira de vapor;
  • telhados em folha e rolo;
  • piso de rolamento;
  • camada protetora de cascalho fino ou areia com mástique betuminoso;
  • isolamento térmico;
  • mesa niveladora de cimento ou asf alto.

Os revestimentos são feitos de lajes nervuradas de concreto armado. Podem ser isolados oufrio. Depende do regime de temperatura da própria sala.

Edifícios agrícolas
Edifícios agrícolas

Edifícios e estruturas agrícolas

Tais edifícios são projetados para atender várias indústrias nesta área. Sua classificação por finalidade é a seguinte:

1. Pecuária (estábulos, estábulos, pocilgas, currais).

São edifícios grandes (mais de 35 m). Eles são projetados como retangulares, sem diferença de altura e com vãos unificados em uma direção específica. Se a largura do edifício não for superior a 27 metros, o telhado é colocado a partir de chapas de fibrocimento corrugado. Para grandes edifícios, são usados materiais de mástique ou rolos.

2. Avícolas (incubadoras e aviários).

3. Cultivo (estufas e estufas, estufas). São edifícios envidraçados com condições climáticas criadas artificialmente. Eles permitem que você cultive vegetais, flores e mudas.

4. Armazém (armazenamento de grãos e vegetais, armazém de fertilizantes minerais). Os cofres diferem dependendo do método de armazenamento:

  • bunker;
  • dinheiro;
  • exterior.

São quartos retangulares sem aquecimento, sem luz natural e sótãos. Ter estrutura ou paredes de suporte de carga.

5. Para reparação de máquinas e processamento de produtos agrícolas (moinho, secadores para grãos). Requisitos de construção agrícola:

  • arquitetônica (correspondente à aparência da base estrutural do edifício);
  • funcional (plena satisfação com a finalidade da estrutura comtotal conformidade com as normas sanitárias e higiênicas e outras normas operacionais);
  • técnico (tornar um edifício sustentável, durável e forte, com elementos estruturais resistentes ao fogo);
  • econômico (reduzindo custos de construção reduzindo mão de obra e tempo).

Os principais tipos de estruturas estão resumidos abaixo.

1. Dependendo das soluções de planejamento de espaço:

  • um andar (pavilhão, interligado com uma grande grade de colunas);
  • multi-andar (para aves e gado). O layout depende das condições dos animais. Os edifícios têm luz natural com sistema de aquecimento de ar.

2. De acordo com as características do arranjo espacial das estruturas de suporte:

  • frame (frame e post-and-beam);
  • com quadro incompleto;
  • frameless (com paredes externas feitas de pedra ou tijolo).

Edifícios agrícolas mais comuns:

  • moldura de glulam;
  • concreto armado com treliças sem vigas;
  • com paredes feitas de painéis de concreto leve e lajes;
  • de treliças e arcos de metal-madeira, bem como de colunas de concreto armado;
  • com paredes e revestimentos em chapas metálicas e painéis isolantes de fibrocimento.
Formas de construção
Formas de construção

Edifícios e estruturas de longo alcance

Sobre a arquitetura de edifícios e estruturas, é dada uma definição de edifícios e estruturas de grande vão. O livro didático N. P. Vilchik informa: este é um tipo de estrutura em quea sobreposição ocorre apenas com estruturas de suporte de carga de grande vão (mais de 35 metros). A arquitetura de edifícios e estruturas de grande extensão classifica os edifícios dependendo do material em:

  • metal;
  • concreto armado;
  • concreto reforçado com aço.

Estruturas de um andar são mais frequentemente usadas para o arranjo de empresas da indústria pesada.

Benefícios:

  • uniformidade da iluminação;
  • menor custo;
  • construção lucrativa usando solos macios.

Falhas:

  • despesas consideráveis durante a própria operação;
  • perda de calor devido ao espaço;
  • grande área de construção de um terreno.

Os tamanhos de vão de 10 a 30 metros são considerados os mais econômicos. Se necessário, podem ser aumentados até 50 metros.

Ao escolher a localização das máquinas e a grade de colunas, é preciso levar em consideração o giro dos veículos de produção. Em média, este é um raio de 1,6 - 2,92 metros dentro de casa e 2,5 - 5,44 - fora.

A altura no interior do edifício depende sobretudo das dimensões da grua (1,6 -3,4 metros).

O livro sobre arquitetura de edifícios e estruturas de grande vão também descreve que, para o projeto de um edifício de um andar, é muito importante garantir uma troca de ar suficiente. Isso pode ser alcançado com aquecedores e dispositivos de ventilação (ventiladores e janelas) bem escolhidos.

Edifícios de vários andares e grandes vãos têm características próprias.

São:

  • top coat eos pisos são feitos de concreto ou pedras ocas;
  • a estrutura é composta por elementos de aço com revestimento interno resistente ao fogo, além de estruturas de concreto armado;
  • escadas, paredes de fundo e estruturas de pórtico suportam cargas de vento;
  • Revestimentos de tijolos revestidos com argamassa de cimento com tela de arame reforçado proporcionarão proteção contra incêndio para perfis laminados de aço. Você também pode usar cobertura de concreto projetado para esse fim.

A principal função dos elementos de suporte de carga é absorver cargas.

Divido em 5 tipos de sistemas ativos de suporte de carga:

  1. Em forma (arcos e mortalhas). São estruturas curvilíneas de elementos rígidos ou flexíveis tensionados.
  2. Vetor. As cargas externas são equilibradas por forças internas de compressão e tração que aparecem nas partes rígidas das grades espaciais e planas.
  3. Por seção (vigas, painéis, pórticos). As estruturas trabalham principalmente em flexão. As cargas externas são compensadas por tensões que ocorrem nas seções transversais.
  4. Na superfície (dobras e conchas). A percepção das cargas externas ocorre devido ao alongamento, compressão e cisalhamento.
  5. Por altura (prédios altos do tipo estrutura e tronco).

Esta classificação foi compilada por Heino Engel, autor de materiais educativos sobre construção para alunos em instituições de ensino.

Fundação do edifício
Fundação do edifício

Terra

Falando em arquitetura de edifícios e estruturas, não se pode evitar a questão do designmotivos. Para isso, é usado solo ou rocha - solo. É um sistema com muitos componentes que tende a mudar ao longo do tempo. Dependendo do seu estado natural, o solo é de dois tipos:

1. Natural. É capaz de suportar a carga em sua forma natural.

2. Artificial. Este é um material que é adicionalmente compactado, pois em seu estado natural não possui a capacidade de carga necessária. Assentamento do solo - mudança uniforme, deformação da base do edifício. Subsidência é uma mudança desigual no solo devido à sua compactação, deformação da estrutura do solo por várias cargas externas.

É categoricamente impossível permitir tais fenômenos como subsidência, porque eles implicam reviravoltas da fundação, causam sua destruição. Portanto, certas normas para a quantidade de sedimentos foram estabelecidas. Eles variam de 80 a 150 mm. Os requisitos de fundação do edifício são os seguintes:

  • boa capacidade de carga;
  • pequena compressibilidade uniforme;
  • nenhum aumento de volume quando a umidade congela (tal processo é chamado de heaving);
  • eliminação da dissolução e erosão pelas águas subterrâneas;
  • evitar rebaixamentos e deslizamentos de terra;
  • sem rastejamento.

Os solos são:

  • sandy;
  • grande clássico;
  • argila;
  • bulk;
  • loess;
  • rock.
Livros didáticos de arquitetura
Livros didáticos de arquitetura

Literatura Educacional

Existem muitos livros sobre arquiteturaempresas civis e industriais, edifícios e estruturas. Aqui estão alguns deles:

1. Textbook N. P. Vilchik "Arquitetura de edifícios e estruturas" contém informações gerais sobre todos os tipos de edifícios. Considera o projeto de estruturas de edifícios civis, industriais e agrícolas, bem como a sua reconstrução. Publicado em 2005 de acordo com o padrão educacional estadual de ensino médio profissionalizante na especialidade "Construção e operação de edifícios e estruturas".

2. Livro didático de E. N. Belokonev “Fundamentos da arquitetura de edifícios e estruturas”

Contém breves informações sobre a história, desenho de edifícios e estruturas.

A arquitetura de edifícios e estruturas de grande vão é discutida em detalhes no livro de A. N. Zverev "Estruturas de telhado de grande vão de edifícios públicos e industriais". Outros auxílios são usados:

  1. A. V. Demina, “Edifícios com telhados de grande vão".
  2. Yu. I. Kudishin, E. I. Belenya, “Construções metálicas”.
  3. I. A. Shereshevsky, "Construção de edifícios civis".

Estes livros didáticos sobre arquitetura de edifícios e estruturas são destinados a estudantes de faculdades e universidades nas áreas de meio ambiente e construção, bem como a construtoras e incorporadoras individuais.

Construindo formas

A geometria na arquitetura de edifícios e estruturas desempenha um papel muito importante, pois a confiabilidade e durabilidade de toda a estrutura depende diretamente dela.

Até agora, egípciopirâmides.

É a forma de uma pirâmide quadrangular regular que proporciona a maior estabilidade.

O sistema pós-viga é o mais antigo na geometria da arquitetura de edifícios e estruturas. É composto por peças de suporte de haste que podem ser posicionadas verticalmente (colunas e postes) e horizontalmente (uma barra especial que atua na flexão transversal sob a força de cargas verticais).

A estrutura é composta por colunas e vigas, que são unidas por discos rígidos horizontais e contraventamentos verticais.

A mudança na arquitetura dos edifícios e estruturas ocorre na coordenação do projeto de reconstrução. Quando realizados, é possível transformar materiais e plásticos de elementos externos, bem como a criação e destruição de vãos de janelas e portas, a instalação de equipamentos técnicos externos, o envidraçamento de loggias e varandas.

Trabalhos de reconstrução são realizados para melhorar o desempenho das instalações.

A arquitetura de edifícios e estruturas civis e industriais está associada a enormes despesas financeiras. Eles podem ser reduzidos de várias maneiras:

  • design leve;
  • melhor método de construção;
  • seleção apropriada de materiais.

Localização de áreas residenciais e industriais

Requisitos para localização de área residencial:

  • lado sem vento;
  • localizado a montante de rios e terrenos;
  • estar a pelo menos 50 metros de distância da zona industrial através de uma faixa verde.
  • a área de produção deveestar localizado a sotavento (em relação ao residencial), a jusante dos rios e do relevo.

As atividades na área da arquitetura são realizadas de acordo com as recomendações do Comitê Estadual de Política Habitacional e Construtiva do RF. Eles dizem respeito à composição da tarefa arquitetônica e de planejamento para o projeto e construção de edifícios, estruturas e seus complexos.

Esta tarefa refere-se aos documentos que servem de base para a obtenção do alvará de construção. Ajuda a regular e controlar a construção de investimentos e o uso do solo.

Edifícios públicos
Edifícios públicos

Fundamentos para emitir uma tarefa de arquitetura e planejamento:

  • pedido do cliente;
  • justificativa do investimento;
  • decisão da autoridade executiva;
  • um conjunto de documentação que certifica a propriedade de um terreno.

A principal tarefa da arquitetura de edifícios e estruturas civis e industriais é a compactação do desenvolvimento, conexão conveniente com estradas e outros complexos industriais.

Recomendado: