EN
Dviejų Aukštų Konteinerinių Namų Konstrukcinis Vientisumas
Vertikaliosios Apkrovos Pasiskirstymas Sudėtuose Konteineriuose
Statant dviejų aukštų namus iš siuntimo konteinerių, didžioji dalis svorio iš tikrųjų tenkina kampiniams liejiniams, kurie yra pagrindinės standartinio ISO rėmo stipriausios dalys. Įprastas konteineris gali išlaikyti apie 192 000 svarų, kai jis sudedamas pagal ISO standartus (konkrečiai ISO 1496-1). Tačiau kai pradedame šiuos konteinerius keisti gyvenamosioms patalpoms, situacija labai keičiasi. Apatiniai konteineriai dabar turi atlaikyti tiek nuolatines apkrovas, tokias kaip pačios konstrukcijos ir apdaila, tiek laikinasias apkrovas dėl judančių žmonių, baldų išdėstymo ar net sniego kaupimosi žiemą. Langų ar grindų angų išpjovimas taip pat silpnina tas kritines kampines atramas, dėl ko jų guolinė geba gali sumažėti nuo 15 iki 30 procentų. Be to, jei svoris nėra tolygiai paskirstytas per visą konstrukciją, ilgainiui kyla reali pavojus, kad atsiras nuolatiniai lenktumo arba nelygaus nusėdimo problemų. Dėl to čia itin svarbi tinkama inžinerinė priežiūra. Kai keliami keli vienetai vienas ant kito, būtina įrengti vidaus plienines atramas, kurios atitiktų kampinius liejinius, bei sustiprinti, kaip konteineriai sujungiami tarpusavyje, siekiant užtikrinti visišką stabilumą.
Durų ir langų angų poveikis rėmo standumui
Kai pradedame iškirpti angas konteineriuose, esame silpninamos jų monokoko struktūros, kuri iš pradžių juos daro tokiais stipriais. Jei kas nors pašalina apie 10 % ar daugiau gofruotų sienų, visa konstrukcija tampa žymiai mažiau standi veikiant sukimo jėgoms. Tai reiškia, kad ji pasislinks ir deformuosis kur kas lengviau, kai bus stumiama šonu. Nepakankamai sustiprinti langai žemės drebėjimų metu linkę smarkiai linkti, o per arti kampų įrengtos durys sukelia tikras problemas, nes tie plotai jau iš pradžių yra silpniausi rėmo taškai. Norint išspręsti šias problemas, būtina atlikti keletą konkrečių veiksmų. Pirma, virš kiekvienos angos būtina sumontuoti tvirtus plieninius pertvarinius. Antra, briaunas reikia sustiprinti plieniniais vamzdžiais, kurių storis būtų ne mažesnis kaip 3 mm. Ir pagaliau, reikia užtikrinti bent vieno pėdos atstumą tarp bet kurių durų/langų ir kampinių liejinių, kad viso rėmo struktūrinis vientisumas išliktų nepakitęs.
Slyvio įtempio rizikos ir inžinerinės stiprinimo priemonės
Šoninės jėgos – iš vėjo gūsių ar seisminių reiškinių – sukelia slyvio įtampį, su kuria nestiprinti sudėti konteineriai nėra suprojektuoti atlaikyti. Be stiprinimo šios jėgos gali sukelti svyravimą, karkaso deformaciją ar diafragmos sugedimą. Pagrindinės pažeidžiamos vietos ir jų inžineriniai sprendimai apima:
| Rizikos veiksnys | Pažanga | Stiprinimo sprendimas |
|---|---|---|
| Silpni tarpkonteineriniai ryšiai | Svyravimo deformacija | Pritaikyti momentą atlaikančios suvirintos konstrukcijos |
| Modifikuotos šoninės plokštės | Karkaso griuvimas | Kryžminio tvirtinimo sistemos |
| Išpjovos stoge | Diafragmos sugedimas | Plieninių plokščių apdaila |
Profesionalus inžinerijos projektavimas užtikrina atitiktį IBC vėjo ir seisminių reikalavimų normoms dėka apskaičiuotų stiprinimo sprendimų. Visi kritiniai sujungimai – ypač perkeliant daugiaaukščių pastatų apkrovas – turi būti atliekami naudojant 70 ksi didelės stiprybės veržliarakčius, kurie yra pritaikyti 1,5 colio skaičiuojamoms apkrovoms, kad būtų galima kompensuoti dinamines ir nuovargio apkrovas per dešimtmečius trunkantį eksploatacijos laikotarpį.
40 ft konteineris namas: projektavimo ribos ir konstrukcinė stabilumas
Matmenų specifikacijos ir tinkamumas gyvenamiesiems pastatams
Standartinio dydžio 40 pėdų vežimo konteineriai viduje suteikia apie 320 kvadratinių pėdų ploto, maždaug aštuonių pėdų aukščio ir keturiasdešimties pėdų ilgio. Aukštesnės kubo versijos yra šiek tiek aukštesnės – viduje apie devynias su puse pėdų, kas reiškia geresnį galvos erdvę ir lengvesnę komunikacijų vedimą per sienas. Šie standartiniai matmenys gerai tinka mažiems namams su pagrindinėmis patalpomis, tokiais kaip miegamasis, virtuvė ir vonios kambarys, visos jos tilpta į erdves tarp 28–32 kvadratinių metrų. Kadangi jie turi nuoseklius matmenis, šie konteineriai puikiai tinka kaip statybos blokai antram aukštui statant namus. Tačiau pripažinkime, kad 8 pėdų plotis yra tikrai siauras, todėl dauguma žmonių galiausiai sujungia kelis konteinerius, kad šeimos galėtų patogiai gyventi be nuolatinio ankštumo jausmo.
| Išmatavimai | Standartinis konteineris | Aukštas konteineris |
|---|---|---|
| Vidinis aukštis | 7'10" (2.39 m) | 9'6" (2.90 m) |
| Vidinė plotis | 7'8" (2.35 m) | 7'8" (2.35 m) |
| Naudojamas grindų plotas | 300–305 kv. pėdos | 300–305 kv. pėdos |
Aukštos kubo modeliai renkamasi 90 % gyvenamųjų patalpų pertvarkymų, pagal 2024 metų konteinerių matmenų ataskaitą , dėl supaprastintos oro kondicionavimo sistemos vamzdynų, instaliacijos ir lubose sumontuotų įrenginių.
Modifikacijos ir šoninės apkrovos iššūkiai, įskaitant stogo terasas
Bet kokie pastato konstrukcijos pokyčiai, tokie kaip langų įrengimas, durų montavimas, vidaus sienų statymas ar angų įrengimas stoge, sumažina jos sukimo standumą. Nesenai žurnale „Journal of Sustainable Architecture“ paskelbtas tyrimas parodė, kad reikšmingi pjūviai gali sumažinti sienos standumą net 15 procentų. Problema darosi rimtesnė, kai kelios angos išsidėsčiusios vertikaliai per skirtingus aukštus. Stogo terasos ypač problematiškos, nes jos padidina vėjo skersinę apkrovą apie 40 procentų lyginant su įprastais stogais ir sukuria specifinius slėgio taškus, kuriems reikalinga papildoma armavimas. Siekiant išspręsti šias problemas, inžinieriai dažnai įrengia momentinio pasipriešinimo rėmus prie kiekvienos angos, integruoja kryžminį stiprinimą į pakeistas sienas ir papildomus plieninius stulpus tiesiai po terasos atramomis, kurios jungiasi su konstrukcija. Nors šie sprendimai padeda ilgainiui išlaikyti pastato stabilumą, jie turi ir kainą. Dauguma projektų, įgyvendinus šiuos būtinus pakeitimus, patiria 10–15 procentų struktūrinių karkasų sąnaudų padidėjimą.
Aukštųjų konteinerių konstrukcijų pagrindo sistemos
Pilo ir sijos palyginus su grindiniu: tinkamo pagrindo pasirinkimas
Daugiaaukščiai konteineriniai namai dažnai stovi ant polių ir sijų pamatų, kurie pakelia juos nuo žemės naudojant atskirus vertikalius atramos taškus. Ši sistema gerai veikia nelygiose vietovėse, potvynių pavojų turinčiose teritorijose ar dirvožemyje, kuris plečiasi ir traukiasi. Ji padeda išlaikyti drėgmę toliau nuo grindų, leidžia orui cirkuliuoti po apačia ir lengvai susitvarko su nedideliais žemės poslinkiais. Be to, ji palengvina vamzdžių ir laidų vedimą, nes apačioje yra laisva erdvė. Tačiau yra viena problema. Kadangi šie pamatai yra pakelti, jie stipriau reaguoja į šonines vėjo jėgas. Aukštesniems pastatams reikia papildomai stiprių tvirtinimo elementų ir atraminių sistemų, kad būtų užtikrintas saugumas. Lygioms vietovėms, kur žemė nekeičia savo padėties, geriau tinka plokštuminiai (ant žemės) pamatai. Jie paskirsto apkrovą per vientisas betono plokštes, kurios gali atlaikyti didelius slėgio taškus – tai svarbu, nes kiekvienas kampas gali atlaikyti daugiau nei 8 500 svarų. Nors plokščių pamatai puikiai veikia žemės drebėjimų metu, jie lengvai įtrūksta, kai vanduo kartotinai užšąla ir tirpsta, taip pat apriboja vandens nutekėjimą nuo pastato. Prieš pasirenkant vieną iš šių dviejų pamatų tipų, būtina atlikti dirvožemio tyrimus. Tyrimų rezultatai parodys, kuris variantas geriausiai tinka tinkamam svorio perkėlimui ir ilgalaikiam atsparumui metų laikų pokyčiams.
Konteinerių sukrovimo konfigūracijos ir ilgalaikė konstrukcinė naša
Palyginamoji analizė: klasikinis, poslinkio, tiltelio ir hibridinio sukrovimo metodai
Tai, kaip konteineriai išdėstyti, labai stipriai veikia konstrukcijų elgseną veikiamoms apkrovoms, apkrovų kelių aiškumą ir ilgalaikę jų stiprybę. Tradicinis metodas, kai konteineriai idealiai išlyginami ant kampinių liejinių, suteikia inžinieriams numatytą vertikalią apkrovos pasiskirstymą ir palengvina skaičiavimus, nors šis metodas architektūriniam kūrybiškumui palieka nedaug erdvės. Kai pradedame stirtas poslinkiuoti, gauname įdomių konsolinių dalių, kurios suteikia vizualinio patrauklumo ir iš tikrųjų gali sukurti naudinguosius lauko erdvės plotus. Tačiau čia taip pat yra niuansų. Šie poslinkiuoti dizainai reikalauja papildomo sustiprinimo sujungimo vietose, kad būtų galima kompensuoti sukimo jėgas ir neleisti kampams vartytis, kai jie tinkamai nesutampa. Tada dar yra tiltų stirtavimas, kai konteineriai iš tiesų perkelta tarp išorinių atramų, kad būtų suformuotos apsaugotos verandos ar vidiniai kiemeliai. Tam reikalingi gana tikslūs skaičiavimai, susiję su lenkimo momentais ir konstrukcijos linkimo valdymu esant apkrovai. Dabartiniai projektai vis dažniau naudoja hibridinius metodus, derinančius įvairias technikas, siekiant maksimaliai išplėsti dizaino galimybes. Tačiau tokie deriniai žymiai sudėtingina apkrovų perdavimą, ypač tų vietų, kur nestandartiniai rėmo pakeitimai susitinka su standartiniais komponentais.
Statant dviejų aukštų konstrukcijas, svarbiausia išlaikyti tiesumą priklauso nuo kampinių sujungimų ir jų gebėjimo efektyviai atlaikyti naudingąsias bei pastoviąsias apkrovas. Sukimo užraktų sistemos tinka paprastiems sukrautiems dizainams, kurie yra mažai keisti, tačiau kai atsiranda angos ar poslinkiai, trikdančios normalią apkrovos kryptį, niekas negali prilygti momentinę atsparumą turinčių rėmų suvirinimui į vietą. Kas dažnai lieka pastebėta statybininkų – tai, kad per ilgą eksploatacijos laikotarpį šie mazgai ima dėvėtis dėl nuolatinės apkrovos. Vėjas, kasdien pučiantis į pastatą, kartu su retesniais žemės drebėjimais, kurie purto konstrukcijas, labai stipriai veikia blogai suprojektuotus sujungimus. Ilgalaikiam patvarumui protingi inžinieriai vertina ne tik pradines stiprumo vertes. Jie taip pat turi įvertinti vietos sąlygas – vėjo greitį regione, žemės drebėjimų rizikos lygį ir dirvožemio charakteristikas. Visą šią informaciją reikia sujungti su tinkamu medžiagų išbandymu atsparumui nuovargiui, o ne tik vienkartiniais stiprumo testais, nes pastatai turi išstovėti dešimtmečius kasdieninės naudojimosi sąlygų.
DUK
Kokį maksimalų krovinį gali išlaikyti vienas ant kito sudėti siuntimo konteineriai?
Siuntimo konteineriai, tinkamai vienas ant kito sudėti pagal ISO standartus, gali išlaikyti apie 192 000 svarų.
Kaip angos veikia konteinerių namus?
Angos, tokios kaip langai ir durys, silpnina monokoko struktūrą, sumažina standumą ir padaro rėmą labiau linkstantį lenkimuisi bei deformacijai.
Kokios pamatų parinktys yra keliamų aukščių konteinerių namams?
Naudojamos dvi pagrindinės pamatų sistemos: atraminė sija ir plokštuminiai pamatai. Atraminė sija tinka nelygiems reljefams ir drėgnoms vietovėms, o plokštiniai pamatai – pirmenybė teikiama lygiems paviršiams.
Kokie stiprinimo sprendimai egzistuoja šlyties apkrovoms?
Pasišaukimo deformaciją galima neutralizuoti suvirintais momentinio pasipriešinimo rėmais, lentynų žlugimą – kryžminiais tvirtinimo sprendimais, o diafragmos gedimą – plieninių plokščių sluoksniais.