Bir bina için yapısal sistemin seçimi karmaşık olabilir. Aşağıdakiler dahil birçok faktörden etkilenecektir:
Yüklemeler.
Çerçeve ve malzemeler
Esneklik ve gelecekteki uyarlanabilirlik.
Sapmalar ve toleranslar.
Titreşim.
Gürbüzlük.
Sürdürülebilirlik.
Yapısal yangın derecesi.
Yüklemeler
Canlı ve ölü olmak üzere iki tür yük vardır. Bir canlı yük değişebilir veya geçici, oysa ölü bir yük sabit veya kalıcı olacaktır.
Canlı yükleme için kısa ve şartname, bir binanın ofisten kullanımına, örneğin bir oditoryuma, restorana veya konut kullanımına göre bir değişime uyum sağlama kapasitesini etkileyecektir. Ölü ve hareketli yüklerin özelliklerini açıklamak için yükleme planlarının hazırlanması, bina kullanımında bir değişiklik veya gelecekteki temellerin yeniden kullanılması düşünülürken, orijinal tasarımda yapılan varsayımların anlaşılmasında yararlı olacaktır.
Canlı yük için standart ödenekler
Genel bir alan için: Zemin katın üstündeki katlar için minimum 2,5 kN / m2 ve potansiyel olarak sübstitüe edilebilir her zemin altı alanın yaklaşık% 95’inin üzerindeki zemin katında veya altında 3,0 kN / m2 (kaynak: NAD – BS EN 1991 -1-1: 2002).
Döşeme alanının% 5’inin üzerindeki 7.5 kN / m2’lik bir canlı yükün belirlenmesi, binanın yerel depolama alanlarını barındıracak esnekliğini artırmaktadır.
Yüksek yükleme alanları için, birincil sirkülasyon yollarında değil, potansiyel olarak her altı salınımlı zemin alanının yaklaşık% 5’inden 7.5 kN / m2 yükleme.
Tarihsel olarak, İngiltere ofis binaları, 2.5 kN / m2 (tipik olarak 3.5 – 4.0 kN / m2) İngiliz Standart yükleme eşiğinden çok daha yüksek canlı yüklemelerle tasarlandı ve pazarlandı. Araştırmalar bunun aşırı bir hüküm olduğunu göstermiştir. (Kaynak: Ofis binaları için yapısal zemin yükleme ve yükseltilmiş zemin kaplama malzemeleri, Stanhope Position Paper, Ocak 2004.)
Azaltılmış fakat uygun bir canlı yükün belirlenmesi, çerçevedeki malzemelerin hacimlerinde ve temellerinde tasarruflara ve dolayısıyla yapısal çerçevenin maliyetinde bir tasarruf ve çevre üzerinde azaltılmış bir etkiye katkıda bulunur. Ancak, canlı yükteki bir artışın binanın gelecekteki esnekliğini ve uyarlanabilirliğini artırabileceği ve dolayısıyla binanın ömrünü uzatabileceği gerçeğine karşı bunun ağırlıklandırılması gerekmektedir.
Ölü yük için standart ödenekler
Ayrılabilir bölümler için: Kullanılan bölümün kendi ağırlığına bağlı olarak 0,5–1,2 kN / m2 (kaynak: BS EN 1991-1-1: 2002). Bölme malzemesi bilinmediğinde, 1.0 kN / m2’lik bir yük kullanılmalıdır.
Yükseltilmiş döşeme, tavan ve bina hizmetleri ekipmanları: 0.85 kN / m2
Çerçeve ve malzemeler
Hem alçak hem de yüksek ofis binaları için bir yapı seçerken, çelik ya da beton tipi bir yapı da aynı şekilde kabul edilebilir. Beton, geleneksel olarak güçlendirilmiş veya ağırlıklı olarak post-gerilmiş olabilir. Çelik ve betonarme elemanların tek bir yapısal çerçevede birleşmesi alışılmadık bir durum değildir.
Çelik
Nispeten hafif.
Büyük derinlikler.
Minimum derinlik çözümleri verimsiz.
Uzun açıklıklar için iyi, ancak derinlik gereksinimleri birleştirilmiş yapı ve servis alanını ifade eder.
Dikdörtgen ızgaralarda kare ızgaralardan daha verimlidir.
Doğal olarak, delikler ve sabitlemeler için iyidir.
Basit delik ve deliklerin çerçevelenmesi.
Derinlik ve ağırlık, ayak sesi dinamikleri tarafından yönetilebilir.
Yangından korunma ek bir ticarettir.
Beton
Nispeten ağır.
Sığ derinlikler.
Mütevazı açıklıklar için, güçlendirilmiş yassı plakalar minimum derinlik verir.
Dikdörtgen ve kare ızgaralarda etkili olabilir.
Delikler ve sabitlemeler yapılabilir ancak strateji erken düşünülmelidir. Delikler, baskı önleyici gerilmelerden kaçınmalıdır.
Kütle, ayak sesi titreşimine doğal olarak iyi yanıt verir.
Yangından korunma doğaldır.
Çevreye zararlı olabilecek şişen boyalara gerek yoktur.
Açık betonarme tavanlar, tavanın ihmal edilmesine izin verebilir ve binanın ısıl performansını iyileştirebilir.
Çelik ve beton çözümlerinin nispi maliyetleri, yapı şekli ve şekline göre değişir. İkisi arasındaki maliyet karşılaştırması, bir proje üzerinde tasarım geliştirme sürecinin erken bir aşamasında proje bazında yapılmalıdır.
Kereste
Kereste, özellikle alçak ofis binaları için (iki ila dört kat) uygun bir diğer yapısal çerçeve malzemesidir. Ayrıca, döşeme plakaları sistemleri veya birincil kirişler olarak döşeme yapıları için özellikle uygundur.
Kereste, diğer malzemelerle birlikte kullanılabilir; örneğin, kompozit zeminler veya çelik veya beton sütunlar ve maçalar içeren ahşap zeminler yapıştırılmış, lamine beton plakalar ile ahşap kirişler kullanılabilir. Sütun ızgaraları tipik olarak çelik veya beton çerçevelerden biraz daha küçük olacaktır, ancak zemin plakaları veya 12-15 m’lik açıklıklara kolayca ulaşılabilir.
Ahşap yapı elemanları kolayca prefabrikasyon ve hızlı montaj için kendilerini ödünç verdi.
Yenilenebilir bir kaynaktan elde edilirse, kereste bir gelişmenin genel çevresel etkisini azaltabilir. Ayrıca termal kütle sağlamak için betonla birleştirilebilir.
Sürdürülebilir malzemeler
Ormanların ve odun ürünlerinin artan kullanımı, iklim değişikliği sorunuyla mücadelede önemli bir katkı sağlamaktadır. Dünyadaki sertifikalı ormanların yaklaşık% 50’si AB’de bulunur. Bu nedenle, Avrupa pazarında çoğu ahşap ürün kategorisi güçlü sürdürülebilirlik güvencelerine sahiptir.
Yapısal malzemelerin sürdürülebilir kullanımı için net bir strateji geliştirilmelidir. Yapının bileşenlerinin önceden hazırlanması, bu bileşenlerin kalitesini iyileştirebilir ve bileşenlerinin israfını azaltabilir.
Yeşil Teknik Şartname Kılavuzu (BRE 2008), en düşük somutlaşmış karbon etkisine sahip malzemeleri tanımlamak için kullanılabilir. Ahşap yapılar genellikle en sürdürülebilir çözümü sunar. Bununla birlikte, beton değişiminde çimento replasmanı ve geri dönüştürülmüş veya ikincil agregaların kullanılması, somutlaşmış beton karbonunu önemli ölçüde azaltabilir. Öğütülmüş granül yüksek fırın cürufu (GGBFS) gibi geri dönüştürülmüş malzemelerin betona dahil edilmesi, karbon emisyonlarını ve bir binanın genel olarak oluşturulmuş enerjisini azaltmaya yardımcı olabilir. Daha fazla bilgi için Sürdürülebilir malzemeler bölümüne bakınız.
Esneklik ve gelecekteki uyarlanabilirlik
Bina esnekliği ve gelecekteki uyumluluk için açık bir strateji geliştirilmelidir. Esneklik üç aşamada göz önünde bulundurulmalıdır:
Tasarım: Akılda esneklik ile geometri ve performans kriterlerini seçin.
Yapım: Armatür tasarımı, kabuk ve karot yapısı ile aynı anda olabilir ve tasarım, anormal yükler, ek yükselticiler, küçük delikler ve sabitleme gibi ufak değişikliklere hızlı bir şekilde adapte olabilmelidir.
Çalışma: Değişikliklerin küçük olması muhtemeldir, ancak daha büyük bir delik oluşturmak mümkün olmalıdır. Bu oldukça karmaşık bir işlem olabilir, ancak her 20 yılda bir defa söylenecek gibi nadir bir olay olması muhtemeldir.
Gelecekteki uyarlanabilirlik, örneğin, yeni (servis) açıklıklar, merdivenler, asansörler, uzatılmış servis yükselticileri ve herhangi bir atriyanın doldurulması olarak düşünülmelidir.
Bina yapısı binayı dengelemelidir. Yapının kararlılığı tasarım üzerinde büyük bir etkiye sahip olabilir ve sıklıkla servis çekirdeğinin içinde ve çevresinde yer alan yapısal duvarları kullanır. Çekirdekler, kayma oluşturma teknikleri kullanılarak giderek artan bir şekilde inşa edilmektedir, bu, çekirdeğin zeminlerin inşa edilmeden önce serbest durmasını sağlayacak şekilde biçimlendirilmesi gerektiği anlamına gelir. Bu gereklilikler tasarımın dikkatli bir şekilde koordine edilmesini gerektirir.
Tavan Sistemi 