Perdangos sprendimų analizė

6106 0

1.Ligoninės perdangos sprendimų analizė

Perdangos tai vidaus horizontalios konstrukcijos, kurios dalija pastatą į aukštus. Jos atlaiko ir perduoda į sienas nuolatines bei laikinas apkrovas nuo žmonių, baldų, savosios masės, grindų, pertvarų masės. Perdanga kaip tarpaukštinė konstrukcija turi užtikrinti gerą garso izoliaciją tarp kaimyninių patalpų. Darbe analizuojami perdangų variantai: 1) Monolitinė surenkama perdanga Teriva; 2) Monolitinė surenkama perdanga „Velox“; 3) Perdanga iš surenkamų gelžbetoninių perdangos plokščių; 4) Medinė perdanga iš „Nailweb“ sijų. Šios perdangos įrengiamos ant silikatinių blokelių mūro.

Monolitinė surenkama perdanga „Teriva“ (1 variantas). Perdangos „Teriva“ – tai tankiai briaunotos sijų ir tuščiavidurių bllokelių perdangos. Jos susideda iš lengvų gelžbetonio sijų su erdvine plieno santvara, tuščiavidurių blokelių ir monolitinio betono, liejamo statybos aikštelėje. Tuščiaviduriais blokeliais užpildoma perdanga yra lengvesnė nei tradicinės perdangos. Šio sprendimo pagrindas – atitinkamai išdėstytos gelžbetonio sijos, tarp kurių ir dedamas užpildas – tuščiaviduriai blokeliai. Viskas užliejama viršutiniu betono sluoksniu. Perdanga dirba kaip vienas elementas ir eksploatuojant neatsiranda jokių įtrūkimų.

1 pav. „Teriva“ perdangos sistema

 

Tokia perdanga yra lengva ir patvari. Surenkama gelžbetoninė perdanga „Teriva“ naudojama statant individualius ir visuomeninius pastatus. Ši perdanga tinkama rekonstruojant pastatus.

Pagrindinis privalumas – taii, kad perdangą „Teriva“ galima sumontuoti tiesiog rankomis, nereikia jokių sudėtingų įrengimų ir kranų. Ji surenkama iš atskirų mažagabaritinių elementų.

2 pav. „Teriva“ perdangos montavimas

 

Tokios perdangos 1 m2 svoris su betono sluoksniu apie 260 kg, joms nereikia įrengti papildomo išlyginamojo sluoksnio, kas nepadidina perdangos svorio. Perdangos ilgis 1.8

– 7.2m ilgio, tačiau bet kurioje aptariamojo gaminio vietoje galima suformuoti pastiprinimus, jeigu to reikalauja projektas. Perdangos viduje gali būti suformuota laikomoji sąrama, atitinkanti perdangos storį. Perdanga pasižymi dideliu atsparumu ugniai. Perdangos TERIVA turi labai gerą šiluminę varžą be užbaigiamųjų sluoksnių (iš viršaus ir iš apačios) šilumine varža siekia 0.37 m²K/W.

 

1.1 lentelė. Varianto techniniai rodikliai

Rodiklis Masė, kg/m² Šiluminė varža

m²K/W

Storis, m Skaičiuotinė apkrova be nuosavo svorio, Kai plokštės ilgis 7.2m, (kN/m²) Plokštės atsparumas ugniai Garso izoliacija, dB
Skaitinės vertės 270 0.37 0.24 4 REI 60 (60 min.) 40

 

Monolitinė surenkama perdanga „Velox“(2 variantas). Tai monolitinė surenkama perdanga. Ideali statybinė medžiaga pastatų restauracijai bei renovacijai. Velox statybų pagrindą sudaro monolitą formuojančios skiedrų cemento plokštės, kurios naudojamos kaip liktinis klojinys. Klojinio sumontavimas yra pakankamai paprastas, jam nereikalinga kvalifikuota darbo jėga ar specialūs mechanizmai, kranas. Perdangos blokai dedami ant lentų. Pagal perimetrą (sujungimo viettose su vidinėmis plokštėmis) blokai sujungiami su sienos plokštėmis vinimis. Tarp plokščių dedama trikampė armatūra.

3 pav. „Velox“ perdangos karkasas

 

Sumontuoti perdengimų klojiniai palaipsniui užpilami užbetonuojant 50 mm betono sluoksnį ant perdangų.  Plokščių  ir perdangos bloko sujungimo vietoje, betono pylimo metu, reikalingi laikini išramstymai. Užpylus betono sluoksnį, nereikalingas papildomas išlyginamasis sluoksnis. Perdanga sukietėjusi tarnauja kaip vientisa plokštė.

4 pav. „Velox“ perdangos sistema

Ši perdanga pasižymi greitu ir paprastu montavimu, bei nedideliu svoriu. Reikalingam tarpatramiui tokios perdangos 1m2 sveria 310 kg. Kuris kinta priklausomai nuo tarpatramio ilgio ir veikiamų apkrovų. Perdangos sistem

ma „Velox“ galima perdengti 12 m ilgio angas, nenaudojant papildomų atramų. Perdanga be tinko sluoksnio puikiai izoliuoja garsą, bei turi gerą šilumos izoliaciją, kuri siekia net 2,6 m²K/W. Atlikti apdailos darbus palengvina klojiniai, kurie pasižymi geru sukibimu su tinku.

5 pav. „Velox“ perdangos klojiniai

 

1.2 lentelė. Varianto techniniai rodikliai

Rodiklis Masė, kg/m² Šiluminė varža

m²K/W

Storis, m Skaičiuotinė apkrova be nuosavo svorio, Kai plokštės ilgis 7.2m, (kN/m²) Atsparumas ugniai Garso izoliacija, dB
Skaitinės vertės 310 2.6 0.31 8 REI 60 (60 min.) 40

 

Perdanga iš surenkamų gelžbetoninių perdangos plokščių, (3 variantas). Plokštės gaminamos iš ne žemesnės kaip C40/50 klasės sunkiojo betono, armuojamos iš anksto įtemptais plieniniais lynais, išdėstant juos tempimo zonoje ir, esant reikalui, viršutinėje skerspjūvio zonoje. Plokščių gamybai naudojami septynių vijų plieniniai lynai, jų skersmuo – 9,3 ir 12,5 mm. Skersinė armatūra armavimui nenaudojama. Ši perdanga dažniausiai naudojama perdangų rūšis daugiaaukščiams pastatams, bei didelių matmenų pastatams. Vienas iš didžiausių šios perdangos privalumų yra greitas montavimas. Šiai perdangai sumontuoti reikalingas kranas, bei specialūs prikabinimo mechanizmai (specialūs griebtuvai, traversa).

6 pav. Perdangos plokštės kėlimas

 

Plokštės yra didelių gabaritų, todėl transportavimo išlaidos nėra mažos, jos sandėliuojamos ir transportuojamos horizontaliose rietuvėse. Perdanga patogu montuoti, nes pagrindinį darbą atlieka kranas. Naudojamos plokštės yra 220 mm storio, bet galima rinktis ir kitokių storių perdangos plokštes.

7 pav. Perdangos plokštės pjūvis

 

Pagal angos plotį galima rinktis įvairių ilgių plokštes. Lietuvoje gaminamos 1200, 1500 ir 1800 mm pločio kiaurymėtos plokštės. Galima gaminti siauresnes plokštes, pjaunant jas išilgai, tai pat plokštėse

e galima suformuoti angas inžinerinėms komunikacijoms, laiptams, liftams. Kiaurymėtosios plokštės naudojamos mūriniuose, monolitiniuose ir karkasiniuose pastatuose, todėl plokštės gali būti remiamos ant mūrinių, monolitinių sienų, gelžbetoninių ar metalinių sijų. Atramose po plokštėmis dedamas cementinio skiedinio sluoksnis, užtikrinantis tolygų apkrovos paskirstymą (galima dėti ir siauras neopreno juosteles).

8 pav. Perdangos plokštės atrėmimas

 

Įrengus tokia perdanga sumažėja apdailos darbų sąnaudos. Perdangos plokštės pasižymi dideliu atsparumu ugniai.

 

1.3 lentelė. Varianto techniniai rodikliai

Rodiklis Masė, kg/m² Šiluminė varža

m²K/W

Storis, m Skaičiuotinė apkrova be nuosavo svorio, Kai plokštės ilgis 7.2m, (kN/m²) Plokštės atsparumas ugniai Garso izoliacija, dB
Skaitinės vertės 296 0.16 0.22 8 REI 60 (60 min.) 50

 

Medinė perdanga iš „Nailweb“ sijų ( 4 variantas). Mediena – seniausia natūrali statybinė medžiaga, plačiai naudojama ir šiandien. Ji gana lengvai apdorojama, turi gerų, išskirtinių savybių. Skiriama lapuočių mediena ir spygliuočių mediena. Spygliuočių mediena dažniausiai naudojama, kaip statybinė mediena. Medinis perdenginys gali būti naudojamas įvairiuose pastatuose – tiek individualiuose gyvenamuosiuose namuose, tiek pramoniniuose pastatuose. Tai yra ypač ekonomiška, kadangi jos montavimas paprastas, nereikalaujantis didelių darbo sąnaudų ir galima gana lanksčiai įrengti tiek šiluminės izoliacijos, tiek akustinės izoliacijos sluoksnius, priklausomai nuo projektinių reikalavimų.

Perdangos pagrindinis laikantysis elementas yra siją, ant kurios įrengiama grindų danga ir lubos. Paprastai medinės perdangos įrengiamos iki 5m ilgio angoms perdengti, bet yra galimybė perdengti didesnes angas. Vienas is būdų naudoti dvitėjas “Nailweb” sijas.

9 pav. „Nailweb“ sija

Jos gaminamos, kai masyvaus arba klijuoto medžio tąšus presavimu būdu sujungia sp

pecialios cinkuotos ir dažytos skardos juosta – tiltelis. Tai pastovaus skerspjūvio sija. Jos aukštis, plotis ir ilgis skaičiuojami konkrečiam objektui. Gamybos metu sijai suteikiamas 1/300 iškilumas, todėl sijos viršus žymimas žymekliu.  Gaminamos sijos gali būti iki 20m ilgio. Sijos gaminimui naudojami džiovintos ir obliuotos, apdirbtos antiseptikais spygliuočių medienos masyvo arba klijuoto medžio tąšai, bei  0,5 mm specialaus cinkuoto ir dažyto štampuoto plieno juosta, kurios minimali tamprumo riba 550N/mm².

10 pav. „Nailweb“ perdangos sijynas

 

Perdanga atremiama į blokelių mūro sienas. Atremiant sijas ant mūrinės sienos reikia sijos galus hidroizoliuoti, bei įrengti tinkama atrama. Perdangos sijos aukštis 32 cm, plotis 12 cm, sijos dedamos kas 60 cm. Ant sijos viršaus prisukama klijuotų medžio drožlių 22 mm storio OSB plokštė, ant kurios bus įrenginėjamas išlyginamasis sluoksnis, garso izoliacinis sluoksnis, bei grindų danga. Ties sijos apačia dedama 10 cm storio garso izoliacija ir prisukama 12 mm storio OSB medžio drožlių plokštė, ant kurios įrengiama lubų apdaila.

11 pav. Medinės perdangos konstrukcija

 

Lubų apdailai, bei grindų konstrukcijai naudojant gipso kartono plokštes atsparias ugniai, galima padidinti bendra perdangos atsparuma ugniai. Visos medinės konstrukcijos privalomai turi būti apdorojamos antipirenais ir antiseptikais.

 

1.4 lentelė. Varianto techniniai rodikliai

Rodiklis Masė, kg/m² Šiluminė varža

m²K/W

Storis, m Skaičiuotinė apkrova be nuosavo svorio, kai plokštės ilgis 7.2m, (kN/m²) Atsparumas ugniai Garso izoliacija, dB
Skaitinės vertės 43 2.39 0.357 2.6 REI 30 (30 min.) 50

 

2.Vertinimo kriterijų sistemos parinkimas ir jų reikšmių skaičiavimas

Perdanga yra viena iš svarbiausių pastato konstrukcijų, kuri suteikia pastatui standumą, bei skiria pastatą į aukštus. Tai elementas kuris turi laikyti kintančias, bei pastovias apkrovas, kad užtikrintu esančių viduje žmonių saugumą. Tai pat užtikrinti gerą garso izoliaciją tarp kaimyninių patalpų, kuri leidžia jaustis komfortiškai bei apsaugoti nuo triukšmo. Svarbu, kad perdanga užtikrintu saugumą gaisro atveju. Didelę reikšmę statybos dalyviams turi ekonominiai rodikliai. Atsižvelgiant į tai perdangų sprendimų vertinimui sudaryta tokia vertinimo kriterijų sistema:

Masė (K1), kg/m² – kriterijus, fizikinis dydis, intuityviai suvokiamas kaip medžiagos kiekio matas. Nuo perdangos masės priklauso apkrova, kurią turės nešti pastato sienos, bei pamatas.

Šiluminė varža (K2), m²·K/W  – tai kriterijus, kuris nusako kaip gerai pastato elementas nepraleidžia šilumos. Šiluminė varža yra temperatūrų skirtumo santykis tarp izoliatoriaus ir šilumos srauto perėjusį per jį. Šiluminė varža dažniausiai naudojama apibubinti  pastato konstrukcijoms (sienoms, stogui, grindims).

Storis (K3), m – kriterijus, kuris nusako perdangos stori, kuo didesnis storis, tuo aukštesnis pastatas arba žemesnės patalpos. Perdangos storis turi įtakos bendrai pastato kainai.

Skaičiuotinė apkrova be nuosavo svorio, kai plokštės ilgis 7.2m, (K4), kN/m² – tai kriterijus kuris nusako perdangos laikomąją galia ar kiek ji svorio gali atlaikyti. Šis kriterijus parodo perdangos laikomąją galią, kai projektuojamo pastato tarpatramis didžiausias, tai yra 7.2 metrai.

Atsparumas ugniai (K5), min – tai kriterijus kuris nusako konstrukcijos gebėjimą pasipriešinti ugniai, išlaikyti savo izoliacines, apkrovų laikymo bei stabilumo savybes tam tikrą laiką. Statybiniai gaminiai yra klasifikuojami pagal jų reakciją į ugnį, bei skirstomi pagal atsparumą ugniai.

Garso izoliacija (K6), dB – tai kriterijus kuris nusako  kiek garsas yra sumažinamas, kai sklinda per konstrukcijas. Ligoninėje garso izoliacija yra pakankamai svarbi, kad sumažintu triukšmą patalpose ir užtikrintu pacientų ramybę.

Darbo sąnaudos (K7), žm.val./m2tai kriterijus, parodantis darbo sąnaudas, reikalingas 1m2 dangos įrengimui. Kriterijaus skaitinės reikšmės nustatytos, remiantis gamybiniais normatyvais.

Kaina (K8), Lt/m2 – tai kriterijus, parodantis 1m2 konstrukcijos kainą. Kriterijaus skaitinės reikšmės paimtos, remiantis gamintojų informacija.

 

1.5 lentelė. Vertinimo kriterijų skaitinės reikšmės

Kriterijai

 

Variantai

Masė, kg/m²

 

(K1)

Šiluminė varža, m²·K/W

 

(K2)

Storis, m

 

(K3)

Skaičiuotinė apkrova be nuosavo svorio, kai plokštės ilgis 7.2m, (kN/m²)

(K4)

Atsparumas ugniai, min

 

(K5)

Garso izoliacija, dB

 

(K6)

Darbo sąnaudos, žm.val./m2

 

(K7)

Kaina, Lt/m2

 

(K8)

Monolitinė surenkama perdanga „Teriva“ (A1) 270 0.37 0.24 4 REI 60 (60 min.) 40 1.52 105
Monolitinė surenkama perdanga „Velox“ (A2) 310 2.6 0.31 8 REI 60 (60 min.) 40 1.7 138
Perdanga iš surenkamų gelžbetoninių perdangos plokščių. (A3) 296 0.16 0.22 8 REI 60 (60 min.) 50 0.5 126
Medinė perdanga iš „Nailweb“ sijų (A4) 43 2.39 0.357 2.6 REI 30 (30 min.) 50 0.99 176

 

3.Vertinimo kriterijų reikšmingumo nustatymas, taikant teorinį entropijos metodą

Šis metodas leidžia nustatyti vertinimo kriterijų reikšmingumą teoriškai, remiantis matematiniais skaičiavimais ir naudojant kriterijų reikšmingumo skaitines reikšmes.

 

1.6 lentelė. Pradiniai duomenys skaičiavimui

Matrica P
Kriterijai

 

K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
A1 270 0.37 0.24 4 60 40 1.52 105
A2 310 2.6 0.31 8 60 40 1.7 138
A3 296 0.16 0.22 8 60 50 0.5 126
A4 43 2.39 0.357 2.6 30 50 0.99 176
919 5.52 1.145 22.6 210 180 4.71 545

 

Atliekamas pradinių duomenų matricos normalizavimas į bedimensinių dydžių matricą . Normalizavimas atliekamas pagal formulę (1):

Pij = ; (1)

čia:

Xij – normalizuojamas matricos P narys;

∑ Xij- – stulpelio, kuriame yra normalizuojamas

narys, suma

 

lentelė. Normalizuotos kriterijų reikšmės

Matrica
Kriterijai

 

K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
A1 0,294 0,067 0,210 0,177 0,286 0,222 0,323 0,193
A2 0,337 0,471 0,270 0,354 0,286 0,222 0,361 0,253
A3 0,322 0,029 0,192 0,354 0,286 0,278 0,106 0,231
A4 0,047 0,433 0,312 0,115 0,143 0,278 0,210 0,323

 

Nustatomas kiekvieno kriterijaus entropijos lygis (2) ,(3).

 

; (2)

čia : pij – normalizuotos matricos narys;

m- nagrinėjamų alternatyvių spren. . .

Matrica ,% Matrica
A1 A2 A3 A4 A1 A2 A3 A4
301 263 282 1880 10 160 140 150 1000
668 4770 2862 4388 4 56 400 240 368
285 220 310 192 4 368 284 400 248
595 1190 1190 393 18 900 1800 1800 594
430 430 430 215 4 400 400 400 200
72 72 90 90 14 1120 1120 1400 1400
363 319 1100 561 21 693 609 2100 1071
230 175 191 138 25 2500 1900 2075 1500
2944 7439 6455 7857 6197 6653 8565 6381

 

Sudaromos dangų variantų prioritetų eilutės ir rezultatai pavaizduojami grafiškai (14 pav.).

Kai įvertintas teorinis kriterijų reikšmingumas, kur svarbiausias kriterijus buvo „šiluminė varža“ gauta tokia perdangų prioritetų eilutė:

A4>A2>A3>A1

Kai įvertintas subjektyvus kriterijų reikšmingumas, kur svarbiausias kriterijus buvo „kaina“ gauta tokia perdangų prioritetų eilutė: A3>A2>A4>A1

 

14 pav. Perdangų sprendimų naudingumas, kai įvertintas teorinis ir subjektyvus kriterijų reikšmingumai

 

Išvada: Atlikus daugiakriterinį ligoninės perdangų sprendimų vertinimą nustatyta, kad kai neįvertinamas kriterijų reikšmingumas, racionalus perdangos sprendimas g/b kiaurymėtos perdangos plokštės(A3).

Šis sprendimas nėra geriausias tuo atveju, kai įvertinamas teorinis kriterijų reikšmingumas, kur svarbiausias kriterijus- šiluminė varža. Tokiu atveju geriausias sprendimas – medinė perdanga (A4). Tačiau atsižvelgiant į užsakovų pageidavimus ir įvertinus subjektyvų kriterijų reikšmingumą, kai svarbiausias kriterijus- kaina, geriausias ligoninės perdangos sprendimas – g/b kiaurymėtos perdangos plokštės(A3). Kadangi ši perdanga taip pat tenkina visus reikalavimus tai ji yra siūloma kaip projektinis sprendimas projektuojamai ligoninei.

 

Join the Conversation