Двухэтажный каркасник: Проекты двухэтажных каркасных домов / каркасный дом своими руками

Какой каркасный дом строить: одноэтажный или двухэтажный?

На тему “какой дом строить: одноэтажный или двухэтажный” споров идет много. Я выражаю свою точку зрения, но она у меня сформировалась после прочтения сотен мнений людей, уже живущих в своем доме, а через некоторое время и после завершения строительства каркаса дома, крыши и отделки. Также напоминаю, что речь в статьях идет о каркасном деревянном доме, в остальных видах домов специфика мне пока неизвестна. Хочу сразу заметить, что мансарду я включил в категорию 2-этажных домов, т.к. она ничем их не дешевле (по мнению практиков-строителей каркаснных домов).

Чтобы объективно рассмотреть эту тему, давайте рассмотрим плюсы и минусы каждого выбора.

Одноэтажный каркасный дом: плюсы
+ экономим место и деньги на лестнице
+ не боимся падать с лестницы
+ строить самому гораздо проще
+ экономим на отсутствии санузла на 2 этаже (без него в двухэтажном каркасном, да и газобетонном доме плохо)
+ получаем жесткий пол везде (на 2 этаже с этим сложнее)

+ никто над головой не ходит и нет в доме “топ-топ-топ”
+ комфортнее жить
+ холодный чердак утеплять легче и конструкция крыши тоже проще (это если сравнивать с мансардой, в двухэтажном доме тоже есть холодный чердак)


Одноэтажный каркасный дом: минусы
— занимаем много места на участке
— тратим больше денег на кровлю и фундамент (про фундамент — не всегда)
_____________________________________________________________________________


Двухэтажный каркасный дом: плюсы
+ занимаем меньше места на участке
+ такой дом часто гораздо красивее, т.

к. вариантов по дизайну больше и форма 2 этажника более традиционна, когда как 1этажник часто похож на сарай или конюшню (доказательство на первом фото)
+ получаем вид с 2этажа необычнее и красивее, чем с первого (зачастую).
+ см. Минусы одноэтажного дома

Двухэтажный каркасный дом: минусы
— страшно строить крышу самому (а также тяжело поднимать материалы на такую высоту)
— нужны леса или вышки, одной лестницей и внутренними лесами не отделаешься
— фундамент возможно потребуется мощнее (дополнительные расходы)
— большая площадь ограждающих конструкций, а значит больше холодных мест в доме
— много места занимает лестница + по ней нужно забираться на 2 этаж
— см. Плюсы одноэтажного дома

При этом часто те, кто уже живет в 2-этажном доме, говорят: “Никогда больше не буду строить 2-этажный дом: вторым этажом не пользуюсь, по лестнице ходить тяжело, за маленьких детей бегающих по лестнице страшно (или даже: упал/упала жена с лестницы, больно), строить было мрак как тяжело и т. п. Для справедливости, далеко не все так говорят.

Разница в цене за кв.м. между одноэтажником и двухэтажником.

Как мы уже говорили в обоих случаях мы где-то тратим больше, где-то меньше. При большой площади (больше 200 кв.м) двухэтажка действительно получается гораздо дешевле. При малой площади (до 100-120 кв.м.) цена за кв.м. не отличается и строить двухэтажку смысла нет (если только у вас не маленький участок). А если строить двухэтажный дом 6×6 метров, то по полезной площади он равен одноэтажке 6×9 метров (т.е, все в полтора раза большим домом по занимаемой площади), это заставило меня время задуматься и выбрать одноэтажный.

Двухэтажки строят чаще всего из-за отсутствия свободного места на участке. Если места нет, то и думать тут нечего, а вот если есть, то задумайтесь. Комфорт в своем доме — очень важен. И лучше не полагайтесь на мои общие оценки стоимости разноэтажных домов целиком, а просчитывайте каждый конкретный вариант, которым вам интересен. Главное, что у вас есть теперь от чего отталкиваться в решении дилеммы «одноэтажный или двухэтажный каркасный дом».

Для тех, кто хочет почитать пару сотен мнений людей-домовладельцев на эту тему, отзывы владельцев одноэтажек и двухэтажек можно почитать здесь и здесь.

Сейчас, в 2016 году, после того, как уже построил основную часть каркаса практически своими руками и в одиночку, с уверенностью могу сказать, что одному человеку строить одноэтажный каркасный дом гораздо легче. Причины банальны — гораздо легче добраться до труднодоступных уголков, не нужно строить огромные леса вокруг дома, достаточно одного уровня, легче отделывать. Если же у вас есть проверенные строители, то задача серьезно облегчается, если не считать тех случаев, когда вам придется экстренно залезать на крышу или чердак, чтобы что-то проверить или отремонтировать.

Каждый сам выбирает, какой дом строить, одноэтажный или двухэтажный, главное, взвесить все заранее и выбрать оптимальный вариант для себя.

P.S. Данная статья о доме для ПМЖ, для дачного домика нужно отдельно все обмозговать

Двухэтажные каркасные дома под ключ

Современная практика строительства доказала, что надежным, комфортным и относительно недорогим может быть не только одноэтажный, но и двухэтажный каркасный дом.

  Применение новейших строительных материалов, улучшенная технология обработки древесины, используемой для создания элементов каркаса жилого дома, и внедрение других новаторских приемов помогают нам строить двухэтажный каркасный дом, внешний вид которого, как и комфортность внутренних помещений, понравится самому взыскательному заказчику.

Технологии, используемые при строительстве двухэтажного каркасного дома

Обладая многолетним опытом строительства двухэтажных каркасных домов, мы используем только те технологии, что признаны в профессиональной среде наиболее эффективными:

  1. сборку каркаса дома на месте его строительства из бруса, стоек, стропильных элементов и других составляющих, с закладкой утеплителя и обшивкой стен листовым материалом;
  2. возведение дома из каркасно-рамочных элементов, соединяемых в жесткую двухэтажную конструкцию с устройством междуэтажного перекрытия;
  3. применение каркасно-щитовой конструкции дома, предусматривающей использование в качестве материала для стен заранее изготовленных щитов с утеплителем.

Проекты домов каркасных двухэтажных

Имея в наличии большое количество типовых проектов, инженеры компании всегда готовы разработать индивидуальные проекты домов каркасные двухэтажные, в которых будут учтены особенности рельефа земельного участка или пожелания заказчика по архитектуре здания и форме его кровли. При отсутствии данных по геологическим и геодезическим изысканиям мы готовы выполнить их собственными силами, чтобы подобрать наиболее экономную и приемлемую конструкцию фундамента. Стоимость изготовления проекта меняется в зависимости от наличия или отсутствия в нем проработок по созданию балконов, мансард, эркеров, французских окон или других дополнительных архитектурных деталей.

Цена двухэтажных каркасных домов

Стоимость строительства двухэтажного дома больше, чем одноэтажного с такой же площадью, так как используется больше строительных материалов, да и фундамент должен быть массивнее, чтобы выдерживал без деформаций больший вес здания. Однако это оправданное увеличение стоимости окупается за счет экономии площади земельного участка, отведенного под строительство. Также снижаются затраты на строительство из-за сокращения площади фундамента и кровли. Есть и другие достоинства у двухэтажных каркасников, оправдывающие некоторое увеличение их стоимости:

  • дом в два этажа гораздо представительнее одноэтажного;
  • обзор местности со 2-го этажа становится панорамным;
  • в доме можно выделить отдельные зоны для детей разного возраста;
  • размещение спален на 2-и этаже увеличит комфортность ночного отдыха.

Порядок оформления заказа на строительство

Узнать, сколько стоит строительство дома в каждом конкретном случае можно с помощью обратной связи, размещенной здесь же, на сайте. Но в любом случае стоимость строительства будет приемлемой, так как мы закупаем необходимые строительные материалы непосредственно у поставщиков по оптовым ценам, минуя посредников.

Поэтому в смету строительства закладывается минимальная стоимость стройматериалов.

Оформляйте заказ, а мы не подведем.

Двухэтажный каркасный дом

Описание каркасного двухэтажный каркасного дома

Когда хочется простоты и комфорта, тишины и уюта подальше от городской суеты, как нельзя кстати оказываются загородные дома, пахнущие хвоей и расслаблением. В мире высоких технологий и замысловатых сюжетов почти не осталось места природному обаянию, которого порой так не хватает.

Именно поэтому наши специалисты создали проект двухэтажного каркасного дома 6 на 8, строго выполненному по всем канонам строительства домов. Такой дом может стать отдушиной и дачным домиком для релакса либо же домом для постоянного проживания небольшой семьи.

Здесь нет вычурных форм и фантазийных кукушек: все достаточно просто и со вкусом. Двухэтажный деревянный дом из каркаса — это возможность совместить приятное с полезным: сэкономить площадь и, несмотря на это, получить достаточное просторное жилье. В таком доме легко спится и легко дышится, ведь и сами стены здесь практически «дышат».

Черновой пол и обрешетка крыши делаются из обрезной доски, а чистовой пол во всех комнатах – это шпунтованная хвоя, с помощью которой и достигается эффект ароматерапии. Хвойная древесина поддерживает необходимый для человека показатель влажности, а также выделяет в воздух эфирные смолы, полезные для сердечнососудистой, нервной, дыхательной, пищеварительной систем.

При этом половая доска лучше ламината, ведь имеет более длительный срок эксплуатации. Несколько десятков лет выдерживает такой пол при хорошем уходе. Не зря в доме есть несколько спален, которые пригодны для детской комнаты. Ведь полы здесь всегда остаются теплыми, и необходимость запасаться шерстяными носками отпадает сама собой. К тому же, деревянный пол никогда не выходит из моды, поскольку никакие ноу-хау и разработки не сравнятся с творением самой природы.

Хвоя присутствует также в изготовлении карнизов, фронтонов, потолка, поднебесников и углов дома. Завершенный облик дизайну предает отделка плинтусом, который закрывает углы.И первый, и второй этаж идентичны в размерах, что не так часто встретишь в домах подобного образца.

Проектировщики смогли добиться максимально эффективного использования вашего пространства. Также можно слегка видоизменить подчердачную зону, оборудовав небольшую кладовку для личных нужд.

Утепленный дом 6 на 8 с парогидроизоляцией – безусловный фаворит в строительстве домов подобного типа, ведь именно эти характеристики позволяют сохранять тепло и не пропускать излишнюю влагу, тем самым не пропуская в ваш семейный очаг ничего лишнего: ни бактерий, ни плесени.

При всех этих преимуществах цена дома небольшая и доступная. А сроки строительства составляют всего 25 дней. Только представьте: не пройдет и месяца, как ваша нога ступит в дом, отвечающий всем вашим требованиям.

Двухэтажный каркасный дом 8х10 с террасой проект «К284»

Фундамент: Не входит в стоимость дома и рассчитывается отдельно. Возможна установка на фундамент заказчика.
Обвязка (основание): Выполняется из обрезного не строганного бруса (100×150 мм, 150×150 мм,150×200мм) в зависимости от выбранной толщины стен. По акции обвязка двойная и антисептик. Бесплатно до 31.03.2022г.
Гидроизоляция: Рубероид в два слоя. Укладывается между фундаментом и обвязочным венцом.
Лаги пола 1-го этажа: Нестроганный брус 40х150мм или 40х200мм, с шагом 0,6м.
Лаги пола 2-го этажа: Нестроганный Брус 40х150мм или 40х200мм через 0,8м.
Черновой пол: Обрезная доска 20х100мм или 20х150мм укладывается в сплошную. В качестве чернового пола мансардного (второго) этажа выступает потолок первого этажа.
Чистовой пол 1-го и 2-го этажа: Шпунтованная доска 36мм (камерной сушки).
Утепление пола 1-го этажа: Минеральная вата рулонного типа Кнауф, толщиной 100мм,150мм или 200мм, в зависимости от выбранной толщины стен.
Утепление стен 1-го этажа: Минеральная вата рулонного типа Кнауф, толщиной 100мм,150мм или 200мм, в зависимости от выбранной толщины стен.
Утепление стен 2-го этажа: Минеральная вата рулонного типа Кнауф, толщиной 100мм,150мм или 200мм, в зависимости от выбранной толщины стен.
Утепление потолка 2-го этажа: Минеральная вата рулонного типа Кнауф, толщиной 100мм,150мм или 200мм, в зависимости от выбранной толщины стен.
Внешние стены: Угловые стойки, пояса, верхняя обвязка и раскосы выполнены из доски 40х100мм, 40х150мм или 40х200мм (в зависимости от выбранной толщины стен). Стойки каркаса устанавливаются с шагом 0,6м. Отделочный материал монтируется с технологическим зазором 2см через контррейку.
Перегородки 1-го и 2-го этажа: Пояса, раскосы и обвязка выполнены из доски 40х100мм. Стойки каркаса устанавливаются с шагом 0,8м. Перегородки без утепления.
Высота 1-го этажа: 2,4м от пола до потолка (в чистовом размере).
Высота 2-го этажа: 2,2м от пола до потолка (в чистовом размере).
Внутренняя отделка 1-го этажа: Стены, перегородки и потолок обшиваются вагонкой хвойных пород (камерной сушки) сорта «В».
Внутренняя отделка 2-го этажа: Стены, перегородки (при наличии в планировке) и потолок обшиваются вагонкой хвойных пород (камерной сушки) сорта «В».
Внешняя отделка стен и фронтонов: Вагонка хвойных пород (камерной сушки) сорта «В».
Вентиляционные решетки: Устанавливаются во фронтонах.
Окна: Деревянные, с двойным остеклением, фурнитурой и обналичкой. Размеры: 1×1,2м, 0,6х1,2м, 0,6х0,6м (количество штук и размеры окон согласно проекту).
Двери: Входная и межкомнатные – филёнчатые 800х2000мм с обналичкой. Двери устанавливаются с фурнитурой (петли и коробкой заводского типа). По акции входная дверь металлическая (производство РФ). Бесплатно до 31.03.2022г.
Лестница деревянная (межэтажная): Ступени заводские, тетива — из бруса 90×140мм., перила и балясины точеные. Тип в соответствии с проектом: одномаршевая, двухмаршевая или П-образная.
Плинтус: Хвойных пород, прибивается на стыках пола, стен и потолка.
Крыша: Стропильная система изготавливается из доски 40х100мм или 40х150мм – с шагом не более 1м друг от друга.
Обрешетка крыши: Из обрезной доски (20х100мм. или 20х150мм.).
Вентиляционный зазор крыши: Контррейка 20х40мм.
Ветро-гидроизоляции крыши: Ондутис А (Изоспан А)
Фронтонные свесы и поднебесники: До 40см. Подшиваются вагонкой хвойных пород (камерной сушки) сорта «В».
Кровельное покрытие: Кровля по акции металлочерепица. Бесплатно до 31.03.2022г. Цвет на выбор заказчика: красный, коричневый, зеленый.
Терраса или балкон (при наличии в проекте): По периметру устанавливаются перила с деревянными точёными балясинами. Пол укладывается из половой доски толщиной 36мм. (камерной сушки). Потолок подшиваются хвойной вагонкой класса «В» (камерной сушки).
Пароизоляция: Пола, стен, потолка, мансарды (2-го этажа). Пароизоляционная плёнка с двух сторон, снаружи каркаса Ондутис А (Изоспан А), внутри каркаса Ондутис R70 (Изоспан В).
Вход в дом: Выполняются ступени при входе.
Гвозди: Основание и каркас собирается металлическими гвоздями, внутренняя и внешняя отделка выполняется оцинкованными гвоздями.
Сборка дома/разгрузка: Сборка дома и разгрузка материалов на участке заказчика, входит в стоимость.
Оплата и доставка: Предоплаты нет. При доставке всех материалов на участок заказчика — оплата 70%. После завершения строительства — 30%. Доставка в радиусе 500км от производства (г.Пестово Новгородской обл.) осуществляется — бесплатно, далее 80р./км.
Акции и скидки: Действуют только при заказе дома и фундамента.

Стильный и уютный двухэтажный каркасный дом

Проект, рассчитанный на молодую, современную семью, ценящую пространство и функциональность, в сочетании с традиционным домашним уютом. Недорогой каркасный дом, 2 этажа которого вмещают все, что может потребоваться для комфортной жизни, спроектирован в расчете на 3-4 жильцов.

Фасады здания со стороны будут смотреться весьма интересно. Такой дом будет задерживать на себе взгляды и, вне всякого сомнения, вызывать восхищение людей.

двухэтажный каркасный дом

двухэтажный каркасный дом

двухэтажный каркасный дом

Экономичный и теплоустойчивый каркасный дом, 2 этажа которого позволяют вместить все необходимое для комфортной жизни, сегодня является наиболее рациональным решением жилищного вопроса.  Представленный проект гармонично сочетает в себе современный минимализм с теплотой природных материалов.

Давайте посмотрим, как будут выглядеть фасады с проектной точки зрения.

двухэтажный каркасник

двухэтажный каркасник

двухэтажный каркасник

двухэтажный каркасник

Необычные фасады здания удачно дополняются максимальным удобством внутренней планировки. Посмотрев планы этажей такого двухэтажного каркасного дома, вы увидите, насколько функционален и удобен такой дом.

план 1 этажа каркасного дома

Вместительная гостиная рассчитана на угловой телевизор, а пространства хватит на большое застолье. Вместе с этим, предусмотрен большой холл и прекрасная терраса для отдыха в теплое время года. Кухня совмещена со столовой, что может и не принято в российских семьях, и навевает некоторые западные мотивы, но все же, это обстоятельство поможет максимально облегчить процесс приготовления пищи, обеда за большим столом семьей или гостями и при этом, пребывать с семьей каждую минуту отдыха дома.

Отдельно стоит отметить, что на первом этаже расположена гостевая спальня, чтобы задержавшиеся в доме гости могли спокойно переночевать. В доме с поистине большими удобствами может расположиться молодая семья с одним ребенком или несколькими детьми.

Котельная достаточно большая, она может вмещать не только узлы инженерных сетей, но и быть одновременно и кладовой и чуланом, ведь в частном доме порой так не хватает места под различный инвентарь.

план 2 этажа каркасного дома

Верхний этаж дома отдан под приватные помещения: спальни хозяев дома и их детей и санузел. И, конечно же, санузел предусмотрен на обоих этажах, что тоже говорит о максимально удобной организации внутреннего пространства.

Необычным изыском этого проекта является наличие на верхнем этаже второго света. Если хоть раз вам доведется заглянуть в гостиную сверху, вы уже никогда не откажете себе в удовольствии построить себе двухэтажный каркасный дом, в котором обязательно будет второй свет.

Необычная покатая крыша, покрывается традиционной доступной металлопластиковой черепицей, от выбранного цвета будет зависеть общий образ дома: сказочный английский домик или традиционная немецкая дача.

Итак, основные характеристики проекта следующие:

площадь застройки: 80 кв.м.

площадь дома: 140 кв.м.

фундаменты: винтовые сваи диаметром 89, как вариант ленточный

стены: деревянный каркас доска 50х200 с шагом 58 см

перекрытия: деревянные балочные с шагом 50 см толщиной 20 см

стропила: 150х50

утеплитель: жесткие МВП

кровля: металлочерепица

наружная отделка: плитка под камень

Еще проекты каркасных домов вы можете посмотреть здесь.

Метки: двухэтажный каркасный дом

Реклама

Проекты двухэтажных каркасных домов | СК Белый Журавль

Двухэтажные каркасные дома отличает увеличенная полезная площадь по сравнению с одноэтажной постройкой и высокая скорость постройки по сравнению с другими материалами. При соблюдении технологии строительства такие здания получаются достаточно теплыми, их можно использовать для проживания в течение всего года.

Компания «Белый Журавль» разрабатывает проекты каркасных двухэтажных домов и строит здания, применяя сырье собственного производства. Благодаря этому снижается себестоимость строительства, а сами объекты возводятся очень быстро.

Строительство и проектирование каркасных домов

По каркасной технологии сегодня возводятся не только компактные коттеджи, но и небольшие дачные домики. Используя современные методики, качественные материалы, можно построить полноценное двухэтажное жилье. Такая постройка будет просторной, прочной и при этом энергоэффективной.

  • Основу здания составляет каркас, который собирается на легком фундаменте. Для сборки каркаса мы используем брус сечением не менее 150х150 мм, который проходит камерную сушку, а перед монтажом обрабатывается невымываемым антисептиком.
  • Из бруса собирается обвязка постройки, лаги пола и несущие конструкции межэтажного перекрытия.
  • Каркас обшивается сухой строганой доской (внутренние стены, перегородки) и фальш-брусом (наружные стены).

Чтобы минимизировать теплопроводность стен и перекрытий, конструкция обязательно утепляется. Чтобы в доме было комфортно даже в холодном климате, характерном для Санкт-Петербурга и Ленинградской области, желательно использовать теплоизоляцию на основе минерального волокна с толщиной 150-200 мм.

Планировка каркасных двухэтажных домов

Проекты каркасных двухэтажных домов мы разрабатываем с расчетом на проживание большой семьи. Внутри дома есть все необходимое — от кухни с санузлом до нескольких спален на втором этаже. Также в проект может быть заложена терраса или веранда.

Наличие мансарды, полуторного или полноценного второго этажа расширяет возможности планировки:

  • На первом этаже обычно размещают общий зал или кухню гостиную с санузлом. Здесь также может находиться спальня или гостевая комната.
  • Второй этаж отводится под спальни (одну из них можно превратить в кабинет или в детскую).
  • Иногда на втором этаже располагается небольшой холл или отдельный санузел.

Выбор проектов по площади вполне достаточен: здания от 120 квадратов подойдут для одного-двух человек, а большой семье стоит выбрать жилье с площадью от 150 квадратных метров и более.

Преимущества двухэтажных каркасных проектов

Каркасные дома в 2 этажа выбирают в качестве основного жилья по нескольким причинам:

  • Большая жилая площадь — она обеспечивается за счет второго этажа или мансарды.
  • Доступная цена. Строительство по каркасно-щитовой технологии — одно из наименее затратных.
  • Минимальные сроки возведения: конструкция почти не страдает от усадки, потому к отделке можно приступать почти сразу после завершения сборки «коробки» здания.
  • Хорошие теплоизоляционные показатели, которые можно изменять, увеличивая или уменьшая толщину утеплителя.
  • Длительный (не менее 50 лет) срок службы постройки.

Плюсом будет разнообразие проектов домов: каркасные двухэтажные здания легко модифицируются, а их планировка при необходимости корректируется. Потому вы можете выбрать типовой проект, в который затем будут внесены нужные изменения.

Цена и этапы возведения

Стоимость постройки каркасно-щитового двухэтажного дома зависит от площади, планировки и особенностей конструкции. Наиболее важные факторы, влияющие на цену – толщина теплоизоляции и выбор материалов, используемых при отделке.

Мы строим такие объекты на легких малозаглубленных фундаментах тем самым, обеспечивая экономию на закладке основания:

  • На первом этапе собирается каркас из бруса 150х150 мм, который утепляется, а затем обшивается. Закладываются перекрытия между этажами, собирается стропильная система кровли.
  • Для постройки мы используем материалы собственного производства – брус/доску из массива древесины (сырье тщательно отбирается и просушивается).
  • Стены, перегородки, а также перекрытия утепляются теплоизоляционными плитами Rockwool или эковатой Грин Палп 150мм для обеспечения комфортного микроклимата, а также для уменьшения расходов на обогрев. Для защиты от конденсатообразования используются пароизоляционные и паропроницаемые мембраны.
  • При теплоизоляции прокладываются коммуникации в стенах и перекрытиях, выполняется предчистовая отделка.

Чистовую отделку можно начинать сразу же: здание почти не дает усадку благодаря тому, чтоб мы используем древесину с минимальной влажностью. Защита от деформаций также обеспечивается строгим контролем геометрии каркаса при установке стоек и обвязки.

Строится двухэтажный каркасный дом быстрее, чем здания из других материалов — так что заселиться в качественное, уютное и просторное жилье ваша семья сможет очень скоро.

Двухэтажный каркасный дом | К-ДОМ

Построен в СНТ Малиновка (Сосновский р-н).

Строительство: Лето 2016г.

Двухэтажный особняк для весёлой и дружной семьи общей площадью 160 квадратных метров, построенный нашей компанией на территории СНТ Малиновка, является выдающимся примером победы здравого смысла и умения считать свои деньги над инерцией и ограничениями строительного рынка. Это замечательный образец того, как частный застройщик, решивший построить себе экологичный, прочный и тёплый дом с помощью технологии деревянного каркасного домостроения получает всё задуманное и за сумму меньше той, на которую он ориентировался.

Просторный дом  — 160 квадратных метров жилой площади не считая террас, два полных этажа, высота потолков 3 и 2,7 метра – удачно расположен на краю нетронутого застройкой лесного массива. Кажется, что дом стоит прямо в лесу, на опушке. По замыслу своих хозяев, он был изначально предназначен для постоянного проживания. Поэтому к нему сразу предъявлялись повышенные требования по всем параметрам: площадям и планировке, экологичности, комфортности проживания, а главное – по теплосберегающей способности и, стало быть, экономности эксплуатации.

Построенный нами дом получился прочным и, главное, тёплым. Каркас дома выполнен по «американской» технологии.

Основным её отличием от, скажем, «финской» является то, что в американском варианте каждый проём имеет дополнительные стойки и собственный ригель, в то время как в «финском» варианте ригель – единый, перекрывающий всю панель.

Ярким визуальным отличием «американского» каркаса так же служат горизонтальные поперечины каркаса. Обычно считается, что это элементы дополнительного усиления каркаса. Однако их собственное название  — «firestopper» — выдаёт их первоначальное назначение: предотвращение быстрого распространения огня по вертикальным стойкам в стенах неутеплённых или утеплённым поддерживающим горение утеплителем. В таком качестве использование этих элементов актуально и сейчас. Задача обеспечения жёсткости конструкции в «американской» панели при этом решается обязательным применением листовых материалов (в северо-американском домостроении это практически всегда ОСП). При строительстве дома в СНТ Малиновка мы сохранили все особенности  «американского» каркаса. Вместе с тем, с поправкой на второй полный этаж, мы добавили в конструкцию стен укосины. Кроме того, в качестве конструкционного листового материала несущих стен нами был использован гипсо-волокнистый лист, который, в отличие от ОСП, не содержит синтетических полимерным связующих, что резко повышает экологичность здания в целом.

Поскольку изначально для заказчика крайне важным были высокие теплосберегающие характеристики дома, он получил улучшенную теплозащиту. Внешние стены дома имеют двойное утепление из минеральной ваты плотностью 45 кг/м³: основной контур утепления толщиной 150мм, выполненный по стойкам, плюс дополнительный – 50мм, выполненный перекрёстным способом снаружи здания. Общая толщина утеплителя внешних стен, тем самым, достигает 200мм, а перекрёстная схема утепления избавляет от теплопотерь через элементы каркаса стен. Одновременно с этим перекрытие пола первого этажа получило утепление общей толщиной 400мм, а перекрытие потолка второго этажа – 300мм. Долговечность и надёжность работы минераловатного утеплителя обеспечивается применением пароизоляции и ветро-гидрозащиты Tyvek. Поскольку существенный процент теплопотерь приходится на оконные проёмы, дом получил двухкамерные стеклопакеты и рамы с профилем 70мм, а стеклянные двери и окна до пола имеют дополнительное плёночное покрытие, удерживающее тепло внутри контура здания.

Первоначальный проект этого дома предполагал возведение внешних стен из арболита. На момент начала строительства этот материал действительно казался нашим заказчикам, ещё не знакомым с преимуществами технологии деревянного каркасного домостроения, самым лёгким и простым способом получить дом теплее, комфортнее и дешевле, чем дом из пенобетона. И, как и многие другие частные застройщики, познакомившись ближе с арболитом, наши заказчики поняли, что переоценили преимущества арболита как стенового материала. При всех его преимуществах перед пенобетоном, по своим конструкционным свойствам арболит мало чем отличается от последнего, являясь всё-таки скорее камнем, чем деревом. Главный вывод, который сделали для себя наши заказчики — получить действительно теплоэффективный дом за разумные деньги невозможно ни с пенобетоном, ни с арболитом. К счастью для их стройки, понимание этого пришло к ним ещё на стадии фундамента, когда конструктив здания ещё можно пересмотреть. В результате повторного анализа рынка строительных технологий наши заказчики остановились на каркасной технологии домостроения, как наиболее эффективно решающей задачу возведения очень тёплых домов при минимальной стоимости одного квадратного метра.

Логика наших заказчиков совершенно понятна. Если вы строите дом из арболита или пенобетона и всерьёз заботитесь о том, чтобы он был энергоэффективным (или как принято говорить – «тёплым»), то для обеспечения даже минимального уровня теплосбережения вам необходима стена толщиной 400мм сплошного пенобетона или арболита. Если же вы задумываетесь о дополнительном теплосбережении, то вам необходимо будет либо увеличить толщину стены до 500мм и более, либо утеплить стену 400мм слоем утеплителя. Но реальность такова, что даже при толщине стены 500мм дом из пенобетона или арболита по своим теплосберегающим характеристикам по-прежнему не сравняется с каркасным деревянным домом, имеющим перекрёстное утепление общей толщиной 200мм. Поэтому для многих застройщиков достаточно уже этого – просто сравнить затраты на возведение фундамента и стен энергоэффективного дома из арболита или пенобетона и равного или превосходящего его по теплоэффективности дома, построенного по технологии деревянного каркаса. Практика показывает, что общие затраты на строительство дома из «камня» на 35-40% выше, чем на строительство дома по технологии деревянного каркаса.

Но это ещё не всё. Увеличение толщины стены для получения требуемой теплосберегающей способности имеет одно крайне неприятное для застройщика следствие: уменьшается площадь готового здания. При строительстве из «камня» вы, мало того что несёте дополнительные расходы на бетонный фундамент, сокращаете полученную готовую площадь, которую «съедают» стены. В деревянном каркасном домостроении от площади здания стены отнимают только толщину несущего каркаса, от 100 до 200мм, дополнительный контур утепления при расположении его снаружи стен никак не уменьшает площадь. Тем самым, если бы построенный нами по технологии деревянного каркасного домостроения особняк был выполнен из арболита или пенобетона (здесь уже совсем нет различий) толщиной 400мм, то наш заказчик недосчитался бы около 16 квадратных метров готовой площади.

Нет ничего удивительного в том, что деревянное каркасное домостроение оказывается не просто энергоэффективней, но выгодней, чем строительство из камня. Однако этот двухэтажный особняк является замечательным примером того, как просто сопоставив факты можно вовремя скорректировать своё видение стройки и получить в итоге и экономию бюджета, и дополнительные преимущества.

2-этажный гараж на 2 машины | Гараж с двойной широкой А-образной рамой

2-этажный Гараж с двойной широкой А-образной рамой Цены

Указанные цены являются ориентировочными и не включают доставку или специальные функции. Как только вы найдете свой размер, нажмите «Получить предложение» и заполните форму, чтобы отправить свои идеи менеджеру проекта, который свяжется с вами и сообщит вам полное предложение!

Размер Wood Vinyl & LP Board & Batten Гарди Plank & Pine B & B
20 X 20 $ 26565 $ 31880 $ 35860
20 x 24 $ 29035 $ 34840 $ 39200
20 X 28 $ 31535 $ 37840 $ 42570
20 X 32 $ 34065 $ 40880 $ 45990
24 x 20 $ 29445 $ 35330 $ 39750
24 X 24 $ 31385 $ 37660 $ 42370
24 X 28 $ 34100 $ 40920 46 040 долл. США
24 X 32 $ 36600 $ 43920 $ 49410
24 X 36 $ 39180 $ 47020 $ 52890
24 X 40 $ 41785 $ 50140 $ 56410
24 X 44 $ 44440 $ 53330 $ 59990
24 X 48 $ 46825 $ 56190 $ 63210
27’3 «X 28» $ 40370 $ 48440 $ 54500
27’3 «X 32 ‘ $ 43960 $ 52750 $ 59350
27’3″ X 36′ $ 47945 $ 57530 64 730 долл. США
27 футов 3 дюйма X 40 футов 52 260 долл. США 62 710 долл. США 900 14 $ 70550
27’3 «X 44 ‘ $ 56215 $ 67460 $ 75890
27’3″ X 48′ $ 60645 $ 72770 $ 81870

краска / тональные цвета для 2-х этажных двойных широких кадра гаража

цветов краски

виниловые цвета

LP Smartside Pake Colors

алюминиевые отделы

металлические кровельные Цвета

Цвета черепицы

Деконструкция двухэтажной каркасной конструкции 19-го века дает редкий взгляд на методы и материалы ее строительства

по дороге на снос в районе плетеного парка в Чикаго я наткнулся на необычную реконструкцию или снос, какой-то хаотичный проект, в результате которого структурные компоненты двухэтажного каркасного коттеджа 19-го века были полностью открыты как для глаз, так и для окружающих. камера для размышлений.после разговора с «вредителями» стало ясно, что оставшийся каркас будет разобран — вручную — и все дерево вывезено на свалку. В связи с последним я получил разрешение задокументировать то, что осталось от структуры, включая несколько интегрированных «систем», которые все еще не были повреждены.

мне казалось, что я хожу вокруг модели в натуральную величину, которая имеет множество узоров, которые я снова и снова фиксирую в коттеджах. Поскольку я продолжаю собирать данные об этих чрезвычайно важных архитектурных характеристиках, я понимаю, что эта информация станет основой моей будущей публикации «Деконструкция Чикаго: демистификация эволюции каркаса воздушного шара».» Я надеюсь предложить фотообзор, показывающий материалы и методы, которые использовались при строительстве этих домов в конце 19 века в Чикаго.

 

Первая искра моего интереса к технологиям строительства каркасов из воздушных шаров началась с одержимости пониманием того, как несколько систем, состоящих в основном из дерева, могут создать каркас, который станет пригодным для жизни жильем, и здание, которое сможет просуществовать дольше. чем сто лет.я был совершенно очарован изменениями, которые претерпели эти структуры в прошлом столетии. изменения в данном здании добавляют загадочности, сложности и для меня непреодолимой головоломки. Я часто задаюсь вопросом, почему было сделано каждое изменение, пытаясь представить, какие основные исторические причины заставили здание трансформироваться.

Мой интерес еще больше усилился, когда я обнаружил шокирующие несоответствия между существующими моделями конфигурации каркаса аэростата и фактическими полевыми данными, собранными на каждом месте крушения.это противоречие в научных исследованиях убедило меня в важности работы и привело к тому, что я архивировал физические материалы, чтобы лучше собрать информацию и выявить закономерности между материалами и методами, использовавшимися в чикагских коттеджах в период с 1840 по 1890 год. я надеюсь, что эти настоящие образцы зданий будут способствовать более эмпирическому подходу к написанию этой истории.

К сожалению, во время сноса практически невозможно увидеть «всю картину» из-за множества других материалов, загромождающих ландшафт. по этой причине наткнуться на полностью открытую структуру без машины для эвакуации было редким случаем, когда у меня было время задокументировать статичную, но открытую структуру. без «шума» или визуального отвлечения я рассмотрел каждую деталь, чтобы укрепить мою рабочую модель каркаса воздушного шара как гибрида, который, как я утверждаю, имеет большую степень сложности, чем любая иллюстрация из «учебника». представление о коттеджах с каркасом из воздушных шаров, построенных с использованием дешевой и/или неквалифицированной рабочей силы, габаритных пиломатериалов и обилия гвоздей, несомненно, расходится с мастерством и передовыми навыками, необходимыми для постройки сооружений, которые я нахожу по всему городу 19-го века. век Чикаго.

, как назло, частично нетронутая конструкция, на которую я наткнулся на этой неделе, содержала несколько важных характеристик, которые мне довелось наблюдать в деревянных коттеджах 19-го века. Я надеюсь, что визуальное представление «реальной сделки» по сравнению с компьютерным моделированием сделает мой аргумент более убедительным. «системы», которые я документирую в таких структурах, которые являются оригинальными и практически не изменились с 1880-х годов, будут иметь большое значение для написания более точной истории.

 


 

Одно- и двухэтажные каркасные дома; ограничение площади. :: Свод законов Нью-Йорка 2012 г. :: Кодексы и статуты США :: Законодательство США :: Justia


 
    § 260. Одно- и двухэтажные каркасные жилища; ограничение площади.Рама
  жилое помещение высотой не более двух этажей, возведенное по проекту
  поданное после первого апреля тысяча девятьсот пятьдесят девятого года и содержащее
  площадь более трех тысяч квадратных футов должна, в дополнение к любому
  другие применимые положения настоящей статьи, соблюдайте следующие
  положения:
    1. Противопожарные перегородки устраиваются между квартирами в
  такое жилище, чтобы предотвратить проникновение огня, дыма или газов из
  одной квартиры в другую. 2. Никакая часть такого жилища не должна содержать более трех тысяч
  квадратный фут. Каждая такая секция должна быть отделена от всех других
  участки жилища противопожарными стенами из каменной кладки или других материалов
  с пределом огнестойкости не менее двух часов. Такая стена (1)
  должны быть непроницаемы, за исключением отверстий для тепловых, коммунальных и других
  инженерные коммуникации и воздуховоды с такими отверстиями, загерметизированными негорючим
  материалы (2) должны простираться непрерывно от пола самого нижнего
  уровень жилища, не менее чем на два фута выше уровня
  готовой кровли и (3) иметь противопожарную защиту полов и кровли таким образом
  чтобы предотвратить проникновение огня, дыма или газов между секциями.При наличии остроконечной или наклонной крыши такая стена может заканчиваться в
  верхняя часть досок крыши.
 

Отказ от ответственности: Эти коды могут быть не самой последней версии. Нью-Йорк может располагать более актуальной или точной информацией. Мы не даем никаких гарантий или гарантий относительно точности, полноты или адекватности информации, содержащейся на этом сайте, или информации, на которую есть ссылки на государственном сайте. Пожалуйста, проверьте официальные источники.

границ | Определение жесткости и демпфирования асимметричного каркаса здания с гибкими перекрытиями в плоскости

Введение

В статье предлагается новый метод идентификации системы физических параметров для трехмерных (3D) строительных конструкций с гибкими в плоскости перекрытиями.Трехмерная структура здания состоит из нескольких вертикальных кадров и нескольких горизонтальных кадров, представляющих этажи. Параметры жесткости и демпфирования вертикальных и горизонтальных рам определяются по измеренным горизонтальным ускорениям пола. Плоская каркасная идентификация (вертикальная и горизонтальная) жесткости и демпфирования является наиболее выдающимся моментом в его новизне.

Существует очень ограниченное количество исследований по идентификации системы физических параметров трехмерных строительных конструкций с эксцентриситетом (например, Omrani et al. , 2012; Набэсима и Такэваки, 2017 г.; Шинтани и др., 2017 г.; Фудзита и Такеваки, 2018 г.). Одной из причин трудностей может быть наличие множества параметров, которые необходимо идентифицировать в трехмерных строительных конструкциях. Омрани и др. (2012) разработали метод, основанный на статистическом анализе известного эксцентриситета жесткости. Поскольку эксцентриситет не может быть определен в этой статье, будет предложена совершенно другая формулировка.

Мониторинг состояния конструкций (SHM) был начат много лет назад в аэрокосмической, машиностроительной и гражданской промышленности (Doebling et al., 1996; Боллер и др., 2009; Такеваки и др., 2011). Методологии системной идентификации (SI) находятся в центре SHM. SI физического параметра (PP) и SI модального параметра (MP) являются двумя основными подходами в области SI. Исторически много внимания уделялось MP SI (Hart and Yao, 1977; Agbabian et al., 1991; Nagarajaiah and Basu, 2009), поскольку он может обеспечить общие механические свойства структурной системы и имеет стабильные характеристики. Определение модального демпфирования является важным вопросом (Sivandi-Pour et al., 2014, 2015, 2016). Напротив, у PP SI есть еще одно достоинство с другой точки зрения. Прямая идентификация физических параметров достаточно эффективна для обнаружения повреждений. Несмотря на то, что PP SI предпочтительнее в SHM, его продвижение происходит медленно из-за строгого условия многократных измерений или требования сложных процедур (Hart and Yao, 1977; Udwadia et al., 1978; Shinozuka and Ghanem, 1995; Takewaki and Nakamura, 2000, 2005; Brownjohn, 2003; Nagarajaiah and Basu, 2009; Takewaki et al., 2011; Чжан и Джонсон, 2013a,b; Джонсон и Войткевич, 2014 г.; Войткевич и Джонсон, 2014).

В PP SI Накамура и Ясуи (1999) представили прямой метод с концепцией наименьших квадратов. Поскольку для их подхода требуется слишком много точек измерения, его можно применять только для простых одномерных моделей зданий сдвигового типа. С другой стороны, Takewaki и Nakamura (2000, 2005) разработали уникальную концепцию SI, которая первоначально была взята из работы Udwadia et al. (1978) для модели здания сдвига (модель S).Хотя метод SI, предложенный Takewaki и Nakamura (2000, 2005), был новаторским, необходимо приложить дополнительные усилия для применения фактических данных, представленных микротреморами (Ikeda et al., 2014; Fujita et al., 2015; Koyama et al. ., 2015). Это может быть связано с малым отношением сигнал/шум (SN), особенно в низкочастотном диапазоне. Кроме того, модель S не обязательно является подходящей моделью для высотных зданий с большим отношением высоты к ширине (пропорциям). Чтобы решить прежнюю проблему с шумом, Maeda et al. представили модель ARX (авторегрессивная с экзогенной) с ограничениями на параметры ARX.(2011), Кувабара и др. (2013), Минами и др. (2013) и Ikeda et al. (2015). С другой стороны, последняя проблема была решена путем расширения алгоритма SI до модели сдвига-изгиба (модель SB) (Fujita et al., 2013; Minami et al., 2013).

Для разработки гибридного метода MP и PP SI некоторые исследователи предложили надежный метод SI. Физические параметры восстанавливаются из предварительно определенных модальных параметров (Hjelmstad et al., 1995; Song et al., 2018) в этом гибридном методе, в котором связь между физическими и модальными параметрами должна быть прояснена вместе с необходимость детальных теоретических исследований по формулировке обратной задачи (Hjelmstad, 1996).

Метод SI с использованием фильтра Калмана или расширенного фильтра Калмана был разработан много лет назад как еще один эффективный подход (Hoshiya and Saito, 1984). Хотя его подход является общим и может учитывать проблемы шума, необходимо провести сложную математическую обработку, и простое использование кажется трудным. В последние годы очень быстро развивается байесовский подход к обновлению SI (Boller et al., 2009).

Недавно Nabeshima and Takewaki (2017) разработали новый метод PP SI в частотной области для трехмерных строительных конструкций с эксцентриситетом жесткости и жесткостью перекрытий в плоскости.Шинтани и др. (2017) разработали другой метод PP SI для трехмерных строительных конструкций с эксцентриситетом жесткости и жесткой плоскостной жесткостью перекрытий. Хотя статья Shintani et al. (2017) для моделей жесткого пола является предварительной версией настоящей статьи, расширение не является простым.

В большинстве строительных конструкций существуют перекрытия с достаточной плоскостной жесткостью, и допущение жесткости в плоскости допустимо. Однако в некоторых строительных конструкциях, например, с лестничным проемом или без элемента жесткости в плоскости (раскоса), допущение о жесткости в плоскости не выполняется.Предложен метод PP SI для трехмерных строительных конструкций с нежесткими перекрытиями в плоскости. Параметры жесткости и демпфирования каждой вертикальной несущей рамы в трехмерной конструкции здания определяются по измеренным горизонтальным ускорениям пола вместе с параметрами жесткости и демпфирования каждого этажа. Показано, что метод пакетной обработки методом наименьших квадратов для множества дискретных измеренных данных во временной области позволяет напрямую идентифицировать как параметры жесткости и демпфирования каждой вертикальной структурной рамы, так и параметры жесткости и демпфирования каждого этажа. Преимуществом предлагаемого метода SI является то, что идентификация всех параметров жесткости и демпфирования каждого вертикального каркаса конструкции и каждого этажа может выполняться одновременно без итерации поиска. Точность и надежность предлагаемого метода продемонстрированы численным моделированием для измеренных данных без шума и измеренных данных с шумом. Предложен метод устранения помех для повышения точности идентификации. Наконец, проводятся эксперименты с использованием встряхивающего стола для исследования точности предлагаемого метода SI.Подтверждено, что предложенный метод SI обладает надежной способностью определять параметры жесткости и демпфирования трехмерных строительных конструкций с нежесткими перекрытиями в плоскости.

Моделирование здания с гибкими перекрытиями в плоскости

Предполагается, что плоскостная жесткость перекрытий конечна. Относительная жесткость элемента пола, соединяющего две последовательные вертикальные рамы на одном уровне пола, выражается срезной пружиной, а относительное демпфирование элемента пола между двумя последовательными вертикальными рамами изображается стрелкой.

Мы рассматриваем N -этажную трехмерную модель здания, работающую на сдвиг, как показано на рисунке 1A, с гибкими горизонтальными этажами в плоскости (рис. 1B, C). Эта модель подвергается горизонтальному ускорению земли y¨ g , которое имеет угол наклона ϕ относительно направления x . Каждый этаж этой модели имеет 90 362 n 90 363 вертикальных плоскостных шпангоута, параллельных оси 90 362 x 90 363, и 90 362 м 90 363 вертикального плоскостного шпангоута, параллельных оси 90 362 y 90 363.Пусть xj ( j = 1, …, m ) и yl ( l = 1, …, n ) обозначают j -ю вертикальную ось, параллельную оси 36363 и l -й вертикальный кадр, параллельный оси х соответственно. Обозначим через kxi[yl],kyi[xj] и cxi[yl],cyi[xj] коэффициенты горизонтальной жесткости и демпфирования рам вертикальной плоскости yl и xj в i -м этаже. Если xj ( j = 1, …, m − 1) и yl ( l = 1, …, n − 1) используются для пролета (между двумя последовательными вертикальными шпангоутами), они указывают количества, относящиеся к пролету. Lx[xj](j=1,…m-1) и Ly[yl](l=1,…,n-1) обозначают длину пролета в направлении x и в направлении y соответственно. . Пусть Gki[xj,yl] и Gci[xj,yl] обозначают жесткость на сдвиг в плоскости и коэффициент демпфирования пола на единицу длины в [ xj, yl ] пролете i -го этажа. mi[xj,yl] обозначает массы пола, расположенные в точке пересечения x и y направляющих систем.

Рисунок 1 .Трехмерная модель здания на сдвиг, состоящая из вертикальных плоских каркасов и соединенных в плоскости гибкими перекрытиями, подверженными наклонному горизонтальному движению грунта. (A) Обзор, (B) План, (C) Деформация пола в плоскости.

Моделирование структурного поведения

степени свободы

Общее количество степеней свободы в настоящей модели равно ( m + n ) N . Пусть ui[yl](l=1,…,n) и vi[xj](j=1,…,m) обозначают горизонтальные перемещения i -го этажа в l -м вертикальном параллели к оси x и в j -м вертикальном кадре параллельно оси y соответственно. Когда u [ yl ] и v [ xj ] определяются как векторы смещения, которые содержат N элементов ui[yl] и vi[xj] = ,3 , N ), соответственно вектор полного смещения y может быть выражен как.

u={u[y1]T ⋯ u[yl]T ⋯ u[yn]T}T    (2) v={v[x1]T ⋯ v[xj]T ⋯ v[xm]T}T    (3)

Уравнения движения

Когда матрицы массы, демпфирования и жесткости выражаются через M, C, K , а векторы полной скорости и ускорения выражаются через , y¨, ( m + n ) N уравнения движения можно расположить следующим образом (см. Приложение 1):

My¨+Cy˙+Ky=-Mry¨g    (4)

где

r={cosϕ ⋯ cosϕ sinϕ ⋯ sinϕ}T    (5)

В уравнении (6) M x и M y являются диагональными матрицами, которые состоят из суммы масс в одной и той же системе координат в направлениях x 39,3 , 6y и соответственно. В уравнении (7) K W указывает матрицу жесткости вертикальных стеновых элементов. K W состоит из блочных матриц KWx[yl]( l = 1, ⋯ , n ) и KWy[xj] ( j ) = 1, ⋯ = 1, ⋯ по диагонали KWx[yl] и KWy[xj] — трехдиагональные матрицы N × N , которые выражаются в виде суммы следующих подматриц 2 × 2 в i -й и ( i +1)- й строки и столбца соответственно.

kWxi[yl]=kxi[yl]T  (i=1, ⋯ ,N)    (8) kWyi[xj]=kyi[xj]T  (i=1, ⋯ ,N)    (9)

В уравнении (7) K F указывает матрицу жесткости горизонтальных элементов пола. K F выражается как сумма следующих 4 × 4 подматриц элемента пола в j- th x -span и l- th y -spaces в строках и пролетах соответствующие степеням свободы ui[yl],ui[y(l+1)],vi[xj],vi[x(j+1)]:

kFi[xj,yl]=Gki[xj,yl]TF[xj,yl]    (11) TF[xj,yl]=[Lx[xj]Ly[yl]TTTLy[yl]Lx[xj]T]    (12)

Матрица демпфирования C может быть определена так же, как матрица жесткости K , путем замены символов k и K для жесткости на c и C для коэффициентов демпфирования в уравнениях (7) -(9), (11).

Определение коэффициента жесткости и демпфирования в вертикальной и горизонтальной раме (пол)

Представлена ​​новая формулировка системной идентификации шпангоутов с плоскостными нежесткими перекрытиями.

Предположим, что y¨ g ( t ) и {y¨(t)+ r g ( t )} измеряются одновременно. Например, может быть достаточно измерить абсолютные ускорения в направлениях x и y на всех этажах во всех вертикальных кадрах на рисунке 1A в дополнение к абсолютным ускорениям у основания в направлениях x и y .Затем скорости y˙(t) и перемещения y ( t ) можно интегрировать по y¨(t) численно.

Неизвестный вектор параметров Θ определяется

Θ=(kxTkyTGkTcxTcyTGcT)T    (13)

K x × N жесткость kyi[xl] в y -направлении соответственно. G k представляет собой вектор ( n − 1)( m − 1) N жесткости пола в плоскости Gki[xj,yl]. C C x пол в плоскости.

Третий член левой части уравнения движения (4) можно преобразовать в сумму произведений известных матриц F ( T ), и неизвестные параметры K K x , K y , г K . H H W ( T ( T ) и H F ( T ) могут быть оценены от измеренного смещения y ( т ).

Ky(t)=KWy(t)+KFy(t)=HW(t)(kxky)+HF(t)Gk           = [HW(t) HF(t)](kxkyGk)    (14)

Аналогичную форму можно получить для второго члена уравнения (4), заменив символ k на c для коэффициента демпфирования и заменив H на для скорости.Наконец, уравнение движения (4) можно преобразовать в следующие соотношения (см. Приложение 2).

где

Z(t)=-M{y¨(t)+ry¨g(t)}    (16) H(t)=[HW(t) HF(t) H˙W(t) H˙F(t)]     (17)

Уравнение (15) должно выполняться всегда. Однако количество неизвестных параметров больше, чем количество уравнений в уравнении (15). По этой причине здесь используется метод оценки методом наименьших квадратов, включающий пакетную обработку (Takewaki and Nakamura, 2010).Ошибки в уравнении (15) можно выразить как

e(t)=H(t)Θ-Z(t)    (18)

Сумма квадратов ошибок e ( t ) от t 1 до t 2 может быть выражена как

E=∑t=t1t2eT(t)·e(t)   =∑t=t1t2[ΘTHT(t)H(t)Θ-2ΘTHT(t)Z(t)+ZT(t)Z(t)]    (19 )

Дифференциал E в уравнении (19) для Θ дает

∂E∂Θ=2[∑t=t1t2HT(t)H(t)]Θ-2∑t=t1t2HT(t)Z(t)=0    (20)

Метод наименьших квадратов с пакетной обработкой (Takewaki and Nakamura, 2010) дает параметры Θ , для которых ошибка E минимизируется.

Θ=[∑t=t1t2HT(t)H(t)]-1[∑t=t1t2HT(t)Z(t)]    (21)

Уравнение (21) показывает, что все параметры жесткости и демпфирования могут быть определены без повторения.

Числовой пример

Пример модели только с внешней рамой

Для проверки достоверности и точности предлагаемого метода используется 5-этажная модель, показанная на рис. 2. Параметры модели показаны в таблице 1. В этом примере предполагается пропорциональное демпфирование, а матрица демпфирования C оценивается как K , где h (1) — коэффициент затухания самой низкой моды, а ω (1) — незатухающая основная собственная круговая частота модели. h (1) предполагается равным 0,02. В качестве входного движения грунта используются первые десять секунд Hachinohe NS, 1968, и вход осуществляется в направлении угла ϕ = π/4. Динамический отклик этой модели моделируется численно с использованием бета-метода Ньюмарка. Шаг времени для численного интегрирования составляет 0,02 с.

Рисунок 2 . Пятиэтажная модель однопролетная. (A) Обзор, (B) План.

Таблица 1 . Параметры модели.

На рис. 3А показано соответствие между заданными параметрами жесткости (i) вертикальной рамы, (ii) горизонтальной рамой (жесткость пола в плоскости) и определенными значениями в 5-этажной модели. С другой стороны, на рисунке 3B показано соответствие между заданными параметрами коэффициента демпфирования, (i) вертикальной рамой, (ii) горизонтальной рамой (демпфирование в плоскости пола) и определенными значениями в 5-этажной модели. Можно наблюдать довольно хорошую корреспонденцию.

Рисунок 3 .Параметры жесткости и коэффициента демпфирования 5-этажной модели. (A) Параметр жесткости, (B) Параметр демпфирования.

Пример модели с внутренней и внешней рамой

Примеры без шума

Рассмотрим еще одну двухэтажную каркасную модель с тремя пролетами в обоих горизонтальных направлениях, как показано на рис. 4. Параметры модели приведены в табл. 2. Рассмотрены три уровня параметров плоскостной жесткости перекрытий [табл. )]. Таблица 2(c) представляет собой базовый случай, Таблица 2(b) – случай достаточно гибких полов, а Таблица 2(d) – случай довольно жестких полов.Результаты основного случая будут представлены в этой статье. Следует отметить, что разница жесткости перекрытий не так сильно влияет на точность идентификации вертикальных шпангоутов и горизонтальных шпангоутов (полов).

Рисунок 4 . Двухэтажная каркасная модель из трех пролетов в обе стороны.

Таблица 2 . Параметры 2-х этажной модели из трех пролетов в обе стороны.

На рис. 5А показано соответствие между заданными параметрами жесткости (i) вертикальной рамы, (ii) горизонтальной рамой (жесткость пола в плоскости) и определенными значениями в двухэтажной модели.С другой стороны, на рисунке 5B представлено соответствие между заданными параметрами коэффициента демпфирования, (i) вертикальной рамой, (ii) горизонтальной рамой (демпфирование в плоскости пола) и определенными значениями в двухэтажной модели.

Рисунок 5 . Параметры жесткости и коэффициента демпфирования двухэтажной модели. (A) Параметр жесткости, (B) Параметр демпфирования.

Примеры с шумом

Чтобы исследовать влияние шума на точность идентификации, входные и ответные значения окрашены шумом.В качестве шума используется ограниченный по полосе белый шум, создаваемый в диапазоне частот 0,075–150 (рад/с). Чтобы гарантировать вероятностную независимость, к исходным входным данным и данным отклика (ускорение, скорость и перемещение) добавляются различные независимые шумы. Значения RMS (среднеквадратичные) используются для оценки и количественного определения уровня шума, а данные за первые 10 с от начала используются для идентификации.

На рис. 6 показано влияние жесткости этажа и коэффициента демпфирования на уровень шума в двухэтажной модели.Из рисунка 6 видно, что, хотя точность жесткости постепенно снижается по мере увеличения уровня шума, порядок снижения точности демпфирования выше. Этот факт хорошо соответствует общепризнанным знаниям в области SI (Takewaki and Nakamura, 2005; Boller et al., 2009; Takewaki et al., 2011). Кроме того, в то время как большая часть жесткости уменьшается по мере увеличения уровня шума, коэффициенты демпфирования становятся меньше или больше.

Рисунок 6 . Влияние уровня шума на точность идентификации. (A) Жесткость вертикальной рамы, (B) Коэффициент демпфирования вертикальной рамы, (C) Жесткость в плоскости пола, (D) Коэффициент демпфирования в плоскости пола.

Кроме того, можно подтвердить, что влияние шума в горизонтальных рамах больше как на жесткость, так и на коэффициент демпфирования по сравнению с вертикальными рамами. Это связано с тем, что на коэффициенты жесткости и демпфирования, которые являются неизвестными для вертикальной рамы в yl раме i , влияют два уравнения движения в yl раме i и ( и +1) истории. С другой стороны, сдвиговая жесткость и коэффициент демпфирования, которые неизвестны для пола в каркасе yl этажа i , зависят от четырех уравнений движения в yl, y ( l +1), xj и x ( j +1) кадр истории i . Накопление ошибок идентификации в перекрытиях в уравнении (15) увеличивается по сравнению с вертикальными кадрами, а точность идентификации по жесткости и демпфированию перекрытий снижается.

Процедура шумоподавления

Для устранения смещения шума введен метод. Данные измерений на этажах и основании разбиты на q интервалов. Каждый интервал данных измерений состоит из p данных. Постройте следующую p × q матрицу A .

A=BDWT=∑i=1RσibiwiT,    (22)

где

B=[b1b2 ⋯ bi ⋯ bp],   W=[w1w2 ⋯ wi ⋯ wq]    (23) bi=[bi1bi2 ⋯ bip]T,   wi=[wi1wi2 ⋯ wiq]T    (24) D=[De000], De=diag(σ1σ2 ⋯ σR)(R:порядок                                                                      единственное значение)    (25)

В уравнении (25) проводится разложение по сингулярным числам. Пусть s ( r ) обозначает отношение нормы Фробениуса. Определить эффективный порядок r сингулярного числа, удовлетворяющего предельному условию.

s(r)=∑i=1rσi2/∑i=1Rσi2 ≥ 0,98    (26)

Используя сингулярные значения и векторы сингулярных значений, установите следующую матрицу в качестве новых данных ответа после обработки шума.

Adenoise=∑i=1rσibiwiT    (27)

Далее будет исследована эффективность этой обработки шума.

В качестве входного волнового движения здесь используется El Centro NS, 1940 (первые 10 секунд).Определенные выше параметры p и q задаются как p = 200, q = 5. На рис. 7 показана точность идентификации при повышении уровня шума до и после шумоподавления. Исследуется точность только по жесткости. На рисунках 7A,B представлена ​​точность идентификации возрастающего уровня шума до и после шумоподавления для жесткости вертикальной рамы в направлении x , жесткости вертикальной рамы в направлении y , жесткости пола в плоскости (первый этаж) и пола в плоскости. жесткости (второй этаж) соответственно.Можно заметить, что предлагаемая процедура устранения шума повышает точность идентификации. Однако в горизонтальной раме степень улучшения низкая (жесткость пола в плоскости). Это может быть связано с небольшими различиями данных измерений между соседними вертикальными кадрами (они указывают на сдвиговые деформации перекрытий) и разницей в накоплении ошибок.

Рисунок 7 . Точность идентификации повышения уровня шума до и после шумоподавления. (A) До шумоподавления, (B) После шумоподавления.

Экспериментальная проверка

Описание тестов

Чтобы продемонстрировать обоснованность предлагаемого метода с помощью физического эксперимента, была использована двухэтажная модель, как показано на рисунке 8A. Полы состоят из стальных пластин и стальных блоков. Колонны построены из стальных стержней разного размера, чтобы ввести эксцентриситеты жесткости. С другой стороны, центр масс находится в центре этажей. Четыре акселерометра установлены на каждом этаже и два акселерометра установлены на цокольном этаже. Параметры модели приведены в табл. 3. Коэффициент демпфирования на низшей моде принят равным 0,002, исходя из предварительного эксперимента. В качестве исходного движения грунта использовалась амплитуда скорректированной El Centro NS, 1940 г. (рис. 8B), которая вводилась в направлении угла ϕ = π/6. Из-за точности воспроизведения входной волны на качающемся столе было введено слегка измененное движение грунта из оригинального El Centro NS 1940 года.Как показано на рисунке 8А, акселерометры установлены в четырех местах на каждом этаже. Данные измерений, используемые для идентификации, собираются во время стадии принудительной вибрации или стадии свободной вибрации. Продолжительность времени составляет 10 с, а приращение времени составляет 0,01 с.

Рисунок 8 . Экспериментальная модель кадра и ввод. (A) Модель двухэтажного каркаса, использованная в эксперименте, (B) Входная сейсмическая волна.

Таблица 3 . Параметры двухэтажной модели, используемые в эксперименте.

Эталонное статическое испытание

Эталонная жесткость оценивается по результатам испытания на статическую нагрузку (односторонняя монотонная), как показано на рисунках 9A,B. Из-за ограничения измерения испытание под нагрузкой проводится путем ограничения горизонтальной рамы акриловой пластиной для поперечной жесткости. На рисунках 9C–E показаны результаты испытаний на статическую нагрузку (монотонная в одном направлении) для жесткости рамы со стороны Y1, жесткости рамы со стороны Y2 и горизонтальной рамы (пола).

Рисунок 9 .Испытание статической нагрузкой и его результат. (A) Жесткость вертикальной рамы, (B) Жесткость горизонтальной рамы, (C) Жесткость боковой рамы Y1, (D) Жесткость боковой рамы Y2, (E) Жесткость горизонтальной рамы .

В качестве другого метода эталонная жесткость вертикальной рамы оценивается с использованием отношения собственных частот между передаточной функцией, полученной в результате эксперимента, и передаточной функцией из предполагаемой модели.

Испытание на вибростенде и определение жесткости вертикальной рамы и жесткости пола в плоскости

Левый рисунок на Рисунке 10А показывает сравнение жесткости вертикальных рам среди эталонно-динамического, эталонно-статического (Рисунок 9), идентифицированно-гибкого перекрытия (без шумоподавления) и идентифицированно-гибкого перекрытия (шумоподавления: после шумоподавления) ) (i): данные вынужденной вибрации, (ii): данные свободной вибрации.Эталонная динамика была получена из отношения собственных частот между передаточной функцией, полученной из эксперимента, и функцией из предполагаемой модели. Параметры p и q , определенные выше для шумоподавления, устанавливаются как p = 200, q = 5. Идентифицированные значения являются средними значениями 500 идентификаций. Эти 500 идентификаций были получены путем последовательного сдвига 5-секундных окон данных на 0,01 с. Правый на рисунке 10A показывает статистические графики (медиана, максимум, минимум, превышение на 25% и превышение на 75%, выброс) этих 500 идентифицированных значений без шумоподавления.Эта цифра была нарисована с помощью Matlab (блочная диаграмма), а максимальное и минимальное значения оцениваются без учета выбросов (красные метки). С другой стороны, на рисунке 10B показано сравнение жесткости горизонтальных рам (полов) без шумоподавления (i): данные вынужденной вибрации, (ii): данные свободной вибрации.

Рисунок 10 . Выявление жесткости. (A) Жесткость вертикальной рамы, (B) Жесткость пола в плоскости.

Можно заметить, что предложенный метод идентификации имеет надежную точность после применения процедуры устранения шума.Также можно обнаружить, что данные свободной вибрации дают более надежные и точные результаты по сравнению с результатами вынужденной вибрации, а идентификация вертикальных кадров более точна, чем полы (горизонтальные кадры), как видно из числовых примеров.

Выводы

Предложен метод PP SI (системная идентификация физических параметров) для трехмерных строительных конструкций с планарными нежесткими перекрытиями. В этом методе параметры жесткости и демпфирования каждой вертикальной несущей рамы, а также коэффициенты жесткости и демпфирования каждого этажа определяются по измеренным горизонтальным ускорениям пола.Были получены следующие выводы.

(1) Метод пакетной обработки методом наименьших квадратов с использованием множества дискретных измеренных данных был предложен для идентификации параметров жесткости и демпфирования каждой вертикальной структурной рамы и каждого этажа. В качестве новой модели для PP SI использовалась модель с гибкими полами в плоскости. Преимущество предлагаемого метода заключается в том, что все параметры жесткости и демпфирования каждой вертикальной рамы конструкции и каждого этажа могут быть определены одновременно без итерации поиска.

(2) Численное моделирование показало, что предложенный метод точен и надежен для бесшумных моделей. С другой стороны, точность идентификации постепенно снижается по мере увеличения уровня шума. При увеличении уровня шума точность идентификации по параметрам жесткости и демпфирования горизонтальных шпангоутов (пола) относительно низкая. Это связано с тем, что накопление ошибок идентификации в этажах увеличивается по сравнению с вертикальными кадрами. Однако определенный уровень точности можно поддерживать, ограничивая уровень шума.

(3) Для устранения смещения шума был введен метод. Было замечено, что точность идентификации может быть повышена с помощью предложенной процедуры устранения шума. Однако в горизонтальной раме степень улучшения низкая (жесткость пола в плоскости).

(4) Были проведены физические эксперименты для исследования надежности и точности предложенного PP SI. Было замечено, что предложенный метод идентификации имеет надежную точность для жесткости после применения процедуры устранения шума.Также было обнаружено, что данные свободной вибрации дают более надежные и точные результаты по сравнению с результатами принудительной вибрации. Идентификация вертикальных кадров более точна, чем этажи (горизонтальные кадры), как видно из числовых примеров.

При наличии внутренних вертикальных рамок в дополнение к внешним вертикальным рамам необходимо разместить соответствующие акселерометры на внутренних вертикальных рамах.

Доступность данных

Наборы данных, созданные для этого исследования, доступны по запросу соответствующему автору.

Вклад авторов

К.С. сформулировал задачу, провел вычисления, провел эксперимент и написал статью. С.Ю. сформулировал задачу, помог с вычислениями и написал статью. К.Ф. провел эксперимент и написал статью. IT руководил исследованием, формулировал проблему и писал статью.

Финансирование

Часть настоящей работы была поддержана грантом на научные исследования (KAKENHI) Японского общества содействия развитию науки (Nos.18H01584 и 18J20177). Эта поддержка была высоко оценена.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Сокращения

ARX, авторегрессионный с экзогенным; MP, модальный параметр; PP, физический параметр; Модель SB, модель на сдвиг-изгиб; модель S, модель сдвига; SN, сигнал/шум; СИ, системная идентификация; 3D, трехмерный.

Ссылки

Агбабиан, М.С., Масри, С.Ф., Миллер, Р.К., и Коги, Т.К. (1991). Системный идентификационный подход к обнаружению структурных изменений. Дж. Инж. мех. ASCE 117, 370–390. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9399(1991)117:2(370)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Боллер К., Чанг Ф.-К. и Фуджино Ю. (ред.). (2009). Энциклопедия структурного контроля и мониторинга состояния здоровья . Том. 1–5, Чичестер, Великобритания: Wiley.

Академия Google

Браунджон, JMW (2003). Исследования вибрации окружающей среды для системной идентификации высотного здания. Землякв. англ. Структура Дин. 32, 71–95. doi: 10.1002/eqe.215

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Doebling, S. W., Farrar, C.R., Prime, M.B., и Shevitz, D.W. (1996). Выявление повреждений и контроль исправности конструктивных и механических систем по изменению их вибрационных характеристик, обзор литературы .Отчет Лос-Аламосской национальной лаборатории, LA-13070-MS.

Академия Google

Фудзита, К., Икеда, А., Широно, М., и Такэваки, И. (2013). Системная идентификация высотных зданий с использованием модели сдвигового изгиба и модели ARX: экспериментальное исследование. Труды ICEAS13 в ASEM13 , 8–12 сентября (Чеджу), 28:03–28:15.

Академия Google

Фудзита, К., Икеда, А., и Такеваки, И. (2015). Применение метода идентификации зданий с поэтажным сдвигом к фактической вибрации окружающей среды. Перед. Построенная среда. 1:2. doi: 10.3389/fbuil.2015.00002

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фудзита, К., и Такеваки, И. (2018). Идентификация жесткости высотных зданий на основе подхода обновления статистической модели. Перед. Построенная среда. 4:9. doi: 10.3389/fbuil.2018.00009

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Харт, Г.К., и Яо, Дж.Т.П. (1977). Системная идентификация в структурной динамике. Дж.англ. мех. Отд. ASCE 103, 1089–1104.

Академия Google

Хьельмстад, К. Д. (1996). Об уникальности оценки модальных параметров. Дж. Саунд Виб. 192, 581–598. doi: 10.1006/jsvi.1996.0205

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хьельмстад, К. Д., Банан, М. Р., и Банан, Массачусетс. Р. (1995). О построении конечно-элементных моделей конструкций по модальному отклику. Землякв. англ. Структура Дин. 24, 53–67. doi: 10.1002/eqe.42105

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хосия, М.и Сайто, Э. (1984). Структурная идентификация расширенным фильтром Калмана. Дж. Инж. мех. ASCE 110, 1757–1770 гг. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9399(1984)110:12(1757)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Икеда, А. , Фудзита, К., и Такеваки, И. (2014). Поэтапная идентификация системы фактического здания сдвига с использованием данных о вибрации окружающей среды и модели ARX. Землякв. Структура 7, 1093–1118. doi: 10.12989/eas.2014.7.6.1093

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Икеда, А., Фудзита, К., и Такеваки, И. (2015). Надежность методики системной идентификации в сверхвысотном здании. Перед. Построенная среда. 1:11. doi: 10.3389/fbuil.2015.00011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Джонсон, Э., и Войткевич, С. (2014). Эффективный анализ чувствительности конструкций с локальными модификациями. II: передаточные функции и спектральные плотности. Дж. Инж. мех. ASCE 140. doi: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000769

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кояма, Р., Фудзита, К., и Такеваки, И. (2015). Влияние ветрового возмущения на интеллектуальную идентификацию жесткости конструкции здания с использованием ограниченного наблюдения микротремора, Struct . англ. мех. 56, 293–315. doi: 10.12989/sem.2015.56.2.293

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кувабара М., Ёситоми С. и Такеваки И. (2013). Новый подход к системной идентификации и обнаружению повреждений высотных зданий. Структура. Монитор здоровья. 20, 703–727.doi: 10.1002/stc.1486

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Маэда, Т., Ёситоми, С., и Такеваки, И. (2011). Идентификация демпфирования жесткости зданий с использованием ограниченных записей землетрясений и модели ARX. Дж. Структура. Констр. англ. 666, 1415–1423. doi: 10.3130/aijs.76.1415

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Минами, Ю., Ёситоми, С., и Такеваки, И. (2013). Системная идентификация сверхвысоких зданий с использованием ограниченных данных о вибрации во время землетрясения 2011 года в Тохоку (Япония). Структура. Монитор здоровья. 20, 1317–1338. doi: 10.1002/stc.1537

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Набесима, К. , и Такеваки, И. (2017). Идентификация системы физических параметров в частотной области строительных конструкций с эксцентриситетом жесткости. Перед. Построенная среда. 3:71. doi: 10.3389/fbuil.2017.00071

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нагараджаия, С., и Басу, Б. (2009). Выводит только модальную идентификацию и обнаружение структурных повреждений с использованием частотно-временных и вейвлет-методов. Землякв. англ. англ. Виб. 8, 583–605. doi: 10.1007/s11803-009-9120-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Накамура М. и Ясуи Ю. (1999). Оценка повреждения стальной конструкции, подвергшейся сильному землетрясению, на основе измерений вибрации окружающей среды. Дж. Структура. Констр. Eng . 517, 61–68. doi: 10.3130/aijs.64.61_1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Омрани Р., Хадсон Р. Э. и Тачироглу Э. (2012). Поэтажная оценка параметров жесткости зданий с поперечно-крутильной связью с использованием данных о вынужденной или внешней вибрации: I. Оформление и проверка. Землякв. англ. Структура Дин. 41, 1609–1634. doi: 10.1002/eqe.1192

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шинозука М. и Ганем Р. (1995). Структурно-системная идентификация II: Экспериментальная проверка. Дж. Инж. мех. ASCE 121, 265–273. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9399(1995)121:2(265)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шинтани, К., Ёситоми, С., и Такеваки, И. (2017). Метод прямой идентификации линейной системы для многоэтажной трехмерной строительной конструкции с общим эксцентриситетом. Перед. Построенная среда. 3:17. doi: 10.3389/fbuil.2017.00017

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сиванди-Пур, А., Герами, М., и Хейроддин, А. (2015). Определение коэффициентов модального демпфирования для восстановленных стальных конструкций с неклассическим демпфированием. Иранский J. Sci. Технол. Транс. Гражданский инж. 39:81–92. doi: 10. 22099/IJSTC.2015.2754

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сиванди-Пур А., Герами М. и Хейроддин А.(2016). Равномерный коэффициент демпфирования для гибридных сталебетонных конструкций с неклассическим демпфированием. Междунар. Дж. Гражданский инж. 14, 1–11. doi: 10.1007/s40999-016-0003-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сиванди-Пур, А., Герами, М., и Ходаярнежад, Д. (2014). Эквивалентные модальные коэффициенты демпфирования для гибридных сталебетонных зданий с неклассическим демпфированием и переходным этажом. Структура. англ. мех. 50, 383–401. doi: 10.12989/sem.2014.50.3.383

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Песня, М., Yousefinanmoghadam, S., Mohammadi, M.E., Moaveni, B., Stravridis, A., and Wood, R.L. (2018). Применение корректировки конечно-элементной модели для оценки повреждений двухэтажного железобетонного здания и сравнение с лидаром. Структура. Мониторинг здоровья. 17, 1129–1150. дои: 10.1177/1475921717737970

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Такеваки, И., и Накамура, М. (2000). Одновременная идентификация демпфирования жесткости с использованием ограниченных записей землетрясений. Землякв. англ. Структура Дин. 29, 1219–1238. doi: 10.1002/1096-9845(200008)29:8<1219::AID-EQE968>3.0.CO;2-X

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Такеваки, И., и Накамура, М. (2005). Одновременная идентификация демпфирования жесткости при ограниченном наблюдении. Дж. Инж. мех. ASCE 131, 1027–1035. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9399(2005)131:10(1027)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Такеваки, И., и Накамура, М. (2010).Изменение во времени модальных свойств изолированного от фундамента здания во время землетрясения. J. Zhejiang Univ. науч. А 11, 1–8. doi: 10.1631/jzus.A02

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Такеваки И. , Накамура М. и Ёситоми С. (2011). Идентификация системы для мониторинга состояния конструкции . Саутгемптон, Великобритания: WIT Press.

Академия Google

Удвадиа, Ф.Е., Шарма, Д.К., и Шах, П.К. (1978). Уникальность распределения демпфирования и жесткости при идентификации грунтовых и структурных систем. J. Appl. мех. ASME 45, 181–187. дои: 10.1115/1.3424224

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Войткевич, С., и Джонсон, Э. (2014). Эффективный анализ чувствительности конструкций с локальными модификациями. I: ответы во временной области. Дж. Инж. мех. ASCE 140. doi: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000768

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжан Д. и Джонсон Э. (2013a). Идентификация подконструкции для конструкций сдвига I: метод идентификации подконструкции. Структура. Монитор здоровья. 20, 804–820. doi: 10.1002/stc.1497

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжан Д. и Джонсон Э. (2013b). Идентификация подструктуры для структур сдвига с нестационарными структурными реакциями. Дж. Инж. мех. ASCE 139, 1769–1779. doi: 10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000626

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Символы

Приложение 1

Динамическое равновесие для уравнения движения

Возвращающие поперечные силы QWkxi[yl], QWkyi[xj] и демпфирующие поперечные силы QWcxi[yl], QWcyi[xj] в шпангоутах yl и xj вертикальной плоскости в i -м этажах могут быть выражены по

QWkxi[yl]=kxi[yl](ui[yl]-ui-1[yl]),QWkyi[xj]=kyi[xj](vi[xj]-vi-1[xj])    (A1, A2) QWcxi[ил]=cxi[ил](u˙i[ил]-u˙i-1[ил]),QWcyi[xj]=cyi[xj](v˙i[xj]-v˙i-1[ xj])    (A3, A4)

Пусть γxi[xj,yl],γyi[xj,yl] обозначает сдвиговую деформацию пола, связанную с относительной деформацией в направлениях x и y , соответственно, как показано на рисунке 1C.

γxi[xj,yl]=1Ly[yl](ui[y(l+1)]-ui[yl]),γyi[xj,yl]=1Lx[xj](vi[x(j+1)]- vi[xj])    (A5, A6)

Силы сдвига в плоскости QFkxi[xj,yl], QFkyi[xj,yl], обусловленные жесткостью, могут быть выражены как

QFkxi[xj,yl]=Gki[xj,yl]Lx[xj](γxi[xj,yl]+γyi[xj,yl])                         = Gki[xj,yl]{Lx[xj]Ly[yl](ui [y(l+1)]-ui[yl])+(vi[x(j+1)]-vi[xj])}    (A7) QFkyi[xj,yl]=Gki[xj,yl]Ly[yl](γxi[xj,yl]+γyi[xj,yl])                         = Gki[xj,yl]{(ui[y(l+1)] -ui[yl])+Ly[yl]Lx[xj](vi[x(j+1)]-vi[xj])}    (A8)

Аналогично, соотношение силы сдвига в плоскости QFcxi[xj,yl], QFcyi[xj,yl] и скорости может быть выражено как

QFcxi[xj,yl]=Gci[xj,yl]{Lx[xj]Ly[yl](u˙i[y(l+1)]-u˙i[yl])+(v˙i[x( j+1)]-v˙i[xj])}    (A9) QFcyi[xj,yl]=Gci[xj,yl]{(u˙i[y(l+1)]-u˙i[yl])+Ly[yl]Lx[xj](v˙i[x( j+1)]-v˙i[xj])}    (A10)

На рисунке А1 показана схема динамического равновесия на пересечении вертикальной и горизонтальной рамок. Уравнение движения в направлении х для этажа и в вертикальной системе координат yl и в направлении y для этажа и в вертикальной системе координат xj может быть выражено по

mxi[yl]u¨i[yl]+∑j=1m−1{(QFkxi[xj,y(l−1)]−QFkxi[xj,yl])+(QFcxi[xj,y(l−1) ]−QFcxi[xj,yl])}                      +(QWkxi[yl]−QWkx(i+1)[yl])+(QWcxi[yl]−QWcx(i+1)[yl])                                  = −mxi[yl] y¨gcosϕ    (A11) myi[xj]v¨i[xj]+∑l=1n−1{(QFkyi[x(j−1),yl]−QFkyi[xj,yl])+(QFcyi[x(j−1),yl ]−QFcyi[xj,yl])}                       +(QWkyi[xj]−QWky(i+1)[xj])+(QWcyi[xj]−QWcy(i+1)[xj])                         = −myi[xj] y¨gsinϕ,    (A12)

где mxi[yl] и myi[xj] определяются как суммы масс соответствующих шпангоутов в и -м этажах.

mxi[yl]=∑j=1mmi[xj,yl],myi[xj]=∑l=1nmi[xj,yl]    (A13, A14)

Рисунок A1 . Принципиальная схема динамического равновесия на пересечении вертикальной рамы и горизонтальной рамы (пола).

Приложение 2

Матрица преобразования для идентификации системы физических параметров

H H 9 W ( T ) Определены в уравнениях (14) и (17), является известным {( N + м ) N } × {( n + м ) N } Матрица коэффициентов, относящаяся к вертикальной жесткости рамы. H W ( t ) состоит из N × N матриц HWx[yl](t) ( l = 1, …, n 90 ) ( j = 1, …, m ) по диагонали. hWxi[yl](t) и hWyi[xj](t) — подвекторы в ( i -1 , i )-й строке и i -м столбце HWx[yl](t) и HWy[xj](t). hWxi[yl](t) и hWyi[xj](t) связаны с kxi[yl], kyi[xl] и могут быть выражены как

hWxi[yl](t)=T(ui-1[yl](t)ui[yl](t)),hWyi[xj](t)=T(vi-1[xj](t)vi[xj ](t))    (A15, A16)

H F ( t ), определенное в уравнениях (14) и (17), является известной ( m − 1) N } Матрица коэффициентов, относящаяся к жесткости пола в плоскости. H F ( t ) состоит из подвекторов hFi[xj,yl](t), существующих в четырех строках N ( l − 1)+ i 6 N 3 + 2 , 90 I , N , м + м + J — 1) + I , N ( M + J ) + I в {( N — 1) ( m − 1)( j − 1) + ( m − 1)( l − 1)+ j }-й столбец. hFi[xj,yl](t) связан с Gki[xj,yl] и может быть выражен как

hFi[xj,yl](t)=TF[xj,yl](ui[yl](t)ui[y(l+1)](t)vi[xj](t)vi[x(j+1 )](t))    (A17)

Сколько времени нужно, чтобы построить дом

Расчет времени на строительство нового дома

Время, необходимое для возведения нового дома, будет определяться рядом факторов, и, не проанализировав все детали, невозможно точно рассчитать количество человеко-часов.В среднем бригада из трех опытных плотников и двух помощников может выполнить каркас нового простого двухэтажного дома площадью 1900 футов 2 – 2100 футов 2 за 7–8 дней. Бригаде такого же размера потребуется больше времени, чтобы сконструировать дом большего размера, спроектированный по индивидуальному заказу, и весь процесс возведения каркаса от установки подоконной плиты до прохождения проверки каркаса дома высотой 2 3900 футов может занять около одного месяца. Есть несколько важных аспектов, которые следует учитывать при выяснении того, сколько времени потребуется, чтобы построить дом.

Организация строительного процесса

Грамотно организованный проект каркаса дома является ключевым фактором выполнения работ в кратчайшие сроки с наилучшим качеством результата. Речь идет не только о профессионализме нанятой бригады, но и об успешном управлении работой. Строитель или генеральный подрядчик планирует все наперед, и каждый этап строительства дома не будет откладываться из-за нехватки материалов, недопонимания с субподрядчиками или просто бардака на стройплощадке. Домовладельцы, которые имеют дело непосредственно с бригадой каркасных домов, должны быть готовы взять на себя все управленческие обязанности.Базовый каркас крошечного дома может просто превратиться в длительный проект с плохой организацией.

Размер дома

Срок службы каркасной части во многом зависит от габаритов дома. Та же бригада потратит значительно меньше времени на строительство дома площадью 1700 квадратных футов с 3 спальнями и 2 ванными комнатами по сравнению с возведением дома площадью 2 площадью 3600 футов с 5 спальнями и 4 ванными комнатами.

Трудовой коэффициент

Для возведения жилых домов многие бригады имеют 5-6 человек. Обычно три опытных плотника умеют читать архитектурные чертежи для создания каркаса и знакомы с местными нормами.Пара или три помощника обычно перемещают и обрезают по размеру балки, фанеру, стойки для стен, стропила и выполняют любые другие вспомогательные задачи, связанные с физической работой и использованием электроинструментов. Но фактический размер съемочной группы очень легко адаптируется к параметрам конкретной ситуации. В целом верно то, что с привлечением большего количества рабочей силы проект будет завершен быстрее, но практически слишком много людей на строительной площадке просто убьют время, и некоторые работники могут ждать, пока другие выполнят свою часть работы. На 900 квадратных футах площади может быть не только неудобно, но и трудно держать одновременно 10 или более плотников.Но если это большой дом и размер одного этажа превышает 1800 футов 2 , то бригаду можно легко увеличить до 8-12 человек, чтобы быстрее передвигаться с работой.

Сложность работы

Индивидуальная настройка может значительно увеличить количество человеко-часов для создания кадра. Индивидуально спроектированный дом с многоуровневыми потолками, арками или стильными слуховыми окнами потребует больше времени по сравнению с домом той же площади в квадратных метрах с плоскими потолками высотой 8 футов, квадратными проемами для дверей, окон и простой крышей с низким уклоном.

Фактор материалов

Большинство жилых домов имеют деревянный каркас со стеновыми стойками 2×4 или 2×6, и хотя работать с более широкими и тяжелыми стойками 2×6 немного сложнее, это незначительно повлияет на общее время возведения каркаса. С другой стороны, тип крыши может играть большую роль в определении времени. Стропильные фермы верхнего этажа, установленные с помощью крана, обычно легче и быстрее монтируются по сравнению с вырезанием из пиломатериалов и установкой конька и стропил вручную.

Металлический каркас не типичен для жилищного строительства, и многие плотники не имеют или имеют очень небольшой опыт работы с металлическими стойками, балками и стропилами. Но если вы планируете построить дом со стальным каркасом, это, как правило, займет больше времени по сравнению с использованием габаритных пиломатериалов.

6 домокомплектов с А-образным каркасом, которые можно купить менее чем за 60 000 долларов США

(Изображение предоставлено Avrame) побег. Возможно, где-нибудь в маленьком и тихом месте, чтобы пообщаться с природой и уйти от требований наших дней, проведенных в помещении.

Как оказалось, вам не нужно покупать деревенскую бревенчатую хижину или дом для ремонта, чтобы вести этот новый образ жизни.Комплект дома с А-образным каркасом может быть идеальным решением. Эти уютные сборные конструкции хорошо оборудованы, эстетичны и могут быть построены практически в любом месте, поэтому они идеально подходят для тех, кто хочет уйти от сети — будь то короткий отпуск или навсегда.

Еще одним привлекательным аспектом сборных домов с А-образным каркасом является то, что они, как правило, энергоэффективны, имеют интеллектуальные элементы дизайна, которые максимально используют естественный свет, тепло и холод, чтобы обеспечить комфорт их обитателям при минимальном потреблении энергии.

Еще лучше? Они не безумно дорогие. Мы нашли шесть комплектов каркасных домов на продажу менее чем за 60 000 долларов. Некоторые из них из Европы и Канады, а это означает, что их доставка в США может стоить дороже, поэтому просмотрите варианты ниже, чтобы найти идеальный вариант.

Стоимость: 21 000 долларов США
Размер: 115 квадратных футов

Самодельные А-образные каркасы от американской компании Den выпускаются в трех цветах и ​​рассчитаны на двоих. У них красивые окна от пола до потолка, так что вы можете быть наедине с природой.Вы можете настроить свою сеть как в сети, так и вне сети.

Цена: Начиная с $24 800
Размер: 435 квадратных футов

Небольшой, но удобный Avrame Duo 75 идеально подходит для летнего отпуска и краткосрочного пребывания. Созданная эстонской компанией одноэтажная конструкция из бруса по прочности может быть собрана за три-шесть дней. Дополнительные опции включают слуховые окна, лестницу, террасу и многое другое.

Стоимость: Начиная с $52 750
Площадь: 1300 квадратных футов

Avrame’s Trio 120 подходит для семей с шестью детьми и круглогодичного проживания, по данным компании.Двухэтажное здание имеет четыре спальни и две ванные комнаты. Он также имеет достаточно окон и дверей, которые пропускают естественный свет.

Стоимость: 15 990 долларов плюс дополнительные 1030 долларов за деревянную платформу для кровати со встроенными в нее розетками, если хотите
Площадь: 15,2 квадратных метра (164 квадратных фута)

среди нас. Созданная для слияния с природой, вилла Massive словенской компании Lushna лишена излишеств. Это простая спальня с большой стеклянной стеной, которая пропускает наружу.Крыша из гонта, сделанная из необработанной древесины лиственницы, рассчитана на все четыре сезона.

Стоимость: 36 400 долларов. Вы можете добавить кухню, ванную комнату и гостиную за дополнительные 9 430 долларов. Вы также можете дополнить эти помещения аксессуарами, а также добавить балкон за дополнительную плату.
Площадь: 19 квадратных метров (205 квадратных футов)

Те, кто ищет немного больше места, захотят выбрать Lushna’s Suite Lux, включающую спальню с кроватью размера «king-size», ванную комнату и кухню.(Только взгляните на эту переднюю террасу из деревянных досок с деревенским ограждением из веревок!) Откройте стеклянную дверь, чтобы размыть границы между внутренним и внешним пространством.

Стоимость: 40 900 канадских долларов (32 708 долларов США)
Площадь: 107 квадратных футов

Компания Backcountry Hut, расположенная в Британской Колумбии, была создана в 2015 году заядлыми любителями активного отдыха, ценящими простоту. Компания предлагает три модульные кабины. Система 00, новейшая и наименее дорогая, представляет собой однокомнатную А-образную раму, которую может собрать менее чем за неделю небольшая группа людей.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.