Belastningar och deras effekter på byggnaden och strukturen;

Under drift upplever byggnaden effekten av olika laster. Dessa krafter motsätts av själva materialets material, inre spänningar uppstår i den. Byggmaterialets och strukturs beteende som påverkas av yttre krafter och belastningar studeras av byggnadsmekanik.

Några av dessa styrkor agerar kontinuerligt på byggnaden och kallas konstant laster, andra - endast under vissa tidsperioder och kallas tillfälliga laster. Den konstanta belastningen avser byggets egen vikt, vilken huvudsakligen består av massorna av konstruktionselement som utgör sin bärram. Egen massa fungerar kontinuerligt i tid och från topp till botten. Stressen i stödmaterialets material i nedre delen av byggnaden kommer alltid att vara större än överst. I slutänden överförs alla effekterna av sin egen massa till fundamentet och genom det till grunden jord. Egenvikt har alltid varit inte bara konstant, men också den viktigaste huvudbelastningen på byggnaden.

Testning av laboratoriet "ICC-Testing" -tester och beräknar vindbelastningen på konstruktionskonstruktionerna. I ett test med beräkningen av laddningens vindmätning utförs provtagarnas provtagare av laddaren av utrustningen av utrustningen, lokaliseraren, lokaliseraren och ma- Beräkning av vindrutens belastningar kommer att krävas för följande typer av konstruktionskonstruktioner:

· Beräkningen av vindbelastningen på byggnaden

· Beräkningen av strukturen på vindbelastningen

· Testning och beräkning av vindrutens belastningar, antenner eller rör;

· Beräkning av lindningar för vindbelastning

· Kompatibilitet med vindrutebelastning av reflekterande konstruktioner

· Dissipation av vindkraft i frontsystemen.

Tselyu raccheta vetrovoy nagruzki nA zdaniya och cooruzheniya yavlyaetcya vyyavlenie naibolee clabyh MECT konctruktsii och nahozhdenie cpocobov ucileniya coprotivleniya vetrovoy nagruzke för predotvrascheniya obrusheniya eller povrezhdeniya elementov ctroitelnyh konctruktsy pod vozdeyctviem cilnoy vetrovoy nagruzki. Förskjutningen av vindbelastningen på byggnaderna och anläggningarna bör uppfylla kraven i GOST, SNiP, TCH eller TU. Certifiering av kapslingar och signalkonstruktioner, reklampaneler, fasadsystem etc. Krav för provning av provningen av produkten och provet med beräkningen av vindbelastningen och resultaten av testet av vindstötprovet.

Snöbelastningen gäller även för tillfälliga laster. På gränsen mellan de högre och nedre delarna av byggnaden uppstår en så kallad "snöväska", där vinden samlar snödrift. Vid varierande temperaturer, när alternativt upptining och återfrysning av snö uppstår, medan häftiga partiklar från luften (damm, sot) här faller blir snö, mer exakt, isarrayer särskilt tunga och farliga. Snöskyddet på grund av vinden faller ojämnt med både plana och stigande tak, vilket ger en asymmetrisk belastning som orsakar ytterligare påkänningar i strukturerna.

Tillfällig är nyttolasten (belastning från personer som kommer att vara i byggnaden, processutrustning, lagrade material etc.).

Uppstå i byggandet av stress och från exponering för solvärme och frost. Denna effekt kallas temperatur och klimat.

Förutom permanent och tillfällig finns det fortfarande specialeffekter på byggnader. Dessa inkluderar: seismiska laster från jordbävningen, explosiva effekter, laster som uppstår vid olyckor eller störningar av processutrustning. effekterna av ojämna deformationer av basen vid blötläggning av underliggande jordar vid upptining av permafrostjord i områden med mina arbeten och karstfenomen.

Laster och påverkan på byggnaden och dess strukturella element.

Under byggnaden och driften av byggnaden upplever effekten av olika laster. Yttre påverkan kan delas in i två typer: kraft- och icke-kraft- eller miljöpåverkan.

Krafterna inkluderar olika typer av laster:

konstant - från sin egen vikt (massa) av byggnadselementen, jordens tryck på dess underjordiska element;

temporär (långsiktig) - baserad på vikten av stationär utrustning, långsiktigt lagrade varor, egen vikt av byggnadens permanenta delar (till exempel partitioner);

kortsiktigt - från vikt (massa) av mobil utrustning (till exempel kranar i industribyggnader), människor, möbler, snö, från vindens verkan;

special - från seismiska effekter, effekter som följd av utrustningsolyckor etc.

För icke-styrka ingår:

temperatureffekter som orsakar förändringar i de linjära dimensionerna av material och strukturer, vilket i sin tur leder till förekomsten av effekteffekter, samt påverkar rummets termiska regim;

effekter av atmosfärisk och markfuktighet samt ångliknande fukt i atmosfären och luften i lokalerna, vilket medför förändringar i egenskaperna hos material från vilka byggnadsstrukturen görs;

Luftrörelsen orsakar inte bara belastningen (med vinden) utan även dess penetrering i strukturen och lokalerna, förändrar deras fuktighet och termiska förhållanden.

exponering för solens strålningsenergi (solstrålning) som orsakar förändringar i de fysikalisk-tekniska egenskaperna hos materialets ytskikt, strukturer, förändringar i lokalernas ljus och värmeförhållanden till följd av lokal uppvärmning.

exponering för aggressiva kemiska föroreningar i luften, som i närvaro av fukt kan leda till förstöring av byggnadsmaterialets material (korrosionsfenomen);

biologiska effekter som orsakas av mikroorganismer eller insekter, vilket leder till förstörelse av strukturer gjorda av organiska byggmaterial.

effekten av ljudenergi (brus) och vibrationer från källor inom eller utanför byggnaden.

På belastningsstället delas lasterna in i koncentrerad (till exempel utrustningens vikt) och jämnt fördelad (dödvikt, snö).

Genom åtgärdens art kan belastningen vara statisk, dvs. konstant i storlek och dynamisk (chock).

I riktning - horisontellt (vindtryck) och vertikal (dödvikt).

sålunda Byggnaden är föremål för de mest varierade belastningarna när det gäller storlek, riktning, åtgärdens karaktär och platsen för tillämpningen

Fig. 2,3. Belastning och påverkan på byggnaden.

Det kan vara en kombination av laster där de alla handlar i samma riktning, förstärker varandra. Det är på sådana negativa kombinationer av belastningar som byggnadsstrukturerna beräknas. Regelvärdena för alla ansträngningar som verkar på en byggnad ges i DBN eller SNiP.

Man bör komma ihåg att effekterna på strukturer börjar från tillverkningstillfället, fortsätt under transport, under byggandet av byggnaden och dess drift.

4. Grundkrav för byggnader och deras delar.

Byggnader utgör den materiella rumsliga miljön för att människor ska kunna genomföra olika sociala processer av liv, arbete och fritid. Därför måste de uppfylla ett antal krav, de viktigaste är:

- funktionell (eller teknisk) lämplighet, d.v.s. byggnaden ska vara lämplig för arbetskraft, rekreation eller annan process för vilken den är avsedd

- teknisk genomförbarhet, dvs. Byggnaderna måste vara starka, stabila, hållbara, på ett tillförlitligt sätt skydda personer och utrustning mot skadliga atmosfäriska influenser, uppfylla brandbekämpningskrav.

- arkitektoniskt och konstnärligt uttryck, d.v.s. Det ska vara attraktivt i utseende, positivt påverka människans psykologiska tillstånd och medvetenhet.

- ekonomisk genomförbarhet, med minimikostnad för byggnad och drift av byggnaden för att uppnå det maximala användningsområdet.

- miljö.

Huvudbyggnaden eller lokalerna är dess funktionella syfte.

Genomförandet av en funktion följs alltid av genomförandet av någon annan funktion som har en extra karaktär. Till exempel representerar träningssessioner i klassrummets huvudsyfte, medan människors rörelse samtidigt som de fyller publiken och efter klassens slut är hjälpen. Därför är det möjligt att skilja mellan huvud- och hjälpfunktionerna. Huvudfunktionen för ett visst rum i ett annat rum kan vara tillhörande och vice versa.

Rummet är det huvudsakliga strukturella elementet eller en del av en byggnad. Överensstämmelse med lokalerna för en eller annan funktion uppnås endast när det skapar optimala förhållanden för en person, d.v.s. miljön som svarar på den funktion som den utför i rummet.

Kvaliteten på miljön beror på ett antal faktorer. Dessa inkluderar:

utrymme som krävs för mänskliga aktiviteter, utrustningens placering och rörlighet för människor

Luftmiljöns tillstånd (mikroklimat) är tillförsel av andningsluft med optimala parametrar för temperatur, fuktighet och rörelsehastighet. Luftmiljöns tillstånd kännetecknas också av graden av luftrenhet, d.v.s. mängden föroreningar som är skadliga för människor (gaser, damm);

ljudläge - ljudförhållanden i rummet (tal, musik, signaler) som motsvarar dess funktionella syfte och skydd mot störande ljud (brus) som uppstår både i själva rummet och genomträngande från utsidan och har en skadlig effekt på människokroppen och psyken;

ljusläge - arbetsförhållanden för synskanalerna som motsvarar rummets funktionella syfte, bestämd av rummets belysningsgrad;

synlighet och visuell uppfattning - förutsättningarna för arbetet hos personer som är associerade med behovet av att se platta eller tredimensionella föremål i rummet.

Byggnadens tekniska genomförbarhet bestäms av beslutet av dess strukturer, som måste överensstämma med lagen om mekanik, fysik, kemi.

I enlighet med miljöpåverkan presenteras ett komplex av tekniska krav för byggnaden och dess strukturer.

Hållbarhet - En byggnad som helhet och dess individuella strukturer för att uppleva yttre belastningar och effekter utan förstörelse och betydande kvarvarande deformationer.

Stabilitet - En byggnads förmåga att upprätthålla statisk och dynamisk jämvikt med byggnadens yttre påverkan beroende på lämplig placering av konstruktioner i enlighet med storleken och riktningen av belastningarna och styrkan hos deras gränssnitt.

Hållbarhet, vilket betyder byggnadens styrka, stabilitet och säkerhet och dess element över tiden. Det beror på:

krypa material, d.v.s. från processen med små kontinuerliga deformationer som förekommer i material under tillstånd av långvarig exponering för belastningar.

frostbeständighet av material, d.v.s. mot det våta materialets förmåga att motstå upprepad alternativ frysning och upptining;

fuktresistenta material, d.v.s. deras förmåga att motstå de skadliga effekterna av fukt (mjukning, svullnad, vridning, delaminering, sprickbildning, etc.);

korrosionsbeständighet, d.v.s. om ett materials förmåga att motstå förstöring orsakad av kemiska och elektriska processer;

biostabilitet, d.v.s. från organiska byggmaterials förmåga att motstå insekter och mikroorganismer.

Hållbarhet bestäms av byggnadernas maximala livslängd. Praktiska metoder för beräkning av byggnadernas hållbarhet har ännu inte skapats. Därför är konstruktionsnormer och regler i regel byggd upp i tre grader:

1: a graden - livslängd mer än 100 år;

2: a graden - livslängd från 50 till 100 år;

3: e graden - livslängd från 20 till 50 år.

Vad är ansvarsklasser eller objektkomplexitetskategori?
Enligt DBN V.1.2-14-2009 "Allmänna principer för att säkerställa tillförlitlighet och konstruktiv säkerhet i byggnader, strukturer, byggnadsstrukturer och stiftelser" och DBN A.2.2-3: 2012 "Sammansättning och innehåll i projektdokumentation för byggande", som gäller för:
- byggarbetsplatser (byggnader och strukturer) för olika ändamål.
- komponenter av föremål, deras fundament och mönster av olika material.

KLASSIFICERING AV KONSTRUKTIONSMÅL
Klasser av konsekvenser (ansvar) för byggnader och strukturer bestäms av nivån av möjliga materiella förluster och (eller) sociala förluster som hör samman med att verksamheten upphör eller förlusten av objektets integritet.

Möjliga sociala förluster från misslyckande bör bedömas beroende på sådana riskfaktorer som:
- fara för människors hälsa och liv;
- En kraftig försämring av miljösituationen i området intill objektet (till exempel vid destruktion av lagringsanläggningar av giftiga vätskor eller gaser, misslyckande av avloppsreningsanläggningar etc.).
- förlust av historiska och kulturella monument eller andra andliga samhällsvärden
- uppsägning av kommunikationssystemens och nätverkets funktion, energiförsörjning, transport eller andra delar av befolkningens livsstöd eller allmän säkerhet,
- oförmågan att organisera bistånd till offer för olyckor och naturkatastrofer
- hotet om landets försvar.

CATEGORY OF COMPLEXITY OF CONSTRUCTION OBJECT
Komplexitetskategorin för byggobjektet bestäms utifrån klassen av konsekvenser (ansvar) enligt tabellen
Eventuella ekonomiska förluster bör bedömas av kostnaderna för att återställa objektet, vilket nekades, och indirekt skada (förluster från produktionsstopp, vinstförlust, etc.).

Ansvarsklasser eller objektkomplexitetskategori

Komplexitetskategorin för byggobjektet bestäms oberoende av var och en av egenskaperna i tabellkolumnerna av de möjliga följderna av ett fel i objektet.


Byggnadsobjekt ges den högsta kategorin av komplexitet från vissa kategorier, med beaktande av bestämmelserna nedan.
1) För ett byggnadsobjekt, som omfattar flera separata hus, byggnader eller strukturer (komplex) bestäms kategorin av komplexitet separat för varje hus, byggnad, struktur. Om komplexet består av byggnader och strukturer av IV-V-kategorier av komplexitet, är projektdokumentationen tillhandahållen för fullständig granskning av hela byggkomplexet.
2) Föremålet för ökad fara, som identifieras i enlighet med lagstiftningen, hör till kategorin V av komplexitet.
3) Till föremålen för kulturarv av nationell eller lokal betydelse är byggnader eller strukturer som är upptagna i det relevanta statsregistret över immateriella monument i Ukraina.

Anm. 1. Byggnader eller konstruktioner tilldelas den högsta klassen av konsekvenser (ansvar) för en av alla kännetecken för eventuella skador från ett misslyckande.
Not 2. Man tror att det alltid finns personer på anläggningen om den fylls åtminstone åtta timmar om dagen och minst 150 dagar om året. Människor som regelbundet besöker objektet är de som fyller det högst tre timmar om dagen. En eventuell fara för människors försörjning är en sannolik störning av de normala levnadsvillkoren i mer än tre dagar.
Not 3. Mängden möjlig ekonomisk skada bestäms i enlighet med metodiken.
Not 4. Minimilönen fastställs årligen enligt Ukrainas lag.
Anmärkning 5. Kategorier av kulturarv fastställs i enlighet med gällande lag.
Anm. 6. Värdet av kommunikations- och andra tekniska nätverk fastställs i enlighet med gällande lag.

Oavsett klassificering med tecken bör klassen av konsekvenser (ansvar) sättas till inte mindre än:
CC1 - för föremål (byggnader och strukturer) av ökad fara, bestämd i enlighet med lagen
CC2 - för höghus och offentliga byggnader i höjd från 73,5 m till 100 m;
CC3 - för höghus och offentliga byggnader med en höjd av mer än 100 m;

Det finns tre kategorier av ansvar för strukturer och deras element, beroende på konsekvenserna som kan orsakas av deras vägran:
A - strukturer och element, vars misslyckande kan leda till fullständig olämplighet för driften av byggnaden (struktur) som helhet eller en betydande del av den.
B - strukturer och element, vars misslyckande kan leda till komplikationen av byggnadens normala funktion (struktur) eller misslyckandet av andra strukturer som inte hör till kategori A.
B - strukturer, vars misslyckanden inte leder till störningar i hur andra strukturer eller deras element fungerar.

VÄGLEDANDE FÖRTECKNING ÖVER OBJEKTER SOM KLASSERAR AV IMPLIKATIONER (ANSVAR)

Till byggnader och strukturer av klass CC3 bör som regel tillskrivas:
- Objekt av olje- och gasproduktion, gasbearbetning, metallurgi, kemisk industri och andra industrier är utrustade med brand och explosiva behållare och lager av flytande bränsle, gas och gasprodukter, särskilt vid förvaring under tryck (processrör, utrustning, pannor, gashållare, isotermiska tankar med kapacitet över 10 000 kubikmeter, lagertankar för olja och oljeprodukter med en kapacitet på 30 tusen kubikmeter eller mer, högtryckskärl etc.);
- Föremål för kemisk, petrokemisk, bioteknologisk, försvarsindustri och andra industrier relaterade till användning, bearbetning, produktion och lagring av kemiskt giftiga, explosiva och brandfarliga ämnen och industriella explosiva material, biologiskt farliga ämnen etc.
- föremål för kol- och gruvindustrin, med brand-, explosions- och gasrisker enligt klassificeringen av den statliga tillsynen av arbetskraften.
- byggnader i huvudventilationssystemen i gruvor och gruvor;
- kärnkraftverk (kärnkraftverk, AETC, ACT), inklusive lagringsanläggningar och anläggningar för bearbetning av kärnbränsle och radioaktivt avfall samt andra strålningsfarliga anläggningar enligt klassificeringen av Gosatomnadzor;
- Hydro och värmekraftanläggningar (HPP, TPP, TPP, CHP, PSP) med en kapacitet på över 1,0 miljoner kW;
- broar och tunnlar på vägarna i den högsta kategorin, eller med en längd på mer än 1000 m eller en spänning på mer än 300 m;
- fasta strukturer av navigeringsskyltar;
- portar och huvudhamnar på vattenvägarna i 1: a och 2: a klasserna DSTU B B.2.3-1;
- byggnader och strukturer av stora järnvägsstationer och flygterminaler;
- huvudledningar med en diameter på mer än 1000 mm eller med arbetstryck på mer än 2,5 MPa samt delar av huvudledningar med mindre diameter och med mindre arbetstryck vid övergångsställen över vattenbarriärer, järnvägar och motorvägar.
- hydrotekniska strukturer av markförbättringssystem med ett bevattnings- och dräneringsområde på mer än 300 tusen hektar och reservoarer med en volym på mer än 1 kubik kilometer;
- stora hissar och granaries, kvarnar;
- bostäder, offentliga eller multifunktionella byggnader med en höjd av mer än 100 m;
- byggnader av huvudmuseer, statliga arkiv, förvar av nationella historiska och kulturella värderingar;
- spektakulära föremål med massiv vistelse hos människor (arenor, teatrar, biografer, cirkusar, utställningsanläggningar etc.);
- byggnader av universitet, institut, skolor, förskola institutioner etc.
- större sjukhus och andra sjukvårdsfaciliteter
- stormarknader och andra stora kommersiella företag;
- livsstöd för stora stadsområden och industriområden;
- stora föremål av skyddande och förebyggande karaktär (slamflöde, jordskred, snedvridsstrukturer, skyddsdammar etc.).

Innan byggnader och strukturer av klass CC2 ska de som inte tillhör klass CC3 som regel hänvisas till:
- Huvudobjekten inom metallurgisk industri, tungteknik, petrokemi, varvsindustri, försvarsindustrin (masugnar och öppna anläggningar, byggnader, höga skorstenar etc.);
- copra, maskinrums mining maskiner;
- Hydro- och värmekraftanläggningar med en kapacitet på mindre än 1,0 miljoner kW, distributionssystem för huvudspänningsnätet (inklusive stöd för kraftöverföringsledningar och öppna brytare);
- kapacitet för olja och oljeprodukter
- banor, broar och tunnlar med en längd på mindre än 1000 m, linbanor, tågstationer, flygterminaler, helikopterstationer;
- huvudledningar;
- stora hotell, vandrarhem;
- vattenförsörjning och avloppsanläggningar (inklusive vattentorn, avloppsreningsverk, vattenintag) av industriföretag och bosättningar;
- byggnader av underhållning och sport företag, handel, offentliga catering, konsumenttjänster, hälsovård institutioner;
- byggnader och strukturer i centrallager för att säkerställa befolkningens vitala behov, lager av särskilt värdefull utrustning och material, militära lager;
- bostäder, offentliga eller multifunktionella byggnader upp till 100 m höga.

Till byggnader och strukturer av klass CC1 bör som regel tillskrivas:
- Alla föremål för industri, energi, transport och kommunikation, jordbruk och bearbetning av jordbruksprodukter som inte klassificeras som CC3 och CC2.
- offentliga byggnader, idrottstjänster och idrottsanläggningar som inte omfattas av CC3- och CC2-klasser, samt alla tillfälliga lokaler, mobila byggnader.
- föremål för interna vägar, kommunikations- och produktlinjer;
- växthus, växthus;
- lågspänningsdistributionsnätstolpar, belysningsstänger.
Obs. I designstandarderna för specifika objekt kan deras klassificeringsparametrar raffineras.

Den första graden av hållbarhet omfattar byggnader vars huvudsakliga strukturer (till exempel stiftelser, ytterväggar etc.) är gjorda av material med hög motståndskraft mot ovanstående effekter.

I byggnader är det nödvändigt att tillhandahålla konstruktiva, rymdplanerings- och tekniska och tekniska lösningar som bör tillhandahålla vid brand:

· Möjlighet att evakuera människor utanför territoriet intill människornas byggnad, oavsett ålder och fysiskt tillstånd

· Möjlighet att rädda människor

· Brandkårspersonalens möjligheter att komma åt elden samt utföra aktiviteter för att rädda människor och egendom

· Brandspridning i närheten av närliggande byggnader, inklusive en brinnande byggnads sammanbrott

· Begränsning av materiella förluster, inklusive byggnad och utrustning, med ett ekonomiskt rimligt förhållande mellan förlustens storlek och kostnader för brandbekämpningsåtgärder, brandskydd och dess tekniska utrustning.

Ett viktigt tekniskt (och delvis funktionellt) krav som har stor inverkan på byggnadens rymdplanering och konstruktiva lösning är brandskydd, vilket innebär en mängd åtgärder som minskar risken för brand och därmed brand av byggnadselement i byggnaden och säkerställer människors säkerhet.

Byggmaterial är klassificerade enligt följande brandfarlighetsindikatorer: brandfarlighet, brandfarlighet, flammespridning över ytan, rökbildande förmåga och toxicitet för förbränningsprodukter.

Enligt brandfarlighet är byggmaterialet uppdelat i icke brännbart (NG) och brännbart (G).

Ej brännbara byggmaterial klassificeras inte enligt andra brandfarlighetsindikatorer.

Brännbart byggmaterial är indelade i fyra grupper:

G1 (låg brandfarlighet);

G2 (måttlig brännbarhet);

G4 (ökad inflammabilitet).

Genom brandfarlighet är indelad i tre grupper:

Spridningen av flamma på ytan är uppdelad i fyra grupper:

WG1 (ej fördelning);

RP2 (lokalt fördelande);

RP3 (måttligt sprida);

FP4 (kraftigt spridning).

Genom rökbildande förmåga är uppdelad i tre grupper:

D1 (med en liten rökbildande förmåga);

D2 (med måttlig rökbildande förmåga);

D3 (med hög rökbildande förmåga).

Enligt förgiftningen av förbränningsprodukter delas in i fyra grupper:

T4 (extremt farligt).

Grupper av byggmaterial för spridning av flamma över ytan bestäms för ytskikten av takkonstruktioner, golv, inkl. mattan täcken.

Byggnadsstrukturer klassificeras enligt brandbeständighet och förmåga att sprida eld.

Indikatorn för brandbeständighet är gränsen för brandbeständighet i strukturen, vilken bestäms av tiden (i minuter) från början av brandtestet enligt standard temperaturförhållanden tills en av gränsvärdena för konstruktionen uppträder:

förlust av bärkraft (R);

Typer av belastningar och påverkan på byggnaden

Byggnaden utsätts för olika belastningar och effekter.

Under konstruktionen är det nödvändigt att ta hänsyn till allt som byggnaden måste motstå för att inte förlora sin drift och styrka egenskaper. Externa mekaniska krafter som verkar på en byggnad anses vara lastiga och inre fenomen är effekterna. För att klargöra problemet, låt oss klassificera alla laster och effekter med följande tecken.

Under åtgärdens längd:

  • permanent - egen vikt av konstruktionen, massan och trycket i jorden i backar eller backfills;
  • långsiktigt - massan av utrustning, skiljeväggar, möbler, människor, snöbelastning, detta inkluderar också effekterna på grund av krympning och kryp av byggmaterial.
  • kortsiktiga temperatur-, vind- och isklimatpåverkan, samt förknippade med förändringar i fuktighet, solstrålning;
  • speciella - normaliserade belastningar och slag (till exempel seismisk, vid brandpåverkan etc.).

Bland konstruktörer finns också termen nyttolast, vars innebörd inte är fastställd i regleringsdokumenten, men begreppet finns i byggnadspraxis. Med nyttolast avses summan av några tillfälliga laster som alltid finns i en byggnad: människor, möbler, utrustning. Till exempel är det för en bostadshus 150. 200 kg / m 2, och för en kontorsbyggnad - 300 600 kg / m 2 (3,6 MPa).

Av arbetets art:

  • statisk - egen vikt av konstruktionen, snöskydd, utrustning;
  • dynamisk - vibrationer, vindkraft.

På platsen för ansträngning:

  • fokuserad - utrustning, möbler;
  • jämnt fördelad - massan av strukturen, snöskydd.

Av naturen av exponering:

  • Massor av kraftkraft (mekanisk) är belastningar som orsakar reaktiva krafter. dessa laster inkluderar alla ovanstående exempel;
  • påverkan utan kraft:
    • Förändringar i utetemperaturen, vilket medför linjära temperaturförvrängningar av byggnadsstrukturerna.
    • ångflödor från lokalerna - påverkar materialet av yttre stängsel;
    • atmosfärisk och markfuktighet, kemiskt aggressiva miljöeffekter;
    • solstrålning;
    • elektromagnetisk strålning, buller etc. som påverkar människors hälsa.

Alla belastningar av en kraft natur läggs i tekniska beräkningar. Effekterna av icke-styrka påverkas också nödvändigtvis i utformningen. Låt oss se till exempel hur temperatureffekter påverkar strukturen. Faktum är att under temperaturens inverkan tenderar strukturen att krympa eller expandera, d.v.s. varierar i storlek. Detta förhindras av andra strukturer som denna struktur är associerad med. Följaktligen uppstår reaktiva krafter som behöver uppfattas i de ställen där strukturerna samverkar. Även i långa byggnader är det nödvändigt att förse luckor.

Andra effekter beräknas också: beräkning för ångpermeering, värmekonstruktion, etc.

Vad bestämmer strukturen stabilitet. Beräkning. Förlust av stabilitet

En person är alltid engagerad i byggandet av föremål för olika ändamål. Byggda strukturer måste vara starka och hållbara. För detta måste du se till att strukturen är stabil. Läs om det i artikeln.

Vad är hållbarhet?

Detta är förmågan hos en struktur eller dess individuella element att bibehålla en av två tillstånd: jämvikt eller rörelse över tiden när den utsätts för små störningar. Med andra ord kallas förmågan vid vilken konstruktionens form eller inledande position kallas stabilitet.

Instabilitet - Strukturens förmåga, kännetecknad av att man får stora förskjutningar med mindre fluktuationer.

Förlust av stabilitet

Detta fenomen är mycket farligt för strukturen i allmänhet och för dess enskilda element i synnerhet. Om en struktur från ett stadigt tillstånd blir instabilt kallas detta fenomen förlust av stabilitet. Det händer att orsaken till förstörelsen av strukturer och strukturer, måste sökas inte strida mot deras styrka. Detta händer när en böjning av strukturen uppstår. Det finns fall då det på grund av detta förstördes hela strukturerna. Orsaken till en sådan stor katastrof kan vara förlusten av stabiliteten hos enskilda element.

Orsaker till buckling

Stabiliteten hos strukturer och strukturer tenderar att förlora bladelement, eftersom de har förmåga att krympa. Därför, innan du använder dem, är det nödvändigt att bestämma huruvida stabiliteten hos strukturelementen kommer att gå vilse efter svetsning. Om detta inte är gjort kan den tryckspänning som återstår efter svetsning vara anledningen till att de arksvetsade konstruktionselementen förlorar stabiliteten.

Element av strukturer har en initial form av jämvikt. Om byggnadskonstruktionens stabilitet går förlorad, blir balansen av elementen störd, vilket innebär förlust av deras prestanda och leder vidare till en olycka för hela strukturen. I praktiken att bygga sådana fall mycket.

Viskoelastiska element som finns i strukturen tenderar att deformeras och sagas. Sådana egenskaper kallas tidens funktioner. I detta avseende är strukturens stabilitet uppdelad i momentan och långsiktig. Därför anges i beteckningen för strukturella element utöver dess massa belastningen på den.

Förlust av stabilitet kan uppstå på grund av kompressionsspänningen i konstruktionselementen. Detta gäller för flygteknik vid supersoniska hastigheter, eftersom luftens hud värms upp annorlunda. Detta leder till en ojämn temperaturfördelning.

Stabiliteten i strukturen brutits när den utsätts för en kritisk belastning. I de flesta fall leder detta till dess förstörelse. Därför är det mycket viktigt i konstruktionen av konstruktioner för att göra beräkningen av strukturer för stabilitet, och inte bara för styrkan hos element och komponenter.

Lokal hållbarhet

Detta är stabiliteten hos de strukturella elementen. Om deras knäckning sker som ett resultat av påverkan av kompressiva eller tangentiella påkänningar på dem, sägs ett sådant fenomen vara en förlust av lokal stabilitet.

Strukturell hållfasthet minskar när väggstabiliteten förloras. Om den ligger nära ett stöd, kommer skjuvspänning att fungera på det. Under henne påverkas väggen. På de förkortade diagonalerna är den komprimerad och på den långsträckta - den ritas ut. Det finns en svullnad av väggen, bildandet av vågor. För att förhindra detta fenomen kan du installera vertikalt förstyvande revben. De kommer att korsa svullna ställen, räta upp väggen.

Stabiliteten hos strukturen, nämligen väggarna och bältet kan gå vilse, inte bara från skjuvspänningar. De har en liten effekt på mitten av strålen, här påverkas det av normala påkänningar, vilket kan vara en förlust av stabiliteten i strukturen.

Beräkning av byggnadsstrukturer

Syftet med beräkningen är att säkerställa de angivna driftsförhållandena för strukturen med respekt för dess styrka och minimala kostnader. Beräkningen tar hänsyn till effekten av kraft och andra effekter på strukturella element, med beaktande av de begränsande tillstånden, som är indelade i två grupper. Den första är när strukturens bärkraft är förlorad eller det är helt olämpligt att använda; den andra är när normal drift av strukturen är svår.

Påverkan och belastningar

Under drift upplever någon konstruktion vissa belastningar och effekter på den. Naturens art, längd och natur påverkar driften av hela strukturen. Stabiliteten i strukturen beror på dem.

  • Ur själva konstruktionens vikt.
  • Utifrån vikten av utrustning, människor, material, tryck av gaser och vätskor.
  • Atmosfäriska belastningar - vind, snö, is.
  • Temperatur och seismiska effekter.
  • Biologisk (sönderfallsprocess), kemiska (frätande fenomen), strålningseffekter, varigenom materialets egenskaper förändras. Detta påverkar strukturens livslängd.
  • Nödladdningar som uppstår om processen störs, utrustningsavbrott, kraftledningar och så vidare.

Strukturer av armerad betongkonstruktion

Förstärkt betong är ett komplext material för konstruktion, vilket innefattar betong och stål. Med hjälp av de naturliga egenskaperna hos ämnen, få materialet som kan uppfatta insatserna av komprimerande och dragande natur.

Förstärkta betongkonstruktioner används i konstruktion som grundstrukturer. De har hög hållfasthet, hållbarhet, hållbarhet. För deras produktion kan du använda byggmaterialet i området, de är enkla i bildandet av önskade former, kräver inte stora utgifter.

Förstärkta betongkonstruktioner har flera nackdelar. De har hög densitet, hög värme och ljudledningsförmåga. När strukturen krymper och kraftigt kan sprickor dyka upp över tiden.

Prefabricerade armerade betongkonstruktioner

Strukturer och element av armerad betong är monolitiska och prefabricerade. Monolitisk producerar direkt på byggarbetsplatsen och prefabriceras - i fabriker med specialutrustning. Speciella grupputskick med externa förstärkningsprofiler av metall.

Strukturer av armerad betong, tillverkad i fabriken, används för byggande av lokaler för olika ändamål, landskapsarkitektur, tillverkning av rör, högar, sovare, stöd för kraftledningar och mycket mer.

Monolitiska armerade betongkonstruktioner (prefabricerade) används för konstruktion av hydrauliska konstruktioner, inom transport och underjordisk konstruktion, i låg- och högkonstruktion av bostadshus och förvaltningsbyggnader.

Fördelar och nackdelar

Prefabricerade byggnadsstrukturer har en obestridlig fördel, deras produktion utförs i fabriker utrustade med specialutrustning. På grund av detta minskar produktionstiden för tillverkade strukturer, och deras kvalitet ökar. Det är möjligt att tillverka förspända konstruktioner från armerad betong endast på fabriken.

Byggnadsstrukturer är inte så perfekta. Deras nackdel är att det är omöjligt att producera dem i ett brett sortiment. Detta gäller först och främst mångfalden av former. I fabriker producerar design för massanvändning. Därför finns det i städerna och andra bosättningar många liknande strukturer: bostads- och administrativ. Detta leder till att byggnadens arkitektur är nedbrytande.

Produktion av armerade betongkonstruktioner och deras element utförs enligt följande teknik:

  • Pipeline, när utförandet av tekniska processer sker i följd.
  • Flödesmodulär. Denna teknik ger implementering av teknisk verksamhet i enskilda rum, former med strukturer eller element flyttas av kranar.
  • Bänkteknik. Här händer allting tvärtom. Produkterna är stationära och enheter flyttas.

Monolitiska strukturer

Att bygga på denna teknik är en mödosam process, men mycket förståelig. Monolitiska strukturer kan tillverkas för hand.

  • Ramverket från beslag är upprättat.
  • Formning är ordnad, beslag placeras inuti den.
  • En blandning av betong hälls i, vilket komprimeras med speciella vibratorer. Detta är gjort så att inga tomrum bildas i formen.
  • Betong rengörs.
  • Formeringen avlägsnas.

Monolitiska byggnader: fördelar

Nyare, oftare, när man bygger en bostadsbyggnad använder de teknik som utvecklats för byggandet av monolitiska byggnader, som har ett antal fördelar:

  • Det är inte nödvändigt att använda tung utrustning, särskilt kranar. För arbete behöver vi konkreta pumpar, med hjälp av vilken betongen hälls i formar och placeras på rätt ställe. På den plats där huset är byggt, kommer landskapet att bevaras.
  • Metoden för monolitisk konstruktion möjliggör byggnadskonstruktioner av någon form och höjd. Tak och väggar är klara för efterbehandling, byggtiden reduceras.
  • Lagerhusväggarna i ett monolitiskt hus är 2,5 gånger tunnare än tegelstenar, även om de inte är sämre i värmeledningsförmågan. På värmekostnaderna reduceras med 4 gånger. Genom att minska tjockleken på väggarna ökar området av det inre utrymmet.
  • Monolitiska byggnader är hållbara och tuffa. På grunden blir belastningen minskad på grund av väggens lilla tjocklek.
  • Med monolitisk konstruktion får man använda fast formning och traditionella material. Detta gör det möjligt för utvecklare att genomföra projektet i vilken stil som helst.
  • I sådana hus finns inga fogar, de påverkas inte av nederbörd, de kan uppställas när som helst på året.
  • Stiftelse krympning är enhetlig.
  • Det finns inga sprickor på väggarna och golv.
  • Dörr- och fönsteröppningar deformeras inte.
  • Monolitiska byggnader är ljudisolerade.

Monolitiska byggnader: nackdelar

Med många fördelar har sådana strukturer nackdelar:

  • För byggandet av huset krävs för att locka ytterligare arbete.
  • Att skapa ett projekt av ett monolitiskt hus är en dyr tjänst.
  • Betongen måste hällas kontinuerligt, annars kommer den att tjockna.
  • Under arbetet med att bo i ett hus utan verktyg är det omöjligt att göra ett hål på rätt plats på väggen.

Laster och påverkan på byggnader och konstruktioner - V.N. Gordeev (2007)

Laster och påverkan på byggnader och konstruktioner / V.N. Gordeev, A.I. Lantukh-Lyashchenko, V.A. Pashinsky, A.V. Perelmuter, S.F. Pichugin; Under den allmänna utgåvan. AV Perel-. - M.: Förlagsföreningens Hus för Högskolor, 2007. - 482 sidor

I boken för de kollektiva ukrainska författarna för första gången försökte man helt och hållet täcka frågan om belastningar och effekter som beaktas vid konstruktion av byggnader och strukturer.

Huvudtyperna av belastningar och effekter beskrivs, inklusive speciella laster av nödtypen. För varje av de betraktade belastningarna ges en beskrivning av dess fysiska ursprung och grundläggande information om de karakteristiska parametrarna för dessa belastningar ges. Data från inhemska och utländska regleringsdokument presenteras och jämförs.

Boken är ett referensverktyg för ingenjörsingenjörer och tekniska arbetare i designorganisationer och kan användas som undervisningsverktyg för studenter inom byggnadsområdet.

Typer av belastningar och effekter som påverkar byggnader och strukturer

Beroende på lastens varaktighet bör man skilja mellan permanent och tillfällig (långsiktig, kort sikt, speciell) belastning. Lasterna som härrör från tillverkning, lagring och transport av konstruktioner samt konstruktion av konstruktioner bör beaktas i beräkningarna som kortsiktiga belastningar.

Till konstanta belastningar bör tillskrivas:

- vikten av delar av konstruktioner, inklusive bärarnas vikt och omslutande byggnadsstrukturer;

- markvikt och tryck (fördämningar, återfyllning), bergstryck.

Vid långvarig belastning bör hänföras: vikten av tillfälliga skiljeväggar, vikten av stationär utrustning; last på överlappning av lagrade material och ställningsutrustning i lager, kylskåp, granaries, liknande lokaler; laster från människor, djur, utrustning på våningar av bostäder, offentliga och jordbruksbyggnader

Kortfristiga laster bör innehålla: laster från utrustning; laster från människor, djur, laster från mobila lyft- och transportutrustning; snöbelastningar med fullt designvärde, temperaturklimatoreffekter med fullt standardvärde, vindbelastning.

Särskilda laster bör omfatta: seismiska effekter; explosiva effekter. (Se även fråga 7)

Laster och påverkan på byggnader

Några av dessa styrkor agerar kontinuerligt på byggnaden och kallas konstant laster, andra - endast under vissa tidsperioder och kallas tillfälliga laster.

Permanenta laster inkluderar byggnadens egen vikt, som huvudsakligen består av vikten av de strukturella elementen som utgör sin stödram. Egenvikt handlar kontinuerligt i tid och från topp till botten. Naturligtvis kommer spänningarna i materialet av stödkonstruktioner vid botten av byggnaden alltid att vara större än på toppen. I slutändan överförs hela effekten av sin egen vikt till grunden, och genom den - till grunden. Egenvikt har alltid varit inte bara konstant, men också den viktigaste huvudbelastningen på byggnaden.

Endast under de senaste åren står byggare och designers inför ett helt nytt problem: inte hur man på ett tillförlitligt sätt stöder en byggnad på marken, men hur man "knyter" den för att konkursera den till marken, så att andra influenser, främst vindkrafter, inte riva det från marken. Detta hände på grund av att egen vikt av konstruktioner som en följd av användningen av nya höghållfasta material och nya designsystem hela tiden minskade, och byggnadernas dimensioner växte. Det område där vinden fungerar, med andra ord, byggnadens vindkraft ökade. Och slutligen blev vindens inverkan mer "viktig" än effekten av byggnadens vikt, och byggnaden började sträva efter separation från marken.

Vindbelastning är en av de viktigaste tillfälliga belastningarna. Med ökande höjd ökar vindseffekten. Så, i mitten av Ryssland antas vindens belastning (vindhastighet) vid en höjd av 10 m 270 Pa, och vid en höjd av 100 m är den redan lika med 570 Pa. I bergiga områden, vid havskusten, ökar vindens påverkan avsevärt. Till exempel är det i vissa områden i Arktis och Primoryes kustområde, standardvärdet av vindtrycket i en höjd av upp till 10 m 1 kPa. På byggnadssidan av byggnaden uppstår ett urladdat utrymme, vilket skapar ett negativt tryck - sug, vilket ökar vindens totala påverkan. Vinden ändrar både riktning och hastighet. Starka vindstrålar skapar dessutom en chock, dynamisk effekt på byggnaden, vilket ytterligare komplicerar villkoren för driften av strukturen.

Stadsplanerare mötte stora överraskningar när de började bygga byggnader av höghus i städerna. Det visade sig att gatan som starka vindar aldrig hade blåst på, med byggandet av flerhusbyggnader på den blev mycket blåsig. Från en fotgängares synvinkel blir vinden med en hastighet av 5 m / s redan irriterande: den vågar kläderna, skämmer bort frisyren. Om hastigheten är något högre - vinden väcker redan damm, pappersarken cirklar, blir det obehagligt. En hög byggnad är en solid barriär mot luftrörelsen. Håller barriären, bryter vinden i flera strömmar. Några av dem går runt i byggnaden, andra rusar ner, och sedan längs marken går de också till byggnadens hörn där de starkaste luftflödena observeras, 2-3 gånger kraftigare än vinden som skulle ha blivit blåst på den här platsen om det inte fanns någon byggnad. Med väldigt höga byggnader kan vindenergin vid basens botten nå sådana proportioner att det leder ner fotgängare från fötterna.

Amplituden för vibrationer i höghus uppnår en stor storlek, vilket negativt påverkar människors välbefinnande. Creaking, och ibland skrikningen av stålramen av en av världens högsta byggnader vid International Trade Center i New York (dess höjd är 400 m) orsakar ett alarmerande tillstånd bland människor i byggnaden. Det är mycket svårt att förutse, att i förväg beräkna effekten av vind i högkonstruktion. För närvarande har byggare gripit till experiment i en vindtunnel. Som flygplanstillverkarna! De blåser in i modeller av framtida byggnader och får till viss del en verklig bild av luftströmmar och deras styrka.

Snöbelastningen gäller även för tillfälliga laster. Särskilt noggrant är det nödvändigt att närma sig påverkan av snöbelastningen på byggnader med olika höjd. På gränsen mellan de högre och nedre delarna av byggnaden uppstår en så kallad "snöväska", där vinden samlar snödrift. Vid varierande temperaturer, när alternativt upptining och återfrysning av snö uppstår, medan häftiga partiklar från luften (damm, sot) här faller blir snö, mer exakt, isarrayer särskilt tunga och farliga. Snöskyddet på grund av vinden faller ojämnt med både plana och stigande tak, vilket ger en asymmetrisk belastning som orsakar ytterligare påkänningar i strukturerna.

Den tillfälliga lasten innehåller nyttolast (last från personer som kommer att vara i byggnaden, teknisk utrustning, lagrade material etc.).

Uppstå i byggandet av stress och från exponering för solvärme och frost. Denna effekt kallas temperatur och klimat. Uppvärmd av solljus, byggnadsstrukturer ökar deras volym och storlek. Kylning under frosten minskar volymen. Med en sådan "andning" i en byggnad uppstår spänningar i dess strukturer. Om byggnaden har en större längd kan dessa spänningar nå höga värden som överstiger det tillåtna, och byggnaden kommer att börja kollapsa.

Liknande påfrestningar i byggmaterialet uppstår också med ett ojämnt utdrag av byggnaden, vilket kan uppstå inte bara på grund av stiftelsens olika lagerförmåga utan också på grund av den stora skillnaden i nyttolast eller egen vikt av enskilda delar av byggnaden. Till exempel har byggnaden en flervärdig och en-våningsdel. I den höga delen av taket är tung utrustning. Trycket på marken från grundvåningen av flervåningsdelen kommer att vara mycket större än från grunden för enhöga berättelsen, vilket kan orsaka ojämn nederbörd av byggnaden. För att avlägsna ytterligare påfrestningar från sedimentära och temperatureffekter, är byggnaden "skuren" i separata fack genom expansionskopplingar.

Om byggnaden är skyddad mot temperaturdeformationer kallas sömmen termisk. Det skiljer strukturerna från en del av byggnaden från den andra, med undantag för grunden, eftersom grunden, i marken, inte upplever temperaturexponering. Sålunda lokaliserar temperatursömmen ytterligare spänningar i ett fack, vilket förhindrar att de överförs till grannrummen, varigenom deras tillägg och ökning förhindras.

Om byggnaden är skyddad mot sedimentära deformationer kallas sömmen sedimentär. Det skiljer en del av byggnaden från den andra helt, inklusive grunden, som på grund av en sådan sömnad har förmågan att flytta en relativt den andra i ett vertikalt plan. I avsaknad av sömmar kan sprickor uppträda på oväntade platser och skada byggnadens styrka.

Förutom permanent och tillfällig finns det fortfarande specialeffekter på byggnader. Dessa inkluderar:

  • seismiska belastningar på jordbävningen;
  • explosiva effekter
  • laster som uppstår på grund av olyckor eller nedbrytningar av processutrustning
  • effekterna av ojämna deformationer av basen vid blötläggning av underliggande jordar vid upptining av permafrostjord i områden med mina arbeten och karstfenomen.

På belastningsplatsen är lasterna uppdelade i koncentrerad (till exempel utrustningens vikt) och jämnt fördelad (dödvikt, snö etc.).

Genom åtgärdens karaktär kan lasten vara statisk, dvs konstant i storleksordning över tiden, till exempel samma egenvikt av strukturer och dynamisk (chock), exempelvis vindkastningar eller inverkan av rörliga utrustningsdelar (hammare, motorer, etc.).

Byggnaden är således föremål för de mest olika belastningarna när det gäller storlek, riktning, åtgärdens karaktär och användningsplatsen (figur 5). Detta kan resultera i en kombination av belastningar där de alla handlar i samma riktning, förstärker varandra.

Fig. 5. Laster och påverkan på byggnaden: 1 - vind; 2 - solstrålning; 3 - nederbörd (regn, snö); 4 - atmosfäriska effekter (temperatur, fuktighet, kemikalier); 5 - nyttolast och dödvikt 6 - specialeffekter 7 - vibrationer; 8 - fuktighet; 9 - marktryck; 10 - buller

Det är på sådana negativa kombinationer av belastningar som byggnadsstrukturerna beräknas. Standardvärdena för alla krafter som verkar på byggnaden ges i SNiP. Man bör komma ihåg att effekterna på strukturer börjar från tillverkningstillfället, fortsätt under transport, under byggandet av byggnaden och dess drift.

Blagoveshchensky F.A., Bukina E.F. Arkitektoniska konstruktioner. - M. 1985.