Trong quá trình thiết kế, cần phải tính đến mọi thứ mà tòa nhà phải chống lại để không làm mất đi chất lượng hoạt động và sức mạnh của nó. Tải trọng được coi là lực cơ học bên ngoài tác động lên công trình, và ảnh hưởng là hiện tượng bên trong. Để làm rõ vấn đề, chúng tôi phân loại tất cả các tải trọng và tác động theo các tiêu chí sau.
Theo thời lượng:
- hằng số - khối lượng riêng của kết cấu, khối lượng và áp lực của đất trong các công trình đắp hoặc các bãi chôn lấp;
- dài hạn - khối lượng của thiết bị, vách ngăn, đồ đạc, con người, tải trọng tuyết, điều này cũng bao gồm các tác động do co ngót và dão của vật liệu xây dựng;
- ngắn hạn - nhiệt độ, gió và ảnh hưởng khí hậu băng, cũng như những ảnh hưởng liên quan đến sự thay đổi độ ẩm, bức xạ mặt trời;
- tải trọng và tác động đặc biệt - chuẩn hóa (ví dụ, địa chấn, khi tiếp xúc với lửa, v.v.).
Trong số các nhà thiết kế, cũng có thuật ngữ trọng tải, nghĩa của nó không cố định trong các văn bản quy định, nhưng thuật ngữ này tồn tại trong thực tế xây dựng. Tải trọng là tổng một số tải trọng tạm thời luôn có trong công trình: người, đồ đạc, thiết bị. Ví dụ, đối với một tòa nhà dân cư, nó là 150 ... 200 kg / m 2 (1,5 ... 2 MPa) và đối với một tòa nhà văn phòng - 300 ... 600 kg / m 2 (3 ... 6 MPa) .
Theo tính chất công việc:
- tĩnh - trọng lượng chết của kết cấu, lớp phủ tuyết, thiết bị;
- động - rung động, gió giật.
Theo nơi áp dụng các nỗ lực:
- tập trung - thiết bị, đồ đạc;
- phân bố đều - khối lượng của cấu trúc, tuyết phủ.
Theo bản chất của tác động:
- tải có bản chất công suất (cơ) là tải gây ra lực phản kháng; các tải này bao gồm tất cả các ví dụ trên;
- tác động không cưỡng bức:
- sự thay đổi nhiệt độ không khí ngoài trời, gây biến dạng nhiệt độ tuyến tính của kết cấu tòa nhà;
- dòng hơi ẩm từ cơ sở - ảnh hưởng đến vật liệu của hàng rào bên ngoài;
- độ ẩm trong khí quyển và mặt đất, tác động môi trường mạnh mẽ về mặt hóa học;
- bức xạ năng lượng mặt trời;
- bức xạ điện từ, tiếng ồn,… ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Tất cả các tải có tính chất công suất đều được đưa vào tính toán kỹ thuật. Ảnh hưởng của các tác động không cưỡng bức cũng nhất thiết phải được tính đến trong thiết kế. Hãy xem, ví dụ, ảnh hưởng của nhiệt độ ảnh hưởng đến cấu trúc như thế nào. Thực tế là dưới tác động của nhiệt độ, cấu trúc có xu hướng co lại hoặc giãn nở, tức là thay đổi kích thước. Điều này bị ngăn cản bởi các công trình xây dựng khác có liên kết với công trình xây dựng này. Do đó, ở những nơi mà các cấu trúc tương tác, có những lực phản ứng cần được nhận thức. Ngoài ra trong các tòa nhà dài, nó là cần thiết để cung cấp các khoảng trống.
Các ảnh hưởng khác cũng phải được tính toán: tính toán độ thấm hơi, tính toán kỹ thuật nhiệt, v.v.
yêu cầu xây dựng
Phù hợp với tải trọng và tác động, các yêu cầu nhất định được đặt ra đối với các tòa nhà và kết cấu của chúng.
Bất kỳ tòa nhà nào cũng phải đáp ứng những điều cơ bản sau yêu cầu:
1. chức năng hiệu quả, tức là tòa nhà phải tuân thủ đầy đủ quy trình mà nó dự kiến (thuận tiện cho sinh hoạt, làm việc, giải trí, v.v.).
2.tính khả thi về kỹ thuật, tức là tòa nhà phải bảo vệ con người một cách đáng tin cậy khỏi các tác động bên ngoài (nhiệt độ thấp hoặc cao, lượng mưa, gió), bền và ổn định, tức là chịu được nhiều tải trọng khác nhau, bền, tức là duy trì hiệu suất bình thường theo thời gian.
3. Biểu cảm kiến trúc và nghệ thuật, nghĩa là công trình phải hấp dẫn về hình dáng bên ngoài (bên ngoài) và bên trong (bên trong), có tác động thuận lợi đến trạng thái tâm lý và ý thức của con người.
Để đạt được các chất lượng kiến trúc và nghệ thuật cần thiết, các phương tiện đó được sử dụng như thành phần, tỷ lệ, tỷ lệ, đối xứng, nhịp điệu, v.v..
4. Tính khả thi về kinh tế, cung cấp chi phí nhân công, kinh phí và thời gian tối ưu nhất cho việc xây dựng loại tòa nhà này. Đồng thời, cũng cần tính đến các chi phí liên quan đến hoạt động của tòa nhà, cùng với chi phí xây dựng một lần.
Giảm chi phí xây dựng có thể đạt được lập kế hoạch hợp lý các tòa nhà và tránh rườm rà khi thiết lập các khu vực và khối lượng của mặt bằng, cũng như trang trí nội thất và ngoại thất; lựa chọn các cấu trúc tối ưu nhất, có tính đến loại tòa nhà và các điều kiện hoạt động của nó; ứng dụng các phương pháp và kỹ thuật hiện đại để sản xuất xây dựng công trình, có tính đến các thành tựu của khoa học và công nghệ xây dựng.
Khi phát triển một giải pháp kỹ thuật, một nghiên cứu khả thi của các phương án cho các kết cấu được thiết kế được thực hiện, có tính đến chi phí lắp dựng và vận hành của tòa nhà.
5. những yêu cầu về môi trường.
yêu cầu giảm lãnh thổđược phân bổ để xây dựng. Điều này đạt được bằng cách tăng số tầng, phát triển tích cực không gian ngầm (nhà để xe, nhà kho, đường hầm, xí nghiệp thương mại, v.v.);
sử dụng rộng rãi các mái nhà đã điều hành, sử dụng hiệu quả các khu vực lãnh thổ không thành công (địa hình dốc, các vết cắt và kè dọc theo các tuyến đường sắt);
tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên và năng lượng. Những yêu cầu này ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn hình dạng của tòa nhà (ưu tiên cho các cấu trúc nhỏ gọn được sắp xếp hợp lý), lựa chọn cấu trúc cho các bức tường và cửa sổ bên ngoài, và lựa chọn hướng của tòa nhà trong quá trình phát triển.
Các yêu cầu về môi trường ảnh hưởng đến quyết định cải thiện khu vực đã xây dựng với sự gia tăng cảnh quan lãnh thổ của họ bao gồm dọc và thay thế mặt đường bê tông nhựa bằng miếng (lát đá hộc, đá hộc, bê tông). Các hoạt động này góp phần duy trì sự cân bằng nước và sự trong sạch của môi trường không khí của lãnh thổ.
Sau khi hoàn thành công việc xây dựng, địa điểm sẽ được cải tạo đất nhằm giảm thiểu thiệt hại do hoạt động xây dựng gây ra đối với môi trường tự nhiên.
Tất nhiên, sự phức tạp của các yêu cầu này không thể được xem xét tách biệt với nhau. Thông thường, khi thiết kế một tòa nhà, các quyết định được đưa ra là kết quả của sự nhất quán, có tính đến tất cả các yêu cầu đảm bảo tính khoa học của nó.
trưởng phòngtrong số những yêu cầu này là chức năng, hoặc công nghệ, hiệu quả.
phòng- yếu tố cấu trúc chính hoặc một phần của tòa nhà. Sự tuân thủ của cơ sở với một hoặc một chức năng khác chỉ đạt được khi các điều kiện tối ưu cho một người được tạo ra trong đó, tức là môi trường tương ứng với chức năng được thực hiện bởi nó trong phòng.
Không gian bên trong các tòa nhà được chia thành các phòng riêng biệt. Mặt bằng được chia thành:
nền tảng; phụ trợ; kỹ thuật.
Các phòng nằm trên cùng một tầng tạo thành một tầng. Các tầng được ngăn cách bởi trần nhà.
Không gian bên trong của các tòa nhà thường được mổ xẻ nhiều nhất
theo chiều dọc - trên các tầng và trong kế hoạch - trên các phòng riêng biệt.
Mặt bằng của tòa nhà phải hoàn toàn tương ứng với các quy trình mà căn phòng này được thiết kế; do đó, điều chính trong tòa nhà hoặc cơ sở riêng lẻ của nó là mục đích chức năng của nó.
Đồng thời, nó là cần thiết phân biệt chức năng chính và chức năng phụ. Vì vậy, ví dụ, trong việc xây dựng các cơ sở giáo dục, chức năng chính là các buổi đào tạo, vì vậy nó chủ yếu bao gồm các phòng học (khán giả, phòng thí nghiệm, v.v.). Cùng với đó, các chức năng phụ trợ cũng được thực hiện trong tòa nhà: phục vụ ăn uống, tổ chức sự kiện xã hội, ... Các cơ sở đặc biệt được cung cấp cho họ: căng tin và tiệc tự chọn, hội trường, cơ sở hành chính, v.v.
Tất cả các phòng trong tòa nhà đáp ứng chức năng chính và phụ, được kết nối với nhau bằng mặt bằng, mục đích chính là đảm bảo sự di chuyển của con người. Những không gian này được gọi là liên lạc. Chúng bao gồm hành lang, cầu thang, hành lang, tiền sảnh, hành lang, v.v.
Vì vậy, căn phòng nhất thiết phải đáp ứng một chức năng cụ thể. Đồng thời, trong đó những điều kiện tối ưu nhất cho một người nên được tạo ra, tức là môi trường tương ứng với chức năng mà nó thực hiện trong phòng.
Chất lượng môi trường phụ thuộc vào một số yếu tố. Bao gồm các:
1. không gian , cần thiết cho các hoạt động của con người, việc bố trí thiết bị và sự di chuyển của con người;
2. máy điều hòa (vi khí hậu) - nguồn cung cấp không khí để thở với các thông số tối ưu về nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ chuyển động của nó, tương ứng với sự trao đổi nhiệt và ẩm bình thường của cơ thể con người để thực hiện chức năng này. Trạng thái của môi trường không khí còn được đặc trưng bởi mức độ trong sạch của không khí, tức là lượng tạp chất (khí, bụi) có hại cho con người;
3. chế độ âm thanh – các điều kiện về khả năng nghe trong phòng (tiếng nói, âm nhạc, tín hiệu) tương ứng với mục đích chức năng của nó và bảo vệ khỏi các âm thanh gây nhiễu (tiếng ồn) phát sinh cả trong phòng và xâm nhập từ bên ngoài, và có tác động có hại đến cơ thể và tinh thần của con người . Liên quan đến chế độ âm thanh âm học- khoa học về âm thanh; âm học kiến trúc- khoa học về sự truyền âm thanh trong phòng; và xây dựng âm thanh- một ngành khoa học nghiên cứu cơ chế truyền âm thanh qua các cấu trúc;
4. chế độ sáng – điều kiện làm việc của các cơ quan nhìn, ánh sáng tự nhiên và nhân tạo, tương ứng với mục đích chức năng của phòng, được xác định bởi mức độ chiếu sáng của phòng. Vấn đề màu sắc có liên quan mật thiết đến chế độ ánh sáng; đặc điểm màu sắc của môi trường không chỉ ảnh hưởng đến các cơ quan thị giác mà còn ảnh hưởng đến hệ thần kinh của con người;
5. sự cách ly - điều kiện chịu ảnh hưởng trực tiếp của ánh sáng mặt trời. Ý nghĩa vệ sinh và hợp vệ sinh của việc chiếu xạ trực tiếp bằng năng lượng mặt trời là rất cao. Các tia nắng mặt trời tiêu diệt hầu hết các vi khuẩn gây bệnh, có ảnh hưởng đến sức khỏe nói chung và tâm sinh lý của một người. Hiệu quả của ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời đối với các tòa nhà và khu vực xung quanh được xác định bởi thời gian tiếp xúc trực tiếp của chúng, tức là mà ở các khu vực đô thị được quy định bởi Tiêu chuẩn Vệ sinh (SN).
6. khả năng hiển thị và nhận thức trực quan – điều kiện cho công việc của những người gắn liền với nhu cầu nhìn thấy các vật thể phẳng hoặc ba chiều trong phòng, ví dụ, trong khán giả - ghi chú trên bảng hoặc trình diễn hoạt động của thiết bị; điều kiện tầm nhìn liên quan chặt chẽ đến chế độ ánh sáng.
7. lưu lượng người có thể thoải mái hoặc
buộc phải sơ tán khẩn cấp người dân khỏi các tòa nhà.
Vì vậy, để thiết kế một căn phòng đúng cách, hãy tạo ra một môi trường tối ưu cho một người trong đó. , cần phải tính đến tất cả các yêu cầu quyết định chất lượng của môi trường.
Những yêu cầu này đối với từng loại tòa nhà và mặt bằng của nó được thiết lập bởi Quy định và Quy tắc Xây dựng (SNiP) - văn bản chính của nhà nước quy định về thiết kế và xây dựng các tòa nhà và công trình kiến trúc ở nước ta.
Bài giảng 2
Tính khả thi về kỹ thuật tòa nhà được xác định bởi giải pháp của các cấu trúc của nó, phải hoàn toàn phù hợp với các quy luật cơ học, vật lý và hóa học. Để thiết kế chính xác kết cấu chịu lực và kết cấu bao quanh của các tòa nhà, cần phải biết chúng chịu tác dụng của lực và phi lực nào.
Tải trọng và tác động đến công trình.
Thiết kế công trình phải tính đến tất cả các tác động bên ngoài , được nhìn nhận bởi tòa nhà như một tổng thể và các yếu tố riêng lẻ của nó. Những ảnh hưởng này được chia cho quyền lực và không quyền lực(tác động môi trường)
Mục đích của cấu trúc là nhận thức về tác dụng của lực và phi lực lên công trình
Các ảnh hưởng bên ngoài vào tòa nhà.
1 - tác động lực dọc tạm thời và vĩnh viễn; 2 – gió; 3 - các tác động lực đặc biệt (địa chấn hoặc các tác động khác); 4 - rung động; 5 - áp lực đất bên; 6 - áp lực (lực cản) của đất; 7 - độ ẩm mặt đất; 8 - tiếng ồn; 9 – bức xạ năng lượng mặt trời; 10 - sự kết tủa; 11 - trạng thái của khí quyển (nhiệt độ và độ ẩm thay đổi, sự hiện diện của các tạp chất hóa học)
Để buộc các ảnh hưởng Có nhiều loại tải khác nhau:
- dài hạn- từ khối lượng riêng của tòa nhà, từ áp lực của đất nền lên các phần tử ngầm của nó;
- tác dụng lâu dài tạm thời- từ khối lượng thiết bị công nghệ cố định, hàng hóa lưu trữ lâu dài, khối lượng riêng của các vách ngăn có thể di chuyển trong quá trình tái thiết;
- thời gian ngắn- từ khối lượng thiết bị di động, con người, đồ đạc, tuyết, từ tác động của gió lên tòa nhà;
-đặc biệt- do tác động của địa chấn, sự sụt lún của nền đất hoàng thổ hoặc nền đất đóng băng tan băng của tòa nhà, tác động của sự biến dạng bề mặt trái đất ở những khu vực bị ảnh hưởng bởi hoạt động của hầm mỏ, vụ nổ, hỏa hoạn, v.v.
- các tác động phát sinh từ các tình huống khẩn cấp- Cháy nổ, cháy nổ, v.v.
Các ảnh hưởng không bắt buộc bao gồm:
- ảnh hưởng nhiệt độ của nhiệt độ thay đổi không khí bên ngoài, gây ra biến dạng tuyến tính (nhiệt độ) - thay đổi kích thước của các cấu trúc bên ngoài của tòa nhà hoặc lực nhiệt độ trong chúng khi biểu hiện của biến dạng nhiệt độ bị hạn chế do sự cố định cứng của kết cấu;
- tiếp xúc với độ ẩm trong khí quyển và mặt đất, trên vật liệu của cấu trúc, dẫn đến thay đổi các thông số vật lý, và đôi khi cấu trúc của vật liệu do ăn mòn khí quyển của chúng, cũng như ảnh hưởng của hơi ẩm trong không khí trong nhà lên vật liệu của hàng rào bên ngoài, trong quá trình chuyển pha của hơi ẩm trong độ dày của chúng;
-chuyển động không khí, gây ra sự xâm nhập của nó vào cấu trúc và cơ sở, thay đổi điều kiện độ ẩm và nhiệt của chúng;
- tiếp xúc với bức xạ mặt trời trực tiếp,ảnh hưởng đến điều kiện ánh sáng và nhiệt độ của cơ sở và gây ra sự thay đổi các tính chất vật lý và kỹ thuật của các lớp bề mặt của kết cấu (sự lão hóa của chất dẻo, sự nóng chảy của vật liệu bitum, v.v.).
-tiếp xúc với hóa chất mạnh chứa trong không khí, khi trộn với mưa hoặc nước ngầm, tạo thành axit phá hủy vật liệu (ăn mòn);
-hiệu ứng sinh học do vi sinh vật hoặc côn trùng gây ra, dẫn đến phá hủy cấu trúc và làm suy thoái môi trường bên trong của cơ sở;
-tiếp xúc với năng lượng âm thanh (tiếng ồn) từ nguồn bên trong và bên ngoài tòa nhà, làm xáo trộn chế độ âm thanh bình thường trong phòng
Phù hợp với tải trọng và tác động, chúng trình bày và yêu cầu kỹ thuật:
1 Độ bền- khả năng cảm nhận tải điện và tác động mà không bị phá hủy.
2. Tính bền vững- khả năng của kết cấu để duy trì sự cân bằng khi chịu tải và ảnh hưởng của công suất.
3. Độ cứng- khả năng của kết cấu để thực hiện các chức năng tĩnh của nó với các giá trị biến dạng nhỏ xác định trước.
4. Độ bền- thời hạn duy trì các chất lượng vật lý của kết cấu tòa nhà trong quá trình vận hành. Độ bền thiết kế phụ thuộc vào:
leo- quá trình biến dạng liên tục nhỏ của vật liệu xây dựng khi chịu tải trong thời gian dài;
Chống băng giá- duy trì các vật liệu ướt có độ bền cần thiết với sự luân phiên đông lạnh và rã đông lặp đi lặp lại.
chống ẩm- khả năng của vật liệu chịu được tác động của độ ẩm mà không làm giảm đáng kể độ bền của hiện tượng tách lớp, kích thích, cong vênh và nứt.
chống ăn mòn- khả năng của vật liệu chống lại sự suy thoái do các quá trình hóa học, vật lý hoặc điện hóa gây ra.
khả năng sinh học- khả năng của vật liệu hữu cơ chống lại các tác động phá hoại của vi sinh vật và côn trùng.
BỘ GIÁO DỤC VÀ KHOA HỌC LIÊN BANG NGA
FSBEI HPE "BASHKIR STATE UNIVERSITY"
VIỆN QUẢN LÝ VÀ AN NINH DOANH NGHIỆP
Khoa Kinh tế, Quản lý và Tài chính
KIỂM TRA
Chủ đề: Bảo trì các tòa nhà và công trình kiến trúc
Chủ đề: Các loại tác động lên tòa nhà và công trình kiến trúc
Hoàn thành bởi: sinh viên của nhóm EUKZO-01-09
Shagimardanova L.M.
Kiểm tra bởi: Fedotov Yu.D.
Giới thiệu
Phân loại tải
Kết hợp tải trọng
Sự kết luận
Giới thiệu
Khi các tòa nhà và công trình được dựng lên gần hoặc gần với những công trình hiện có, các biến dạng bổ sung của các tòa nhà và công trình đã xây dựng trước đó sẽ xảy ra.
Kinh nghiệm cho thấy rằng việc bỏ qua các điều kiện đặc biệt của việc xây dựng như vậy có thể dẫn đến sự xuất hiện của các vết nứt trên tường của các tòa nhà đã xây dựng trước đó, làm biến dạng các khe hở và lối đi của cầu thang, làm xê dịch các tấm sàn, phá hủy các cấu trúc của tòa nhà, tức là. làm gián đoạn hoạt động bình thường của các tòa nhà, và đôi khi gây ra tai nạn.
Với kế hoạch xây dựng mới trong khu vực đã xây dựng, khách hàng và nhà thiết kế chung, với sự tham gia của các tổ chức quan tâm vận hành các tòa nhà xung quanh, nên giải quyết vấn đề khảo sát các tòa nhà này trong vùng ảnh hưởng của công trình xây dựng mới.
Công trình lân cận là công trình hiện có nằm trong vùng ảnh hưởng của sự lún nền của toà nhà mới hoặc trong vùng ảnh hưởng của việc xây dựng toà nhà mới đến sự biến dạng của nền và kết cấu của toà nhà hiện có. Vùng ảnh hưởng được xác định trong quá trình thiết kế.
Phân loại tải
Tùy thuộc vào thời gian tác động của tải, người ta nên phân biệt giữa tải vĩnh viễn và tạm thời (dài hạn, ngắn hạn, đặc biệt). Tải trọng phát sinh trong quá trình chế tạo, bảo quản và vận chuyển kết cấu, cũng như trong quá trình xây dựng kết cấu, cần được tính đến trong tính toán như tải trọng ngắn hạn.
a) trọng lượng của các bộ phận của kết cấu, bao gồm cả trọng lượng của kết cấu công trình chịu lực và bao quanh;
b) trọng lượng và áp lực của đất (đắp, đắp), áp lực của đá.
Các lực ứng suất trước giữ lại trong kết cấu hoặc nền móng cần được tính đến trong tính toán như lực do tải trọng vĩnh viễn.
a) trọng lượng của các vách ngăn tạm thời, vữa và chân móng cho thiết bị;
b) trọng lượng của thiết bị cố định: máy công cụ, thiết bị, động cơ, bể chứa, đường ống có phụ kiện, bộ phận hỗ trợ và vật liệu cách nhiệt, băng tải, máy nâng cố định với dây và thanh dẫn của chúng, cũng như trọng lượng của chất lỏng và chất rắn lấp đầy thiết bị ;
c) áp suất của khí, chất lỏng và thể lỏng trong bể chứa và đường ống, quá áp và hiếm khí xảy ra trong quá trình thông gió của mỏ;
d) tải trọng sàn từ các vật liệu được lưu trữ và thiết bị giá đỡ trong nhà kho, tủ lạnh, kho chứa, kho sách, kho lưu trữ và các cơ sở tương tự;
e) nhiệt độ hiệu ứng công nghệ từ thiết bị cố định;
f) trọng lượng của lớp nước trên mặt đường phẳng chứa đầy nước;
g) trọng lượng của cặn bụi công nghiệp, nếu sự tích tụ của nó không được loại trừ bằng các biện pháp thích hợp;
h) tải trọng từ người, động vật, thiết bị trên các tầng của các tòa nhà dân cư, công cộng và nông nghiệp với các giá trị tiêu chuẩn giảm xuống.
i) tải trọng thẳng đứng từ cầu trục trên không và cầu trục trên không với giá trị tiêu chuẩn giảm, được xác định bằng cách nhân giá trị tiêu chuẩn đầy đủ của tải trọng thẳng đứng từ một cần trục trong mỗi nhịp của tòa nhà với hệ số: 0,5 - đối với nhóm chế độ hoạt động của cần trục 4K-6K ; 0,6 - đối với nhóm chế độ làm việc của cần trục 7K; 0,7 - đối với nhóm chế độ vận hành cần trục 8K. Các nhóm chế độ vận hành cần trục được chấp nhận phù hợp với GOST 25546-82;
j) tải trọng tuyết với giá trị thiết kế giảm, được xác định bằng cách nhân giá trị thiết kế đầy đủ với hệ số 0,5.
k) ảnh hưởng khí hậu nhiệt độ với các giá trị tiêu chuẩn giảm được xác định theo hướng dẫn của đoạn văn. 8.2-8.6 với điều kiện q1 = q2 = q3 = q4 = q5 = 0, DI = DVII = 0;
l) các tác động gây ra bởi sự biến dạng của nền, không kèm theo sự thay đổi cơ bản trong cấu trúc của đất, cũng như sự tan băng của đất đóng băng vĩnh cửu;
m) ảnh hưởng do thay đổi độ ẩm, co ngót và rão của vật liệu.
Ở những khu vực có nhiệt độ trung bình tháng 1 từ âm 5 ° C trở lên (theo bản đồ 5 của Phụ lục 5 của SNiP 2.01.07-85 *), tải trọng tuyết với giá trị thiết kế giảm không được thiết lập.
a) tải thiết bị phát sinh trong các chế độ khởi động, tạm thời và thử nghiệm, cũng như trong quá trình sắp xếp lại hoặc thay thế nó;
b) trọng lượng của người, vật liệu sửa chữa trong các lĩnh vực bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị;
c) Tải trọng từ người, động vật, thiết bị trên các tầng nhà ở, công trình công cộng và nông nghiệp với đầy đủ các giá trị tiêu chuẩn, trừ các tải trọng quy định tại các khoản 1.7, a, b, d, e;
d) tải trọng từ thiết bị xếp dỡ di động (xe nâng, ô tô điện, cần trục xếp, máy nâng, cũng như từ các cần trục trên cao và trên cao với giá trị tiêu chuẩn đầy đủ);
e) tải trọng tuyết với đầy đủ giá trị thiết kế;
f) các hiệu ứng khí hậu nhiệt độ với giá trị tiêu chuẩn đầy đủ;
g) tải trọng gió;
h) tải trọng băng.
a) hiệu ứng địa chấn;
b) tác động nổ;
c) tải trọng gây ra bởi sự xáo trộn mạnh trong quá trình công nghệ, sự cố hoặc sự cố tạm thời của thiết bị;
d) Các tác động gây ra bởi sự biến dạng của nền, kèm theo sự thay đổi cơ bản về cấu trúc của đất (trong quá trình ngâm của đất bị lún) hoặc sự sụt lún của nó trong các khu vực khai thác mỏ và karst.
Kết hợp tải trọng
Việc tính toán kết cấu và nền móng cho các trạng thái giới hạn của nhóm thứ nhất và nhóm thứ hai phải được thực hiện có tính đến các tổ hợp bất lợi của tải trọng hoặc các nỗ lực tương ứng.
Các tổ hợp này được thiết lập từ việc phân tích các biến thể thực của tác động đồng thời của các tải trọng khác nhau đối với giai đoạn được xem xét của kết cấu hoặc hoạt động của nền móng.
Tùy thuộc vào thành phần của tải trọng được tính đến, người ta nên phân biệt giữa:
a) các tổ hợp tải trọng chính, bao gồm vĩnh viễn, dài hạn và ngắn hạn,
b) các tổ hợp tải trọng đặc biệt, bao gồm tải trọng vĩnh viễn, dài hạn, ngắn hạn và một trong các tải trọng đặc biệt.
Tải trọng trực tiếp có hai giá trị tiêu chuẩn nên được bao gồm trong các kết hợp là dài hạn - khi tính đến giá trị tiêu chuẩn giảm xuống, là ngắn hạn - khi tính đến giá trị tiêu chuẩn đầy đủ.
Trong các tổ hợp tải trọng đặc biệt, kể cả tác dụng nổ hoặc tải trọng gây ra do sự va chạm của xe với các bộ phận của kết cấu, cho phép không tính đến tải trọng ngắn hạn quy định tại khoản 1.8.
Khi tính đến các tổ hợp bao gồm tải trọng cố định và ít nhất hai tải trọng sống, các giá trị tính toán của tải trọng sống hoặc lực tương ứng của chúng phải được nhân với hệ số tổ hợp bằng:
trong tổ hợp cơ bản đối với tải trọng dài hạn y1 = 0,95; đối với ngắn hạn y2 = 0,9:
trong tổ hợp đặc biệt đối với tải trọng dài hạn y1 = 0,95; đối với ngắn hạn y2 = 0,8, trừ các trường hợp được quy định trong tiêu chuẩn thiết kế kết cấu cho vùng địa chấn và trong các tiêu chuẩn thiết kế khác về kết cấu và nền. Trong trường hợp này, tải trọng đặc biệt phải được chấp nhận mà không giảm.
Trong các tổ hợp chính, khi tính đến ba tải ngắn hạn trở lên, giá trị tính toán của chúng \ u200b \ u200b được phép nhân với hệ số kết hợp y2, được lấy cho lần đầu tiên (theo mức độ ảnh hưởng) ngắn hạn- tải trọng kỳ hạn - 1,0, cho thứ hai - 0,8, cho phần còn lại - 0,6.
Khi tính đến các tổ hợp tải trọng cho một tải trọng trực tiếp, cần lưu ý những điều sau:
a) Tải trọng của một loại nhất định từ một nguồn (áp suất hoặc chân không trong bồn chứa, tuyết, gió, tải trọng băng, tác động của nhiệt độ khí hậu, tải trọng từ một máy xúc, ô tô điện, cầu trục trên cao hoặc cầu trục treo trên cao);
b) tải trọng từ một số nguồn, nếu tác động tổng hợp của chúng được tính đến trong các giá trị quy chuẩn và thiết kế của tải trọng (tải trọng từ thiết bị, người và vật liệu được lưu trữ trên một hoặc nhiều tầng, có tính đến các hệ số yA và yn; tải trọng từ một số cần trục trên không hoặc trên cao, có tính đến hệ số y; tải trọng gió băng
Phương pháp xử lý các tác động đến công trình và công trình
Khi thiết kế công trình bảo vệ chống lại các quá trình trượt đất và trượt đất, cần xem xét tính khả thi của việc áp dụng các biện pháp và cấu trúc sau đây nhằm ngăn ngừa và ổn định các quá trình này:
thay đổi độ dốc để tăng độ ổn định của nó;
điều tiết dòng chảy nước mặt với sự trợ giúp của quy hoạch dọc của lãnh thổ, lắp đặt hệ thống thoát nước bề mặt, ngăn chặn nước thấm vào đất và các quá trình xói mòn;
hạ thấp nhân tạo mực nước ngầm;
nông lâm kết hợp;
ổn định đất;
cấu trúc tổ chức;
Các cấu trúc giữ lại phải được cung cấp để ngăn chặn sự dịch chuyển, sụp đổ, sạt lở đất và sụt lở đất nếu không thể hoặc không đủ khả năng kinh tế để thay đổi độ dốc (độ dốc).
Các cấu trúc giữ lại được sử dụng trong các loại sau:
tường đỡ - để tăng cường các phào chỉ bằng đá nhô ra;
bốt - giá đỡ riêng biệt được cắt thành các lớp đất ổn định để nâng đỡ các khối đá riêng lẻ;
vành đai - cấu trúc đồ sộ để duy trì độ dốc không ổn định;
tường đối diện - để bảo vệ đất khỏi phong hóa và đổ;
niêm phong (bịt kín các khoảng trống hình thành do rơi trên các sườn núi) - để bảo vệ đất đá khỏi bị phong hóa và phá hủy thêm;
neo buộc - như một kết cấu giữ độc lập (với các tấm đế, dầm, v.v.) dưới hình thức gắn chặt các khối đá riêng lẻ vào một mảng vững chắc trên các sườn núi đá (sườn dốc).
Các cấu trúc giữ tuyết nên được đặt trong vùng bắt đầu xảy ra tuyết lở thành các hàng liên tục hoặc từng phần cho đến ranh giới bên của bộ sưu tập tuyết lở. Hàng cấu trúc phía trên nên được lắp đặt ở khoảng cách không quá 15 m xuống dốc từ vị trí cao nhất của đường phân cách tuyết lở (hoặc từ hàng rào tuyết thổi hoặc kolktafels). Các hàng của cấu trúc giữ tuyết phải được đặt vuông góc với hướng trượt của lớp phủ tuyết.
Các cấu trúc chống tuyết lở nên được thiết kế để giảm hoặc dập tắt hoàn toàn tốc độ lở tuyết trên các nón phù sa trong vùng lắng đọng tuyết lở, nơi có độ dốc nhỏ hơn 23 °. Trong một số trường hợp, khi đối tượng được bảo vệ nằm trong vùng có nguồn gốc tuyết lở và tuyết lở có đường gia tốc ngắn, có thể xác định vị trí các cấu trúc chống lở tuyết trên các sườn dốc có độ dốc lớn hơn 23 °.
Sự kết luận
Để lựa chọn phương án bảo vệ công trình tối ưu, các giải pháp và biện pháp kỹ thuật, công nghệ phải được chứng minh và có các ước tính về tác động kinh tế, xã hội và môi trường khi thực hiện phương án hoặc việc bác bỏ phương án đó.
Việc chứng minh và đánh giá phụ thuộc vào các lựa chọn cho các giải pháp và biện pháp kỹ thuật, trình tự, thời gian thực hiện, cũng như các quy định về bảo trì đối với các hệ thống và tổ hợp bảo vệ được tạo ra.
Các tính toán liên quan đến các lý do liên quan phải dựa trên các tài liệu nguồn có cùng độ chính xác, chi tiết và độ tin cậy, trên một khuôn khổ quy định duy nhất, cùng mức độ xây dựng các phương án, có tính đến phạm vi chi phí và kết quả giống nhau. Việc so sánh các phương án với sự khác biệt về kết quả thực hiện chúng cần tính đến các chi phí cần thiết để đưa các phương án về dạng có thể so sánh được.
Khi xác định hiệu quả kinh tế của việc bảo vệ công trình, số lượng thiệt hại cần bao gồm thiệt hại do tác động của các quá trình địa chất nguy hiểm và chi phí bồi thường hậu quả của các tác động này. Tổn thất đối với các cơ sở riêng lẻ được xác định bằng nguyên giá của tài sản cố định trên cơ sở trung bình hàng năm và đối với các vùng lãnh thổ - trên cơ sở tổn thất cụ thể và diện tích của lãnh thổ bị đe dọa, có tính đến thời gian của giai đoạn phục hồi sinh học và thời kỳ bảo vệ kỹ thuật.
Các thiệt hại được ngăn ngừa cần được tóm tắt cho tất cả các vùng lãnh thổ và cấu trúc, bất kể ranh giới của sự phân chia hành chính-lãnh thổ.
Danh sách tài liệu đã sử dụng
1.V.P. Ananiev, A.D. Potapov Địa chất công trình. M: Cao hơn. Trường học 2010 2.S.B. Ukhov, V.V. Semenov, S.N. Chernyshev Cơ học đất, nền, móng. M: Cao. Trường học 2009 .TRONG VA. Temchenko, A. A. Lapidus, O.N. Terentiev Công nghệ xây dựng quy trình M: Vys. Trường học 2008 .TRONG VA. Telichenko, A.A. Lapidus, O.M. Terentiev, V.V. Sokolovsky Công nghệ xây dựng các tòa nhà và công trình M: Vys. Trường học 2010 .SNiP 2.01.15-90 Bảo vệ kỹ thuật cho lãnh thổ, tòa nhà và cấu trúc khỏi các hàng hóa địa chất nguy hiểm.
Các yếu tố ảnh hưởng đến tòa nhà và công trình được chia thành:
Ảnh hưởng bên ngoài (tự nhiên và nhân tạo: bức xạ, nhiệt độ, dòng không khí, lượng mưa, khí, hóa chất, phóng điện sét, sóng vô tuyến, sóng điện từ, tiếng ồn, rung động âm thanh, sâu bệnh sinh học, áp suất mặt đất, sương mù phập phồng, độ ẩm, sóng địa chấn, dòng đi lạc , rung động);
Bên trong (công nghệ và chức năng: tải trọng vĩnh viễn và tạm thời, dài hạn và ngắn hạn từ trọng lượng, thiết bị và con người của chính nó; quy trình công nghệ: chấn động, rung, mài mòn, tràn chất lỏng; dao động nhiệt độ; độ ẩm môi trường; sinh vật gây hại).
Tất cả những yếu tố này dẫn đến sự phá hủy cơ học, vật lý và hóa học được đẩy nhanh, bao gồm cả sự ăn mòn, dẫn đến giảm khả năng chịu lực của các cấu trúc riêng lẻ và toàn bộ tòa nhà nói chung.
Dưới đây là sơ đồ ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài và bên trong công trình và công trình kiến trúc.
Trong quá trình hoạt động của kết cấu có: tác dụng lực của tải trọng, tác động xâm thực của môi trường.
Môi trường xâm thực - một môi trường dưới tác động của nó mà cấu trúc của các thuộc tính của vật liệu thay đổi, dẫn đến giảm sức mạnh.
Sự thay đổi cấu trúc và phá hủy được gọi là sự ăn mòn. Một chất thúc đẩy sự phá hủy và ăn mòn là một chất kích thích. Một chất cản trở sự phá hủy và ăn mòn - chất thụ động và chất ức chế ăn mòn.
Sự phá hủy vật liệu xây dựng có bản chất khác và phụ thuộc vào sự tương tác của môi trường hóa học, điện hóa, vật lý, hóa lý.
Môi trường gây cháy được chia thành khí, lỏng, rắn.
Môi trường khí: là những hợp chất như cacbon đisunfua, cacbon đioxit, lưu huỳnh đioxit. Sự xâm thực của môi trường này được đặc trưng bởi nồng độ của các chất khí, độ hòa tan trong nước, độ ẩm và nhiệt độ.
Môi trường lỏng: là các dung dịch axit, kiềm, muối, dầu, dầu, dung môi. Quá trình ăn mòn trong môi trường lỏng diễn ra mạnh mẽ hơn so với các quá trình khác.
Môi trường rắn: là bụi, đất. Tính xâm thực của môi trường này được ước tính bằng độ phân tán, độ hòa tan trong nước, độ hút ẩm, độ ẩm của môi trường.
Đặc điểm của môi trường hung hãn:
Có tính xâm thực mạnh - axit, kiềm, khí - khí và chất lỏng mạnh trong các cơ sở công nghiệp;
Có tính xâm thực vừa phải - không khí trong khí quyển và nước có lẫn tạp chất - không khí có độ ẩm cao (hơn 75%);
Hơi mạnh - không khí sạch - nước không bị ô nhiễm tạp chất có hại;
Không xâm thực - sạch, khô (độ ẩm lên đến 50%) và không khí ấm - không khí trong khí quyển ở các vùng khí hậu khô và ấm.
Tiếp xúc với không khí: bầu khí quyển chứa nhiều bụi bẩn, phá hủy các tòa nhà và công trình kiến trúc. Ô nhiễm không khí kết hợp với độ ẩm dẫn đến mài mòn sớm, nứt và hỏng kết cấu.
Tuy nhiên, trong bầu không khí sạch và khô, bê tông và các vật liệu khác có thể tồn tại hàng trăm năm. Các chất gây ô nhiễm không khí mạnh nhất là sản phẩm của quá trình đốt cháy các loại nhiên liệu khác nhau, do đó, ở các thành phố và trung tâm công nghiệp, các cấu trúc kim loại bị ăn mòn nhanh hơn 2-4 lần so với các vùng nông thôn, nơi than và nhiên liệu được đốt cháy ít hơn.
Sản phẩm cháy chính của hầu hết các loại nhiên liệu là CO 2, SO 2.
Khi CO2 được hòa tan trong nước, axit cacbonic được tạo thành. Nó là sản phẩm cuối cùng của quá trình đốt cháy. Nó có tác dụng phá hủy bê tông và các vật liệu xây dựng khác. Axit sunfuric được tạo thành khi SO 2 hòa tan trong nước.
Khói tích tụ hơn 100 loại hợp chất có hại (HNO 3, H 3 PO 4, chất nhựa, hạt nhiên liệu không cháy). Ở các vùng ven biển, bầu khí quyển chứa clorua, muối của axit sunfuric, trong không khí ẩm, khí này làm tăng tính xâm thực của tác động lên các cấu trúc kim loại.
Tác động của nước ngầm: nước ngầm là một dung dịch có nồng độ và thành phần hóa học khác nhau, được phản ánh qua mức độ xâm thực của tác động của nó. Nước trong đất liên tục tương tác với các chất khoáng và chất hữu cơ. Tình trạng ngập lụt liên tục ở các phần ngầm của tòa nhà trong quá trình chuyển động của nước ngầm làm tăng sự ăn mòn của kết cấu và sự rửa trôi vôi trong bê tông, đồng thời làm giảm độ bền của nền.
Nước ngầm có tính axit nói chung, rửa trôi, sunfat, magie, khí cacbonic.
Các yếu tố sau đây có tác động đáng kể nhất:
· Tiếp xúc với độ ẩm: Như kinh nghiệm vận hành công trình đã cho thấy, độ ẩm có ảnh hưởng lớn nhất đến sự mài mòn của kết cấu. Do nền và tường của các tòa nhà được xây dựng lại cũ được làm chủ yếu bằng các vật liệu đá khác nhau (đá vôi, gạch đỏ, vôi và vữa xi măng) có cấu trúc mao quản xốp nên khi tiếp xúc với nước, chúng được làm ẩm mạnh, thường thay đổi tính chất và , trong trường hợp nghiêm trọng, bị phá hủy.
Nguồn gốc chính của độ ẩm trong tường và nền móng là sự hút mao dẫn, dẫn đến hư hỏng các kết cấu trong quá trình hoạt động: phá hủy vật liệu do đóng băng; sự hình thành các vết nứt do trương nở và co ngót; mất đặc tính cách nhiệt; phá hủy các công trình dưới tác động của các hóa chất xâm thực hòa tan trong nước; sự phát triển của vi sinh vật gây ăn mòn sinh học vật liệu.
Quá trình vệ sinh các tòa nhà và công trình không thể giới hạn ở việc xử lý chúng bằng chế phẩm diệt khuẩn. Một chương trình hoạt động toàn diện cần được thực hiện, bao gồm nhiều giai đoạn, cụ thể là:
Chẩn đoán (phân tích điều kiện nhiệt và độ ẩm, tia X và phân tích sinh học của các sản phẩm ăn mòn);
Làm khô (nếu cần) mặt bằng, nếu chúng ta đang nói về các cấu trúc ngầm, ví dụ, tầng hầm;
Thiết bị chống thấm cắt ngang (trong trường hợp hút ẩm của đất);
Làm sạch, nếu cần thiết, các bề mặt bên trong khỏi hiện tượng bốc cháy và các sản phẩm ăn mòn sinh học;
Điều trị bằng thuốc antisalt và các chế phẩm diệt khuẩn;
Trám các vết nứt và rò rỉ bằng các hợp chất chống thấm đặc biệt và xử lý bề mặt tiếp theo bằng các chế phẩm chống thấm bảo vệ;
Sản xuất hoàn thiện công trình.
· Tác động của lượng mưa: Lượng mưa trong khí quyển, thâm nhập vào đất, biến thành hơi ẩm hoặc hơi ẩm hút ẩm, được giữ lại dưới dạng phân tử trên các hạt đất bởi các hạt bùn phân tử, hoặc thành màng, trên phân tử, hoặc thành độ ẩm trọng trường, di chuyển tự do trong đất dưới tác dụng của trọng lực. Độ ẩm trọng trường có thể tiếp cận với nước ngầm và kết hợp với nó, nâng cao mức độ của nó. Đến lượt mình, nước ngầm, do sự gia tăng mao dẫn, di chuyển lên một độ cao đáng kể và tưới các lớp trên của đất. Trong những điều kiện nhất định, mao quản và nước ngầm có thể hợp nhất và làm ngập đều đặn các phần ngầm của các cấu trúc, do đó sự ăn mòn của các cấu trúc tăng lên và độ bền của nền móng giảm.
· Tác động của nhiệt độ âm: một số cấu trúc, ví dụ, các bộ phận của tầng hầm, nằm trong vùng có độ ẩm thay đổi và đóng băng định kỳ. Nhiệt độ âm (nếu thấp hơn mức tính toán hoặc các biện pháp đặc biệt không được thực hiện để bảo vệ công trình khỏi độ ẩm), dẫn đến sự đóng băng của hơi ẩm trong kết cấu và đất nền, có tác động phá hủy công trình. Khi nước đóng băng trong các lỗ rỗng của vật liệu, thể tích của nó tăng lên, tạo ra ứng suất bên trong tăng lên do sự nén của chính khối lượng của vật liệu dưới tác động của quá trình làm mát. Áp suất của nước đá trong các lỗ kín rất cao - lên đến 20 Pa. Sự phá hủy cấu trúc do đóng băng chỉ xảy ra ở độ ẩm đầy đủ (tới hạn), bão hòa của vật liệu. Nước bắt đầu đóng băng ở bề mặt của các cấu trúc, và do đó sự phá hủy chúng dưới ảnh hưởng của nhiệt độ âm bắt đầu từ bề mặt, đặc biệt là từ các góc và sườn. Khối lượng nước đá lớn nhất thu được ở nhiệt độ - 22 ° C, khi tất cả nước biến thành nước đá. Cường độ đông đặc phụ thuộc vào thể tích lỗ rỗng. Đá và bê tông có độ xốp lên đến 15% chịu được 100-300 chu kỳ đóng băng. Giảm độ xốp và do đó, lượng ẩm làm tăng khả năng chống sương giá của các cấu trúc. Từ những gì đã nói, sau đó là khi đóng băng, những cấu trúc được làm ẩm sẽ bị phá hủy. Để bảo vệ cấu trúc khỏi bị phá hủy ở nhiệt độ thấp, trước hết, phải bảo vệ chúng khỏi độ ẩm. Sự đóng băng của đất trong nền móng là nguy hiểm đối với các công trình xây dựng trên đất sét và đất bụi, cát mịn và hạt trung bình, trong đó nước dâng lên trên mực nước ngầm qua các mao dẫn và lỗ rỗng và ở dạng liên kết. Thiệt hại đối với các tòa nhà do các căn cứ đóng băng và xô lệch có thể xảy ra sau nhiều năm hoạt động nếu cho phép cắt đất xung quanh chúng, làm ẩm các căn cứ và tác động của các yếu tố góp phần làm chúng bị đóng băng.
· Lắp dựng quy trình công nghệ: mỗi tòa nhà và cấu trúc được thiết kế và xây dựng có tính đến sự tương tác của các quá trình được cung cấp trong đó; tuy nhiên, do sức đề kháng và độ bền của vật liệu xây dựng không bằng nhau và ảnh hưởng khác nhau của môi trường lên chúng, nên độ mài mòn của chúng không đồng đều. Trước hết, các lớp sơn bảo vệ của tường và sàn, cửa sổ, cửa ra vào, mái nhà, sau đó là tường, khung và nền móng bị phá hủy. Các phần tử nén có tiết diện lớn, hoạt động dưới tải trọng tĩnh, hao mòn chậm hơn các phần tử thành mỏng bị uốn cong và kéo dãn, hoạt động dưới tải trọng động, trong điều kiện độ ẩm cao và nhiệt độ cao. Sự mài mòn của kết cấu dưới tác động của mài mòn - mài mòn sàn, tường, góc cột, bậc cầu thang và các kết cấu khác có thể rất mạnh và do đó ảnh hưởng lớn đến độ bền của chúng. Nó xảy ra dưới tác động của cả các lực lượng tự nhiên (gió, bão cát) và là kết quả của các quá trình công nghệ và chức năng, ví dụ, do sự di chuyển dày đặc của các dòng người lớn trong các tòa nhà công cộng.
Mô tả đối tượng
Bảng 1.1
| đặc điểm chung | Trạm bơm |
| Năm của xây dựng | |
| Tổng diện tích, m 2 - diện tích xây dựng, m 2 - diện tích sàn, m 2 | |
| Chiều cao tòa nhà, m | 3,9 |
| Khối lượng xây dựng, m 3 | 588,6 |
| số tầng | |
| Đặc điểm xây dựng | |
| Cơ sở | Bê tông cốt thép nguyên khối |
| Tường | gạch |
| Chồng chéo | Bê tông cốt thép |
| Mái nhà | Lợp từ vật liệu cuộn |
| tầng lầu | Xi măng |
| những ô cửa | Bằng gỗ |
| Trang trí nội thất | Băng dán |
| Tính hấp dẫn (ngoại hình) | Ngoại hình hài lòng |
| Tuổi thực của tòa nhà | |
| Tuổi thọ tiêu chuẩn của tòa nhà | |
| Thời gian sử dụng còn lại | |
| Hệ thống hỗ trợ kỹ thuật | |
| Cung cấp nhiệt | Trung tâm |
| Cung cấp nước nóng | Trung tâm |
| Thoát nước thải | Trung tâm |
| cung cấp nước uống | Trung tâm |
| Nguồn cấp | Trung tâm |
| Điện thoại | - |
| Đài | - |
| Báo động: - an ninh - hỏa hoạn | tính khả dụng |
| Cảnh quan bên ngoài | |
| phong cảnh | Không gian xanh: bãi cỏ, cây bụi |
| Đường lái xe | Đường nhựa, tình trạng đạt yêu cầu |
Tải trọng và tác động lên các tòa nhà nhiều tầng được xác định trên cơ sở phân công thiết kế, các chương của SNiP, hướng dẫn và sách tham khảo.
Tải vĩnh viễn
Tải trọng không đổi thực tế không thay đổi theo thời gian và do đó được tính đến trong tất cả các phương án tải trọng cho giai đoạn xây dựng được xem xét trong tính toán.
Tải trọng không đổi bao gồm: trọng lượng của kết cấu chịu tải và kết cấu bao quanh, trọng lượng và áp lực của đất, và ảnh hưởng của kết cấu ứng suất trước. Tải trọng từ trọng lượng của thiết bị cố định và các tiện ích cũng có thể được coi là không đổi, tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong những điều kiện nhất định (sửa chữa, tái phát triển) chúng có thể thay đổi.
Giá trị quy chuẩn của tải trọng cố định được xác định theo khối lượng của các phần tử và sản phẩm hoàn thiện hoặc được tính toán từ kích thước thiết kế của kết cấu và khối lượng riêng của vật liệu (Bảng 19.2) (khối lượng riêng bằng 1 kg / m3 tương ứng với a trọng lượng riêng bằng 9,81 N / m3 = 0, 01 kN / m3).
Tải trọng từ trọng lượng của kết cấu thép chịu lực. Tải trọng này phụ thuộc vào loại và kích thước của hệ thống kết cấu, cường độ của thép được sử dụng, tải trọng bên ngoài tác dụng và các yếu tố khác.
Tải trọng định mức (kN / m2 diện tích sàn) từ trọng lượng của kết cấu chịu lực làm bằng thép cấp C38 / 23 xấp xỉ bằng
Khi tính toán xà ngang và dầm sàn, phần của tải trọng g được tính đến bằng (0,3 + 6 / met) g - đối với hệ khung, (0,2 + 4 / met) g - đối với hệ giằng, trong đó mєt là số tầng của tòa nhà, đáp ứng> 20.
Đối với kết cấu chịu lực làm bằng thép cấp C38 / 23 có điện trở thiết kế R và cấp cao hơn có điện trở thiết kế R ", tải trọng từ trọng lượng của chúng được xác định theo tỷ lệ giá trị quy chuẩn của trọng lượng 1 m2 tường, trần. xấp xỉ: a) đối với tường ngoài bằng tấm xây hoặc bê tông nhẹ 2,5-5 kN / m2, từ tấm hiệu dụng 0,6-1,2 kN / m2; b) đối với tường trong và vách ngăn ít hơn 30-50% so với tường ngoài; c ) đối với tấm sàn chịu lực cùng với sàn có tấm và sàn bê tông cốt thép 3-5 kN / m2, với tấm bê tông nhẹ nguyên khối trên sàn định hình thép 1,5-2 kN / m2; khi có thêm tải trọng từ trần giả , nếu cần, 0,3-0,8 kN / m2,
Khi tính toán tải trọng thiết kế từ trọng lượng của các kết cấu nhiều lớp, nếu cần, họ lấy các hệ số quá tải của riêng mình cho các lớp khác nhau.
Tải trọng từ trọng lượng của tường và vách ngăn vĩnh cửu được tính đến tùy theo vị trí thực tế của nó. Nếu các phần tử tường đúc sẵn được gắn trực tiếp vào các cột khung, thì trọng lượng của tường không được tính đến trong tính toán bản sàn.
Tải trọng từ trọng lượng của các vách ngăn được sắp xếp lại được áp dụng cho các phần tử sàn ở vị trí bất lợi nhất cho chúng. Khi tính toán cột, tải trọng này thường được lấy trung bình trên diện tích sàn.
Tải trọng từ trọng lượng sàn được phân bổ gần như đồng đều và khi tính toán các yếu tố sàn và cột, chúng được thu thập từ các khu vực hàng hóa tương ứng.
Trong các tòa nhà nhiều tầng hiện đại có khung thép, cường độ của tổng tải trọng tiêu chuẩn từ trọng lượng của tường và sàn, liên quan đến 1 m2 sàn, xấp xỉ 4-7 kN / m2. Tỷ lệ của tất cả các tải trọng cố định của tòa nhà (bao gồm trọng lượng riêng của kết cấu thép, giàn phẳng và giàn cứng không gian) với khối lượng của nó thay đổi từ 1,5 đến 3 kN / m3.
Tải trực tiếp
Tải trọng tạm thời trên các tầng. Tải trọng sàn do trọng lượng của người, đồ đạc và các thiết bị nhẹ tương tự được thiết lập trong SNiP ở dạng tải trọng tương đương được phân bổ đồng đều trên diện tích của \ u200b \ u200bề mặt bằng. Giá trị quy chuẩn của chúng đối với các công trình nhà ở và công trình công cộng là: trong mặt bằng chính 1,5-2 kN / m2; trong hội trường 2-4 kN / m2; trong hành lang, hành lang, cầu thang 3-4 kN / m2, và hệ số quá tải - 1,3-1,4.
Theo đoạn văn. 3.8, 3.9 SNiP tải trọng được chấp nhận có tính đến các hệ số giảm α1, α2 (khi tính toán dầm và xà ngang) và η1, η2 (khi tính toán cột và móng). Hệ số η1, η2 là tổng tải trọng tạm thời trên một số trần nhà và được tính đến khi xác định lực dọc. Mômen uốn nút trong cột phải được tính đến các hệ số η1, η2, vì ảnh hưởng chính đến mômen uốn là do tải trọng tạm thời tác dụng lên các xà ngang của cột tiếp giáp với nút sàn.
Khi xem xét các sơ đồ có thể có đối với vị trí của tải trọng trực tiếp trên các tầng của tòa nhà, thực hành thiết kế thường tiến hành theo nguyên tắc tải trọng bất lợi nhất. Ví dụ, để đánh giá mômen nhịp lớn nhất trong xà ngang của hệ thống khung, các sơ đồ sắp xếp so le của tải trọng trực tiếp được tính đến; trong tính toán khung, chất cứng và nền móng, không chỉ tính đến tải trọng liên tục của tất cả các tầng. tính đến, nhưng cũng có thể có các tùy chọn để tải một phần, bao gồm cả một phía,. Một số chương trình này rất có điều kiện và dẫn đến lợi nhuận không hợp lý trong cấu trúc và nền móng. được xác định theo hướng dẫn của SNiP, chủ yếu quan trọng đối với kết cấu mái của tòa nhà nhiều tầng và ít ảnh hưởng đến tổng lực ở các kết cấu bên dưới. Hoạt động của các cấu trúc của một tòa nhà nhiều tầng, độ cứng, sức bền và độ ổn định của chúng phụ thuộc đáng kể vào việc tính toán chính xác tải trọng gió.
Theo giá trị tính toán của thành phần tĩnh của tải trọng gió, kN / m2, được xác định theo công thức
Trong tính toán thực tế, biểu đồ quy chuẩn của hệ số kz được thay thế bằng một biểu đồ hình thang với bậc dưới và bậc trên kн≥kв, được xác định từ các điều kiện tương đương của biểu đồ về mô men và lực ngang ở phần dưới của tòa nhà. Với sai số không quá 2%, tọa độ kn có thể được coi là cố định và bằng giá trị quy chuẩn (1 - đối với địa hình loại A; 0.65 - đối với địa hình loại B) và đối với kv, tùy thuộc vào độ cao của tòa nhà và loại địa hình, có thể lấy các giá trị sau:
Thứ tự ở mức z: kze = kn + (kv-kn) z / H. Trong một tòa nhà có hình bậc thang (Hình 19.1), sơ đồ quy chuẩn được thu gọn thành một sơ đồ hình thang trong các khu vực riêng biệt có chiều cao khác nhau, được tính từ dưới cùng của tòa nhà. Cũng có những cách có thể để đưa tòa nhà thành các khu với sự phân chia khác nhau.
Khi tính toán tổng thể tòa nhà, thành phần tĩnh của tải trọng gió, kN, theo hướng của các trục x và y (Hình 19.2) trên 1 m chiều cao được xác định là kết quả của các lực khí động học tác dụng theo các hướng này. và được biểu thị thông qua các hệ số của tổng lực cản cx, cy và các kích thước ngang B, L hình chiếu của công trình lên mặt phẳng vuông góc với các trục tương ứng:
Đối với các tòa nhà có dạng lăng trụ đứng có mặt bằng là hình chữ nhật với góc trượt β = 0, hệ số su = 0 và cx được xác định từ Bảng. 19.1, được biên soạn có tính đến dữ liệu của các nghiên cứu và tiêu chuẩn nước ngoài và trong nước.
Nếu β = 90 °, thì cx = 0, và giá trị của cy được tìm thấy theo cùng một bảng, bằng cách hoán đổi các ký hiệu B, L trên sơ đồ tòa nhà.
Với gió ở góc β = 45 °, các giá trị của cx, cy được cho dưới dạng một phần trong Bảng. 19.2, trong khi cạnh của phương án B, vuông góc với trục x, được coi là dài hơn. Do sự phân bố không đều của áp lực gió lên các bức tường ở β = 45 ° và B / L≥2, người ta nên tính đến độ lệch tâm khí động học có thể có khi đặt tải qxc vuông góc với mặt dài hơn, bằng 0,15 V, và mômen tương ứng với cường độ, kN * m trên 1m chiều cao
Nếu công trình có các lô gia, ban công, các sườn đứng nhô ra thì lực ma sát của hai tường song song với trục x, y phải cộng các tải trọng qxc, qyc bằng:
Ở góc β = 45 °, các lực này chỉ tác dụng trong mặt phẳng của các bức tường hướng gió và các mômen lực do chúng gây ra với cường độ mkr "" = 0,05q (z) LB là cân bằng. Nhưng nếu một trong các bức tường chắn gió là nhẵn, thì mômen mcr "" từ lực ma sát lên bức tường kia phải được tính đến. Các điều kiện tương tự phát sinh khi
Nếu tâm hình học của mặt bằng công trình không trùng với tâm độ cứng (hoặc tâm xoắn) của hệ thống sóng mang thì phải tính đến độ lệch tâm bổ sung của việc áp dụng tải trọng gió trong tính toán.
Tải trọng gió lên các phần tử của tường ngoài, các thanh ngang của hệ giằng và khung, có tác dụng truyền áp lực gió từ tường ngoài đến các màng ngăn và khung cứng, được xác định theo công thức (19.2), sử dụng hệ số áp lực. c +, c- (áp suất dương hướng vào bên trong tòa nhà) và các giá trị quy chuẩn kz. Hệ số áp suất cho các tòa nhà có mặt bằng hình chữ nhật (với một số tinh chỉnh của dữ liệu SNiP):
Trong trường hợp β = 0 đối với cả hai thành song song với dòng chảy, giá trị của su bằng:
Dữ liệu tương tự được sử dụng ở 0 = 90 ° cho cx, hoán đổi ký hiệu B, L trên sơ đồ tòa nhà.
Để tính toán một hoặc một yếu tố khác, người ta nên chọn giá trị bất lợi nhất trong số các giá trị đã cho của c + và c- và tăng chúng theo giá trị tuyệt đối 0,2 để tính đến áp suất bên trong có thể có trong tòa nhà. Cần phải tính đến sự gia tăng mạnh của áp suất âm trong các khu vực góc của các tòa nhà, nơi c = -2, đặc biệt khi tính toán các bức tường nhẹ, kính, dây buộc của chúng; Đồng thời, chiều rộng của khu vực, theo dữ liệu có sẵn, nên được tăng lên 4-5 m, nhưng không quá 1/10 chiều dài tường.
Ảnh hưởng của các tòa nhà xung quanh, sự phức tạp của hình dạng tòa nhà đối với các hệ số khí động học được xác lập bằng thực nghiệm.
Dưới tác động của luồng gió, có thể xảy ra những trường hợp sau: 1) sự lắc lư theo bên của các tòa nhà linh hoạt không ổn định về mặt khí động học (sự kích thích xoáy của cộng hưởng gió của các tòa nhà có dạng hình trụ, lăng trụ và hơi hình chóp; chạy nước đại của các tòa nhà được sắp xếp hợp lý kém kết hợp với sắc nhọn thay đổi lực tác động bên với những thay đổi nhỏ về hướng gió và với tỷ lệ độ cứng bất lợi của công trình khi uốn và xoắn), và hướng dẫn; 2) dao động của tòa nhà trong mặt phẳng của dòng chảy dưới tác dụng rung chuyển của gió giật. Các dao động thuộc loại thứ nhất có thể nguy hiểm hơn, đặc biệt là khi có các nhà cao tầng gần đó, nhưng các phương pháp tính đến chúng vẫn chưa được phát triển đầy đủ và cần phải thử nghiệm các mô hình đàn hồi lớn để đánh giá các điều kiện xảy ra của chúng.
Năng động Thành phần của tải trọng gió khi tòa nhà rung chuyển trong mặt phẳng của dòng chảy phụ thuộc vào sự biến thiên của xung vận tốc vp, được đặc trưng bởi tiêu chuẩn σv (Hình 19.3). Vận tốc gió áp suất tại thời điểm t với mật độ không khí p
Để tính đến các giá trị cực trị của gợn sóng, vp = 2,5σv được lấy, tương ứng (với hàm phân phối chuẩn) với xác suất vượt quá gợn sóng được chấp nhận tại một thời điểm tùy ý khoảng 0,006.
Sự đóng góp lớn nhất của lực động và độ dời là do các xung có tần số gần bằng hoặc bằng tần số của dao động tự nhiên của hệ. Các lực quán tính kết quả xác định thành phần động của tải trọng gió, được tính đến theo SNiP đối với các tòa nhà có chiều cao hơn 40 m, giả sử rằng hình dạng của các dao động tự nhiên của tòa nhà được mô tả bằng một đường thẳng,
Vì sai số trong ước lượng Т1 ảnh hưởng một chút đến ξ1, nên có thể đề xuất cho khung nhà thép T1 = 0,1mest, cho khung giằng và khung giằng có màng chắn bê tông cốt thép và khung cứng T1 = 0,06m, trong đó đáp ứng là số tầng của tòa nhà.
Bỏ qua các sai lệch nhỏ của hệ số hình dạng ϗ so với một đường thẳng, đối với tổng tải trọng gió (tĩnh và động) trong các tòa nhà chiều rộng không đổi lấy một sơ đồ hình thang, các hoành độ của chúng là:
Tùy thuộc vào hướng gió đang xem xét, các giá trị (tính toán, tiêu chuẩn) và kích thước (kN / m2, kN / m) áp dụng cho qc, tổng tải trọng tương ứng sẽ thu được.
Gia tốc dao động ngang của đỉnh tòa nhà, cần thiết cho việc tính toán cho nhóm trạng thái giới hạn thứ hai, được xác định bằng cách lấy giá trị tiêu chuẩn của thành phần động lực học (không bao gồm hệ số quá tải) chia cho khối lượng tương ứng. Nếu tính toán được thực hiện đối với tải qx, kN / m (Hình 19.2), thì
Giá trị của m được ước tính bằng cách chia tải trọng vĩnh viễn và 50% tải trọng thẳng đứng tạm thời liên quan đến 1 m2 sàn cho gia tốc trọng trường.
Gia tốc từ các giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió bị vượt quá trung bình 5 năm một lần. Nếu việc giảm chu kỳ quay trở lại một năm (hoặc tháng) được công nhận là có thể, thì hệ số 0,8 (hoặc 0,5) được đưa vào giá trị của áp suất vận tốc tiêu chuẩn q0.
hiệu ứng địa chấn. Khi xây dựng nhà nhiều tầng trong vùng có địa chấn, kết cấu chịu lực phải được tính toán cho cả các tổ hợp chính, bao gồm tải trọng thường tác dụng (kể cả tải trọng gió) và đối với các tổ hợp đặc biệt, có tính đến tác dụng địa chấn (nhưng không bao gồm tải trọng gió) . Khi độ địa chấn thiết kế lớn hơn 7 điểm, thì việc tính toán các tổ hợp tải trọng đặc biệt, theo quy luật, mang tính quyết định.
Các lực địa chấn thiết kế và các quy tắc tính toán chung của chúng với các tải trọng khác được thông qua theo SNiP. Với sự gia tăng chu kỳ dao động tự nhiên của tòa nhà, các lực địa chấn, ngược lại với thành phần động của tải trọng gió, giảm hoặc không thay đổi. Để đánh giá chính xác hơn các chu kỳ của dao động tự nhiên khi tính đến ảnh hưởng của địa chấn, có thể sử dụng các phương pháp.
Hiệu ứng nhiệt độ. Sự thay đổi nhiệt độ môi trường xung quanh và bức xạ mặt trời gây ra biến dạng nhiệt độ của các phần tử kết cấu: kéo dài, rút ngắn, cong.
Ở giai đoạn hoạt động của một tòa nhà nhiều tầng, nhiệt độ của các cấu trúc bên trong thực tế không thay đổi. Sự thay đổi theo mùa và hàng ngày của nhiệt độ ngoài trời và bức xạ mặt trời chủ yếu ảnh hưởng đến các bức tường bên ngoài. Nếu việc gắn chúng vào khung không ngăn được biến dạng nhiệt của tường, thì khung sẽ không chịu thêm lực. Trong trường hợp các phần tử chịu lực chính (ví dụ, cột) được kéo dài một phần hoặc hoàn toàn ra ngoài mép của tường ngoài, chúng phải chịu ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ và khí hậu thì phải tính đến khi thiết kế khung.
Hiệu ứng nhiệt độ đang xây dựng hoặc chúng được chấp nhận với các giả định thô do sự không chắc chắn của nhiệt độ khi đóng kết cấu, hoặc chúng bị bỏ qua, có tính đến sự giảm thời gian của các lực do chúng gây ra do biến dạng không đàn hồi trong các nút và phần tử của vật mang. hệ thống.
Ảnh hưởng của ảnh hưởng khí hậu nhiệt độ đến hoạt động của hệ thống sóng mang trong các tòa nhà nhiều tầng có khung kim loại vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.
Đang tải...