Pastatų ir konstrukcijų apkrovų rūšys. Apkrovos ir poveikiai daugiaaukščių pastatų plieninėms konstrukcijoms Daugiaaukščių gyvenamųjų namų planavimo schemų tipai

Statybos ir eksploatacijos metu pastatas patiria įvairias apkrovas. Išorinės įtakos galima suskirstyti į du tipus: galia Ir ne prievarta arba aplinkos poveikis.

KAM stiprus poveikis apima Skirtingos rūšys apkrovos:

nuolatinis– nuo ​​nuosavo pastato elementų svorio (masės), grunto spaudimo jo požeminiams elementams;

laikinas (ilgalaikis)– nuo ​​stacionarios įrangos svorio, ilgai sandėliuojamų krovinių, nuolatinių pastato elementų (pavyzdžiui, pertvarų) savisvorio;

trumpalaikis– nuo ​​judančių įrenginių (pvz., pramoninių pastatų kranų), žmonių, baldų, sniego svorio (masės), nuo vėjo veikimo;

ypatingas– nuo ​​seisminių poveikių, poveikių, atsirandančių dėl įrangos gedimų ir kt.

KAM ne prievartinis susieti:

temperatūros poveikį, sukeliančių medžiagų ir konstrukcijų linijinių matmenų pokyčius, o tai savo ruožtu lemia jėgos efektų atsiradimą, taip pat turi įtakos patalpos šiluminėms sąlygoms;

atmosferos ir žemės drėgmės poveikis, ir garinė drėgmė, esantis atmosferoje ir patalpų ore, dėl ko pasikeičia medžiagų, iš kurių pagamintos pastato konstrukcijos, savybės;

oro judėjimas sukeliant ne tik apkrovas (su vėju), bet ir jo prasiskverbimą į konstrukciją ir patalpas, keičiant jų drėgmę ir šilumines sąlygas;

spinduliavimo energijos poveikis saulę (saulės spinduliuotę), dėl kurios dėl vietinio šildymo pasikeičia medžiagų, konstrukcijų paviršinių sluoksnių fizinės ir techninės savybės, pakinta patalpų šviesos ir šiluminės sąlygos;

agresyvių cheminių priemaišų poveikis esantis ore, kuris, esant drėgmei, gali sukelti statybinių konstrukcijų medžiagos sunaikinimą (korozijos reiškinys);

biologinis poveikis sukeltas mikroorganizmų ar vabzdžių, dėl kurių sunaikinamos iš organinių statybinių medžiagų pagamintos konstrukcijos;

garso energijos poveikis(triukšmas) ir vibracija iš pastato viduje arba išorėje esančių šaltinių.

Kur dedamos pastangos apkrovų yra skirstomi į koncentruotas(pvz., įrangos svoris) ir lygussaikingaiplatinami(savas svoris, sniegas).

Priklausomai nuo apkrovos pobūdžio, jie gali būti statinis, t.y. pastovaus dydžio laikui bėgant ir dinamiškas(būgnai).

Kryptimi – horizontaliai (vėjo slėgis) ir vertikaliai (savo svoris).

Tai. pastatas yra veikiamas įvairių apkrovų pagal dydį, kryptį, veikimo pobūdį ir taikymo vietą.

Ryžiai. 2.3. Apkrovos ir poveikiai pastatui.

Gali būti apkrovų derinys, kai jie visi veiks ta pačia kryptimi, sustiprindami vienas kitą. Būtent tokias nepalankias apkrovų kombinacijas statybinės konstrukcijos yra sukurtos atlaikyti. Visų pastatą veikiančių jėgų standartinės vertės pateikiamos DBN arba SNiP.

Reikia atsiminti, kad poveikis konstrukcijoms prasideda nuo jų pagaminimo momento ir tęsiasi transportuojant, statant pastatą ir jį eksploatuojant.

→ Statybinės konstrukcijos

Apkrovos ir poveikiai pastatams


Pastatai kaip visuma ir atskiros jų dalys patiria įvairią apkrovų įtaką ( mechaninės jėgos) ir poveikį, pavyzdžiui, dėl išorės ir vidaus oro temperatūros pokyčių.

Šių apkrovų ir smūgių įtakoje statybinių konstrukcijų medžiagose atsiranda vidinės jėgos, kurių dydis ploto vienetui (intensyvumas) vidines jėgas), vadinama įtampa. Įtampa dažniausiai matuojama kg/cm2.

Dėl medžiagų ir konstrukcijų įtempimų gali atsirasti deformacijų, t. y. tempimo, gniuždymo, šlyties, lenkimo, sukimo ar sudėtingesnių deformacijų.

Deformacijos gali būti elastinės, t.y., išnykstančios pašalinus deformaciją sukėlusį smūgį, o plastinės, t.y., likusios pašalinus smūgį.

Apkrova gali būti sutelkta, kai jos slėgio plotas yra mažas, palyginti su kūno, kuriam jis taikomas, dydžiu, ir gali būti paimtas kaip taškas, pavyzdžiui, ant grindų gulinčio žmogaus apkrova.

Jei slėgio sritis yra gana didelė, tada apkrova vadinama paskirstyta. Jei apkrova yra tolygiai paskirstyta plote, tada ji vadinama tolygiai paskirstyta, pavyzdžiui, vandens sluoksnio svoris ant užpildyto vandens. plokščios dangos. Apkrovų taikymo pobūdis gali būti skirtingas, pavyzdžiui, ant pastato rūsio sienos iš išorės dirvožemio slėgis didėja gilėjant ir išreiškiamas trikampio forma, kai pagrindas yra pastato lygyje. rūsio aukštas.

Medžiagos tempiamasis stipris arba ribinis stipris – tai medžiagos įtempis, esantis įvairioms deformacijoms (tempimas, gniuždymas, sukimas, lenkimas), atitinkantis didžiausią (prieš bandinio gedimą) apkrovos vertę ir matuojamas didžiausios apkrovos ir bandinio pradinio skerspjūvio (t. y. nedeformuoto mėginio skerspjūvio) ploto santykis paprastai kg/cm2.

Pagrindinės medžiagų atsparumo jėgos poveikiui charakteristikos yra standartinis atsparumas (R), nustatytas remiantis bandymais.

Ryžiai. 1. Apkrovos paskirstymo schema pastate
planas; b - skyrius

Standartinės varžos daugiausia gali būti stiprumo ribos esant įvairioms deformacijoms arba medžiagų takumo ribos, tai yra įtempiai, esant įvairioms deformacijų rūšims, kuriems būdinga tai, kad liekamoji (plastinė) deformacija pasiskirsto visame bandinio darbiniame tūryje. esant pastoviai veikiančiai apkrovai. Atsparumas reglamentavimui įvairios medžiagos ir struktūros pateiktos SNiP II-A. 10-62.

Galimas medžiagų, gaminių ir konstrukcijų atsparumo pokytis nepalankia kryptimi, palyginti su standartinėmis vertėmis, dėl kintamumo mechaninės savybės(medžiagų nevienalytiškumas), atsižvelgiama į vienodumo koeficientus (k), kurie pateikti SNiP II-A 10-62.

Medžiagų savybės, konstrukciniai elementai ir į jų jungtis, pamatus, taip pat konstrukcijas ir pastatus apskritai, kurie tiesiogiai neatsispindi skaičiavimuose, atsižvelgiama į eksploatavimo sąlygų koeficientus (t), pateiktus SNiP II-A. 10-62.

Medžiagų varžos, į kurias atsižvelgiama skaičiuojant, vadinamos projektinėmis varžomis ® ir apibrėžiamos kaip standartinių varžų (R1’) sandauga pagal vienodumo koeficientus (/g), o būtini atvejai ir dėl darbo sąlygų koeficientų (t).

Projektinių varžų vertės, skirtos skaičiavimo sąlygoms nustatyti, atsižvelgiant į atitinkamus eksploatavimo sąlygų koeficientus, nustatomos projektavimo standartais statybinės konstrukcijos ir įvairios paskirties pastatų ir konstrukcijų pamatai.

Didžiausios apkrovos ir smūgiai, kurie nevaržo ir nepažeidžia įprastų eksploatavimo sąlygų galimi atvejai kontroliuojami eksploatacijos ir gamybos metu vadinami norminiais.

Galimas apkrovų nukrypimas nepalankia (daugiau ar mažiau) kryptimi nuo jų standartines vertes dėl apkrovų kintamumo ar nukrypimų nuo normalių eksploatavimo sąlygų atsižvelgiama į perkrovos koeficientus (p), nustatytus atsižvelgiant į pastatų ir statinių paskirtį bei jų eksploatavimo sąlygas.

Įvairios standartinės apkrovos ant grindų, kroviniai iš technologinė įranga, viršutiniai kranai, sniego ir vėjo apkrovos, taip pat perkrovos koeficientai pateikti SNiP II-A skyriuje. 11-62.

Apkrovos, į kurias atsižvelgiama atliekant skaičiavimą, apibrėžiamos kaip standartinių apkrovų ir atitinkamų perkrovos koeficientų sandauga, vadinamos projektinėmis apkrovomis.

Visos apkrovos ir poveikiai, sukeliantys jėgas (įtempimus) konstrukcijose ir konstrukcijų pamatuose, į kuriuos atsižvelgta projektuojant, skirstomi į nuolatinius ir laikinuosius. Pastovioms apkrovoms ir poveikiams priskiriamos tokios apkrovos ir poveikiai, kurie gali atsirasti statant ar eksploatuojant statinius nuolat, pvz.: nuolatinių pastato dalių svoris, gruntų svoris ir slėgis, įtempimo jėgos, laidų svoris ant atramų. ryšių konstrukcijų elektros linijos ir anteniniai įrenginiai ir kt.

Laikinos apkrovos arba smūgiai yra tokie, kurių gali nebūti tam tikrais statinio statybos ir eksploatavimo laikotarpiais.

Atsižvelgiant į veikimo trukmę, laikinos apkrovos ir smūgiai skirstomi į:

a) laikinas, ilgalaikis, kurį galima pastebėti statant ir eksploatuojant statinį ilgas laikas, pavyzdžiui: pakrovimai knygų saugyklose ir bibliotekose, kroviniai ant grindų sandėliavimo patalpos, stacionarios įrangos svoris, skysčių ir dujų slėgis rezervuaruose ir vamzdynuose ir kt.;

b) trumpalaikis veikimas, kurį statant ir eksploatuojant statinį galima pastebėti tik trumpą laiką, pvz.: mobilios krovos įrangos apkrovos, sniego ir vėjo apkrovos, bangų ir ledo slėgis, temperatūros klimato įtaka ir kt. ; »

c) specialus, kurio atsiradimas galimas išskirtiniais atvejais, pvz.: seisminiai poveikiai vietovėse, kuriose vyksta žemės drebėjimai, vandens slėgis per katastrofiškų potvynių, apkrovos, atsirandančios sunaikinus dalį pastato ir kt.

Skaičiuojant pastato konstrukcijas, atsižvelgiama ne į visas jas veikiančias apkrovas ir poveikius, o tik tam tikrus apkrovų ir smūgių derinius (pagrindinius, papildomus, specialius derinius), kurie pateikti SNiP II-A. 10-62 ir II-A. 11-62.

Pagal veiksmo pobūdį apkrovos skirstomos į statines (palaipsniui besikeičiančias) ir dinamines (smūginis, greitai ir periodiškai besikeičiančias).

Į dinamines apkrovas ir poveikį pastato konstrukcijoms atsižvelgiama pagal projektavimo ir skaičiavimo norminių dokumentų instrukcijas. laikančiosios konstrukcijos veikiami dinaminių apkrovų ir smūgių. Nesant tam reikalingų duomenų, į dinaminę įtaką konstrukcijoms galima atsižvelgti projektines apkrovas padauginus iš dinaminių koeficientų.

Daroma prielaida, kad visi konstrukcijos atramos taškai juda į priekį pagal tą patį dėsnį X 0 = XJ ()

Žemės drebėjimo metu pastato pagrindo gruntas pradeda judėti, kaip parodyta 14 paveiksle.

Tokiu atveju kiekvienam konstrukcijos tūrio vienetui veikia inercinė jėga, priklausanti nuo šiuose tūriuose sukoncentruotų inercinių parametrų – konstrukcijos masių ir standumo charakteristikų. Šios inercinės jėgos vadinamos seisminėmis jėgomis arba seisminėmis apkrovomis ir perkelia konstrukciją į įtempių ir deformacijų būseną.

Panagrinėkime pagrindinius metodus, leidžiančius nustatyti tokius svarbius parametrus kaip konstrukcijos standumas, natūralusis dažnis ir vibracijos režimai. Lengviausias būdas yra pasirinkti tiesinį generatorių kaip pastato modelį, kurio poveikis modeliuojamas horizontaliu pagrindo judėjimu pagal duotą dėsnį. X Q = X0 (t), o sistema turi vieną laisvės laipsnį, nulemtą horizontalaus koncentruotos masės judėjimo T(15 pav.).

Taigi bendras poslinkis X 0 (0 masės T bet kuriuo momentu susideda iš „perkeliamo“ poslinkio Xj(t) ir santykinio poslinkio, kurį sukelia strypo lenkimas X2(t):

Sukurkime judesio lygtį poslinkio metodu, nes mus domina atkuriamosios jėgos (tamprumo jėgos) reikšmė, lygi


Tiesinio osciliatoriaus projektavimo schema

kur yra poslinkis X t masės horizontaliai

kryptis, kurią sukelia vienetinės jėgos veikimas – tiesinio osciliatoriaus standumas.

Masių pusiausvyros lygtis bus

Tada atsižvelgiama į:

kur co 2 yra osciliatoriaus natūralių svyravimų dažnis, gauname judėjimo lygtį, kurioje svyravimo sistemą apibrėžiantis parametras yra šios sistemos natūralių virpesių dažnis:

Seisminės apkrovos gali veikti bet kuria kryptimi, todėl realiems pastatams ir konstrukcijoms jų judėjimą esant seisminėms apkrovoms lemiančios lygtys yra labai gremėzdiškos, tačiau sistemai būdingas tas pats savaiminis dažnis.

Jei apibendrinsime žemės drebėjimui atsparios konstrukcijos problemą, tai išvestinių lygčių požiūriu tai yra tų konstrukcijų, kurios yra mažiausiai tvirtos ir standžios, nustatymas ir atitinkamai jų stiprumo padidinimas (seisminis sutvirtinimas) arba joms tenkančios apkrovos sumažinimas. (seisminė izoliacija).

Šiuolaikinėje norminius dokumentus išdėstyti Bendrieji reikalavimai užtikrinti pastatų ir statinių mechaninę saugą. Taigi, 6 str. 15 Federalinis įstatymas 384 „Pastatų ir konstrukcijų saugos techniniai nuostatai“ kelia reikalavimus, kad „statant ir eksploatuojant pastatą ar statinį jo pastato konstrukcijos ir pamatai nepasieks ribinės stiprumo ir stabilumo būklės. ... pagal vienu metu veikiančių apkrovų ir smūgių variantus“ .

Pastatų konstrukcijų ir pamatų ribinė būklė stiprumo ir stabilumo požiūriu turėtų būti laikoma būsena, kuriai būdinga:

  • bet kokio pobūdžio sunaikinimas;
  • formos stabilumo praradimas;
  • padėties stabilumo praradimas;
  • tinkamumo eksploatuoti pažeidimas ir kiti reiškiniai, susiję su grėsme pakenkti žmonių gyvybei ir sveikatai, asmenų turtui ar juridiniai asmenys, vyriausybės arba savivaldybės nuosavybė, aplinka, gyvūnų ir augalų gyvybė ir sveikata.

Statinių konstrukcijų ir pamatų skaičiavimuose visų tipų apkrovos, atitinkančios funkcinis tikslas Ir konstruktyvus sprendimas pastatų ar konstrukcijų, klimato ir, jei reikia, technologinių įtakų, taip pat jėgų, atsirandančių dėl pastato konstrukcijų ir pamatų deformacijos.

Pastatas ar statinys teritorijoje, kurioje gali vykti pavojingi gamtos procesai ir reiškiniai ir (ar) žmogaus sukeltas poveikis, turi būti suprojektuotas ir pastatytas taip, kad eksploatuojant pastatą ar statinį, kiltų pavojingi gamtos procesai ir reiškiniai ir (ar) ) žmogaus sukeltas poveikis nesukelia pasekmių, nurodytų str. 7 federalinio įstatymo Nr. 384, ir (arba) kitus įvykius, keliančius grėsmę žmonių gyvybei ar sveikatai, fizinių ar juridinių asmenų turtui, valstybės ar savivaldybių nuosavybei, aplinkai, gyvūnų ir augalų gyvybei ir sveikatai. .

Statybinių konstrukcijų elementams, kurių charakteristikos, į kurias atsižvelgiama apskaičiuojant pastato ar konstrukcijos stiprumą ir stabilumą, eksploatacijos metu gali pasikeisti veikiant klimatiniams veiksniams arba agresyviems išorinės ir vidinės aplinkos veiksniams, įskaitant seisminių procesų, galinčių sukelti nuovargio reiškinius medžiaginėse statybinėse konstrukcijose, įtaka projekto dokumentacija Papildomai turi būti nurodyti atsparumą tokiam poveikiui apibūdinantys parametrai arba apsaugos nuo jų priemonės.

Vertinant žemės drebėjimo padarinius, naudojama pastatų klasifikacija, pateikta seisminėje skalėje MMSK - 86. Pagal šią skalę pastatai skirstomi į dvi grupes:

  • 1) pastatai ir standartiniai statiniai be antiseisminių priemonių;
  • 2) pastatai ir standartiniai statiniai su antiseisminėmis priemonėmis.

Pastatai ir standartiniai statiniai be antiseisminių priemonių skirstomi į tipus.

A1 – vietiniai pastatai. Pastatai su sienomis iš vietinių statybinių medžiagų: Adobe be karkaso; Adobe arba purvo plyta be pagrindo; pagamintas iš valcuoto arba suplėšyto akmens ant molio skiedinio ir be įprasto (plytų ar akmens teisinga forma) mūras kampuose ir kt.

A2 – vietiniai pastatai. Pastatai iš mūrinių arba molinių plytų, su akmenimis, plytomis arba betoniniai pamatai; pagamintas iš suplėšyto akmens ant kalkių, cemento ar kompleksinio skiedinio su įprastu mūru kampuose; pagamintas iš sluoksninio akmens su kalkėmis, cementu arba kompleksiniu skiediniu; pagamintas iš midis tipo mūro; mediniai karkasiniai pastatai su adobe arba molio užpildu, su sunkiais molio arba molio stogais; tvirtos masyvios tvoros iš Adobe ar molio plytų ir kt.

B – vietiniai pastatai. Pastatai su mediniai rėmai su adobe arba molio užpildais ir lengvomis plokštėmis:

  • 1) B1 – standartiniai pastatai. Pastatai iš keptų plytų, pelenų ar betoninių blokelių su kalkėmis, cementu ar kompleksiniu skiediniu; mediniai skydiniai namai;
  • 2) B2 - konstrukcijos iš keptų plytų, pelenų ar betoninių blokelių su kalkėmis, cementu ar kompleksiniu skiediniu: tvirtos tvoros ir sienos, transformatorių kioskai, silosai ir vandens bokštai.

IN- vietiniai pastatai. Mediniai namai, supjaustytas į „letenėlę“ arba „oblo“:

  • 1) B1 – standartiniai pastatai. Gelžbetoniniai, karkasiniai stambiaplokščiai ir armuoti stambiablokiai namai;
  • 2) B2 – konstrukcijos. Gelžbetoninės konstrukcijos: silosai ir vandens bokštai, švyturiai, atraminės sienos, baseinai ir kt.

Pastatai ir standartinės konstrukcijos su antiseisminėmis priemonėmis skirstomos į tipus:

  • 1) C 7 - visų tipų standartiniai pastatai ir konstrukcijos (plytų, blokinių, plokščių, betoninių, medinių, plokščių ir kt.) su antiseisminėmis priemonėmis, kai apskaičiuotas seismiškumas yra 7 balai;
  • 2) C8 - visų tipų standartiniai pastatai ir statiniai su antiseisminėmis priemonėmis, kad projektinis seismiškumas būtų 8 balai;
  • 3) C9 - visų tipų standartiniai pastatai ir statiniai su antiseisminėmis priemonėmis, kad projektinis seismiškumas būtų 9 balai.

Kai viename pastate sujungiami du ar trys tipai, visas pastatas turėtų būti priskirtas silpniausiam iš jų.

Žemės drebėjimų metu įprasta laikyti penkis pastatų sunaikinimo laipsnius. Tarptautinė modifikuota seisminė skalė MMSK-86 siūlo kita klasifikacija pastatų sunaikinimo laipsniai:

  • 1) d = 1 - silpna žala. Lengvi pastato medžiaginių ir nekonstrukcinių elementų pažeidimai: ploni tinko įtrūkimai; smulkių gipso gabalėlių nuplėšimas; ploni įtrūkimai grindų sąsajose su sienomis ir sienų užpildu karkaso elementais, tarp plokščių, pjaunant orkaites ir durų staktos; ploni plyšiai pertvarose, karnizuose, frontonuose, vamzdžiuose. Nėra matomų konstrukcinių elementų pažeidimų. Pakanka žalai pašalinti einamieji remontai pastatai;
  • 2) d= 2 – vidutinė žala. Dideli pastato medžiaginių ir nekonstrukcinių elementų pažeidimai, krentantys tinko sluoksniai, per pertvarų plyšius, gilūs karnizų ir frontonų įtrūkimai, iškritimas iš plytų. kaminai, atskirų plytelių kritimas. Lengvi laikančiųjų konstrukcijų pažeidimai: ploni įtrūkimai laikančiose sienose; nedidelės deformacijos ir nedideli betono ar skiedinio dribsniai rėmo ir plokščių sandūrose. Norint pašalinti žalą, būtina kapitalinė renovacija pastatai;
  • 3) d= 3 – didelė žala. Nekonstrukcinių pastato elementų sunaikinimas: pertvarų, karnizų, frontonų, kaminų dalių įgriuvimai; dideli laikančiųjų konstrukcijų pažeidimai: per laikančiųjų sienų plyšius; reikšmingos rėmo deformacijos; pastebimi plokščių poslinkiai; betono skilimas rėmo mazguose. Galimas pastato renovacija;
  • 4) d= 4 - dalinis laikančiųjų konstrukcijų sunaikinimas: lūžta ir griūva laikančiosios sienos; jungčių ir rėmo mazgų griūtis; jungčių tarp pastato dalių sutrikimas; atskirų grindų plokščių griūtis; didelių pastato dalių griūtis. Pastatas yra nugriautas;
  • 5) d= 5 – griūva. Laikančiųjų sienų ir lubų griūtis, visiškas pastato griūtis praradus formą.

Analizuodami žemės drebėjimų pasekmes, galime išskirti šias pagrindines žalas, kurias patyrė įvairios konstrukcijos pastatai, jeigu seisminiai poveikiai viršydavo apskaičiuotus.

Karkasiniuose pastatuose karkasiniai mazgai daugiausia ardomi dėl šiose vietose atsirandančių didelių lenkimo momentų ir šlyties jėgų. Ypač stipriai pažeisti stelažų pagrindai ir jungtys, jungiančios skersinius su rėmo stelažais (16a pav.).

Stambiaplokščiuose ir stambiablokiuose pastatuose dažniausiai suardomos plokščių ir blokelių sandūros tarpusavyje ir su grindimis. Tokiu atveju stebimas plokščių tarpusavio poslinkis, vertikalių siūlių atsivėrimas, plokščių nukrypimas nuo pradinės padėties, kai kuriais atvejais plokščių griuvimas (160 pav.).

Pastatams su laikančiosios sienos Vietinėms medžiagoms (žaliavinėms plytoms, adobe trinkelėmis, tufo trinkelėmis ir kt.) būdingi šie pažeidimai: plyšių atsiradimas sienose (17 pav.); galinių sienų griūtis; grindų poslinkis ir kartais griūtis; laisvai stovinčių stelažų ir ypač krosnių bei kaminų griūtis.

Pastatų naikinimas pilnai apibūdinamas naikinimo dėsniais. Pagal pastatų naikinimo įstatymus


Karkasinio pastato sunaikinimas per žemės drebėjimą Kinijoje (a) ir skydinių pastatų sunaikinimas per žemės drebėjimą Rumunijoje (b) rodo ryšį tarp jo sugadinimo tikimybės ir žemės drebėjimo intensyvumo taškais. Pastatų naikinimo dėsniai gauti remiantis statistinės medžiagos analize apie gyvenamųjų, visuomeninių ir pramoniniai pastatai nuo įvairaus intensyvumo žemės drebėjimų padarinių.

Tipiškas plytų sienų pažeidimas seisminio poveikio metu

Norint sudaryti kreivę, kuri apytiksliai apytiksliai būtų bent tam tikro laipsnio sugadinimo pastatams tikimybė, ji naudojama normalus įstatymasžalos paskirstymas. Atsižvelgta į tai, kad tam pačiam statiniui galima laikyti ne vieną, o penkis sunaikinimo laipsnius, t.y. po sunaikinimo įvyksta vienas iš penkių nesuderinamų įvykių. Vertybės matematinis lūkestis Didžiausias žemės drebėjimo intensyvumas taškuose, sukeliančiuose bent tam tikrą pastatų sunaikinimo laipsnį, pateiktas 1 lentelėje.

1 lentelė

Matematiniai lūkesčiai M mo pastatų sunaikinimo dėsniai

Statybos klasės pagal MMSK-86

Pastato sunaikinimo laipsnis

Lengvas d = 1

Vidutinis d = 2

Dalinis sunaikinimas d = 4

Matematiniai lūkesčiai M naikinimo dėsniai

1 lentelės duomenų naudojimas leidžia numatyti įvairių klasių pastatų sugadinimo tikimybę esant tam tikram žemės drebėjimo intensyvumui.

Tam, kad pastatas būtų techniškai įgyvendinamas, būtina žinoti išorinius poveikius, kuriuos suvokia pastatas kaip visuma ir atskiri jo elementai (11.2 pav.), kuriuos galima suskirstyti į du tipus: galia(pakrovimai) ir ne prievarta(aplinkos poveikis).

Ryžiai. 11.2.

1 – nuolatiniai ir laikini vertikalios jėgos smūgiai; 2 – vėjas; 3 – specialiųjų jėgų smūgiai (seisminiai ar kiti); 4 – vibracijos; 5 – šoninis grunto slėgis; 6 – dirvožemio slėgis (atsparumas); 7 – žemės drėgmė; 8 - triukšmas; 9 – saulės radiacija; 10 - krituliai; 11 - atmosferos būklė (kintama temperatūra ir drėgmė, cheminių priemaišų buvimas)

Jėgos įtaka apima įvairių tipų apkrovas:

  • konstantos – nuo ​​nuosavos statybinių elementų masės, nuo grunto slėgio jo požeminiams elementams;
  • laikinosios ilgalaikės - nuo stacionarios įrangos svorio, ilgai sandėliuojamų krovinių, pertvarų, kurios gali judėti rekonstrukcijos metu, svorio;
  • trumpalaikiai - nuo judančios įrangos masės, žmonių, baldų, sniego, nuo vėjo poveikio pastatui;
  • ypatingas – nuo ​​seisminių poveikių, poveikių, atsirandančių dėl įrangos gedimo.

Ne jėgos įtaka apima:

  • temperatūros poveikis, turintis įtakos patalpų šiluminėms sąlygoms, taip pat sukeliantis temperatūros deformacijas, kurios jau yra jėgos poveikis;
  • atmosferos ir žemės drėgmės poveikis, taip pat drėgmės garų poveikis patalpų ore, sukeliantis medžiagų, iš kurių gaminamos pastato konstrukcijos, savybių pokyčius;
  • oro judėjimas, sukeliantis jo prasiskverbimą į konstrukciją ir patalpą, keičiantis jų drėgmei ir šiluminėms sąlygoms;
  • tiesioginis poveikis saulės radiacija, sukeliantis konstrukcinės medžiagos paviršinių sluoksnių fizikinių ir techninių savybių pasikeitimą, taip pat patalpų šilumines ir šviesos sąlygas;
  • agresyvių cheminių priemaišų, esančių ore, poveikis, kuris, susimaišęs su lietumi ar gruntiniu vandeniu, sudaro medžiagas naikinančias rūgštis (korozija);
  • mikroorganizmų ar vabzdžių sukeltas biologinis poveikis, dėl kurio sunaikinamos konstrukcijos ir pablogėja patalpų vidinė aplinka;
  • pastato viduje ir išorėje esančių šaltinių garso energijos (triukšmo) poveikis, sutrikdantis normalias akustines sąlygas patalpoje.

Pagal išvardytas apkrovas ir poveikius pastatams ir jų konstrukcijoms keliami šie reikalavimai.

  • 1. Jėga– gebėjimas atlaikyti apkrovas be sunaikinimo.
  • 2. Tvarumas– konstrukcijos gebėjimas išlaikyti pusiausvyrą veikiant išorinėms ir vidinėms apkrovoms.
  • 3. Standumas– konstrukcijų gebėjimas atlaikyti apkrovą esant minimaliems, iš anksto nustatytiems deformacijos standartams.
  • 4. Patvarumas– pastato ir jo konstrukcijų gebėjimas atlikti savo funkcijas ir išlaikyti savo savybes per maksimalų tarnavimo laiką, kuriam jie yra suprojektuoti. Patvarumas priklauso nuo šių veiksnių:
    • medžiagų šliaužimas, t.y. mažų nuolatinių deformacijų, vykstančių medžiagose, vykstant ilgalaikiam apkrovų poveikiui, procesas;
    • medžiagų atsparumas šalčiui, t.y. šlapios medžiagos gebėjimas atlaikyti kintamą užšalimą ir atšildymą;
    • medžiagų atsparumas drėgmei, t.y. jų gebėjimas atlaikyti destruktyvų drėgmės poveikį (minkštėjimą, patinimą, deformaciją, delaminaciją, įtrūkimus);
    • atsparumas korozijai, t.y. medžiagų gebėjimas atsispirti sunaikinimui, kurį sukelia cheminiai ir elektrocheminiai procesai;
    • biostabilumas, t.y. organinių medžiagų gebėjimas atsispirti žalingam vabzdžių ir mikroorganizmų poveikiui.

Patvarumą lemia maksimalus pastatų eksploatavimo laikas. Remiantis šiuo kriterijumi, pastatai ir statiniai skirstomi į keturis laipsnius:

  • 1-oji – daugiau nei 100 metų (pagrindinės konstrukcijos, pamatai, išorinės sienos ir kt. gaminami iš medžiagų, kurios yra labai atsparios išvardytų tipų poveikiui);
  • 2 – nuo ​​50 iki 100 metų;
  • 3 – nuo ​​20 iki 50 metų (konstrukcijos nėra pakankamai patvarios, pvz. namai su medinėmis išorinėmis sienomis);
  • 4 – iki 20 metų (laikinai pastatai ir statiniai).

Tarnavimo laikas priklauso ir nuo sąlygų, kuriomis yra pastatas ir statinys, bei nuo jų eksploatacijos kokybės.

Svarbiausias reikalavimas pastatams ir statiniams yra reikalavimas priešgaisrinė sauga. Pagal degumo laipsnį Statybinės medžiagos skirstomi į tris grupes:

  • ugniai atsparus(nedeginkite, nesudeginkite ir nesudeginkite, kai esate veikiami ugnies arba aukštos temperatūros);
  • ugniai atsparus(veikiant ugniai ar aukštai temperatūrai, jie sunkiai užsidega, rūks ar suanglėja, tačiau pašalinus ugnies šaltinį ar aukštą temperatūrą, degimas ir rūkymas sustoja). Paprastai jie yra apsaugoti iš išorės ugniai atspariomis medžiagomis;
  • degios(paveiktas atvira ugnis arba esant aukštai temperatūrai, dega, rūks arba sudegs, o pašalinus ugnies šaltinį ar temperatūrą toliau dega arba rūko).

Atsparumo ugniai riba pastato konstrukcijos nustatomos pagal atsparumo ugniai trukmę (minutėmis), kol nepraranda stiprumo ar stabilumo arba kol susidaro įtrūkimai, arba kol pakyla temperatūra priešingoje ugniai pusėje esančioje konstrukcijos paviršiuje, iki daugiau nei 140°C.

Pastatai ar jų skyriai tarp priešgaisrinių sienų – ugniasienės (11.3 pav.), priklausomai nuo jų konstrukcijų degumo laipsnio, skirstomi į penkis atsparumo ugniai laipsnius. Pastatų atsparumo ugniai laipsnis nustatomas pagal Statybos normas ir taisykles (SNiP) 21-01-97* „Pastatų ir statinių priešgaisrinė sauga“.

Ryžiai. 11.3. Priešgaisrinės sienos – ugniasienės(A) ir zonos(b):

1 – priešgaisrinė siena; 2 – ugniai atsparios lubos; 3 – ugniai atsparios šukos

I atsparumo ugniai laipsnis apima pastatus, kurių laikančiosios ir atitveriančios konstrukcijos yra pagamintos iš akmens, betono, plytų, naudojant plokštes arba lakštines ugniai atsparias medžiagas. II atsparumo ugniai klasės pastatuose medžiagos taip pat gaminamos iš ugniai atsparių medžiagų, tačiau turi mažesnę atsparumo ugniai ribą. III atsparumo ugniai pastatuose pertvaroms ir perdangoms leidžiama naudoti degias medžiagas. IV atsparumo ugniai laipsnio pastatuose visoms konstrukcijoms, išskyrus laiptinių sienas, leidžiama naudoti degiąsias medžiagas, kurių minimali atsparumo ugniai riba yra 15 minučių. V atsparumo ugniai klasė apima laikinus pastatus. Jų konstrukcijų atsparumo ugniai riba nėra standartizuota. III, IV ir V atsparumo ugniai laipsnio pastatuose numatoma juos išpjauti ugniasienėmis ir ugniai atsparios lubosį skyrius, kurie riboja ugnies plitimo zoną.

Veiksniai, turintys įtakos pastatams ir konstrukcijoms, skirstomi į:

Išorinės įtakos(natūralūs ir dirbtiniai: radiacija, temperatūra, oro srovės, krituliai, dujos, chemikalai, žaibo išlydžiai, Radio bangos, elektromagnetines bangas, triukšmas, garso vibracijos, biologiniai kenkėjai, dirvožemio slėgis, šerkšnas, drėgmė, seisminės bangos, klaidžiojančios srovės, vibracija);

Vidinės (technologinės ir funkcinės: nuolatinės ir laikinos, ilgalaikės ir trumpalaikės apkrovos nuo savo svorio, įrangos ir žmonių); technologiniai procesai: smūgiai, vibracijos, įbrėžimai, skysčių išsiliejimas; temperatūros svyravimai; aplinkos drėgmė; biologiniai kenkėjai).

Visi šie veiksniai lemia pagreitintą mechaninį, fizinį ir cheminį sunaikinimą, įskaitant koroziją, dėl kurio mažėja laikomoji galia individualūs dizainai ir visas pastatas kaip visuma.

Žemiau pateikiama išorinių ir vidinių veiksnių įtakos pastatams ir konstrukcijoms diagrama.

Eksploatuojant konstrukcijas išskiriami: apkrovų jėgos poveikis, agresyvus aplinkos poveikis.

Agresyvi aplinka – tai aplinka, kurios įtakoje keičiasi medžiagų struktūra ir savybės, dėl ko mažėja stiprumas.

Struktūros pokyčiai ir sunaikinimas vadinami korozija. Destrukciją ir koroziją skatinanti medžiaga yra stimuliatorius. Medžiagos, stabdančios ardymą ir koroziją – pasyvatoriai ir korozijos inhibitoriai.

Statybinių medžiagų naikinimas yra kitokio pobūdžio ir priklauso nuo cheminės, elektrocheminės, fizikinės, fizikinės ir cheminės aplinkos sąveikos.

Agresyvios terpės skirstomos į dujines, skystąsias ir kietąsias.

Dujų terpė: tai junginiai, tokie kaip anglies disulfidas, anglies dioksidas, sieros dioksidas. Šios aplinkos agresyvumą apibūdina dujų koncentracija, tirpumas vandenyje, drėgmė ir temperatūra.

Skystos terpės: tai rūgščių, šarmų, druskų, aliejaus, naftos, tirpiklių tirpalai. Korozijos procesai skystose terpėse vyksta intensyviau nei kitose.

Kietos terpės: dulkės, dirvožemis. Tam tikros aplinkos agresyvumas vertinamas pagal sklaidą, tirpumą vandenyje, higroskopiškumą ir aplinkos drėgmę.

Agresyvios aplinkos ypatybės:

Stipriai agresyvios – rūgštys, šarmai, dujos – agresyvios dujos ir skysčiai pramoninėse patalpose;

Vidutiniškai agresyvus - atmosferos oras ir vanduo su priemaišomis - oras su dideliu drėgnumu (daugiau nei 75%);

Silpnai agresyvus – švarus atmosferos oras – vanduo neužterštas kenksmingomis priemaišomis;

Neagresyvi – švari, sausa (drėgmė iki 50%) ir šiltas oras– atmosferos oras sausame ir šiltame klimate.

Oro ekspozicija: Atmosferoje yra dulkių, nešvarumų, kurie ardo pastatus ir konstrukcijas. Oro tarša kartu su drėgme sukelia priešlaikinį pastato konstrukcijos nusidėvėjimą, įtrūkimus ir sunaikinimą.

Tačiau švarioje ir sausoje atmosferoje betonas ir kitos medžiagos gali išgyventi šimtus metų. Didžiausi intensyvūs oro teršalai yra įvairaus kuro degimo produktai, todėl miestuose ir pramonės centruose metalines konstrukcijas korozuoja 2-4 kartus greičiau nei kaimo vietovėse, kur deginama mažiau anglies ir kuro.

Pagrindiniai daugumos kuro rūšių degimo produktai yra CO 2 ir SO 2 .

Kai CO 2 ištirpsta vandenyje, susidaro anglies dioksidas. Tai yra galutinis degimo produktas. Jis turi destruktyvų poveikį betonui ir kitoms statybinėms medžiagoms. Kai SO 2 ištirpsta vandenyje, susidaro sieros rūgštis.

Dūmuose kaupiasi daugiau nei 100 rūšių kenksmingų junginių (HNO 3, H 3 PO 4, dervos medžiagos, nesudegusios kuro dalelės). Pakrantės zonose atmosferoje yra chloridų ir sieros rūgšties druskų, kurios drėgnas oras padidina smūgio į metalines konstrukcijas agresyvumą.

Poveikis požeminis vanduo: požeminis vanduo yra įvairios koncentracijos tirpalas ir cheminė sudėtis, o tai atsispindi jo poveikio agresyvumo laipsnyje. Vanduo dirvožemyje nuolat sąveikauja su mineralinėmis ir organinėmis medžiagomis. Nuolatinis požeminių pastato dalių laistymas požeminio vandens judėjimo metu padidina konstrukcijos koroziją ir kalkių išplovimą betone, mažina pamatų tvirtumą.

Yra bendras požeminio vandens rūgštingumas, išplovimas, sulfatas, magnis ir anglies dioksidas.

Didžiausią įtaką turi šie veiksniai:

· Drėgmės poveikis: Kaip parodė pastatų eksploatavimo patirtis, didžiausią įtaką konstrukcijų susidėvėjimui turi drėgmė. Kadangi senų rekonstruotų pastatų pamatai ir sienos daugiausia gaminami iš nevienalyčių akmens medžiagų (kalkakmenio, raudonų plytų, kalkakmenio ir cemento skiediniai) porėtos-kapiliarinės struktūros, susilietus su vandeniu jos intensyviai drėkinamos, dažnai keičia savo savybes, kraštutiniais atvejais sunaikinamos.

Pagrindinis drėgmės šaltinis sienose ir pamatuose yra kapiliarinis siurbimas, dėl kurio eksploatacijos metu pažeidžiamos konstrukcijos: sunaikinamos medžiagos dėl užšalimo; įtrūkimų susidarymas dėl patinimo ir susitraukimo; praradimas termoizoliacinės savybės; konstrukcijų sunaikinimas veikiant vandenyje ištirpusioms agresyvioms cheminėms medžiagoms; mikroorganizmų, sukeliančių biologinę medžiagų koroziją, vystymasis.

Pastatų ir konstrukcijų sanitarijos procesas negali apsiriboti jų apdorojimu biocidiniu preparatu. Turi būti įgyvendinta visapusiška programa veikla, susidedanti iš kelių etapų, būtent:

Diagnostika (šilumos ir drėgmės sąlygų analizė, korozijos produktų rentgeno ir biologinė analizė);

Patalpų džiovinimas (jei reikia), jei kalbame apie požemines konstrukcijas, pavyzdžiui, rūsius;

Išjungimo įtaisas horizontali hidroizoliacija(esant dirvožemio drėgmės išsiurbimui);

Jei reikia, vidinių paviršių valymas nuo žydėjimo ir biologinės korozijos produktų;

Gydymas antidruskais ir biocidiniais preparatais;

Plyšių ir nesandarumų sandarinimas specialiais vandenį sandarinančiais mišiniais ir vėlesnis paviršių apdorojimas apsauginiais hidroizoliaciniais preparatais;

Apdailos darbų gamyba.

· Kritulių poveikis: Atmosferos krituliai, prasiskverbę į dirvą, virsta garine arba higroskopine drėgme, kurią molekulių pavidalu sulaiko molekulinis dumblas ant dirvožemio dalelių, arba plėvelės drėgmę ant molekulinės drėgmės, arba gravitacinę drėgmę, laisvai judančią dirvožemyje. gravitacijos įtaka. Gravitacinė drėgmė gali pasiekti požeminį vandenį ir, susiliedama su juo, padidinti jo lygį. Gruntinis vanduo savo ruožtu dėl kapiliarinio pakilimo juda aukštyn į nemažą aukštį ir užlieja viršutinius dirvožemio sluoksnius. Tam tikromis sąlygomis kapiliarinis ir gruntinis vanduo gali susilieti ir tolygiai užtvindyti požemines konstrukcijų dalis, todėl padidėja konstrukcijų korozija ir sumažėja pamatų tvirtumas.

· Neigiamos temperatūros poveikis: Kai kurios konstrukcijos, pavyzdžiui, rūsio dalys, yra kintamos drėgmės ir periodiško užšalimo zonoje. Neigiama temperatūra (jei ji žemesnė nei projektinė arba nesiimama specialių priemonių konstrukcijoms apsaugoti nuo drėgmės), lemianti drėgmės užšalimą konstrukcijose ir pamatų gruntuose, turi destruktyvų poveikį pastatams. Kai vanduo užšąla medžiagos porose, jo tūris padidėja, o tai sukuria vidinius įtempius, kurios vis labiau didėja dėl pačios medžiagos masės suspaudimo, veikiant vėsinimui. Ledo slėgis uždarose porose yra labai didelis – iki 20 Pa. Konstrukcijų sunaikinimas dėl užšalimo įvyksta tik esant visiškam (kritiniam) drėgmės kiekiui ir medžiagos prisotinimui. Vanduo pradeda užšalti ties konstrukcijų paviršiumi, todėl jų sunaikinimas veikiant neigiamai temperatūrai prasideda nuo paviršiaus, ypač nuo kampų ir kraštų. Didžiausias ledo tūris gaunamas esant -22C temperatūrai, kai visas vanduo virsta ledu. Užšalimo intensyvumas priklauso nuo porų tūrio. Akmenys ir betonas, kurių poringumas iki 15 %, gali atlaikyti 100-300 užšalimo ciklų. Sumažinus poringumą, taigi ir drėgmės kiekį, padidėja konstrukcijų atsparumas šalčiui. Iš to, kas išdėstyta aukščiau, išplaukia, kad užšalus sunaikinamos tos konstrukcijos, kurios yra sudrėkintos. Apsaugokite konstrukcijas nuo sunaikinimo neigiamos temperatūros– Tai visų pirma siekiant apsaugoti juos nuo drėgmės. Gruntų užšalimas pamatuose pavojingas pastatams, pastatytiems ant molio ir dumbluoto grunto, smulkaus ir vidutinio grūdėtumo smėlio, kuriame vanduo kapiliarais ir poromis pakyla virš gruntinio vandens lygio ir yra surišto pavidalo. Pastatų pažeidimai dėl pamatų užšalimo ir slinkimo gali atsirasti po daugelio metų eksploatacijos, jei aplink juos bus nupjautas gruntas, sudrėkinti pamatai, o prie jų užšalimo prisideda veiksniai.

· Technologinių procesų konstravimas: kiekvienas pastatas ir statinys projektuojamas ir statomas atsižvelgiant į jame numatytų procesų sąveiką; tačiau dėl nevienodo konstrukcinių medžiagų atsparumo ir ilgaamžiškumo bei skirtingos aplinkos įtakos joms jų susidėvėjimas būna netolygus. Visų pirma, jie sunaikinami apsauginės dangos sienos ir grindys, langai, durys, stogo danga, tada sienos, karkasas ir pamatai. Didelio skerspjūvio suspausti elementai, veikiantys statinėmis apkrovomis, susidėvi lėčiau nei lenkiami ir tempiami plonasieniai elementai, veikiantys dinaminėmis apkrovomis, esant sąlygoms. didelė drėgmė ir aukšta temperatūra. Konstrukcijų susidėvėjimas dėl trinties – grindų, sienų, kolonų kampų, laiptų pakopų ir kitų konstrukcijų abrazyvinis nusidėvėjimas gali būti labai intensyvus ir todėl labai paveikti jų ilgaamžiškumą. Jis atsiranda veikiant tiek gamtos jėgoms (vėjai, smėlio audros), tiek dėl technologinių ir funkcinių procesų, pavyzdžiui, dėl intensyvaus didelių žmonių srautų judėjimo viešuosiuose pastatuose.

Objekto aprašymas

1.1 lentelė

bendrosios charakteristikos Siurblinė
Statybos metai
bendro ploto, m 2 - užstatymo plotas, m 2 - patalpų plotas, m 2
Pastato aukštis, m 3,9
Statybinis tūris, m 3 588,6
Aukštų skaičius
Konstrukcijos charakteristikos
Pamatai Monolitinis gelžbetonis
Sienos Plyta
Grindys Gelžbetonis
Stogas Stogo danga iš ritininės medžiagos
Grindys Cementas
Durų angos Medinis
Vidaus apdaila Gipsas
Patrauklumas ( išvaizda) Patenkinama išvaizda
Tikrasis pastato amžius
Standartinis pastato tarnavimo laikas
Likęs tarnavimo laikas
Inžinerinės paramos sistemos
Šilumos tiekimas Centrinis
Karšto vandens tiekimas Centrinis
Kanalizacija Centrinis
Geriamojo vandens tiekimas Centrinis
Elektros tiekimas Centrinis
Telefonas -
Radijas -
Signalizacija: - apsauga - priešgaisrinė prieinamumas prieinamumas
Išorinis apželdinimas
apželdinimas Žaliosios erdvės: veja, krūmai
Privažiavimo keliai Asfaltuotas kelias, būklė patenkinama