Zaťaženia a nárazy na oceľové konštrukcie vo viacpodlažných budovách. Vonkajšie a vnútorné zaťaženia a vplyvy na jednotlivé konštrukčné prvky a budovu ako celok Čo nebude vytvárať dodatočné zaťaženie budovy

Pri návrhu je potrebné brať do úvahy, čo všetko musí budova odolať, aby nestratila svoje prevádzkové a pevnostné vlastnosti. Za zaťaženia sa považujú vonkajšie mechanické sily pôsobiace na budovu a vplyvy sú vnútorné javy. Pre objasnenie problému klasifikujeme všetky zaťaženia a vplyvy podľa nasledujúcich kritérií.

Podľa trvania:

• konštanty - vlastná hmotnosť konštrukcie, hmotnosť a tlak zeminy v násypoch alebo zásypoch;
• dlhodobé - hmotnosť zariadení, priečok, nábytku, ľudí, snehové zaťaženie, sem patria aj nárazy v dôsledku zmršťovania a dotvarovania stavebných materiálov;
• krátkodobé - teplotné, veterné a ľadové klimatické účinky, ako aj tie, ktoré sú spojené so zmenami vlhkosti, slnečného žiarenia;
• špeciálne - normalizované zaťaženia a nárazy (napríklad seizmické, pri vystavení ohňu atď.).

Medzi projektantmi existuje aj pojem užitočné zaťaženie, ktorého význam nie je stanovený v regulačných dokumentoch, ale tento pojem existuje v stavebnej praxi. Užitočné zaťaženie je súčet niektorých dočasných nákladov, ktoré sú vždy prítomné v budove: ľudia, nábytok, vybavenie. Napríklad pre obytnú budovu je to 150 ... 200 kg / m 2 (1,5 ... 2 MPa) a pre kancelársku budovu - 300 ... 600 kg / m 2 (3 ... 6 MPa) .

Podľa povahy práce:

• statické - vlastná hmotnosť konštrukcie, snehová pokrývka, vybavenie;
• dynamické - vibrácie, poryv vetra.

Podľa miesta použitia úsilia:

• sústredené - zariadenie, nábytok;
• rovnomerne rozložené - hmotnosť konštrukcie, snehová pokrývka.

Podľa povahy vplyvu:

• záťaže silovej povahy (mechanické) sú záťaže, ktoré spôsobujú reaktívne sily; tieto zaťaženia zahŕňajú všetky vyššie uvedené príklady;
• nevynútené nárazy:
• zmeny teplôt vonkajšieho vzduchu, čo spôsobuje lineárne teplotné deformácie stavebných konštrukcií;
• toky parnej vlhkosti z priestorov - ovplyvňujú materiál vonkajších plotov;
• atmosférická a zemná vlhkosť, chemicky agresívny vplyv na životné prostredie;
• slnečné žiarenie;
• elektromagnetické žiarenie, hluk a pod., ovplyvňujúce ľudské zdravie.

Všetky záťaže silového charakteru sú zahrnuté v inžinierskych výpočtoch. Pri návrhu sa nevyhnutne zohľadňuje aj vplyv nevynútených nárazov. Pozrime sa napríklad, ako vplyv teploty ovplyvňuje štruktúru. Faktom je, že pod vplyvom teploty má štruktúra tendenciu sa zmršťovať alebo rozširovať, t.j. zmena veľkosti. Tomu bránia iné konštrukcie, s ktorými je táto konštrukcia spojená. V dôsledku toho na miestach, kde štruktúry interagujú, existujú reaktívne sily, ktoré je potrebné vnímať. Aj v dlhých budovách je potrebné zabezpečiť medzery.

Výpočtom podliehajú aj ďalšie vplyvy: výpočet paropriepustnosti, tepelnotechnický výpočet atď.

stavebné požiadavky

V súlade so zaťaženiami a vplyvmi sú na budovy a ich konštrukcie kladené určité požiadavky.

Každá budova musí spĺňať nasledujúce zákl požiadavky:

1. funkčná výhodnosť, t.j. stavba musí plne vyhovovať procesu, na ktorý je určená (pohodlie bývania, práce, rekreácie a pod.).

2.technická realizovateľnosť, t.j. budova musí spoľahlivo chrániť ľudí pred vonkajšími vplyvmi (nízke alebo vysoké teploty, zrážky, vietor), byť odolná a stabilná, t.j. odolávať rôznym zaťaženiam, odolné, t.j. udržiavať normálny výkon v priebehu času.

3. Architektonická a umelecká expresivita t.j. budova by mala byť atraktívna svojím vonkajším (exteriérovým) a vnútorným (interiérovým) vzhľadom, priaznivo vplývať na psychický stav a vedomie ľudí.

Na dosiahnutie potrebných architektonických a umeleckých kvalít sa používajú také prostriedky ako kompozícia, mierka, proporcie, symetria, rytmus atď..

4. Ekonomická realizovateľnosť , ktorá zabezpečuje pre tento typ stavby najoptimálnejšie náklady na prácu, finančné prostriedky a čas na jej výstavbu. Zároveň je potrebné počítať aj s nákladmi spojenými s prevádzkou objektu spolu s jednorazovými nákladmi na výstavbu.

Zníženie nákladov na výstavbu môže byť dosiahnuté racionálne plánovanie budovy a vyhýbanie sa ozdôb pri zriaďovaní plôch a objemov priestorov, ako aj vnútorných a vonkajšia dekorácia; výber najoptimálnejších štruktúr, berúc do úvahy typ budov a podmienky ich prevádzky; aplikácie moderné metódy a výrobné metódy konštrukcie prác s prihliadnutím na výdobytky stavebnej vedy a techniky.

Pri vývoji technické riešenie vypracuje sa štúdia realizovateľnosti variantov navrhovaných konštrukcií s prihliadnutím na náklady na výstavbu a prevádzku budovy.

5. environmentálne požiadavky.

požiadavky na zmenšenie území pridelené na výstavbu. To sa dosahuje zvýšením počtu podlaží, aktívnym rozvojom podzemných priestorov (garáže, sklady, tunely, obchodné podniky atď.);

rozšírené používanie ovládaných striech, efektívne využitie neúspešné úseky území (strmý terén, zárezy a násypy pozdĺž železničných tratí);

šetrenie prírodných zdrojov a energie. Tieto požiadavky priamo ovplyvňujú výber tvaru budovy (preferencia prúdnicových kompaktných konštrukcií), výber konštrukcií vonkajších stien a okien a výber orientácie budovy v zástavbe.

Environmentálne požiadavky ovplyvňujú rozhodnutie o zlepšení zastavaného územia s nárastom v terénne úpravy ich územia vrátane vertikálnych a výmena asfaltovo-betónových dlažieb za kusové (dlažobné kocky, kameň a betónové platne). Tieto aktivity prispievajú k zachovaniu vodnej bilancie a čistoty ovzdušia územia.

Nakoniec stavebné práce na mieste by sa malo vykonať rekultivácia pôdy s cieľom znížiť škody spôsobené stavebnou činnosťou na prírodnom prostredí.

Samozrejme, komplex týchto požiadaviek nemožno posudzovať izolovane od seba. Zvyčajne pri projektovaní budovy sú prijaté rozhodnutia výsledkom konzistentnosti, pričom sa zohľadňujú všetky požiadavky, ktoré zabezpečujú jej vedeckú platnosť.

náčelníktýchto požiadaviek je funkčná alebo technologická účelnosť.

miestnosť- hlavný konštrukčný prvok alebo časť budovy. Súlad priestorov s jednou alebo druhou funkciou sa dosiahne iba vtedy, keď sa v ňom vytvoria optimálne podmienky pre človeka, t. prostredie zodpovedajúce funkcii, ktorú plní v miestnosti.

Vnútorný priestor budovy sú rozdelené na samostatné miestnosti. Priestory sú rozdelené na:

základné; pomocný; technické.

Izby umiestnené na rovnakej úrovni tvoria poschodie. Podlahy sú oddelené stropmi.

Vnútorný priestor budov sa najčastejšie člení

vertikálne - na podlahy a pokiaľ ide o samostatné izby.

Priestory budovy by mali čo najlepšie zodpovedať procesom, pre ktoré je táto miestnosť navrhnutá; teda hlavná v budove alebo jej samostatné izby je jeho funkčný účel.

Zároveň je to potrebné rozlišovať medzi hlavnými a pomocnými funkciami. Takže napríklad v budove vzdelávacích inštitúcií sú hlavnou funkciou školenia, takže pozostávajú najmä z učební (publiká, laboratóriá atď.). Okrem toho sa v budove vykonávajú aj pomocné funkcie: stravovanie, spoločenské akcie a pod. Sú pre ne zabezpečené špeciálne priestory: jedálne a bufety, montážne haly, administratívne priestory a pod.

Všetky miestnosti v budove, ktoré spĺňajú hlavné a pomocné funkcie, sú vzájomne prepojené priestormi, ktorých hlavným účelom je zabezpečenie pohybu osôb. Tieto priestory sú tzv komunikácia. Patria sem chodby, schodiská, haly, foyer, haly atď.

Miestnosť teda musí nevyhnutne spĺňať určitú funkciu. Zároveň v ňom mali by byť vytvorené čo najoptimálnejšie podmienky pre človeka, teda prostredie, ktoré zodpovedá funkcii, ktorú v miestnosti plní.

Kvalita životného prostredia závisí od množstva faktorov. Tie obsahujú:

1. priestor , nevyhnutné pre ľudské aktivity, umiestnenie zariadení a pohyb osôb;

2. klimatizácia (mikroklíma) - zásoba vzduchu na dýchanie s optimálnymi parametrami teploty, vlhkosti a rýchlosti jeho pohybu, zodpovedajúca bežnej výmene tepla a vlhkosti ľudského tela pre realizáciu tejto funkcie. Stav ovzdušia charakterizuje aj stupeň čistoty ovzdušia, t.j. množstvo nečistôt (plyny, prach) škodlivých pre človeka;

3. zvukový režim – podmienky počuteľnosti v miestnosti (reč, hudba, signály) zodpovedajúce jej funkčnému účelu a ochrana pred rušivými zvukmi (hluk), ktoré vznikajú v samotnej miestnosti a prenikajú zvonku a majú škodlivý vplyv na ľudské telo a psychiku . Súvisí so zvukovým režimom akustika- náuka o zvuku; architektonická akustika- náuka o šírení zvuku v miestnosti; a stavebná akustika- veda, ktorá študuje mechanizmus prechodu zvuku cez štruktúry;

4. svetelný režim – pracovné podmienky orgánov zraku, prirodzené a umelé osvetlenie, zodpovedajúce funkčnému účelu miestnosti, určené stupňom osvetlenia miestnosti. Problémy s farbami úzko súvisia so svetelným režimom; farebné charakteristiky prostredia ovplyvňujú nielen orgány zraku, ale aj nervový systém osoba;

5. slnečné žiarenie – podmienky priameho vplyvu solárne osvetlenie. Sanitárny a hygienický význam priameho slnečného žiarenia je mimoriadne vysoký. Slnečné lúče zabíjajú väčšinu patogénnych baktérií, majú na človeka celkový zdravotný a psychofyzikálny účinok. Účinnosť vplyvu slnečného osvetlenia na budovy a okolie je daná dobou ich priamej expozície, t.j. ktorá je v mestskom rozvoji regulovaná Sanitárne normy(SN).

6. viditeľnosť a zrakové vnímanie – podmienky pre prácu ľudí spojené s potrebou vidieť ploché alebo trojrozmerné predmety v miestnosti, napríklad v publiku - poznámky na tabuli alebo ukážka fungovania zariadenia; podmienky viditeľnosti úzko súvisia so svetelným režimom.

7. ľudská doprava čo môže byť pohodlné resp

nútené, v podmienkach naliehavej evakuácie ľudí z budov.

Preto, aby ste správne navrhli miestnosť, vytvorte v nej optimálne prostredie pre osobu. , je potrebné zohľadniť všetky požiadavky, ktoré určujú kvalitu životného prostredia.

Tieto požiadavky pre každý typ budovy a jej priestory sú stanovené Stavebnými predpismi a pravidlami (SNiP) - hlavným štátnym dokumentom upravujúcim projektovanie a výstavbu budov a stavieb v našej krajine.

Prednáška 2

Technická realizovateľnosť budova je určená riešením jej konštrukcií, ktoré musí byť plne v súlade so zákonmi mechaniky, fyziky a chémie. Pre správne navrhnutie nosných a obvodových konštrukcií budov je potrebné vedieť, akým silovým a nesilovým účinkom sú vystavené.

Zaťaženia a nárazy na budovy.

Návrhy budov musia zohľadňovať všetky vonkajšie vplyvy , vnímaná budovou ako celkom a jej jednotlivými prvkami. Tieto vplyvy sú rozdelené pre moc a ne-moc(vplyv na životné prostredie)

Účelom konštrukcií je vnímanie silových a nesilových účinkov na budovu

Vonkajšie vplyvy na budovu.

1 – trvalé a dočasné vertikálne silové nárazy; 2 – vietor; 3 - účinky špeciálnych síl (seizmické alebo iné); 4 - vibrácie; 5 – bočný tlak pôdy; 6 – tlak pôdy (odolnosť); 7 - zemná vlhkosť; 8 - hluk; 9 – slnečné žiarenie; 10 - zrážky; 11 - stav atmosféry (premenlivá teplota a vlhkosť, prítomnosť chemických nečistôt)

Vynútiť vplyvy Existujú rôzne typy zaťaženia:

- trvalý- od vlastnej hmoty stavby, od tlaku základovej pôdy na jej podzemné prvky;

- dočasne dlhodobo pôsobiace- z hmoty nehybného technologické vybavenie, dlhodobo skladovaný tovar, vlastná váha priečok, ktoré sa môžu pri rekonštrukcii pohybovať;

- krátkodobý- od masy mobilnej techniky, ľudí, nábytku, snehu, od pôsobenia vetra na budovu;

-špeciálny- zo seizmického vplyvu, zosadnutia spraše alebo rozmrznutého zamrznutého podložia stavby, vplyvom deformácií zemského povrchu v oblastiach zasiahnutých banskými prácami, výbuchmi, požiarmi a pod.

- vplyvy vyplývajúce z núdzových situácií- Výbuchy, požiare atď.

Medzi nenútené vplyvy patria:

- teplotné účinky premenlivých teplôt vonkajší vzduch spôsobujúci lineárne (teplotné) deformácie - zmeny rozmerov vonkajších konštrukcií budovy alebo teplotných síl v nich, keď je prejav teplotných deformácií obmedzený v dôsledku tuhého upevnenia konštrukcií;

- vystavenie atmosférickej a zemnej vlhkosti, na materiáli konštrukcií, čo vedie k zmenám fyzikálnych parametrov a niekedy aj štruktúry materiálov v dôsledku ich atmosférickej korózie, ako aj vplyvu parnej vlhkosti vnútorného vzduchu na materiál vonkajších plotov pri fázových prechodoch vlhkosti v ich hrúbka;

-pohyb vzduchu, čo spôsobuje jeho prenikanie do konštrukcie a priestorov, mení ich vlhkosť a tepelné podmienky;

- vystavenie priamemu slnečnému žiareniu, ovplyvňujúce svetlo a teplotný režim priestorov a spôsobenie zmeny fyzikálnych a technických vlastností povrchových vrstiev konštrukcií (starnutie plastov, tavenie bitúmenových hmôt a pod.).

-vystavenie agresívnym chemikáliám obsiahnuté vo vzduchu, ktoré sú zmiešané s dažďom resp podzemná voda tvoria kyseliny, ktoré ničia materiály (korózia);

-biologické účinky spôsobené mikroorganizmami alebo hmyzom, čo vedie k zničeniu štruktúr a k zhoršeniu vnútorného prostredia priestorov;

-vystavenie zvukovej energii (hluku) z zdrojov vo vnútri aj mimo budovy, narúšajúcich bežný akustický režim v miestnosti

V súlade so zaťaženiami a nárazmi predstavujú a technické požiadavky:

1 Trvanlivosť- schopnosť vnímať silové zaťaženie a nárazy bez zničenia.

2. Udržateľnosť- schopnosť konštrukcie udržiavať rovnováhu pri silovom zaťažení a vplyvoch.

3. Tuhosť- schopnosť konštrukcie plniť svoje statické funkcie s malými vopred určenými hodnotami deformácie.

4. Trvanlivosť- časový limit skladovania fyzické vlastnosti konštrukcia budovy počas prevádzky. Trvanlivosť dizajn závisí od:

plaziť sa- proces malých súvislých deformácií materiálu konštrukcie pri dlhodobom zaťažení;

mrazuvzdornosť- udržiavanie vlhkých materiálov požadovanej pevnosti s opakovaným striedaním zmrazovania a rozmrazovania.

odolnosť proti vlhkosti- schopnosť materiálov odolávať pôsobeniu vlhkosti bez výrazného zníženia pevnosti následnej delaminácie, budenia, deformácie a praskania.

odolnosť proti korózii- schopnosť materiálov odolávať degradácii spôsobenej chemickými, fyzikálnymi alebo elektrochemickými procesmi.

biostabilita- schopnosť organických materiálov odolávať ničivým účinkom mikroargonizmov a hmyzu.

→ Stavebné konštrukcie

Zaťaženia a pôsobenie na budovy

Budovy ako celok a ich jednotlivé časti sú vystavené rôznym vplyvom zaťaženia (mechanické sily) a vplyvy napríklad od zmien teploty vonkajšieho a vnútorného vzduchu.

Vplyvom týchto zaťažení a vplyvov vznikajú v materiáloch stavebných konštrukcií vnútorné sily, ktorých veľkosť na jednotku plochy (intenzita vnútorných síl) sa nazýva napätie. Napätie sa najčastejšie meria v kg/cm2.

V dôsledku napätí v materiáloch a konštrukciách môže dochádzať k deformáciám, t.j. ťahu, tlaku, šmyku, ohybu, krúteniu alebo zložitejším deformáciám.

Deformácie môžu byť elastické, teda miznúce po odstránení nárazu, ktorý spôsobil deformáciu, a plastické, teda zostávajúce po odstránení nárazu.

Zaťaženie môže byť sústredené, keď je jeho tlaková plocha malá v porovnaní s veľkosťou tela, na ktoré je aplikovaná, a môže sa brať ako bod, napríklad zaťaženie od osoby na podlahe.

Ak je tlaková oblasť pomerne veľká, potom sa zaťaženie nazýva rozložené. Ak je zaťaženie rovnomerne rozložené po ploche, potom sa nazýva rovnomerne rozložené, napríklad hmotnosť vrstvy vody na rovných plochách naplnených vodou. Povaha aplikácie zaťaženia môže byť rôzna, napríklad na stene suterénu budovy z vonkajšej strany sa tlak pôdy zvyšuje s prehlbovaním a je vyjadrený ako trojuholník so základňou na úrovni suteréne.

Pevnosť v ťahu alebo pevnosť v ťahu materiálu je napätie v materiáli pri rôzne druhy deformácia (ťah, stlačenie, krútenie, ohyb) zodpovedajúca maximálnej (pred porušením vzorky) hodnote zaťaženia a meria sa pomerom maximálneho zaťaženia k ploche počiatočnej časti vzorky (t.j. , časť nedeformovanej vzorky), zvyčajne v kg / cm2.

Hlavnými charakteristikami odolnosti materiálov voči silovým nárazom sú štandardné odolnosti (R“) stanovené na základe skúšok.

Ryža. 1. Schéma rozloženia zaťaženia v budove
plán; b - rez

Regulačnými odpormi môžu byť najmä pevnosti v ťahu pre rôzne deformácie alebo medze klzu materiálov, čo sú napätia pre rôzne typy deformácií, ktoré sa vyznačujú tým, že zvyšková (plastická) deformácia je rozložená po celom pracovnom objeme vzorky pri a. konštantné pôsobiace zaťaženie. Regulačné odpory rôzne materiály a štruktúry sú uvedené v SNiP II-A. 10-62.

Prípadnú zmenu odolnosti materiálov, výrobkov a konštrukcií v nepriaznivom smere oproti normatívnym, spôsobenú variabilitou mechanických vlastností (heterogenita materiálov), zohľadňujú koeficienty rovnomernosti (k), ktoré sú uvedené v SNiP II-A 10-62.

Vlastnosti práce materiálov, konštrukčných prvkov a ich spojov, podkladov, ako aj konštrukcií a budov ako celku, ktoré sa priamo neodrážajú vo výpočtoch, sa berú do úvahy pomocou koeficientov pracovných podmienok (t) uvedených v SNiP II- A. 10-62.

Odolnosti materiálov zohľadnené pri výpočte sa nazývajú návrhové únosnosti ® a sú definované ako súčin štandardných odporov (R1 ') koeficientmi rovnomernosti (/g), a ak je to potrebné, koeficientmi pracovných podmienok (t).

Hodnoty návrhových odporov na určenie výpočtových podmienok, berúc do úvahy príslušné koeficienty prevádzkových podmienok, sú stanovené projektovými normami stavebné konštrukcie a základy budov a stavieb na rôzne účely.

Najväčšie zaťaženia a vplyvy, ktoré neobmedzujú a neporušujú bežné prevádzkové podmienky a ak je to možné, sú kontrolované počas prevádzky a vo výrobe, sa nazývajú normatívne.

Prípadná odchýlka zaťažení v nepriaznivom (väčšom alebo menšom) smere od ich štandardných hodnôt v dôsledku premenlivosti zaťaženia alebo odchýlok od bežných prevádzkových podmienok je zohľadnená faktormi preťaženia (n) stanovenými s prihliadnutím na účel budov a stavieb. a ich prevádzkové podmienky.

Rôzne štandardné zaťaženia stropov, zaťaženia technologických zariadení, mostových žeriavov, zaťaženia snehom a vetrom, ako aj faktory preťaženia sú uvedené v kapitole SNiP II-A. 11-62.

Zaťaženia zohľadnené výpočtom, definované ako produkt normatívne zaťaženie na zodpovedajúcich faktoroch preťaženia sa nazývajú návrhové zaťaženia.

Všetky zaťaženia a nárazy, ktoré spôsobujú sily (napätia) v konštrukciách a základoch konštrukcií, zohľadnené pri návrhu, sa delia na trvalé a dočasné. Trvalé zaťaženia zahŕňajú také zaťaženia a nárazy, ktoré môžu počas výstavby alebo prevádzky konštrukcií neustále prebiehať, napríklad: hmotnosť trvalých častí budov, hmotnosť a tlak zeminy, predpínacie sily, hmotnosť drôtov na podperách el. prenosové vedenia a anténne zariadenia komunikačných štruktúr a pod.

Dočasné zaťaženia sa nazývajú také zaťaženia alebo nárazy, ktoré môžu počas určitých období výstavby a prevádzky konštrukcie chýbať.

V závislosti od trvania pôsobenia sa dočasné zaťaženia a nárazy delia na:

a) dočasné dlhodobo pôsobiace, ktoré možno pozorovať pri výstavbe a prevádzke zariadenia dlhodobo, napr.: záťaže v priestoroch knižných depozitárov a knižníc, záťaže na podlahách skladov, hmotnosť stacionárnych zariadení, tlak kvapalín a plynov v nádržiach a potrubiach atď.;

b) krátkodobé, ktoré možno pozorovať pri výstavbe a prevádzke stavby len krátkodobo, napr.: zaťaženie mobilnou manipulačnou technikou, zaťaženie snehom a vetrom, tlaky vĺn a ľadu, teplotné klimatické vplyvy a pod.; »

c) špeciálne, ktorých výskyt je možný vo výnimočných prípadoch, napr.: seizmické účinky v oblastiach vystavených zemetraseniam, tlak vody pri katastrofálnych povodniach, zaťaženia vznikajúce pri deštrukcii časti stavby a pod.

Pri výpočte stavebných konštrukcií sa neberú do úvahy všetky zaťaženia a vplyvy, ktoré ich ovplyvňujú, ale iba určité kombinácie zaťažení a nárazov (základné, dodatočné, špeciálne kombinácie), ktoré sú uvedené v SNiP II-A. 10-62 a II-A. 11-62.

Podľa charakteru pôsobenia sa zaťaženia delia na statické (postupne sa meniace) a dynamické (nárazové, rýchlo a periodicky sa meniace).

Dynamické zaťaženia a vplyvy na stavebné konštrukcie sa berú do úvahy v súlade s pokynmi regulačných dokumentov pre návrh a výpočet nosných konštrukcií vystavených dynamickým zaťaženiam a nárazom. Ak nie sú k dispozícii potrebné údaje, dynamický vplyv na konštrukcie možno vziať do úvahy vynásobením návrhového zaťaženia dynamickými faktormi.

V procese výstavby a prevádzky je budova vystavená pôsobeniu rôznych zaťažení. Vonkajšie vplyvy možno rozdeliť na dva typy: moc a ne-moc alebo vplyvom prostredia.

Komu moc vplyvy zahŕňajú rôzne typy zaťaženia:

trvalé- od vlastnej hmotnosti (hmoty) prvkov budovy, tlaku pôdy na jej podzemné prvky;

dočasné (dlhodobé)- od hmotnosti stacionárnych zariadení, dlhodobo skladovaného tovaru, vlastnej hmotnosti trvalých prvkov budovy (napríklad priečok);

krátkodobý- od hmotnosti (hmoty) mobilných zariadení (napríklad žeriavov v priemyselných objektoch), ľudí, nábytku, snehu, od pôsobenia vetra;

špeciálne– zo seizmických vplyvov, nárazov v dôsledku porúch zariadení a pod.

Komu bez nátlaku týkať sa:

teplota vplyv, čo spôsobuje zmeny v lineárnych rozmeroch materiálov a konštrukcií, čo zase vedie k výskytu silových účinkov, ako aj k ovplyvneniu tepelného režimu miestnosti;

vystavenie atmosférickej a zemnej vlhkosti, ako aj parná vlhkosť, obsiahnuté v atmosfére a vo vzduchu priestorov, čo spôsobuje zmenu vlastností materiálov, z ktorých sú stavebné konštrukcie vyrobené;

pohyb vzduchu spôsobujúce nielen zaťaženie (pri vetre), ale aj jeho prenikanie do konštrukcie a priestorov, meniace ich vlhkosť a tepelný režim;

vystavenie žiarivej energii slnko (slnečné žiarenie) spôsobujúce v dôsledku lokálneho ohrevu zmenu fyzikálnych a technických vlastností povrchových vrstiev materiálu, štruktúr, zmenu svetelného a tepelného režimu priestorov;

vystavenie agresívnym chemikáliám obsiahnuté vo vzduchu, ktoré v prítomnosti vlhkosti môžu viesť k deštrukcii materiálu stavebných konštrukcií (jav korózie);

biologické účinky spôsobené mikroorganizmami alebo hmyzom, čo vedie k zničeniu štruktúr vyrobených z organických stavebných materiálov;

vystavenie zvukovej energii(hluk) a vibrácie zo zdrojov vo vnútri alebo mimo budovy.

Miesto námahy zaťaženie rozdelený na sústredený(napr. hmotnosť zariadenia) a rovná saodmeranedistribuovaný(vlastná váha, sneh).

Podľa charakteru záťaže môže byť statické, t.j. konštantná v čase a dynamický(bicie).

V smere - horizontálne (tlak vetra) a vertikálne (vlastná hmotnosť).

To. budova je vystavená rôznym zaťaženiam, pokiaľ ide o veľkosť, smer, povahu pôsobenia a miesto použitia.

Ryža. 2.3. Zaťaženia a nárazy na budovu.

Môže sa ukázať taká kombinácia zaťažení, v ktorej budú všetky pôsobiť rovnakým smerom a navzájom sa posilňovať. Práve na takéto nepriaznivé kombinácie zaťaženia sa stavebné konštrukcie spoliehajú. Normatívne hodnoty všetkého úsilia pôsobiaceho na budovu sú uvedené v DBN alebo SNiP.

Malo by sa pamätať na to, že vplyvy na konštrukcie začínajú od okamihu ich výroby, pokračujú počas prepravy, počas výstavby budovy a jej prevádzky.

Faktory ovplyvňujúce budovy a konštrukcie sa delia na:

Vonkajšie vplyvy (prírodné a umelé: žiarenie, teplota, prúdenie vzduchu, zrážky, plyny, chemikálie, výboje blesku, rádiové vlny, elektromagnetické vlny, hluk, zvukové vibrácie, biologickí škodcovia, tlak pôdy, mráz, vlhkosť, seizmické vlny, bludné prúdy, vibrácie);

Vnútorné (technologické a funkčné: trvalé a dočasné, dlhodobé a krátkodobé zaťaženia vlastnou hmotnosťou, zariadením a ľuďmi; technologických procesov: náraz, vibrácie, oder, rozliatie kvapaliny; kolísanie teploty; vlhkosť prostredia; biologických škodcov).

Všetky tieto faktory vedú k zrýchlenej mechanickej, fyzikálnej a chemickej deštrukcii, vrátane korózie, čo vedie k zníženiu únosnosti. jednotlivé štruktúry a budovu ako celok.

Nižšie je uvedený diagram vplyvu vonkajších a vnútorných faktorov na budovy a konštrukcie.

Pri prevádzke konštrukcií dochádza k: silovým účinkom zaťažení, agresívnym vplyvom prostredia.

Agresívne prostredie - prostredie, pod vplyvom ktorého sa mení štruktúra vlastností materiálov, čo vedie k zníženiu pevnosti.

Zmena štruktúry a deštrukcia sa nazýva korózia. Látka, ktorá podporuje deštrukciu a koróziu, je stimulant. Látka, ktorá bráni deštrukcii a korózii – pasivátory a inhibítory korózie.

Deštrukcia stavebných materiálov je rôzneho charakteru a závisí od vzájomného pôsobenia chemického, elektrochemického, fyzikálneho, fyzikálno-chemického prostredia.

Agresívne médiá sa delia na plynné, kvapalné, tuhé.

Plynné médiá: sú to zlúčeniny ako sírouhlík, oxid uhličitý, oxid siričitý. Agresivitu tohto prostredia charakterizuje koncentrácia plynov, rozpustnosť vo vode, vlhkosť a teplota.

Kvapalné médiá: sú to roztoky kyselín, zásad, solí, oleja, oleja, rozpúšťadiel. Korózne procesy v kvapalných médiách prebiehajú intenzívnejšie ako v iných.

Pevné médiá: sú to prach, pôdy. Agresivita tohto média sa odhaduje na základe disperzie, rozpustnosti vo vode, hygroskopickosti, vlhkosti prostredia.

Vlastnosti agresívneho prostredia:

Silne agresívne - kyseliny, zásady, plyny - agresívne plyny a kvapaliny v priemyselných priestoroch;

Stredne agresívny - atmosférický vzduch a voda s nečistotami - vzduch s vysokou vlhkosťou (viac ako 75%);

Mierne agresívny - čistý atmosférický vzduch - voda nie je znečistená škodlivými nečistotami;

Neagresívny - čistý, suchý (vlhkosť do 50%) a teplý vzduch - atmosférický vzduch v suchých a teplých klimatických oblastiach.

Vystavenie vzduchu: atmosféra obsahuje prach, špinu, ničiace budovy a stavby. Znečistenie vzduchu v kombinácii s vlhkosťou vedie k predčasnému opotrebovaniu, praskaniu a štrukturálnym poruchám.

V čistej a suchej atmosfére však betón a iné materiály vydržia stovky rokov. Najintenzívnejšie znečisťujúce látky ovzdušia sú produkty spaľovania rôznych palív, teda v mestách, priemyselných centrách kovové konštrukcie korodujú 2-4 krát rýchlejšie ako vo vidieckych oblastiach, kde sa menej spaľuje uhlie a palivo.

Hlavnými produktmi spaľovania väčšiny palív sú CO 2 , SO 2 .

Keď sa CO2 rozpustí vo vode, vytvorí sa kyselina uhličitá. Je to konečný produkt spaľovania. Pôsobí deštruktívne na betón a iné Konštrukčné materiály. Kyselina sírová vzniká, keď sa SO 2 rozpustí vo vode.

V dyme sa hromadí viac ako 100 druhov škodlivých zlúčenín (HNO 3, H 3 PO 4, živicové látky, nehorľavé častice paliva). V pobrežných oblastiach atmosféra obsahuje chloridy, soli kyseliny sírovej, čo vo vlhkom vzduchu zvyšuje agresivitu dopadu na kovové konštrukcie.

Vplyv podzemnej vody: podzemná voda je roztok s rôznou koncentráciou a chemické zloženie, čo sa odráža v miere agresivity jeho dopadu. Voda v pôde neustále interaguje s minerálmi a organickými látkami. Trvalé zaplavovanie podzemných častí budovy pri pohybe podzemnej vody zvyšuje koróziu konštrukcie a vyplavovanie vápna v betóne a znižuje pevnosť základu.

Vyskytuje sa všeobecná kyslá, lúhovacia, síranová, magnéziová, oxid uhličitá agresivita podzemných vôd.

Najvýraznejší vplyv majú tieto faktory:

· Vystavenie vlhkosti: Ako ukázali skúsenosti z prevádzky budov, najväčší vplyv na opotrebovanie konštrukcií má vlhkosť. Keďže základy a múry starých rekonštruovaných budov tvoria prevažne heterogénne kamenné materiály (vápenec, červené tehly, vápence a cementové malty) s porézno-kapilárnou štruktúrou sa pri kontakte s vodou intenzívne zvlhčujú, často menia svoje vlastnosti a v extrémnych prípadoch sa ničia.

Hlavným zdrojom vlhkosti v stenách a základoch je kapilárne sanie, ktoré vedie k poškodeniu konštrukcií počas prevádzky: zničenie materiálov v dôsledku zamrznutia; tvorba trhlín v dôsledku opuchu a zmršťovania; strata tepelnoizolačných vlastností; zničenie štruktúr pod vplyvom agresívnych chemikálií rozpustených vo vode; vývoj mikroorganizmov, ktoré spôsobujú biologickú koróziu materiálov.

Proces asanácie budov a stavieb nemožno obmedziť len na ich ošetrenie biocídnym prípravkom. Mal by sa implementovať komplexný program činností pozostávajúci z niekoľkých etáp, a to:

Diagnostika (analýza tepelných a vlhkostných pomerov, röntgenová a biologická analýza produktov korózie);

Vysušenie (ak je to potrebné) priestorov, ak rozprávame sa o podzemných stavbách, ako sú pivnice;

Vypínacie zariadenie vodorovná hydroizolácia(v prítomnosti nasávania pôdnej vlhkosti);

V prípade potreby čistenie, vnútorné povrchy z výkvetov a produktov biologickej korózie;

Terapeutická liečba antisoľnými a biocídnymi prípravkami;

Utesnenie trhlín a netesností špeciálnymi hydrotesniacimi hmotami a následná povrchová úprava ochrannými hydroizolačnými prípravkami;

Výroba dokončovacích prác.

· Vplyv zrážok: atmosférické zrážky, prenikajúce do pôdy, sa menia buď na parnú alebo hygroskopickú vlhkosť, ktorá je zadržiavaná vo forme molekúl na časticiach pôdy molekulárnymi kalmi, alebo na film, nad molekulárnou, alebo na gravitačnú vlhkosť, voľne sa pohybujúcu v pôde pod pôsobenie gravitácie. Gravitačná vlhkosť sa môže dostať do spodnej vody a splynutím s ňou zvýšiť jej hladinu. Podzemná voda sa zase v dôsledku kapilárneho vzlínania pohybuje nahor do značnej výšky a zalieva vrchné vrstvy pôdy. Za určitých podmienok môže kapilárna a podzemná voda splývať a sústavne zaplavovať podzemné časti konštrukcií, v dôsledku čoho sa zvyšuje korózia konštrukcií a znižuje sa pevnosť základov.

· Vplyv negatívnej teploty: niektoré konštrukcie, napríklad časti suterénu, sú v zóne premenlivého zvlhčovania a periodického zamŕzania. Záporná teplota (ak je nižšia ako vypočítaná alebo sa neprijmú špeciálne opatrenia na ochranu konštrukcií pred vlhkosťou), vedúca k zamrznutiu vlhkosti v konštrukciách a základových pôdach, má deštruktívny vplyv na budovy. Pri zamrznutí vody v póroch materiálu sa zväčšuje jeho objem, čím vznikajú vnútorné napätia, ktoré sa zväčšujú stláčaním hmoty samotného materiálu vplyvom chladenia. Tlak ľadu v uzavretých póroch je veľmi vysoký – až 20 Pa. K deštrukcii štruktúr v dôsledku zamrznutia dochádza až pri plnom (kritickom) obsahu vlhkosti, nasýtení materiálu. Voda začína zamŕzať na povrchu konštrukcií, a preto ich deštrukcia pod vplyvom negatívnej teploty začína od povrchu, najmä od rohov a rebier. Maximálny objem ľadu sa získa pri teplote - 22 °C, kedy sa všetka voda premení na ľad. Intenzita mrazenia závisí od objemu pórov. Kamene a betóny s pórovitosťou do 15% vydržia 100-300 cyklov mrazenia. Zníženie pórovitosti a následne aj množstvo vlhkosti zvyšuje mrazuvzdornosť konštrukcií. Z toho, čo bolo povedané, vyplýva, že pri mrazení sa tie štruktúry, ktoré sú navlhčené, ničia. Ochrana štruktúr pred zničením pri nízkych teplotách je predovšetkým ich ochrana pred vlhkosťou. Premrznutie zeminy v základoch je nebezpečné pre stavby postavené na ílovitých a prašných pôdach, jemných a stredne zrnitých pieskoch, v ktorých voda vystupuje nad hladinu podzemnej vody cez kapiláry a póry a je vo viazanej forme. Poškodenie budov v dôsledku zamrznutia a vybočenia základov môže nastať po mnohých rokoch prevádzky, ak sa pripustí zemný výrub okolo nich, vlhnutie základov a pôsobenie faktorov, ktoré prispievajú k ich premŕzaniu.

· Montáž technologických procesov: každá budova a štruktúra je navrhnutá a postavená s ohľadom na interakciu procesov, ktoré sú v nej stanovené; v dôsledku nerovnakej odolnosti a životnosti konštrukčných materiálov a rozdielneho vplyvu prostredia na ne je však ich opotrebovanie nerovnomerné. V prvom rade sa ničia ochranné nátery stien a podláh, okien, dverí, striech, potom stien, rámov a základov. Stlačené prvky veľkých profilov, pracujúce pri statickom zaťažení, sa opotrebúvajú pomalšie ako ohnuté a natiahnuté tenkostenné prvky, ktoré pracujú pri dynamickom zaťažení, v podmienkach vysokej vlhkosti a vysokej teploty. Opotrebenie konštrukcií pôsobením oteru - abrazívne opotrebenie podláh, stien, rohov stĺpov, stupňov schodísk a iných konštrukcií môže byť veľmi intenzívne a preto výrazne ovplyvňuje ich životnosť. Vyskytuje sa pod vplyvom prírodných síl (vietor, piesočné búrky), ako aj v dôsledku technologických a funkčných procesov, napríklad v dôsledku intenzívneho pohybu veľkých ľudských tokov vo verejných budovách.

Popis objektu

Tabuľka 1.1

všeobecné charakteristiky	Čerpacia stanica
Rok výstavby
Celková plocha, m 2 - zastavaná plocha, m 2 - podlahová plocha, m 2
Výška budovy, m	3,9
Stavebný objem, m3	588,6
počet podlaží
Vlastnosti budovy
základy	Monolitický železobetón
Steny	tehla
Presahy	Železobetón
Strecha	Strešná krytina z rolovacích materiálov
podlahy	Cement
dvere	Drevené
Interiérová dekorácia	Omietka
Atraktivita ( vzhľad)	Uspokojivý vzhľad
Skutočný vek budovy
Štandardná životnosť budovy
Zostávajúca životnosť
Inžinierske podporné systémy
Zásobovanie teplom	Centrálne
Prívod teplej vody	Centrálne
Kanalizácia	Centrálne
zásobovanie pitnou vodou	Centrálne
Zdroj	Centrálne
Telefón	-
Rádio	-
Alarm: - zabezpečenie - požiar	dostupnosť dostupnosť
Vonkajšie terénne úpravy
terénne úpravy	Zelené plochy: trávnik, kríky
Príjazdové cesty	Asfaltová cesta, vyhovujúci stav