Omul este întotdeauna angajat în construcția de obiecte în diverse scopuri. Clădirile care urmează să fie construite trebuie să fie puternice și durabile. Pentru a face acest lucru, este necesar să se asigure stabilitatea structurii. Citiți despre asta în articol.
Ce este sustenabilitatea?
Aceasta este capacitatea unei structuri sau a elementelor sale individuale de a menține una dintre cele două stări: echilibru sau mișcare în timp atunci când sunt expuse la mici perturbări. Cu alte cuvinte, capacitatea de a menține forma sau poziția inițială a unei structuri se numește stabilitate.
Instabilitate - capacitatea unei structuri, caracterizată prin obținerea deplasărilor mari cu vibrații minore.
Pierdere de stabilitate
Acest fenomen este foarte periculos pentru structură în ansamblu și pentru elementele sale individuale în special. Dacă o structură trece de la o stare stabilă la o stare instabilă, acest fenomen se numește flambaj. Se întâmplă ca motivul distrugerii structurilor și structurilor să nu fie căutat cu încălcarea puterii lor. Acest lucru se întâmplă atunci când există o pierdere a stabilității structurii. cunoscutcazurile în care structuri întregi au fost distruse din această cauză. Cauza unui astfel de dezastru major poate fi pierderea stabilității elementelor individuale.
Motiv pentru flambaj
Stabilitatea structurilor și structurilor tind să piardă elementele din tablă, deoarece acestea au capacitatea de a se comprima. Prin urmare, înainte de a le utiliza, este imperativ să se determine dacă stabilitatea elementelor structurale se va pierde după sudare. Dacă acest lucru nu se face, efortul de compresiune rămas după sudare poate fi motivul pentru care elementele structurale ale plăcilor sudate devin instabile.
Elementele structurilor au forma originală de echilibru. Dacă se pierde stabilitatea structurilor clădirii, atunci echilibrul elementelor este și el perturbat, iar acest lucru atrage după sine pierderea performanței acestora și duce în continuare la un accident al întregii structuri. Există multe astfel de cazuri în practica construcțiilor.
Elementele vâscoelastice prezente în structură tind să se deformeze și să se încline. Astfel de caracteristici sunt de obicei numite funcții ale timpului. În acest sens, stabilitatea structurii este împărțită în instantanee și pe termen lung. Prin urmare, în cerințele pentru elementele structurale, pe lângă masa sa, sarcina asupra acesteia, este indicată durata de viață.
Stabilitatea poate apărea din cauza tensiunii de compresiune în elementele structurale. Acest lucru este relevant pentru tehnologia aviației cu viteză supersonică, deoarece pielea aeronavei este încălzită diferit. Asta duce ladistribuție neuniformă a temperaturii.
Stabilitatea structurii este ruptă atunci când este expusă la o sarcină critică. În cele mai multe cazuri, acest lucru duce la distrugerea acestuia. Prin urmare, atunci când ridicați o structură, este foarte important să calculați structurile pentru stabilitate și nu numai pentru rezistența elementelor și a ansamblurilor.
Durabilitatea locală
Aceasta este stabilitatea elementelor structurale. Dacă se flambează ca urmare a expunerii la solicitări de compresiune sau tangenţiale, se spune că acest fenomen este o pierdere a stabilităţii locale.
Rezistența structurii este redusă atunci când stabilitatea peretelui se pierde. Dacă este situat lângă suport, asupra lui acţionează forţa de forfecare. Sub influența sa, zidul se deformează. Se contractă de-a lungul diagonalelor scurte și se întinde de-a lungul celor alungite. Există umflarea peretelui, formarea de valuri. Acest fenomen poate fi prevenit prin instalarea unor rigidizări verticale. Vor traversa umflături, îndreptând peretele.
Stabilitatea structurii, și anume a pereților și a centurii, se poate pierde nu numai din cauza forței de forfecare. Au un efect redus asupra peretelui din mijlocul grinzii, aici este afectat de solicitările normale, care pot deveni o pierdere a stabilității structurii.
Calculul structurilor clădirii
Scopul calculului este de a asigura condițiile de funcționare specificate ale structurii cu respectarea rezistenței acesteia și a costurilor minime. Calculul ia în considerare impactul forței și alteleimpact asupra elementelor structurale, ținând cont de stările limită, care se împart în două grupe. Primul este atunci când capacitatea portantă a structurii este pierdută sau este complet inutilizabilă; al doilea - când funcționarea normală a unității este dificilă.
Impacturi și încărcări
În timpul funcționării, orice structură suferă anumite sarcini și impacturi asupra acesteia. Funcționarea întregii structuri este afectată de natura, durata și natura impacturilor. Stabilitatea structurii depinde de acestea.
Încărcările au loc:
- Din greutatea structurii în sine.
- Din greutatea echipamentelor, a oamenilor, a materialelor, a presiunii gazelor și a lichidelor.
- Încărcări atmosferice - vânt, zăpadă, gheață.
- Efecte de temperatură și seism.
- Efecte biologice (procesul de degradare), chimice (fenomene corozive), radiații, în urma cărora proprietățile materialelor se modifică. Acest lucru afectează durata de viață a structurii.
- Încărcări de urgență care apar dacă procesul tehnologic este întrerupt, ruperea echipamentelor, liniile electrice etc.
Structuri din beton armat
Betonul armat este un material complex pentru construcții, care include beton și oțel. Folosind proprietățile naturale ale substanțelor, se obține un material care este capabil să perceapă forțele de compresiune și tracțiune.
În construcții se folosesc structuri din beton armatca structuri de bază. Au rezistență ridicată, durabilitate, rezistență. Pentru producerea lor, puteți folosi materialele de construcție din zona locală, sunt ușor de format forma dorită, nu necesită cheltuieli mari.
Structurile din beton armat au o serie de dezavantaje. Au densitate mare, conductivitate ridicată la căldură și sunet. Odată cu contracția structurii și impactul cu forța, pot apărea fisuri în timp.
Structuri prefabricate din beton
Structurile și elementele din beton armat sunt monolitice și prefabricate. Cele monolitice sunt produse direct la șantier, iar cele prefabricate sunt produse în fabrici folosind echipamente speciale. Structurile cu armătură exterioară cu profile metalice se remarcă ca grup special.
Structurile prefabricate din beton armat sunt folosite pentru construcția de spații în diverse scopuri, amenajarea teritoriului, țevi, piloți, traverse, suporturi de linii electrice și multe altele.
Structurile monolit din beton armat (prefabricate) sunt folosite pentru constructia de structuri hidraulice, in constructii de transport si subterane, in constructii joase si mari de cladiri rezidentiale si cladiri de birouri.
Avantaje și dezavantaje
Structurile de clădiri prefabricate au un avantaj incontestabil - producția lor se realizează în fabrici dotate cu echipamente speciale. Datorită acestui fapt, termenii de fabricație a structurilor fabricate sunt reduse, iar acestoracalitate. Este posibilă fabricarea structurilor din beton armat precomprimat numai în fabrică.
Structurile clădirilor nu sunt atât de perfecte. Dezavantajul lor este că este imposibil să le produci într-o gamă largă. Acest lucru se aplică, în primul rând, diversității formelor. Fabricile produc structuri pentru utilizare în masă. Prin urmare, în orașe și alte așezări apar multe structuri similare: rezidențiale și administrative. Acest lucru duce la faptul că arhitectura regiunii clădirilor se degradează.
Producerea structurilor din beton armat și a elementelor acestora se realizează folosind următoarele tehnologii:
- Pipeline, când execuția proceselor tehnologice are loc secvenţial.
- Flow-agregat. Această tehnologie prevede implementarea operațiunilor tehnologice în încăperi separate, formele cu structuri sau elemente sunt deplasate cu macarale.
- Tehnologie Bench. Aici totul se întâmplă invers. Produsele rămân staționare, în timp ce agregatele se mișcă.
Structuri din structuri monolitice
Construcția folosind această tehnologie este un proces laborios, dar foarte ușor de înțeles. Structurile monolitice pot fi realizate manual.
Etape de construcție:
- Se instalează cadrul de armare.
- Cofrajele sunt aranjate, armăturile sunt plasate în interiorul acestuia.
- Se toarnă un amestec de beton, care este compactat cu vibratoare speciale. Acest lucru se face astfel încât să nu se formeze goluri în cofraj.
- Betonîn curs de ștergere.
- Cofraj eliminat.
Clădiri monolitice: avantaje
Recent, din ce în ce mai des, atunci când construiesc o clădire rezidențială, se folosesc tehnologie dezvoltată pentru construcția de clădiri monolitice, care prezintă o serie de avantaje:
- Nu este nevoie să folosiți utilaje grele, în special macarale. Pentru lucru sunt necesare pompe de beton, cu ajutorul cărora betonul va fi turnat în matrițe și așezat la locul potrivit. Peisajul va fi păstrat pe locul unde se construiește casa.
- Metoda de construcție monolitică vă permite să construiți structuri de orice formă și număr de etaje. Tavanele și pereții sunt gata de finisare, timpul de construcție este redus.
- Pereții portanti ai unei case monolitice sunt de 2,5 ori mai subțiri decât cei din cărămidă, deși nu sunt inferiori acestora din punct de vedere al conductivității termice. Costurile de încălzire sunt reduse de 4 ori. Prin reducerea grosimii pereților, aria spațiului interior crește.
- Clădirile monolitice sunt durabile și rigide. Sarcinile pe fundație sunt reduse datorită grosimii mici a pereților.
- În construcția monolitică este permisă utilizarea cofrajelor fixe și a materialelor tradiționale. Acest lucru le permite dezvoltatorilor să implementeze proiectul în orice stil.
- Nu exista rosturi in astfel de case, nu sunt afectate de precipitatii, se pot construi in orice perioada a anului.
- Contracția fondului de ten se efectuează uniform.
- Fără crăpături pe pereți și tavane.
- Deschiderile ușilor și ferestrelor nu sunt deformate.
- Clădirile monolitice sunt izolate fonic.
Clădiri monolitice: dezavantaje
Avândmulte avantaje, astfel de structuri au dezavantaje:
- Construirea unei case necesită forță de muncă suplimentară.
- Crearea unui proiect pentru o casă monolitică este un serviciu costisitor.
- Betonul trebuie turnat continuu, altfel se va îngroșa.
- În procesul de a locui într-o astfel de casă fără un instrument, este imposibil să faci o gaură în locul potrivit pe perete.
