AE Sutyagin 2017
Edifícios (habitação)- parte da cultura humana. Artefato artificial. Aparece com a pessoa. Um elemento de humanização da natureza.
O objetivo do edifício como tal é proteger as pessoas, corpo humano, sua saúde da influência da natureza, da influência de fatores naturais externos. E também criar um habitat adequado, independentemente das influências climáticas externas.
Qualquer edifício consiste, antes de mais nada, em estruturas feitas de um material ou de outro. bem como de vários tipos sistemas de engenharia projetado para um ambiente confortável e atendendo às necessidades fisiológicas básicas das pessoas.
Definição de conceitos – edifício e estrutura.
Prédio - destinado à residência permanente de pessoas.
Construção- não se destina à residência permanente de pessoas. Necessário para tarefas tecnológicas específicas.
Componentes de um edifício (estrutura).
Fundação- transferência de carga de todo o edifício para a fundação natural (solo). (“A raiz do edifício”).
Paredes- proteção contra influências do vento e do calor.
Quadro- esqueleto do edifício.
Pisos- percepção da carga de pessoas, móveis e equipamentos do edifício.
Teto- proteção do edifício contra precipitação (neve, chuva), luz solar, influências térmicas.
O número de tipos e tipos de peças de construção é muito variado e depende muito da finalidade da construção. Neste artigo vamos nos concentrar nos pontos principais.
As estruturas de construção são divididas em estruturas de suporte e de fechamento.
Estruturas portantes- perceber impactos de forças de outras partes do edifício e movimentar cargas (pessoas) e transmiti-los para a base (através de fundações). Opções estruturas de suporte são atribuídos apenas com base em cálculos especializados.
Estruturas envolventes(não portantes) - estruturas destinadas a proteger as pessoas de fatores externos e garantir o normal funcionamento do edifício de acordo com a finalidade do edifício. Por exemplo janelas e portas.
As estruturas envolventes são as primeiras a perceber os impactos da força e a transmiti-los às estruturas de suporte. É difícil fazer uma gradação clara entre essas estruturas. Normalmente, em edifícios (especialmente no passado), certas estruturas podem combinar as funções de estruturas de suporte e de fechamento.
Por exemplo, alvenaria por muitos séculos - isso é proteção contra influências térmicas e um bom elemento de suporte de carga.
Em edifícios industriais tentam separar estas funções. (Por exemplo, painéis de moldura e sanduíche).
Os edifícios e estruturas devem resistir (suportar) as cargas e impactos exigidos pelos documentos regulamentares.
Artigo 7.º Lei Federal N 384-FZ “Regulamentos Técnicos de Segurança de Edifícios e Estruturas” introduz o conceito segurança mecânica edifícios ou estruturas, nomeadamente:
“As estruturas de construção e a fundação de um edifício ou estrutura devem ter tal resistência e estabilidade que durante a construção e operação não haja ameaça de danos à vida ou à saúde de pessoas, propriedades de indivíduos ou pessoas jurídicas, imóvel estadual ou municipal, ambiente, vida e saúde de animais e plantas como resultado de:
1) destruição de transportadoras individuais estruturas de construção ou partes dele;
2) destruição de todo o edifício, estrutura ou parte dele;
3) deformação de dimensões inaceitáveis das estruturas do edifício, da fundação de um edifício ou estrutura e dos maciços geológicos do território adjacente;
4) danos a uma parte de um edifício ou estrutura, redes de serviços públicos ou sistemas de suporte de engenharia como resultado de deformação, movimento ou perda de estabilidade de estruturas estruturais de edifícios, incluindo desvios da verticalidade."
Cargas e impactos.
Cargas- algo que exerce força diretamente sobre um elemento estrutural. Impactos- algo que causa (indiretamente) forças internas ou deformações nas estruturas.
Cargas provenientes do peso de estruturas de suporte e fechamento (estáticas)
. Cargas atmosféricas (dinâmicas)
.. nevado
..chuvoso
.. vento (quase estático e dinâmico)
.. gelado
.. temperatura (exposição)
.. gelo
.. onda (tempestade)
.. magnético e eletromagnético
e outros.
. Impactos dos deslocamentos crosta terrestre
.. sísmica (tectônica)
.. subsidência (como resultado da encharcamento do solo)
.. influência da mineração
.. influência dos processos de sufusão cárstica
.. Emergência (especial)
.. fogo (colapso e efeito térmico)
.. colisão com um veículo)
.. explosivo
..colapso de partes do edifício
.. Cargas de fatores naturais raros
.. furacões
.. tornados
..tsunami
etc.
Cargas úteis(para que o edifício foi realmente projetado)
Cargas provenientes do peso das pessoas (carga “viva”) (quase estática)
. cargas de móveis e equipamento doméstico(quase estático)
. Cargas tecnológicas (produção)
. Peso e efeitos dinâmicos dos equipamentos de produção.
. Cargas de guindaste
. Cargas provenientes de transporte intra-loja
. Cargas provenientes de elevadores (etc.).
. Cargas de processo de temperatura
. Pressão alta(vácuo)
. Cargas tecnológicas em estruturas (pontes, guindastes, barragens, barragens, aeródromos, etc.)
De acordo com a natureza do impacto, as cargas são divididas em
. curto prazo (repetido ou episódico)
. longo prazo
. permanente
Do ponto de vista: as cargas causam forças dinâmicas nas estruturas.
. estático
. quase estático
. dinâmico (pulsante, percussivo, periódico, etc.)
Valor de projeto e carga operacional. Ao projetar estruturas portantes, vários valores da mesma carga são usados para diferentes tipos de cálculos. Pelo menos Valor estimado(aumentado) e significado normativo(operacional).
Combinação de cargas. Cada carga para o cálculo de um elemento de construção pode carregar e descarregar este elemento. Portanto, o cálculo utiliza uma determinada combinação de cargas, nomeadamente aquela que carrega ao máximo o elemento de construção que está a ser calculado.
Deve ser entendido que a magnitude da carga (útil e natural) é de natureza aleatória (“volátil”). EM documentação regulatória determina-se a carga máxima ultrapassada, o que é improvável (embora possível) durante toda a vida útil do edifício (70-150 anos).
Diante disso, para estruturas de maior nível de responsabilidade (e, consequentemente, maior vida útil), são introduzidos coeficientes crescentes pelos quais os valores de carga “básicos” são multiplicados. (coeficiente de confiabilidade para responsabilidade civil de construção de 1,1 a 1,2).
Para obter mais informações sobre o significado de determinados tipos de cargas, consulte a lista de literatura anexa.
LITERATURA
1. Lei Federal de 30 de dezembro de 2009 N 384-FZ “Regulamento Técnico de Segurança de Edifícios e Estruturas”.
2. GOST 27751-2014 Confiabilidade de estruturas e fundações de edifícios. Disposições básicas.
3. SP 20.13330.2016 Cargas e impactos. Versão atualizada do SNiP 2.01.07-85.
4. Cargas e impactos em edifícios e estruturas. V.N. Gordeev, A.I. Pashinsky, A.V. Perelmuter, S.F. sob. edição geral. A.V. 3ª ed., revisada. - M.: Editora S, 2009.
Durante o projeto é necessário levar em consideração tudo o que o edifício deve resistir para não perder suas qualidades operacionais e de resistência. As cargas são consideradas forças mecânicas externas que atuam sobre um edifício e os impactos são fenômenos internos. Para esclarecer a questão, classifiquemos todas as cargas e impactos de acordo com os seguintes critérios.
Por duração da ação:
- constante - peso próprio da estrutura, massa e pressão do solo em aterros ou aterros;
- longo prazo - o peso dos equipamentos, divisórias, móveis, pessoas, carga de neve, isso também inclui impactos causados por encolhimento e fluência materiais de construção;
- curto prazo - influências climáticas de temperatura, vento e gelo, bem como aquelas associadas a mudanças de umidade, radiação solar;
- especial - cargas e impactos padronizados (por exemplo, sísmicos, incêndio, etc.).
Entre os designers também existe o termo carga útil, cujo significado é documentos regulatórios não é fixo, mas o termo existe na prática da construção. Por carga útil entendemos a soma de algumas cargas temporárias que estão sempre presentes num edifício: pessoas, móveis, equipamentos. Por exemplo, para um edifício residencial é de 150...200 kg/m2 (1,5...2 MPa), e para um edifício de escritórios - 300...600 kg/m2 (3...6 MPa).
Por natureza do trabalho:
- estático - peso próprio da estrutura, cobertura de neve, equipamentos;
- dinâmico - vibração, rajada de vento.
De acordo com o local onde o esforço é aplicado:
- concentrado - equipamentos, móveis;
- distribuído uniformemente - a massa da estrutura, a cobertura de neve.
Pela natureza do impacto:
- cargas de força (mecânicas) são cargas que causam forças reativas; todos os exemplos acima se aplicam a estas cargas;
- impactos sem força:
- mudanças nas temperaturas do ar externo, que causam deformações lineares de temperatura nas estruturas dos edifícios;
- fluxos de umidade vaporosa das instalações - afetam o material das cercas externas;
- umidade atmosférica e do solo, influências ambientais quimicamente agressivas;
- radiação solar;
- radiação eletromagnética, ruído, etc., afetando a saúde humana.
Todas as cargas de energia estão incluídas nos cálculos de engenharia. A influência de impactos que não sejam de força também é necessariamente levada em consideração durante o projeto. Vejamos, por exemplo, como efeito de temperatura afeta o design. O fato é que sob a influência da temperatura a estrutura tende a encolher ou expandir, ou seja, mudança de tamanho. Isto é evitado por outros designs com os quais este desenho conectado. Consequentemente, nos locais onde as estruturas interagem, surgem forças reativas que precisam ser absorvidas. Também em edifícios longos é necessário prever vãos.
Outras influências também estão sujeitas a cálculos: cálculos de permeabilidade ao vapor, cálculo termotécnico etc.
Cada edifício ou estrutura sofre inevitavelmente o impacto de certas cargas. Esta circunstância obriga-nos, projetistas, a analisar o funcionamento da estrutura na perspectiva da sua combinação mais desfavorável - para que mesmo que ocorra, a estrutura permaneça forte, estável e durável.
Para uma estrutura, a carga é fator externo, que o transfere de um estado de repouso para um estado de tensão-deformação. A coleta de cargas não é o objetivo final do engenheiro - esses procedimentos pertencem ao primeiro estágio do algoritmo de análise estrutural (discutido neste artigo).
Classificação de carga
Em primeiro lugar, as cargas são classificadas de acordo com o tempo de impacto na estrutura:
- cargas constantes (atuam durante todo o vida útil edifícios)
- cargas temporárias (agir de vez em quando, periodicamente ou uma única vez)
A segmentação de cargas permite simular o funcionamento de uma estrutura e realizar os cálculos correspondentes de forma mais flexível, tendo em conta a probabilidade de ocorrência de uma ou outra carga e a probabilidade da sua ocorrência simultânea.
Unidades de medida e conversões mútuas de cargas
Na indústria da construção, as cargas de força concentradas são normalmente medidas em quilonewtons (kN) e as cargas de momento em kNm. Deixe-me lembrá-lo que de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a força é medida em Newtons (N), o comprimento - em metros (m).
As cargas distribuídas ao longo do volume são medidas em kN/m3, ao longo da área - em kN/m2, ao longo do comprimento - em kN/m.
Figura 1. Tipos de cargas:
1 - forças concentradas; 2 - momento concentrado; 3 - carga por unidade de volume;
4 - carga distribuída pela área; 5 - carga distribuída ao longo do comprimento
Qualquer carga concentrada \(F\) pode ser obtida conhecendo-se o volume do elemento \(V\) e o peso volumétrico do seu material \(g\):
A carga distribuída pela área do elemento pode ser obtida através do seu peso volumétrico e espessura \(t\) (tamanho perpendicular ao plano de carga):
Da mesma forma, a carga distribuída ao longo do comprimento é obtida multiplicando o peso volumétrico do elemento \(g\) pela espessura e largura do elemento (dimensões nas direções perpendiculares ao plano de carga):
onde \(A\) é a área corte transversal elemento, m 2.
As influências cinemáticas são medidas em metros (deflexões) ou radianos (ângulos de rotação). As cargas térmicas são medidas em graus Celsius (°C) ou outras unidades de temperatura, embora também possam ser especificadas em unidades de comprimento (m) ou ser adimensionais (expansões de temperatura).
Supõe-se que todos os pontos de apoio da estrutura avançam de acordo com a mesma lei X 0 = XJ ()
Durante um terremoto, os solos na base do edifício começam a se mover, conforme mostrado na Figura 14.
Neste caso, cada unidade de volume da estrutura está sujeita a uma força inercial, dependendo dos parâmetros inerciais concentrados nesses volumes - as massas e as características de rigidez da estrutura. Essas forças inerciais são chamadas de forças sísmicas ou cargas sísmicas e colocam a estrutura em um estado de tensão-deformação.
Consideremos as principais abordagens que nos permitem determinar tais parâmetros importantes, como rigidez, frequência natural e modos de vibração da estrutura. A maneira mais fácil é escolher um oscilador linear como modelo de construção, cujo efeito é modelado pelo movimento horizontal da base de acordo com uma determinada lei X Q = X0(t), e o sistema tem um grau de liberdade, determinado pelo movimento horizontal da massa concentrada T(Fig. 15).
Assim, o deslocamento total X 0 (0 massa T em qualquer momento consiste no deslocamento “transferível” Xj(t) e no deslocamento relativo causado pela flexão da haste X2(t):
Vamos criar uma equação de movimento pelo método do deslocamento, pois estamos interessados no valor da força restauradora (força de elasticidade), igual a 
Diagrama de projeto de um oscilador linear
onde está o deslocamento X t massas na horizontal
direção causada pela ação de uma força unitária - a rigidez do oscilador linear.
A equação de equilíbrio de massa será
Então levando em consideração:
onde co 2 é a frequência das oscilações naturais do oscilador, obtemos uma equação de movimento em que o parâmetro que define o sistema oscilatório é a frequência das oscilações naturais deste sistema:
As cargas sísmicas podem atuar em qualquer direção, portanto, para edifícios e estruturas reais, as equações que determinam seu movimento sob cargas sísmicas são muito complicadas, mas o sistema ainda é caracterizado pela mesma frequência natural.
Se generalizarmos o problema da construção resistente a sismos, então do ponto de vista das equações derivadas consiste em identificar as estruturas menos resistentes e rígidas e, consequentemente, aumentar a sua resistência (reforço sísmico) ou reduzir a carga sobre elas (isolamento sísmico).
Documentos regulatórios modernos estabelecidos requisitos gerais para garantir a segurança mecânica de edifícios e estruturas. Assim, na parte 6 do art. 15 da Lei Federal nº 384 “Regulamento Técnico de Segurança de Edifícios e Estruturas” estabelece os requisitos de que “durante a construção e operação de um edifício ou estrutura, suas estruturas de construção e fundações não atingirão o estado limite em termos de resistência e estabilidade... sob variantes de cargas e impactos simultâneos."
O estado limite das estruturas e fundações dos edifícios em termos de resistência e estabilidade deve ser considerado um estado caracterizado por:
- destruição de qualquer natureza;
- perda de estabilidade de forma;
- perda de estabilidade de posição;
- violação de operacionalidade e outros fenômenos associados à ameaça de danos à vida e saúde de pessoas, bens de pessoas físicas ou jurídicas, bens estaduais ou municipais, meio ambiente, vida e saúde de animais e plantas.
Nos cálculos de estruturas e fundações de edifícios, todos os tipos de cargas correspondentes à finalidade funcional e solução de projeto do edifício ou estrutura, condições climáticas, e casos necessários impactos tecnológicos, bem como forças causadas pela deformação de estruturas e fundações de edifícios.
Um edifício ou estrutura em uma área onde possam ocorrer processos e fenômenos naturais perigosos e (ou) impactos provocados pelo homem deve ser projetado e construído de tal forma que durante a operação do edifício ou estrutura, processos e fenômenos naturais perigosos e (ou ) os impactos provocados pelo homem não causam as consequências especificadas no art. 7º da Lei Federal nº 384, e (ou) outros eventos que representem ameaça à vida ou à saúde de pessoas, ao patrimônio de pessoas físicas ou jurídicas, ao patrimônio estadual ou municipal, ao meio ambiente, à vida e à saúde de animais e plantas.
Para elementos de estruturas de edifícios, cujas características, tidas em consideração nos cálculos da resistência e estabilidade de um edifício ou estrutura, podem sofrer alterações durante o funcionamento sob a influência de factores climáticos ou factores agressivos do ambiente externo e interno, incluindo sob a influência dos processos sísmicos que podem causar fenómenos de fadiga nos materiais das estruturas dos edifícios, em documentação do projeto Devem ser indicados adicionalmente parâmetros que caracterizem a resistência a tais influências ou medidas de proteção contra elas.
Na avaliação das consequências de um sismo, utiliza-se a classificação dos edifícios dada na escala sísmica MMSK - 86. De acordo com esta escala, os edifícios são divididos em dois grupos:
- 1) edifícios e estruturas padrão sem medidas anti-sísmicas;
- 2) edifícios e estruturas padrão com medidas anti-sísmicas.
Os edifícios e estruturas padrão sem medidas anti-sísmicas são divididos em tipos.
A1 - edifícios locais. Edifícios com paredes em materiais de construção locais: adobe sem moldura; tijolo de adobe ou barro sem alicerce; fabricado em rolo ou pedra rasgada sobre solução de argila e sem regular (feito de tijolo ou pedra forma correta) alvenaria em cantos, etc.
A2 – edifícios locais. Construções em adobe ou tijolo de barro, com pedra, tijolo ou fundações de concreto; em pedra rasgada sobre cal, cimento ou argamassa complexa com alvenaria regular nos cantos; feito de estrato de pedra com cal, cimento ou argamassa complexa; em alvenaria tipo midis; edifícios com estrutura de madeira com enchimento de adobe ou argila, com telhados pesados de barro ou barro; cercas sólidas e maciças feitas de adobe ou tijolo de barro, etc.
B - edifícios locais. Edifícios com molduras de madeira com agregados de adobe ou argila e lajes leves:
- 1) B1 - edifícios padrão. Edifícios em tijolo cozido, cantaria ou blocos de betão com cal, cimento ou argamassa complexa; casas de painéis de madeira;
- 2) B2 - estruturas de tijolo cozido, cantaria ou blocos de concreto com cal, cimento ou argamassa complexa: cercas e muros maciços, quiosques transformadores, silos e caixas d'água.
EM- edifícios locais. Casas de madeira, cortadas em “lapa” ou “oblo”:
- 1) B1 - edifícios padrão. Casas de concreto armado, estrutura de grandes painéis e grandes blocos armados;
- 2) B2 - estruturas. Estruturas de concreto armado: silos e torres de água, faróis, muros de contenção, piscinas, etc.
Os edifícios e estruturas padrão com medidas anti-sísmicas são divididos em tipos:
- 1) C 7 - edifícios e estruturas padrão de todos os tipos (tijolo, bloco, painel, concreto, madeira, painel, etc.) com medidas antissísmicas para uma sismicidade calculada de 7 pontos;
- 2) C8 - edifícios e estruturas padrão de todos os tipos com medidas anti-sísmicas para uma sismicidade de projeto de 8 pontos;
- 3) C9 - edifícios e estruturas padrão de todos os tipos com medidas anti-sísmicas para uma sismicidade de projeto de 9 pontos.
Quando dois ou três tipos são combinados num edifício, o edifício como um todo deve ser classificado como o mais fraco deles.
Durante os terremotos, costuma-se considerar cinco graus de destruição dos edifícios. A escala sísmica internacional modificada MMSK-86 propõe a seguinte classificação de graus de destruição de edifícios:
- 1) d = 1 - dano fraco. Danos leves nos elementos materiais e não estruturais da edificação: finas fissuras no gesso; lascar pequenos pedaços de gesso; fissuras finas nas interfaces dos pisos com as paredes e preenchimento das paredes com elementos de moldura, entre painéis, no corte de fornos e molduras de portas; fissuras finas em divisórias, cornijas, frontões, tubos. Danos visíveis não há elementos estruturais. O suficiente para eliminar danos reparos atuais edifícios;
- 2) d= 2 - dano moderado. Danos significativos aos elementos materiais e não estruturais do edifício, queda de camadas de gesso, através de fissuras em divisórias, fissuras profundas em cornijas e empenas, queda de tijolos chaminés, queda de peças individuais. Danos leves em estruturas de suporte: fissuras finas em paredes de suporte; Não deformações significativas e pequenas lascas de concreto ou argamassa nas juntas da estrutura e dos painéis. Para eliminar danos é necessário grande reforma edifícios;
- 3) d= 3 - dano pesado. Destruição de elementos não estruturais do edifício: desmoronamentos de partes de divisórias, cornijas, frontões, chaminés; danos significativos às estruturas de suporte: através de fissuras nas paredes de suporte; deformações significativas da moldura; mudanças perceptíveis nos painéis; fragmentação do concreto nos nós da estrutura. É possível a renovação do edifício;
- 4) d= 4 - destruição parcial de estruturas portantes: quebras e colapsos em paredes portantes; colapso de juntas e montagens de estrutura; interrupção das ligações entre partes do edifício; colapso de painéis de piso individuais; colapso de grandes partes do edifício. O edifício está sujeito a demolição;
- 5) d= 5 - entra em colapso. Colapso de paredes e tetos estruturais, colapso total do edifício com perda de forma.
Analisando as consequências dos sismos, podemos identificar os seguintes principais danos que os edifícios sofreram em diversos diagrama de projeto, se os impactos sísmicos excederem os calculados.
Em edifícios com estrutura, os nós da estrutura são predominantemente destruídos devido à ocorrência de momentos fletores e forças de cisalhamento significativos nesses locais. As bases das estantes e as juntas que ligam as travessas às estantes da estrutura estão especialmente danificadas (Fig. 16a).
Em edifícios de grandes painéis e blocos grandes, as juntas de topo de painéis e blocos entre si e com pisos são mais frequentemente destruídas. Neste caso, observa-se deslocamento mútuo dos painéis, abertura das juntas verticais, desvio dos painéis da sua posição original e, em alguns casos, colapso dos painéis (Fig. 160).
Para edifícios com paredes estruturais Os seguintes danos são típicos de materiais locais (tijolos brutos, blocos de adobe, blocos de tufo, etc.): aparecimento de fissuras nas paredes (Fig. 17); colapso das paredes finais; deslocamento e às vezes colapso de pisos; colapso de estantes independentes e principalmente de fogões e chaminés.
A destruição de edifícios é totalmente caracterizada pelas leis da destruição. Sob as leis de destruição de edifícios
A destruição de um edifício de estrutura durante um terremoto na China (a) e a destruição de edifícios de painéis durante um terremoto na Romênia (b) mostram uma relação entre a probabilidade de seus danos e a intensidade do terremoto em pontos. As leis de destruição de edifícios foram obtidas com base na análise de materiais estatísticos sobre a destruição de edifícios residenciais, públicos e edifícios industriais dos efeitos de terremotos de intensidade variável.
Danos típicos paredes de tijolo sob influência sísmica
Para construir uma curva que se aproxime da probabilidade de ocorrência de pelo menos um certo grau de dano aos edifícios, utiliza-se a lei normal de distribuição de danos. Leva-se em consideração que para o mesmo edifício não podem ser considerados um, mas cinco graus de destruição, ou seja, após a destruição, ocorre um dos cinco eventos incompatíveis. Os valores da expectativa matemática M mo da intensidade de um terremoto em pontos que causam pelo menos certos graus de destruição de edifícios são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1
Expectativas matemáticas M mo leis de destruição de edifícios
|
Construindo classes de acordo com MMSK-86 |
Grau de destruição do edifício |
||||
|
Leve d = 1 |
Moderado d = 2 |
Destruição parcial d = 4 |
|||
|
Expectativas Matemáticas M leis de destruição |
|||||
A utilização dos dados da Tabela 1 permite-nos prever a probabilidade de danos em edifícios de várias classes numa determinada intensidade de terramoto.
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CIÊNCIA DA FEDERAÇÃO RUSSA
FSBEI HPE "UNIVERSIDADE DO ESTADO DE BASHKIR"
INSTITUTO DE SEGURANÇA DE GESTÃO E EMPREENDEDORISMO
Departamento de Economia, Gestão e Finanças
TESTE
Por assunto: Manutenção edifícios e estruturas
Tópico: Tipos de impacto em edifícios e estruturas
Concluído por: aluno do grupo EUKZO-01-09
Shagimardanova L.M.
Verificado por: Fedotov Yu.D.
Introdução
Classificação de carga
Combinações de carga
Conclusão
Introdução
Ao construir edifícios e estruturas próximos ou próximos aos existentes, ocorrem deformações adicionais de edifícios e estruturas previamente construídas.
A experiência mostra que o descaso com as condições especiais de tal construção pode levar ao aparecimento de fissuras, distorções de aberturas e lances de escada, ao deslocamento de lajes, destruição de estruturas de edifícios, ou seja, à perturbação do funcionamento normal dos edifícios e, por vezes, até a acidentes.
Quando se prevê uma nova construção em área edificada, o cliente e o projetista geral, com o envolvimento das entidades interessadas que exploram os edifícios envolventes, devem resolver a questão da fiscalização desses edifícios na zona de influência da nova construção.
Considera-se edifício próximo o edifício existente situado na zona de influência de assentamento das fundações de um novo edifício ou na zona de influência da obra de construção de um novo edifício na deformação da base e estruturas de o existente. A zona de influência é determinada durante o processo de design.
Classificação de carga
Dependendo da duração da carga, deve-se distinguir entre cargas permanentes e temporárias (longo prazo, curto prazo, especiais). As cargas que surgem durante a fabricação, armazenamento e transporte de estruturas, bem como durante a construção de estruturas, devem ser consideradas nos cálculos como cargas de curto prazo.
a) o peso das partes das estruturas, incluindo o peso das estruturas de suporte e de fechamento do edifício;
b) peso e pressão dos solos (aterros, aterros), pressão das rochas.
As forças de protensão remanescentes na estrutura ou fundação devem ser consideradas nos cálculos como forças provenientes de cargas permanentes.
a) o peso das divisórias provisórias, rejuntamentos e sapatas dos equipamentos;
b) o peso dos equipamentos estacionários: máquinas, aparelhos, motores, contêineres, tubulações com acessórios, peças de suporte e isolamentos, transportadores de correia, máquinas de elevação permanente com seus cabos e guias, bem como o peso dos líquidos e sólidos que enchem o equipamento;
c) a pressão de gases, líquidos e corpos granulares em recipientes e tubulações, sobrepressão e rarefação do ar que ocorre durante a ventilação das minas;
d) cargas nos pisos provenientes de materiais armazenados e equipamentos de estantes em armazéns, frigoríficos, celeiros, livrarias, arquivos e instalações similares;
e) influências tecnológicas da temperatura provenientes de equipamentos estacionários;
f) o peso da camada de água sobre superfícies planas cheias de água;
g) o peso dos depósitos de poeiras industriais, se a sua acumulação não for excluída por medidas adequadas;
h) cargas de pessoas, animais, equipamentos nos pisos de edifícios residenciais, públicos e agrícolas com valores padrão reduzidos.
i) cargas verticais de pontes rolantes e pontes rolantes com valor padrão reduzido, determinado pela multiplicação do total valor normativo carga vertical de um guindaste em cada vão do edifício por um fator de: 0,5 - para grupos de modos de operação de guindaste 4K-6K; 0,6 - para o grupo de modos de operação do guindaste 7K; 0,7 - para o grupo de modo de operação do guindaste 8K. Grupos de modos de operação de guindaste são aceitos de acordo com GOST 25546-82;
Para) cargas de neve com valor calculado reduzido, determinado multiplicando o valor total calculado por um fator de 0,5.
k) influências climáticas de temperatura com valores padrão reduzidos, determinados de acordo com as instruções dos parágrafos. 8,2-8,6 sob a condição q1 = q2 = q3 = q4 = q5 = 0, DI = DVII = 0;
m) impactos causados por deformações da base, não acompanhadas de alteração fundamental na estrutura do solo, bem como degelo de solos permafrost;
m) impactos causados por alterações de umidade, retração e fluência de materiais.
Em áreas com temperatura média em janeiro igual ou superior a -5°C (de acordo com o Mapa 5 do Apêndice 5 do SNiP 2.01.07-85*), não são estabelecidas cargas de neve com valor de projeto reduzido.
a) cargas de equipamentos decorrentes dos modos de inicialização, transição e teste, bem como durante seu rearranjo ou substituição;
b) o peso das pessoas, materiais de reparo nas áreas de manutenção e reparação de equipamentos;
c) cargas de pessoas, animais, equipamentos em pisos de edifícios residenciais, públicos e agrícolas com valores normativos completos, exceto as cargas especificadas na cláusula 1.7, a, b, d, e;
d) cargas provenientes de equipamentos móveis de elevação e transporte (empilhadeiras, veículos elétricos, transelevadores, talhas, bem como de pontes rolantes e pontes rolantes com valores padrão completos);
e) cargas de neve com valor total calculado;
f) efeitos climáticos de temperatura com valor padrão completo;
g) cargas de vento;
h) cargas de gelo.
a) impactos sísmicos;
b) efeitos explosivos;
c) cargas causadas por perturbações repentinas processo tecnológico, mau funcionamento temporário ou quebra do equipamento;
d) impactos provocados por deformações da base, acompanhadas de alteração radical da estrutura do solo (ao encharcar solos de subsidência) ou da sua subsidência em áreas mineiras e áreas cársticas.
Combinações de carga
O cálculo de estruturas e fundações para estados limites do primeiro e segundo grupos deve ser realizado levando em consideração combinações desfavoráveis de cargas ou forças correspondentes.
Essas combinações são estabelecidas a partir da análise opções reais ação simultânea de diversas cargas para a etapa considerada de operação da estrutura ou fundação.
Dependendo da composição da carga considerada, deve ser feita uma distinção entre:
a) as principais combinações de cargas, constituídas por permanentes, de longo prazo e de curto prazo,
b) combinações especiais de cargas, constituídas por cargas permanentes, de longo prazo, de curto prazo e uma das especiais.
Cargas dinâmicas com dois valores padrão devem ser incluídas nas combinações como de longo prazo - quando se leva em conta o valor padrão reduzido, como de curto prazo - quando se leva em consideração o valor padrão total.
Em combinações de carga especiais, incluindo cargas de explosão ou colisão veículos com partes de estruturas, é permitido não levar em consideração as cargas de curto prazo especificadas na cláusula 1.8.
Ao levar em consideração combinações que incluem cargas permanentes e pelo menos duas cargas acidentais, os valores calculados das cargas acidentais ou das forças correspondentes devem ser multiplicados por coeficientes de combinação iguais a:
em combinações básicas para cargas de longa duração y1 = 0,95; para curto prazo y2 = 0,9:
em combinações especiais para cargas de longa duração y1 = 0,95; para curto prazo y2 = 0,8, exceto nos casos especificados nas normas de projeto de estruturas para áreas sísmicas e em outras normas de projeto de estruturas e fundações. Neste caso, a carga especial deverá ser suportada sem redução.
Nas combinações principais, ao levar em conta três ou mais cargas de curto prazo, seus valores calculados podem ser multiplicados pelo fator de combinação y2, tomado para a primeira (de acordo com o grau de influência) carga de curto prazo - 1,0, para o segundo - 0,8, para o restante - 0,6.
Ao considerar combinações de carga, uma carga temporária deve ser levada em consideração:
a) uma carga de um determinado tipo de uma fonte (pressão ou vácuo em um contêiner, neve, vento, cargas de gelo, influências climáticas de temperatura, carga de uma carregadeira, veículo elétrico, ponte rolante ou ponte rolante);
b) carga de diversas fontes, se a sua ação combinada for considerada nos valores normativos e de projeto da carga (carga de equipamentos, pessoas e materiais armazenados em um ou mais andares, levando em consideração os coeficientes yA e yn; carga de várias pontes rolantes ou pontes rolantes, levando em consideração o coeficiente y ;
Métodos de combate a impactos em edifícios e estruturas
Ao projetar proteção de engenharia contra deslizamentos e processos de deslizamento, deve ser considerada a viabilidade de utilização das seguintes medidas e estruturas destinadas a prevenir e estabilizar esses processos:
alteração da topografia do talude para aumentar sua estabilidade;
regulação do fluxo de água superficial usando disposição vertical territórios, dispositivos do sistema drenagem superficial, prevenção da infiltração de água no solo e de processos erosivos;
redução artificial do nível das águas subterrâneas;
agrossilvicultura;
consolidação do solo;
estruturas de contenção;
Devem ser fornecidas estruturas de contenção para evitar deslocamentos, colapsos, deslizamentos de terra e despejos de solo caso seja impossível ou economicamente inviável alterar a topografia do talude (talude).
As estruturas de contenção são utilizadas nos seguintes tipos:
paredes de suporte - para fortalecer cornijas rochosas salientes;
contrafortes - suportes individuais embutidos em camadas estáveis de solo para sustentar maciços rochosos individuais;
cintas - estruturas maciças para suporte de taludes instáveis;
enfrentando paredes - para proteger o solo contra intempéries e desmoronamento;
vedações (vedação de vazios formados como resultado de precipitação radioativa em encostas) - para proteger solos rochosos de intempéries e posterior destruição;
fixações de âncora - como estrutura de contenção independente (com lajes de suporte, vigas, etc.) na forma de fixação de blocos rochosos individuais a uma massa sólida em encostas rochosas (encostas).
As estruturas de retenção de neve devem ser colocadas na zona de origem da avalanche em filas contínuas ou seccionais até aos limites laterais da área de recolha da avalanche. A linha superior de estruturas deve ser instalada a uma distância não superior a 15 m na encosta da posição mais alta da linha de avalanche (ou da linha de cercas de neve ou kolktafels). As fileiras de estruturas de retenção de neve devem ser posicionadas perpendicularmente à direção do deslizamento da cobertura de neve.
As estruturas de travagem de avalanches devem ser concebidas para reduzir ou amortecer completamente a velocidade das avalanches em leques aluviais na zona de deposição de avalanches onde a inclinação é inferior a 23°. Em alguns casos, quando o objeto protegido está na zona de início da avalanche e a avalanche tem um caminho de aceleração curto, é possível localizar estruturas de frenagem de avalanches em encostas com inclinação superior a 23°.
Conclusão
Para seleção opção ideal As soluções e medidas de proteção de engenharia, técnicas e tecnológicas devem ser justificadas e conter avaliações dos efeitos económicos, sociais e ambientais da implementação ou do abandono da opção.
As opções de soluções e medidas técnicas, sua ordem, prazos de implementação, bem como as normas de manutenção dos sistemas e complexos de proteção em criação estão sujeitas a justificação e avaliação.
Os cálculos associados às correspondentes justificações devem basear-se em materiais de origem com a mesma precisão, detalhe e fiabilidade, num quadro regulamentar único, no mesmo grau de elaboração de opções e num conjunto idêntico de custos e benefícios tidos em conta. A comparação de opções quando existem diferenças nos resultados da sua implementação deve ter em conta os custos necessários para tornar as opções comparáveis.
Ao determinar o efeito econômico da proteção de engenharia, a quantidade de danos deve incluir as perdas decorrentes do impacto de processos geológicos perigosos e os custos de compensação pelas consequências desses impactos. As perdas para objetos individuais são determinadas pelo valor dos ativos fixos numa base média anual, e para territórios - com base em perdas específicas e na área do território ameaçado, tendo em conta a duração do período de recuperação biológica e o período de implementação da proteção de engenharia.
Os danos evitados devem ser resumidos em todos os territórios e estruturas, independentemente dos limites da divisão administrativo-territorial.
Lista de literatura usada
1.V.P. Ananiev, A. D. Geologia da Engenharia Potapov. M: Mais alto. Shk. 2010 2.SB Ukhov, V.V. Semyonov, S.N. Chernyshev Mecânica dos solos, fundações, fundações. M: Alto. Shk. 2009 .V.I. Temchenko, A. A Lapidus, O.N. Terentyev Tecnologia de processos de construção M: Vys. Shk. 2008 .V.I. Telichenko, A.A. Lapidus, O.M. Terentyev, V.V. Sokolovsky Tecnologia de construção de edifícios e estruturas M: Vys. Shk. 2010 .SNiP 2.01.15-90 Proteção de engenharia de territórios, edifícios e estruturas contra cargas geológicas perigosas.
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