Laster og påvirkninger på stålkonstruksjoner i fleretasjesbygg. Ytre og indre belastninger og påvirkninger på individuelle konstruksjonselementer og bygningen som helhet Belastninger som virker på bygninger og konstruksjoner

→ Byggekonstruksjoner

Laster og handlinger på bygninger

Bygninger som helhet og deres individuelle deler opplever ulike påvirkninger fra belastninger (mekaniske krefter) og påvirkninger fra for eksempel endringer i temperaturen på ute- og inneluften.

Under påvirkning av disse belastningene og påvirkningene oppstår interne krefter i materialene i bygningskonstruksjoner, hvis størrelse, per arealenhet (intensiteten av indre krefter), kalles stress. Stress måles oftest i kg/cm2.

Som et resultat av spenninger i materialer og strukturer kan deformasjoner oppstå, dvs. strekk, kompresjon, skjærkraft, bøying, vridning eller mer komplekse deformasjoner.

Deformasjoner kan være elastiske, dvs. forsvinne etter fjerning av støtet som forårsaket deformasjonen, og plastisk, dvs. bli igjen etter fjerning av støtet.

Belastningen kan konsentreres når trykkområdet er lite sammenlignet med størrelsen på kroppen den påføres, og kan tas som et punkt, for eksempel belastningen fra en person på gulvet.

Hvis trykkområdet er relativt stort, kalles belastningen fordelt. Hvis belastningen er jevnt fordelt over området, kalles det jevnt fordelt, for eksempel vekten av et vannlag på vannfylte flater. Arten av påføringen av belastninger kan være forskjellig, for eksempel på veggen i kjelleren til en bygning fra utsiden, øker trykket i jorda etter hvert som det blir dypere og uttrykkes som en trekant med en base på nivå med Kjeller gulv.

Strekkfastheten, eller strekkfastheten til materialet, er spenningen i materialet under ulike typer deformasjoner (strekk, kompresjon, torsjon, bøying), tilsvarende den maksimale (før prøvens ødeleggelse) belastningsverdi, og måles ved forholdet mellom maksimal belastning og arealet av den første delen av prøven (dvs. tverrsnitt av den udeformerte prøven) vanligvis i kg/cm2.

Hovedegenskapene til materialers motstand mot kraftpåvirkning er standardmotstandene (R”), etablert på grunnlag av tester.

Ris. 1. Ordning for fordeling av laster i bygget
en plan; b - kutt

Regulatoriske motstander kan i hovedsak være strekkstyrker for ulike deformasjoner eller flytegrenser av materialer, som er spenninger for ulike typer deformasjoner, som kjennetegnes ved at den gjenværende (plastiske) deformasjonen er fordelt over hele arbeidsvolumet til prøven ved en konstant virkende belastning. De normative motstandene til forskjellige materialer og strukturer er gitt i SNiP II-A. 10-62.

En mulig endring i motstanden til materialer, produkter og strukturer i en ugunstig retning sammenlignet med de normative, forårsaket av variasjonen av mekaniske egenskaper (materialheterogenitet), tas i betraktning av enhetskoeffisienten (k), som er gitt i SNiP II-A 10-62.

Funksjoner ved arbeidet med materialer, strukturelle elementer og deres forbindelser, baser, samt strukturer og bygninger som helhet, som ikke er direkte reflektert i beregningene, tas i betraktning av koeffisientene for arbeidsforhold (t) gitt i SNiP II- EN. 10-62.

Motstandene til materialer tatt i betraktning ved beregningen kalles designresistanser ® og er definert som produktet av standardmotstander (R1 ') ved uniformitetskoeffisienter (/g), og, om nødvendig, av arbeidsforholdskoeffisienter (t).

Verdiene for designmotstander for å bestemme beregningsforholdene, under hensyntagen til de relevante koeffisientene for arbeidsforhold, er fastsatt av designstandardene for bygningskonstruksjoner og fundamenter til bygninger og konstruksjoner for ulike formål.

De største belastningene og påvirkningene som ikke begrenser og ikke bryter med normale driftsforhold og om mulig kontrollert under drift og i produksjon, kalles normative.

Mulig avvik av laster i ugunstig (større eller mindre) retning fra deres standardverdier på grunn av variasjoner av laster eller avvik fra normale driftsforhold tas i betraktning av overbelastningsfaktorer (n) etablert under hensyntagen til formålet med bygninger og konstruksjoner og deres driftsforhold.

Ulike standardlaster på tak, laster fra teknologisk utstyr, traverskraner, snø- og vindlaster, samt overbelastningsfaktorer er gitt i kapittel SNiP II-A. 11-62.

Lastene som tas i betraktning ved beregningen, definert som produktet av standardlaster og tilsvarende overlastfaktorer, kalles dimensjonerende laster.

Alle belastninger og påvirkninger som forårsaker krefter (spenninger) i konstruksjoner og fundamenter til konstruksjoner, tatt i betraktning i prosjekteringen, er delt inn i permanente og midlertidige. Permanente belastninger inkluderer slike belastninger og støt som kan finne sted under konstruksjon eller drift av konstruksjoner konstant, for eksempel: vekten av permanente deler av bygninger, vekten og trykket av jord, forspenningskrefter, vekten av ledninger på kraftoverføringslinjestøtter og antenneenheter for kommunikasjonsstrukturer, etc.

Midlertidige belastninger kalles slike belastninger eller påvirkninger som kan være fraværende i visse perioder med konstruksjon og drift av konstruksjonen.

Avhengig av varigheten av handlingen, er midlertidige belastninger og påvirkninger delt inn i:

a) midlertidig langtidsvirkende, som kan observeres under bygging og drift av anlegget i lang tid, for eksempel: belastninger i lokalene til boklagre og biblioteker, belastninger på gulvene i varehus, vekt av stasjonært utstyr, trykk av væsker og gasser i tanker og rørledninger, etc .;

b) kortsiktig, som kan observeres under konstruksjonen og driften av strukturen i bare kort tid, for eksempel: laster fra mobilt håndteringsutstyr, snø- og vindlaster, bølge- og istrykk, temperaturklimatiske effekter, etc .; »

c) spesiell, hvis forekomst er mulig i unntakstilfeller, for eksempel: seismiske effekter i områder utsatt for jordskjelv, vanntrykk under katastrofale flom, belastninger som oppstår ved ødeleggelse av en del av bygningen, etc.

Ved beregning av bygningskonstruksjoner tas ikke alle belastninger og påvirkninger som påvirker dem i betraktning, men bare visse kombinasjoner av belastninger og påvirkninger (grunnleggende, tilleggs-, spesielle kombinasjoner), som er gitt i SNiP II-A. 10-62 og II-A. 11-62.

I henhold til handlingens art er belastningene delt inn i statisk (endrer seg gradvis) og dynamisk (påvirkning, raskt og periodisk endring).

Dynamiske belastninger og påvirkninger på bygningskonstruksjoner tas i betraktning i henhold til instruksjonene i forskriftsdokumenter for prosjektering og beregning av bærende konstruksjoner utsatt for dynamiske belastninger og påvirkninger. I mangel av data som er nødvendig for dette, kan den dynamiske effekten på strukturer tas i betraktning ved å multiplisere designlastene med de dynamiske faktorene.

Under utformingen er det nødvendig å ta hensyn til alt som bygningen må motstå for ikke å miste sine operasjonelle og styrkeegenskaper. Laster anses å være ytre mekaniske krefter som virker på bygget, og påvirkninger er indre fenomener. For å avklare problemet klassifiserer vi alle laster og påvirkninger i henhold til følgende kriterier.

Etter varighet:

• konstanter - strukturens egen masse, massen og trykket til jorden i voller eller utfyllinger;
• langsiktig - massen av utstyr, skillevegger, møbler, mennesker, snølast, dette inkluderer også påvirkninger på grunn av krymping og kryping av byggematerialer;
• kortsiktige - temperatur-, vind- og isklimatiske effekter, så vel som de som er forbundet med endringer i fuktighet, solstråling;
• spesiell - normaliserte belastninger og påvirkninger (for eksempel seismikk, når de utsettes for brann, etc.).

Blant designere er det også begrepet nyttelast, hvis betydning ikke er fastsatt i forskriftsdokumenter, men begrepet eksisterer i byggepraksis. Nyttelasten er summen av noen midlertidige laster som alltid er tilstede i bygningen: mennesker, møbler, utstyr. For et boligbygg er det for eksempel 150 ... 200 kg / m 2 (1,5 ... 2 MPa), og for et kontorbygg - 300 ... 600 kg / m 2 (3 ... 6 MPa) .

Av arbeidets art:

• statisk - egenvekt av strukturen, snødekke, utstyr;
• dynamisk - vibrasjon, vindkast.

I henhold til stedet for anvendelse av innsats:

• konsentrert - utstyr, møbler;
• jevnt fordelt - massen av strukturen, snødekke.

Etter påvirkningens natur:

• laster av kraftkarakter (mekanisk) er laster som forårsaker reaktive krefter; disse lastene inkluderer alle eksemplene ovenfor;
• ikke-tvungen påvirkning:
• endringer i utendørs lufttemperaturer, som forårsaker lineære temperaturdeformasjoner av bygningskonstruksjoner;
• strømmer av dampaktig fuktighet fra lokalene - påvirker materialet til ytre gjerder;
• atmosfærisk og jordfuktighet, kjemisk aggressiv miljøpåvirkning;
• solstråling;
• elektromagnetisk stråling, støy osv. som påvirker menneskers helse.

Alle laster av kraftkarakter er inkludert i ingeniørberegninger. Påvirkningen av ikke-tvungne påvirkninger tas også nødvendigvis med i prosjekteringen. La oss for eksempel se hvordan effekten av temperatur påvirker strukturen. Faktum er at under påvirkning av temperatur har strukturen en tendens til å krympe eller utvide seg, dvs. endring i størrelse. Dette forhindres av andre konstruksjoner som denne konstruksjonen er knyttet til. Følgelig, på de stedene der strukturer samhandler, er det reaktive krefter som må oppfattes. Også i lange bygninger er det nødvendig å gi hull.

Andre påvirkninger er også gjenstand for beregninger: damppermeabilitetsberegning, termisk ingeniørberegning, etc.

I prosessen med konstruksjon og drift opplever bygningen virkningen av ulike belastninger. Ytre påvirkninger kan deles inn i to typer: makt og ikke-kraft eller miljøpåvirkninger.

Til makt påvirkninger inkluderer forskjellige typer belastninger:

fast- fra egenvekten (massen) av elementene i bygningen, trykket fra jorden på dens underjordiske elementer;

midlertidig (langsiktig)- fra vekten av stasjonært utstyr, langtidslagrede varer, egen vekt av permanente elementer i bygningen (for eksempel skillevegger);

kortsiktig- fra vekten (massen) av mobilt utstyr (for eksempel kraner i industribygg), mennesker, møbler, snø, fra påvirkning av vind;

spesiell– fra seismiske påvirkninger, påvirkninger som følge av utstyrssvikt mv.

Til ikke-tvangsmessig relatere:

temperatur innvirkning, forårsaker endringer i de lineære dimensjonene til materialer og strukturer, som igjen fører til forekomsten av krafteffekter, samt påvirker rommets termiske regime;

eksponering for atmosfærisk fuktighet og jordfuktighet, i tillegg til dampaktig fuktighet, inneholdt i atmosfæren og i luften i lokalene, noe som forårsaker en endring i egenskapene til materialene som bygningskonstruksjonene er laget av;

luftbevegelse forårsaker ikke bare belastninger (med vind), men også dens penetrasjon i strukturen og lokalene, endrer deres fuktighet og termiske forhold;

eksponering for strålingsenergi solen (solstråling) forårsaker, som et resultat av lokal oppvarming, en endring i de fysiske og tekniske egenskapene til overflatelagene til materialet, strukturer, en endring i lyset og termisk regime i lokalene;

eksponering for aggressive kjemikalier inneholdt i luften, som i nærvær av fuktighet kan føre til ødeleggelse av materialet i bygningskonstruksjonene (korrosjonsfenomen);

biologiske effekter forårsaket av mikroorganismer eller insekter, som fører til ødeleggelse av strukturer laget av organiske byggematerialer;

eksponering for lydenergi(støy) og vibrasjoner fra kilder i eller utenfor bygget.

Plass for innsats laster delt i konsentrert(f.eks. utstyrsvekt) og er likmåltdistribuert(egen vekt, snø).

I henhold til belastningens art kan det være statisk, dvs. konstant i størrelse over tid og dynamisk(trommer).

I retning - horisontal (vindtrykk) og vertikal (dødvekt).

At. bygningen utsettes for en rekke belastninger i størrelse, retning, handlingsart og brukssted.

Ris. 2.3. Laster og påvirkninger på bygget.

Det kan vise seg en slik kombinasjon av belastninger, der alle vil virke i samme retning og forsterke hverandre. Det er på slike ugunstige kombinasjoner av laster bygningskonstruksjoner er avhengige av. De normative verdiene for all innsats på bygningen er gitt i DBN eller SNiP.

Det bør huskes at påvirkninger på strukturer begynner fra produksjonsøyeblikket, fortsetter under transport, under byggingen av bygningen og dens drift.

I prosessen med konstruksjon og drift opplever bygningen virkningen av ulike belastninger. Ytre påvirkninger kan deles inn i to typer: makt og ikke-kraft eller miljøpåvirkninger.

Til makt påvirkninger inkluderer forskjellige typer belastninger:

fast- fra egenvekten (massen) av elementene i bygningen, trykket fra jorden på dens underjordiske elementer;

midlertidig (langsiktig)- fra vekten av stasjonært utstyr, langtidslagrede varer, egen vekt av permanente elementer i bygningen (for eksempel skillevegger);

kortsiktig- fra vekten (massen) av mobilt utstyr (for eksempel kraner i industribygninger), mennesker, møbler, snø, fra påvirkning av vind;

spesiell– fra seismiske påvirkninger, påvirkninger som følge av utstyrssvikt mv.

Til ikke-tvangsmessig relatere:

temperatureffekter, forårsaker endringer i de lineære dimensjonene til materialer og strukturer, som igjen fører til forekomsten av krafteffekter, samt påvirker rommets termiske regime;

eksponering for atmosfærisk fuktighet og jordfuktighet, i tillegg til dampaktig fuktighet, inneholdt i atmosfæren og i luften i lokalene, noe som forårsaker en endring i egenskapene til materialene som bygningskonstruksjonene er laget av;

luftbevegelse forårsaker ikke bare belastninger (med vind), men også dens penetrering i strukturen og lokalene, endrer deres fuktighet og termiske forhold;

eksponering for strålingsenergi solen (solstråling) forårsaker, som et resultat av lokal oppvarming, en endring i de fysiske og tekniske egenskapene til overflatelagene til materialet, strukturer, en endring i lyset og termisk regime i lokalene;

eksponering for aggressive kjemikalier inneholdt i luften, som i nærvær av fuktighet kan føre til ødeleggelse av materialet i bygningskonstruksjonene (korrosjonsfenomen);

biologiske effekter forårsaket av mikroorganismer eller insekter, som fører til ødeleggelse av strukturer laget av organiske byggematerialer;

eksponering for lydenergi(støy) og vibrasjoner fra kilder i eller utenfor bygget.

Plass for innsats laster delt i konsentrert(f.eks. utstyrsvekt) og Jevnt distribuert(egen vekt, snø).

I henhold til belastningens art kan det være statisk, dvs. konstant i størrelse over tid og dynamisk(trommer).

I retning - horisontal (vindtrykk) og vertikal (dødvekt).

At. bygningen utsettes for en rekke belastninger i størrelse, retning, handlingsart og brukssted.

Ris. 2.3. Laster og påvirkninger på bygget.

Det kan vise seg en slik kombinasjon av belastninger, der alle vil virke i samme retning og forsterke hverandre. Det er på slike ugunstige kombinasjoner av laster bygningskonstruksjoner er avhengige av. De normative verdiene for all innsats på bygningen er gitt i DBN eller SNiP.

Det bør huskes at påvirkninger på strukturer begynner fra produksjonsøyeblikket, fortsetter under transport, under byggingen av bygningen og dens drift.

4. Grunnkrav til bygninger og deres elementer.

Bygninger danner et materiell-romlig miljø for mennesker til å gjennomføre ulike sosiale prosesser av liv, arbeid og rekreasjon. Derfor må de møte en rekke krav, grunnleggende av dem:

– funksjonell(eller teknologisk) hensiktsmessighet, dvs. bygningen må være praktisk for arbeid, rekreasjon eller annen prosess som den er beregnet for;

– teknisk hensiktsmessighet, dvs. bygninger må være sterke, stabile, holdbare, pålitelig beskytte mennesker og utstyr mot skadelige atmosfæriske påvirkninger, og oppfylle brannsikkerhetskrav;

– arkitektonisk og kunstnerisk uttrykksevne, dvs. det skal være attraktivt i sitt utseende, gunstig påvirke den psykologiske tilstanden og bevisstheten til mennesker;

– økonomisk hensiktsmessighet, sørge for minimumskostnader for bygging og drift av bygningen for å oppnå maksimalt brukbart areal.

– Miljø.

Hoved i en bygning eller et rom er dens funksjonell avtale.

Implementeringen av en eller annen funksjon er alltid ledsaget av implementeringen av en annen funksjon som har en hjelpekarakter. For eksempel representerer treningsøkter i klasserommet hovedfunksjonen til dette rommet, mens bevegelse av mennesker ved fylling av klasserommet og etter endt time er en hjelpefunksjon. Derfor kan man skille hoved- og hjelpemiddel funksjoner. Hovedfunksjonen for et bestemt rom i et annet rom kan være hjelpefunksjon, og omvendt.

rom- hovedelementet eller delen av bygningen. Overholdelse av lokalene med en eller annen funksjon oppnås bare når optimale forhold for en person skapes i den, dvs. miljø som tilsvarer funksjonen den utfører i rommet.

Miljøkvalitet avhenger av en rekke faktorer. Disse inkluderer:

rom nødvendig for menneskelige aktiviteter, utstyrsplassering og bevegelse av mennesker;

tilstand luftmiljø(mikroklima) - en tilførsel av luft for å puste med optimale parametere for temperatur, fuktighet og bevegelseshastighet. Tilstanden til luftmiljøet er også preget av graden av luftrenhet, dvs. mengden av urenheter som er skadelige for mennesker (gasser, støv);

lyd modus - forholdene for hørbarhet i rommet (tale, musikk, signaler) som svarer til dets funksjonelle formål, og beskyttelse mot forstyrrende lyder (støy) som oppstår både i selve rommet og trenger utenfra, og som har en skadelig effekt på mennesket kropp og psyke;

lys modus - driftsforholdene til synsorganene, som tilsvarer det funksjonelle formålet med rommet, bestemt av graden av belysning av rommet;

synlighet og visuell persepsjon- forhold for arbeidet til mennesker knyttet til behovet for å se flate eller tredimensjonale objekter i rommet.

Den tekniske gjennomførbarheten til en bygning bestemmes av løsningen av dens strukturer, som må være i full overensstemmelse med lovene om mekanikk, fysikk og kjemi.

I samsvar med miljøpåvirkningen stilles det et sett med tekniske krav til bygningen og dens strukturer.

Styrke- bygningens som helhet og dens individuelle strukturers evne til å oppfatte ytre belastninger og påvirkninger uten ødeleggelse og vesentlige gjenværende deformasjoner.

Stabilitet (stivhet)- bygningens evne til å opprettholde statisk og dynamisk balanse under ytre påvirkning fra bygningen, avhengig av passende plassering av strukturer i samsvar med størrelsen og retningen til belastningene og styrken til deres grensesnitt.

Varighet, som betyr styrken, stabiliteten og sikkerheten til bygningen og dens elementer over tid. Det kommer an på:

krype materialer, dvs. fra prosessen med små kontinuerlige deformasjoner som oppstår i materialer under forhold med langvarig eksponering for belastninger.

frostbestandighet materialer, dvs. på evnen til det våte materialet til å motstå gjentatt vekslende frysing og tining;

fuktmotstand materialer, dvs. deres evne til å motstå den destruktive virkningen av fuktighet (mykning, hevelse, vridning, delaminering, sprekkdannelse, etc.);

korrosjonsbestandighet, de. om et materiales evne til å motstå ødeleggelse forårsaket av kjemiske og elektriske prosesser;

biostabilitet, de. om organiske byggematerialers evne til å motstå virkningen av insekter og mikroorganismer.

Holdbarhet bestemmes av den maksimale levetiden til bygninger. Praktiske tekniske metoder for å beregne holdbarheten til bygninger er ennå ikke opprettet, derfor i byggeforskrifter og byggeregler etter holdbarhet betinget delt inn i tre grader:

1. grad - levetid på mer enn 100 år;

2. grad - levetid fra 50 til 100 år;

3. grad - levetid fra 20 til 50 år.

Hva er ansvarsklassene eller kompleksitetskategorien til et objekt?
I henhold til DBN V.1.2-14-2009 "Generelle prinsipper for å sikre pålitelighet og konstruksjonssikkerhet for bygninger, konstruksjoner, bygningskonstruksjoner og fundamenter" og DBN A.2.2-3:2012 "Sammensetning og innhold i prosjekteringsdokumentasjon for konstruksjon", som gjelder for:
- byggeobjekter (bygninger og konstruksjoner) til ulike formål.
- komponenter av gjenstander, deres fundament og strukturer laget av forskjellige materialer.

KLASSIFISERING AV BYGGEobjekter
Klassene av konsekvenser (ansvar) for bygninger og strukturer bestemmes av nivået på mulige materielle tap og (eller) sosiale tap knyttet til avslutning av drift eller tap av integriteten til objektet.

De mulige sosiale kostnadene ved forlatelse bør vurderes avhengig av risikofaktorer som:
- fare for menneskers helse og liv;
- en kraftig forverring av miljøsituasjonen i området ved siden av anlegget (for eksempel i tilfelle ødeleggelse av lagringsanlegg for giftige væsker eller gasser, svikt i kloakkbehandlingsanlegg, etc.);
- tap av historiske og kulturelle monumenter eller andre åndelige verdier i samfunnet;
- avslutning av funksjonen til kommunikasjonssystemer og nettverk, strømforsyning, transport eller andre elementer i befolkningens livsopphold eller samfunnets sikkerhet;
- manglende evne til å organisere bistand til ofre for ulykker og naturkatastrofer;
- en trussel mot landets forsvarsevne.

KOMPLEKSITETSKATEGORI AV KONSTRUKSJONSOBJEKTET
Byggeobjektets kompleksitetskategori bestemmes på grunnlag av konsekvensklassen (ansvar) i henhold til tabellen
Eventuelle økonomiske tap bør vurderes ut fra kostnadene knyttet både til behovet for å restaurere objektet som sviktet, og indirekte skade (tap ved produksjonsstans, tapt fortjeneste, etc.).

Under byggeprosessen og under drift opplever bygget ulike belastninger. Selve konstruksjonsmaterialet motstår disse kreftene, og indre spenninger oppstår i det. Oppførselen til byggematerialer og strukturer under påvirkning av ytre krefter og belastninger studeres av bygningsmekanikk.

Noen av disse kreftene virker på bygningen kontinuerlig og kalles konstante laster, andre - bare i separate tidsperioder og kalles levende laster.

Permanente laster inkluderer bygningens egenvekt, som hovedsakelig består av vekten av de strukturelle elementene som utgjør støtterammen. Egenvekt virker konstant i tid og fra topp til bunn. Naturligvis vil spenningene i materialet til bærekonstruksjonene i den nedre delen av bygget alltid være større enn i den øvre delen. Til syvende og sist overføres hele effekten av sin egen vekt til fundamentet, og gjennom det til grunnmuren. Egenvekt har alltid vært ikke bare konstant, men også hovedbelastningen på bygningen.

Bare de siste årene har byggherrer og designere stått overfor et helt nytt problem: ikke hvordan man sikkert støtter bygningen på bakken, men hvordan man "binder" den, forankrer den til bakken slik at den ikke blir revet av bakken av andre påvirkninger, hovedsakelig vindstyrker. Dette skjedde fordi egenvekten til strukturer som et resultat av bruk av nye høystyrkematerialer og nye designskjemaer stadig ble redusert, og dimensjonene til bygningene vokste. Området som vinden virker på, med andre ord bygningens vindstyrke, økte. Og til slutt ble effekten av vinden mer "vektig" enn effekten av bygningens vekt, og bygningen begynte å ha en tendens til å løfte seg fra bakken.

er en av de viktigste midlertidige belastningene. Når høyden øker, øker effekten av vinden. Så, i den midtre delen av Russland, antas belastningen fra vinden (vindhastighet) i en høyde på opptil 10 m å være 270 Pa, og i en høyde på 100 m er den allerede lik 570 Pa. I fjellområder, ved havkysten, er påvirkningen av vinden mye større. For eksempel, i noen områder av kystlinjen til Arktis og Primorye, er standardverdien for vindtrykket i en høyde på opptil 10 m 1 kPa. Et forseldet rom dukker opp på lesiden av bygningen, noe som skaper et undertrykk - sug, som øker den samlede effekten av vinden. Vinden endrer både retning og hastighet. Sterke vindkast skaper også en sjokk, dynamisk effekt på bygningen, noe som ytterligere kompliserer forholdene for driften av strukturen.

Byplanleggere møtte store overraskelser da de begynte å reise høyhus i byer. Det viste seg at gaten, som aldri hadde sterk vind, ble veldig vind med bygging av flere etasjer på den. Fra fotgjengerens synspunkt blir vinden med en hastighet på 5 m / s allerede irriterende: den blåser klær, ødelegger håret. Hvis hastigheten er litt høyere - vinden hever allerede støv, virvler papirrester, det blir ubehagelig. En høy bygning er en solid barriere for luftbevegelse. Når den treffer denne barrieren, bryter vinden opp i flere bekker. Noen av dem går rundt bygningen, andre skynder seg ned, og så nær bakken går de også til hjørnene av bygningen, hvor de sterkeste luftstrømmene observeres, 2-3 ganger raskere enn vinden som ville blåst på dette stedet hvis det var ingen bygning. Med svært høye bygninger kan vindens kraft i bunnen av bygget være av en slik størrelse at den slår ned fotgjengere.

Amplituden av svingninger av høyhus når store størrelser, noe som negativt påvirker menneskers velvære. Knirking og noen ganger knirking av stålrammen til en av verdens høyeste bygninger i World Trade Center i New York (høyden er 400 m) forårsaker angst blant folk i bygningen. Det er svært vanskelig å forutse og på forhånd beregne effekten av vind i høyhus. For tiden tyr utbyggere til eksperimenter i en vindtunnel. Akkurat som flybyggerne! de blåser modeller av fremtidige bygninger i den og får til en viss grad et reelt bilde av luftstrømmer og deres styrke.

gjelder også for levende last. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot effekten av snøbelastning på bygninger med forskjellige høyder. På grensen mellom de forhøyede og senkede delene av bygget dukker det opp en såkalt "snøpose", hvor vinden samler hele snøfonner. Ved varierende temperaturer, når vekselvis tining og gjenfrysing av snø oppstår, og samtidig kommer suspenderte partikler fra luften (støv, sot) hit, blir snø, eller rettere sagt, ismassiver spesielt tunge og farlige. På grunn av vinden faller snødekket ujevnt både med flate og skråtak, og skaper en asymmetrisk belastning, som forårsaker ytterligere påkjenninger i konstruksjonene.

Midlertidig inkluderer (belastning fra personer som skal være i bygningen, prosessutstyr, lagret materialer etc.).

Påkjenninger oppstår i bygget ved eksponering for solvarme og frost. Denne påvirkningen kalles temperatur og klima. Ved å bli oppvarmet av solens stråler øker bygningsstrukturer volumet og størrelsen. Avkjøling under frost, de reduserer i volum. Med en slik "pust" av bygningen oppstår det spenninger i strukturene. Hvis bygningen har stor utstrekning, kan disse spenningene nå høye verdier som overstiger de tillatte, og bygningen vil begynne å kollapse.

Lignende påkjenninger i konstruksjonsmaterialet oppstår også når ujevn avvikling av bygget, som kan oppstå ikke bare på grunn av basens forskjellige bæreevne, men også på grunn av den store forskjellen i nyttelast eller egenvekt til individuelle deler av bygningen. For eksempel har en bygning flere-etasjes og en-etasjes deler. I etasjesdelen er tungt utstyr plassert i etasjene. Presset på bakken fra fundamentene til en fleretasjes del vil være mye større enn fra fundamentene til en enetasjes del, noe som kan forårsake ujevn setning av bygget. For å fjerne ytterligere påkjenninger fra sedimentære og temperaturpåvirkninger "kuttes" bygningen i separate rom med ekspansjonsfuger.

Hvis bygningen er beskyttet mot temperaturdeformasjoner, kalles sømmen temperatur. Det skiller strukturene til en del av bygningen fra en annen, med unntak av fundamenter, siden fundamenter, som er i bakken, ikke opplever temperatureffekter. Dermed lokaliserer den termiske sømmen ytterligere spenninger i ett rom, og forhindrer overføring av dem til naborom, og forhindrer derved tillegg og økning.

Hvis bygningen er beskyttet mot sedimentære deformasjoner, kalles sømmen sedimentær. Den skiller den ene delen av bygningen fra den andre fullstendig, inkludert fundamentene, som takket være en slik søm er i stand til å flytte den ene i forhold til den andre i et vertikalt plan. I fravær av sømmer kan det oppstå sprekker på uventede steder og kompromittere bygningens styrke.

I tillegg til permanente og midlertidige, er det også spesialeffekter på bygninger. Disse inkluderer:

• seismiske belastninger fra et jordskjelv;
• eksplosive påvirkninger;
• belastninger som oppstår fra ulykker eller sammenbrudd av teknologisk utstyr;
• påvirkninger fra ujevne deformasjoner av basen under bløtlegging av synkende jord, under tining av permafrostjord, i områder med gruvedrift og under karstfenomener.

I henhold til stedet for påføring av innsats er lastene delt inn i konsentrert (for eksempel vekten av utstyr) og jevnt fordelt (egen vekt, snø, etc.).

Av handlingens natur kan belastninger være statiske, det vil si konstante i størrelse over tid, for eksempel den samme egenvekten av strukturer, og dynamiske (påvirkning), for eksempel vindkast eller påvirkning av bevegelige deler av utstyr (hammere, motorer osv.).

Dermed virker en rekke belastninger på bygningen når det gjelder størrelse, retning, handlingsart og påføringssted (fig. 5). Du kan få en kombinasjon av laster der de alle virker i samme retning, og forsterker hverandre.

Ris. 5. Laster og påvirkninger på bygningen: 1 - vind; 2 - solstråling; 3 - nedbør (regn, snø); 4 - atmosfæriske påvirkninger (temperatur, fuktighet, kjemikalier); 5 - nyttelast og egen vekt; 6 - spesialeffekter; 7 - vibrasjon; 8 - fuktighet; 9 - jordtrykk; 10 - støy

Det er på slike ugunstige kombinasjoner av laster bygningskonstruksjoner er avhengige av. De normative verdiene for all innsats på bygningen er gitt i SNiP. Det bør huskes at påvirkninger på strukturer begynner fra produksjonsøyeblikket, fortsetter under transport, under byggingen av bygningen og dens drift.

Blagoveshchensky F.A., Bukina E.F. Arkitektoniske design. - M., 1985.