Types de charges sur les bâtiments et les structures. Charges et impacts sur le bâtiment. Mécanique des structures Impacts sur les bâtiments et les structures

A.E. Sutyagin 2017

Bâtiments (habitation)- fait partie de la culture humaine. Artefact artificiel. Apparaît avec la personne. Un élément de nature humanisante.
Le but du bâtiment en tant que tel est de protéger une personne, le corps humain, sa santé de l'influence de la nature, de l'influence de facteurs naturels externes. Et créez également un habitat adapté quelles que soient les influences climatiques extérieures.

Tout bâtiment est constitué avant tout de structures constituées d'un matériau ou d'un autre. ainsi que de divers types systèmes d'ingénierie conçu pour un environnement confortable et répondant aux besoins physiologiques de base des personnes.

Définition des concepts - bâtiment et structure.
Bâtiment - destiné à la résidence permanente de personnes.
Construction- non destiné à la résidence permanente de personnes. Nécessaire pour des tâches technologiques spécifiques.

Composants d'un bâtiment (structure).
Fondation- transfert de charge de l'ensemble du bâtiment vers la fondation naturelle (sol). (« La racine du bâtiment »).
Des murs- protection contre les influences du vent et de la chaleur.
Cadre- la charpente du bâtiment.
Sols- perception de la charge des personnes, du mobilier et des équipements du bâtiment.
Toit- protection du bâtiment contre les précipitations (neige, pluie), le soleil, les influences thermiques.

Le nombre de types et de types d'éléments de construction est très varié et dépend grandement de la destination du bâtiment. Dans cet article, nous nous concentrerons sur les points principaux.

Les structures du bâtiment sont divisées en structures porteuses et enveloppantes.
Structures porteuses- percevoir les impacts des forces provenant d'autres parties du bâtiment et des charges en mouvement (personnes) et les transmettre à la base (à travers les fondations). Possibilités structures porteuses sont attribués uniquement sur la base de calculs spécialisés.
Murage(non porteur) - structures conçues pour protéger les personnes contre facteurs externes et assurer le fonctionnement normal du bâtiment selon la destination du bâtiment. Par exemple les fenêtres et les portes.
Les structures enveloppantes sont les premières à percevoir les impacts de forces et à les transmettre aux structures porteuses. Il est difficile de faire une gradation claire entre ces structures. Typiquement, dans les bâtiments (surtout dans le passé), certaines structures peuvent combiner les fonctions de structures porteuses et enveloppantes.
Par exemple, maçonnerie pendant de nombreux siècles - c'est à la fois une protection contre les influences thermiques et un bon élément porteur.
Dans les bâtiments industriels, on essaie de séparer ces fonctions. (Par exemple, charpente et panneaux sandwich).

Les bâtiments et les structures doivent résister (résister) aux charges et impacts requis par les documents réglementaires.

Article 7 de la loi fédérale N 384-FZ" Règlements techniques sur la sécurité des bâtiments et des structures" introduit le concept sécurité mécanique bâtiments ou structures, à savoir :

« Les structures du bâtiment et les fondations d'un bâtiment ou d'une structure doivent avoir une résistance et une stabilité telles que pendant la construction et l'exploitation, il n'y ait aucune menace de préjudice pour la vie ou la santé des personnes, les biens des individus ou entités juridiques, propriété de l'État ou de la municipalité, environnement, la vie et la santé des animaux et des plantes du fait :

1) destruction des transporteurs individuels structures de construction ou des parties de celui-ci ;

2) destruction de l'ensemble du bâtiment, de la structure ou d'une partie de celui-ci ;

3) déformation de taille inacceptable des structures du bâtiment, des fondations d'un bâtiment ou d'une structure et des massifs géologiques du territoire adjacent ;

4) les dommages causés à une partie d'un bâtiment ou d'une structure, aux réseaux publics ou aux systèmes de support technique à la suite d'une déformation, d'un mouvement ou d'une perte de stabilité des structures porteuses du bâtiment, y compris les écarts par rapport à la verticalité.

Charges et impacts.

Charges- quelque chose qui exerce directement une force sur un élément structurel. Impacts- quelque chose qui provoque (indirectement) des forces internes ou des déformations dans les structures.

Charges dues au poids des structures porteuses et enveloppantes (statiques)
. Charges atmosphériques (dynamiques)
.. enneigé
..pluvieux
.. vent (quasi-statique et dynamique)
.. glacé
.. température (exposition)
.. glace
.. vague (tempête)
.. magnétique et électromagnétique
et d'autres.
. Impacts des déplacements la croûte terrestre
.. sismique (tectonique)
.. affaissement (suite au trempage du sol)
.. influence de l'exploitation minière
.. influence des processus de suffusion karstique
.. Urgence (spécial)
.. incendie (effondrement et impact thermique)
.. collision avec un véhicule)
.. explosif
..effondrement de parties du bâtiment
.. Charges provenant de facteurs naturels rares
.. les ouragans
.. tornades
..tsunami
et etc.

Charges utiles(pour quoi le bâtiment est réellement conçu)

Charges dues au poids des personnes (charge « dynamique ») (quasi-statique)
. charges des meubles et équipements ménagers (quasi-statique)
. Charges technologiques (production)
. Poids et effets dynamiques des équipements de production.
. Charges de grue
. Chargements issus du transport intra-magasin
. Charges provenant des ascenseurs (etc.).
. Charges de processus de température
. Hypertension artérielle(vide)
. Charges technologiques sur les structures (ponts, grues, barrages, barrages, aérodromes, etc.)

Selon la nature de l'impact, les charges sont réparties en
. à court terme (répété ou épisodique)
. long terme
. permanent

Du point de vue : les charges provoquent-elles des forces dynamiques dans les structures.
. statique
. quasi-statique
. dynamique (pulsé, percutant, périodique, etc.)

Valeur de charge de conception et de fonctionnement. Lors de la conception de structures porteuses pour différents types les calculs utilisent plusieurs valeurs d'une même charge. Moins Valeur estimée(augmenté) et sens normatif(opérationnel).

Combinaison de charges. Chaque charge pour le calcul d'un élément de construction peut à la fois charger cet élément et décharger cet élément. Par conséquent, le calcul utilise une certaine combinaison de charges, à savoir celle qui charge au maximum l'élément de construction calculé.

Il faut comprendre que l’ampleur de la charge (à la fois utile et naturelle) est de nature aléatoire (« volatile »). DANS documentation réglementaire la charge maximale dépassée est déterminée, ce qui est peu probable (bien que possible) pendant toute la durée de vie du bâtiment (70-150 ans).

Dans cette optique, pour les structures niveau supérieur responsabilité (et, par conséquent, une durée de vie plus longue), des coefficients croissants sont introduits par lesquels les valeurs de charge « de base » sont multipliées. (coefficient de fiabilité en responsabilité civile bâtiment de 1,1 à 1,2).

Pour plus d'informations sur la signification de certains types de charges, consultez la liste de la littérature ci-jointe.

LITTÉRATURE

1. la loi fédérale du 30 décembre 2009 N 384-FZ « Règlement technique sur la sécurité des bâtiments et des ouvrages ».

2. GOST 27751-2014 Fiabilité des structures et des fondations des bâtiments. Dispositions de base.

3. SP 20.13330.2016 Charges et impacts. Version mise à jour de SNiP 2.01.07-85.

4. Charges et impacts sur les bâtiments et les structures. V.N. Gordeev, A.I. Lantukh-Lyashchenko, V.A. Pashinsky, A.V. Perelmuter, S.F. Pichugin ; sous. éd. générale.. A.V. Perelmuter. 3e éd., révisée. - M. : Maison d'édition S, 2009.

Pour qu'un bâtiment soit techniquement réalisable, il est nécessaire de connaître les influences extérieures perçues par le bâtiment dans son ensemble et ses éléments séparés(Fig. 11.2), qui peuvent être divisés en deux types : pouvoir(charges) et non-force(influences environnementales).

Riz. 11.2.

1 – impacts de forces verticales permanentes et temporaires ; 2 – vent; 3 – impacts de forces spéciales (sismiques ou autres) ; 4 – les vibrations ; 5 – pression latérale du sol ; 6 – pression du sol (résistance) ; 7 – humidité du sol ; 8 - bruit; 9 – radiation solaire; 10 - précipitation; 11 – état de l’atmosphère (température et humidité variables, présence impuretés chimiques)

Les influences de la force comprennent différentes sortes charges:

• constante - de la propre masse des éléments de construction, de la pression du sol sur ceux-ci éléments souterrains;
• temporaire longue durée d'action– du poids des équipements fixes, des marchandises stockées à long terme, du propre poids des cloisons pouvant bouger lors de la reconstruction ;
• à court terme - de la masse d'équipements en mouvement, de personnes, de meubles, de neige, de l'action du vent sur le bâtiment ;
• spécial – des impacts sismiques, des impacts résultant d’une panne d’équipement.

Les influences non liées à la force comprennent :

• les effets de la température affectant les conditions thermiques des locaux, ainsi que conduisant à des déformations thermiques, qui sont déjà des effets de force ;
• l’exposition à l’humidité de l’air et du sol, ainsi que l’exposition à la vapeur d’humidité de l’air intérieur, provoquant des modifications des propriétés des matériaux à partir desquels les structures du bâtiment sont constituées ;
• mouvement de l'air, provoquant sa pénétration dans la structure et la pièce, modifiant leurs conditions d'humidité et de température ;
• exposition au rayonnement solaire direct, provoquant un changement propriétés physiques et techniques couches superficielles matériau structurel, ainsi que thermique et mode lumière locaux;
• exposition à des impuretés chimiques agressives contenues dans l'air, qui sont mélangées à la pluie ou eaux souterraines former des acides qui détruisent les matériaux (corrosion) ;
• effets biologiques provoqués par des micro-organismes ou des insectes, entraînant la destruction des structures et leur détérioration environnement interne locaux;
• exposition à l'énergie sonore (bruit) provenant de sources intérieures et extérieures au bâtiment, perturbant les conditions acoustiques normales de la pièce.

Conformément aux charges et impacts répertoriés, les exigences suivantes sont imposées aux bâtiments et à leurs structures.

• 1. Force– la capacité de supporter des charges sans destruction.
• 2. Durabilité– la capacité d'une structure à maintenir l'équilibre sous des charges externes et internes.
• 3. Rigidité– la capacité des structures à supporter des charges avec une avance minimale normes données déformations.
• 4. Durabilité– la capacité d'un bâtiment et de ses structures à remplir leurs fonctions et à conserver leurs qualités pendant la durée de vie maximale pour laquelle ils sont conçus. La durabilité dépend des facteurs suivants :
  • fluage des matériaux, c'est-à-dire le processus de petites déformations continues se produisant dans les matériaux dans des conditions d'exposition prolongée à des charges ;
  • résistance au gel des matériaux, c'est-à-dire la capacité du matériau humide à résister alternativement au gel et au dégel ;
  • résistance à l'humidité des matériaux, c'est-à-dire leur capacité à résister aux effets destructeurs de l’humidité (ramollissement, gonflement, gauchissement, délaminage, fissuration) ;
  • résistance à la corrosion, c'est à dire. la capacité des matériaux à résister à la destruction causée par des processus chimiques et électrochimiques ;
  • la biostabilité, c'est-à-dire capacités Matières organiques résister aux effets destructeurs des insectes et des micro-organismes.

La durabilité est déterminée par la durée de vie maximale des bâtiments. Sur la base de ce critère, les bâtiments et structures sont divisés en quatre degrés :

• 1er – plus de 100 ans (les structures principales, les fondations, les murs extérieurs, etc. sont constitués de matériaux très résistants aux types d'influences répertoriés) ;
• 2ème – de 50 à 100 ans ;
• 3ème – de 20 à 50 ans (les structures n'ont pas une durabilité suffisante, par exemple les maisons avec des murs extérieurs en bois) ;
• 4ème – jusqu'à 20 ans (bâtiments et structures temporaires).

La durée de vie dépend également des conditions dans lesquelles se trouvent le bâtiment et la structure, ainsi que de la qualité de leur fonctionnement.

L'exigence la plus importante pour les bâtiments et les structures est l'exigence la sécurité incendie. En fonction du degré d'inflammabilité, les matériaux de construction sont divisés en trois groupes :

• ignifuger(ne pas brûler, couver ou carboniser lorsqu'il est exposé au feu ou haute température);
• ignifugé(sous l'influence d'un feu ou d'une température élevée, ils sont difficiles à enflammer, à couver ou à carboniser, mais après avoir retiré la source d'incendie ou à haute température, la combustion et la combustion lente s'arrêtent). Ils sont généralement protégés de l’extérieur par des matériaux ignifuges ;
• combustible(sous l'influence d'un feu ouvert ou d'une température élevée, ils brûlent, couvent ou carbonisent et après avoir retiré la source de feu ou la température, ils continuent à brûler ou à couver).

Limite de résistance au feu les structures du bâtiment sont déterminées par la durée (en minutes) de résistance au feu jusqu'à la perte de résistance ou de stabilité, ou jusqu'à la formation de fissures traversantes, ou jusqu'à ce que la température à la surface de la structure du côté opposé au feu augmente, en moyenne, à plus de 140°C.

Les bâtiments ou leurs compartiments entre murs coupe-feu - pare-feu (Fig. 11.3), en fonction du degré d'inflammabilité de leurs structures, sont divisés en cinq degrés de résistance au feu. Le degré de résistance au feu des bâtiments est déterminé par Codes du bâtiment et règles (SNiP) 21/01/97* " La sécurité incendie bâtiments et structures.

Riz. 11.3. Murs coupe-feu - pare-feu(UN) et zones(b):

1 - pare-feu; 2 – plafond coupe-feu ; 3 – peigne ignifuge

Le degré de résistance au feu I comprend les bâtiments dont les structures porteuses et d'enceinte sont constituées de pierre, de béton, de brique utilisant des matériaux ignifuges en dalles ou en feuilles. Dans les bâtiments de classe de résistance au feu II, les matériaux sont également constitués de matériaux ignifuges, mais ont une limite de résistance au feu inférieure. Dans les bâtiments de degré III de résistance au feu, l'utilisation de matériaux combustibles pour les cloisons et les plafonds est autorisée. Dans les bâtiments de degré IV de résistance au feu, l'utilisation de matériaux combustibles avec une limite minimale de résistance au feu de 15 minutes est autorisée pour toutes les structures, à l'exception des murs. cages d'escalier. La classe de résistance au feu V inclut les bâtiments temporaires. La limite de résistance au feu de leurs structures n'est pas normalisée. Dans les bâtiments de degrés de résistance au feu III, IV et V, il est prévu qu'ils soient découpés par des pare-feu et des plafonds coupe-feu en compartiments limitant la zone de propagation du feu.

Pendant la construction et pendant l'exploitation, le bâtiment subit diverses charges. Le matériau de la structure lui-même résiste à ces forces ; contraintes internes. Comportement matériaux de construction et structures sous influence forces externes et les charges sont étudiées par la mécanique des structures.

Certaines de ces forces agissent continuellement sur le bâtiment et sont appelées charges constantes, d’autres n’agissent qu’à certaines périodes et sont appelées charges temporaires.

Les charges constantes incluent poids mort du bâtiment, qui est principalement constitué du poids des éléments structurels qui le composent cadre porteur. Le poids propre agit constamment dans le temps et dans la direction de haut en bas. Naturellement, les contraintes exercées sur le matériau des structures porteuses dans la partie inférieure du bâtiment seront toujours plus importantes que dans la partie supérieure. En fin de compte, tout l’impact de son propre poids est transféré à la fondation et, à travers elle, au sol de la fondation. Son propre poids a toujours été non seulement constant, mais aussi la charge principale du bâtiment.

Seulement dans dernières années les constructeurs et les concepteurs étaient complètement confrontés nouveau problème: non pas comment soutenir solidement un bâtiment au sol, mais comment l'« attacher », l'ancrer au sol pour qu'il ne soit pas arraché du sol par d'autres influences, principalement les forces du vent. Cela est dû au poids mort des structures résultant de l'utilisation de nouveaux matériaux à haute résistance et de nouveaux diagrammes de conception diminuait constamment et les dimensions des bâtiments augmentaient. La surface affectée par le vent, c'est-à-dire la dérive du bâtiment, a augmenté. Et finalement, l’impact du vent est devenu plus « pesant » que l’impact du poids du bâtiment, et le bâtiment a commencé à avoir tendance à décoller du sol.

est l'une des principales charges temporaires. À mesure que l’altitude augmente, l’impact du vent augmente. Ainsi, dans la partie centrale de la Russie, la charge de vent (vitesse du vent) à une hauteur allant jusqu'à 10 m est considérée comme égale à 270 Pa, et à une hauteur de 100 m elle est déjà égale à 570 Pa. Dans les zones montagneuses et sur les côtes maritimes, l'impact du vent augmente considérablement. Par exemple, dans certaines zones des côtes de l'Arctique et de Primorye, la valeur standard de la pression du vent à une hauteur allant jusqu'à 10 m est de 1 kPa. Du côté sous le vent du bâtiment, il y a un espace raréfié qui crée une pression négative - une aspiration, qui augmente l'effet global du vent. Le vent change de direction et de vitesse. De fortes rafales de vent créent également un effet de choc et dynamique sur le bâtiment, ce qui complique encore les conditions d'exploitation de l'ouvrage.

Les urbanistes ont été confrontés à de grandes surprises lorsqu’ils ont commencé à construire des bâtiments dans les villes nombre élevé d'étages. Il s'est avéré que la rue dans laquelle il n'y avait jamais eu de brise vents forts, avec la construction de bâtiments à plusieurs étages, il y a eu beaucoup de vent. Du point de vue du piéton, le vent à une vitesse de 5 m/s devient déjà ennuyeux : il fait flotter les vêtements et abîme les cheveux. Si la vitesse est un peu plus élevée, le vent soulève déjà de la poussière, fait tourbillonner des morceaux de papier, et cela devient désagréable. Un bâtiment de grande hauteur constitue un obstacle important à la circulation de l’air. Frappant cette barrière, le vent se brise en plusieurs courants. Certains d'entre eux font le tour du bâtiment, d'autres se précipitent vers le bas, puis près du sol, ils se dirigent également vers les coins du bâtiment, où sont observés les courants d'air les plus forts, 2 à 3 fois plus rapides que le vent qui soufflerait dans ce endroit s'il n'y avait pas de bâtiment. À très immeubles de grande hauteur La force du vent à la base du bâtiment peut atteindre des proportions telles qu’elle fait tomber les piétons.

Amplitude des oscillations immeubles de grande hauteur atteint grandes tailles, ce qui affecte négativement le bien-être des gens. Le craquement et parfois le grincement de la charpente en acier de l'un des bâtiments les plus hauts du monde, le Centre du commerce international de New York (sa hauteur est de 400 m), suscite l'inquiétude des personnes présentes dans le bâtiment. Il est très difficile de prévoir et de calculer à l’avance l’effet du vent lors d’une construction de grande hauteur. Actuellement, les constructeurs ont recours à des expériences en soufflerie. Tout comme les constructeurs aéronautiques ! ils y soufflent des modèles de futurs bâtiments et, dans une certaine mesure, obtiennent une image réelle des courants d'air et de leur force.

s'applique également aux charges vives. Une attention particulière doit être portée à l’influence de la charge de neige sur les bâtiments de différentes hauteurs. A la frontière entre les parties hautes et basses du bâtiment, le soi-disant « sac à neige", où le vent ramasse des congères entières. À des températures variables, lorsque la neige dégèle et regèle alternativement et qu'en même temps des particules en suspension dans l'air (poussière, suie) arrivent également ici, la neige, ou plus précisément les masses de glace, deviennent particulièrement lourdes et dangereuses. En raison du vent, la couverture neigeuse tombe de manière inégale sur les toits plats et en pente, créant une charge asymétrique qui provoque des contraintes supplémentaires dans les structures.

Temporaire fait référence à (charge des personnes qui seront dans le bâtiment, équipement technologique, matériaux stockés, etc.).

Des contraintes surviennent dans le bâtiment et dues à l'impact chaleur solaire et le gel. Cet effet est appelé température-climatique. Échauffement rayons de soleil, les structures des bâtiments augmentent leur volume et leur taille. En refroidissant lors des gelées, ils diminuent de volume. Avec une telle « respiration » d'un bâtiment, des contraintes apparaissent dans ses structures. Si le bâtiment a grande longueur, ces contraintes peuvent atteindre des valeurs élevées dépassant les valeurs admissibles, et le bâtiment commencera à s'effondrer.

Des contraintes similaires dans le matériau structurel se produisent lorsque tassement irrégulier du bâtiment, qui peut se produire non seulement en raison de différents capacité portante raisons, mais aussi parce que grande différence dans la charge utile ou le poids mort de certaines parties du bâtiment. Par exemple, un bâtiment comporte une partie à plusieurs étages et une partie à un seul étage. Dans la partie à plusieurs étages, aux étages il y a matériel lourd. La pression exercée sur le sol par les fondations d'une partie à plusieurs étages sera beaucoup plus importante que celle exercée par les fondations d'une partie à un seul étage, ce qui peut provoquer un tassement inégal du bâtiment. Pour soulager les contraintes supplémentaires dues aux effets sédimentaires et thermiques, le bâtiment est « découpé » en compartiments séparés à l'aide de joints de dilatation.

Si un bâtiment est protégé des déformations thermiques, le joint est alors appelé joint thermique. Il sépare les structures d'une partie du bâtiment d'une autre, à l'exception des fondations, puisque les fondations, étant situées dans le sol, ne subissent pas d'effets de température. Ainsi, Joint de dilatation localise les contraintes supplémentaires dans un compartiment, empêchant leur transfert vers les compartiments adjacents, empêchant ainsi leur ajout et leur augmentation.

Si le bâtiment est protégé des déformations sédimentaires, alors le joint est dit sédimentaire. Il sépare complètement une partie du bâtiment d'une autre, y compris les fondations qui, grâce à une telle couture, sont capables de se déplacer les unes par rapport aux autres dans plan vertical. Sans joints, des fissures pourraient apparaître à des endroits inattendus et compromettre la solidité du bâtiment.

Outre les impacts permanents et temporaires, il existe également des impacts particuliers sur les bâtiments. Ceux-ci inclus:

• charges sismiques dues à un tremblement de terre ;
• effets explosifs;
• charges résultant d'accidents ou de pannes d'équipements technologiques ;
• impacts dus à des déformations inégales de la base lors du trempage des sols d'affaissement, lors du dégel des sols de pergélisol, dans les zones minières et lors de phénomènes karstiques.

Selon l'endroit où les forces sont appliquées, les charges sont divisées en concentrées (par exemple, le poids de l'équipement) et uniformément réparties (son propre poids, la neige, etc.).

De par la nature de l'action, les charges peuvent être statiques, c'est-à-dire de valeur constante dans le temps, par exemple le même poids mort des structures, et dynamiques (impact), par exemple des rafales de vent ou un impact. pièces mobileséquipements (marteaux, moteurs, etc.).

Ainsi, le bâtiment est soumis à diverses charges en termes d'ampleur, de direction, de nature d'action et de lieu d'application (Fig. 5). Il peut en résulter une combinaison de charges dans lesquelles elles agiront toutes dans la même direction, se renforçant mutuellement.

Riz. 5. Charges et impacts sur le bâtiment : 1 - vent ; 2 - rayonnement solaire ; 3 - précipitations (pluie, neige) ; 4 - influences atmosphériques (température, humidité, produits chimiques) ; 5 - charge utile et poids mort ; 6 - impacts particuliers ; 7 - vibrations ; 8 - humidité ; 9 - pression du sol ; 10 - bruit

Ce sont ces combinaisons défavorables de charges que les structures des bâtiments sont conçues pour résister. Les valeurs standards de toutes les forces agissant sur le bâtiment sont données dans SNiP. Il convient de rappeler que les impacts sur les structures commencent dès leur fabrication et se poursuivent pendant le transport, lors de la construction du bâtiment et de son exploitation.

Blagoveshchensky F.A., Bukina E.F. Conceptions architecturales. - M., 1985.

MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION ET DES SCIENCES DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

FSBEI HPE "UNIVERSITÉ D'ÉTAT BACHKIR"

INSTITUT DE GESTION ET DE SÉCURITÉ DE L'ENTREPRENEURIAT

Département d'économie, de gestion et de finance

TEST

Par sujet : Entretien bâtiments et structures

Sujet : Types d'impact sur les bâtiments et les structures

Complété par : étudiant du groupe EUKZO-01-09

Shagimardanova L.M.

Vérifié par : Fedotov Yu.D.

Introduction

Classement des charges

Combinaisons de charges

Conclusion

Introduction

Lors de la construction de bâtiments et de structures à proximité ou à proximité de bâtiments existants, des déformations supplémentaires des bâtiments et des structures précédemment construits se produisent.

L’expérience montre la négligence conditions spéciales une telle construction peut conduire à l'apparition de fissures dans les murs des bâtiments déjà construits, à des déformations des ouvertures et volées d'escaliers, au déplacement des dalles de plancher, à la destruction des structures des bâtiments, c'est-à-dire à des perturbations du fonctionnement normal des bâtiments, et parfois même à des accidents.

Lorsqu'une nouvelle construction est prévue sur une agglomération, le client et le concepteur général, avec la participation des organismes intéressés exploitant les bâtiments environnants, doivent résoudre la question de l'inspection de ces bâtiments dans la zone d'influence de la nouvelle construction.

Un bâtiment voisin est considéré comme un bâtiment existant situé dans la zone d'influence du tassement des fondations d'un nouveau bâtiment ou dans la zone d'influence des travaux de construction d'un nouveau bâtiment sur la déformation du socle et des structures du celui existant. La zone d'influence est déterminée lors du processus de conception.

Classement des charges

En fonction de la durée de la charge, il convient de distinguer les charges permanentes et temporaires (à long terme, à court terme, spéciales). Les charges apparaissant lors de la fabrication, du stockage et du transport des structures, ainsi que lors de la construction des structures, doivent être prises en compte dans les calculs en tant que charges à court terme.

a) le poids de parties de structures, y compris le poids des structures porteuses et enveloppantes du bâtiment ;

b) poids et pression des sols (remblais, remblais), pression des roches.

Les forces de précontrainte restant dans la structure ou la fondation doivent être prises en compte dans les calculs en tant que forces provenant de charges permanentes.

a) le poids des cloisons temporaires, des coulis et des semelles des équipements ;

b) le poids des équipements fixes : machines, appareils, moteurs, conteneurs, canalisations avec raccords, pièces de support et isolation, convoyeurs à bande, engins de levage permanents avec leurs câbles et guides, ainsi que le poids des liquides et solideséquipement de remplissage;

c) la pression des gaz, des liquides et des corps granulaires dans les conteneurs et les pipelines, surpression et la raréfaction de l'air qui se produit lors de la ventilation des mines ;

d) les charges sur les sols provenant de matériaux stockés et d'équipements de rayonnage dans les entrepôts, les réfrigérateurs, les greniers, les dépôts de livres, les archives et locaux similaires ;

e) influences technologiques de la température provenant des équipements fixes ;

f) le poids de la couche d'eau sur les surfaces planes remplies d'eau ;

g) le poids des dépôts de poussières industrielles, si leur accumulation n'est pas exclue par des mesures appropriées ;

h) charges de personnes, d'animaux, d'équipements sur les sols des bâtiments résidentiels, publics et agricoles avec des valeurs standard réduites.

i) charges verticales des ponts roulants et des ponts roulants avec une valeur standard réduite, déterminées en multipliant la valeur standard totale de la charge verticale d'une grue dans chaque travée du bâtiment par le coefficient : 0,5 - pour les groupes de modes de fonctionnement des grues 4K- 6K ; 0,6 - pour le groupe de modes de fonctionnement de la grue 7K ; 0,7 - pour le groupe de modes de fonctionnement de la grue 8K. Les groupes de modes de fonctionnement de la grue sont acceptés selon GOST 25546-82 ;

j) charges de neige avec une valeur de conception réduite, déterminées en multipliant la valeur de conception totale par un facteur de 0,5.

k) influences climatiques de température avec des valeurs standard réduites, déterminées conformément aux instructions des paragraphes. 8.2-8.6 sous la condition q1 = q2 = q3 = q4 = q5 = 0, DI = DVII = 0 ;

m) les impacts causés par des déformations de la base, non accompagnées d'un changement fondamental dans la structure du sol, ainsi que par le dégel des sols de pergélisol ;

m) impacts causés par les changements d'humidité, le retrait et le fluage des matériaux.

Dans les zones avec température moyenne En janvier moins 5°C et plus (selon la carte 5 de l'annexe 5 du SNiP 2.01.07-85*), les charges de neige avec une valeur calculée réduite ne sont pas établies.

a) les charges des équipements apparaissant dans les modes de démarrage, de transition et d'essai, ainsi que lors de leur réaménagement ou de leur remplacement ;

b) le poids des personnes et du matériel de réparation dans les zones d'entretien et de réparation des équipements ;

c) les charges des personnes, des animaux, des équipements sur les étages des bâtiments résidentiels, publics et agricoles avec des valeurs standard complètes, à l'exception des charges spécifiées à la clause 1.7, a, b, d, e ;

d) les charges provenant d'équipements mobiles de levage et de transport (chariots élévateurs, véhicules électriques, transstockeurs, palans, ainsi que de ponts roulants et ponts roulants avec des valeurs standard complètes) ;

e) charges de neige avec la valeur calculée complète ;

f) effets climatiques de la température avec valeur standard complète ;

g) les charges de vent ;

h) charges de glace.

a) impacts sismiques ;

b) effets explosifs ;

c) charges causées par des perturbations soudaines processus technologique, dysfonctionnement temporaire ou panne d'équipement ;

d) les impacts provoqués par des déformations du socle, accompagnés d'un changement radical de la structure du sol (lors du détrempage des sols d'affaissement) ou de son affaissement dans les zones minières et les zones karstiques.

Combinaisons de charges

Calcul des structures et fondations selon états limites Les premier et deuxième groupes doivent être réalisés en tenant compte des combinaisons défavorables de charges ou d'efforts correspondants.

Ces combinaisons sont établies à partir de l'analyse de vraies options action simultanée de diverses charges pour l'étape de fonctionnement considérée de la structure ou de la fondation.

Selon la composition de la charge prise en compte, il convient de distinguer :

a) les principales combinaisons de charges, constituées de charges permanentes, à long terme et à court terme,

b) des combinaisons spéciales de charges, composées de charges permanentes, à long terme, à court terme et d'une des charges spéciales.

Les charges vives avec deux valeurs standard doivent être incluses dans les combinaisons à long terme - lors de la prise en compte de la valeur standard réduite, à court terme - lors de la prise en compte de la valeur standard totale.

Dans les combinaisons spéciales de charges, y compris les effets explosifs ou les charges provoquées par des collisions de véhicules avec des parties de structures, il est possible de ne pas prendre en compte les charges à court terme spécifiées à la clause 1.8.

Lors de la prise en compte de combinaisons incluant des surcharges permanentes et au moins deux surcharges, les valeurs calculées des surcharges ou des forces correspondantes doivent être multipliées par des coefficients de combinaison égaux à :

dans les combinaisons de base pour les charges à long terme y1 = 0,95 ; pour le court terme y2 = 0,9 :

dans des combinaisons spéciales pour charges à long terme y1 = 0,95 ; à court terme y2 = 0,8, sauf cas précisés dans les normes de conception des ouvrages pour zones sismiques et dans d'autres normes pour la conception de structures et de fondations. Dans ce cas, la charge spéciale doit être prise sans réduction.

Dans les principales combinaisons, lorsque l'on prend en compte trois charges à court terme ou plus, leurs valeurs calculées peuvent être multipliées par le facteur de combinaison y2, pris pour la première (selon le degré d'influence) charge à court terme - 1,0, pour le second - 0,8, pour le reste - 0,6.

Lors de la prise en compte des combinaisons de charges, une charge temporaire doit être prise en compte :

a) une charge d'un certain type provenant d'une source (pression ou vide dans un conteneur, neige, vent, charges de glace, influences climatiques de la température, charge d'un chargeur, d'un véhicule électrique, d'un pont roulant ou d'un pont roulant) ;

b) charger à partir de plusieurs sources, si elles action commune prise en compte dans les valeurs de charge standard et de conception (charge des équipements, des personnes et des matériaux stockés sur un ou plusieurs étages, en tenant compte des coefficients yA et yn ; charge de plusieurs ponts roulants ou ponts roulants, en tenant compte du coefficient y ; charge de vent de glace

Méthodes de lutte contre les impacts sur les bâtiments et les structures

Lors de la conception d'une protection technique contre les glissements de terrain et les processus de glissement de terrain, il convient de prendre en compte la faisabilité de l'utilisation des mesures et structures suivantes visant à prévenir et à stabiliser ces processus :

modifier la topographie de la pente afin d'augmenter sa stabilité ;

régulation du débit eaux de surface utilisation de l'aménagement vertical du territoire, conception du système drainage superficiel, prévention de l'infiltration d'eau dans le sol et des processus d'érosion ;

abaisser artificiellement le niveau de la nappe phréatique ;

agroforesterie;

consolidation des sols;

structures de soutènement;

Des structures de soutènement doivent être prévues pour empêcher le déplacement, l'effondrement, les glissements de terrain et les déversements de terre s'il est impossible ou économiquement irréalisable de modifier la topographie de la pente (pente).

Les structures de soutènement sont utilisées dans les types suivants :

murs de soutènement - pour renforcer les corniches rocheuses en surplomb ;

contreforts - supports individuels encastrés dans des couches stables de sol pour soutenir des masses rocheuses individuelles ;

ceintures - structures massives pour supporter des pentes instables ;

murs de parement - pour protéger le sol des intempéries et de l'effritement ;

remplissages (scellement des vides formés à la suite de retombées sur les pentes) - pour la protection sols rocheux des intempéries et d'autres destructions ;

fixations d'ancrage - en tant que structure de retenue indépendante (avec plaques de base, poutres, etc.) sous forme de fixation de blocs rocheux individuels à un massif sur des pentes rocheuses (pentes).

Des structures de rétention de neige doivent être placées dans la zone avalancheuse de manière continue ou rangées de coupe aux limites latérales du bassin versant des avalanches. La rangée supérieure de structures doit être installée à une distance maximale de 15 m en aval de la position la plus élevée de la ligne d'avalanche (ou de la ligne des barrières anti-neige ou des kolktafels). Les rangées de structures de retenue de neige doivent être positionnées perpendiculairement à la direction de glissement de la couverture neigeuse.

Les structures de freinage par avalanche doivent être conçues pour réduire ou amortir complètement la vitesse des avalanches sur les cônes alluviaux dans la zone de dépôt d'avalanches où la pente est inférieure à 23° raide. Dans certains cas, lorsque l'objet protégé se trouve dans la zone de déclenchement de l'avalanche et que l'avalanche a une courte trajectoire d'accélération, il est possible de localiser des structures de freinage d'avalanche sur des pentes supérieures à 23°.

Conclusion

Pour la sélection option optimale la protection technique, les solutions et mesures techniques et technologiques doivent être justifiées et contenir des évaluations des effets économiques, sociaux et environnementaux lors de la mise en œuvre de l'option ou de son abandon.

Les options sont soumises à justification et évaluation solutions techniques et activités, leur ordre, le calendrier de mise en œuvre, ainsi que les règles de maintenance systèmes créés et des complexes protecteurs.

Les calculs associés aux justifications pertinentes doivent être basés sur des sources d'exactitude, de détail et de fiabilité égales, sur un seul cadre réglementaire, même degré d'élaboration des options, gamme identique de coûts et de résultats pris en compte. La comparaison des options lorsqu'il existe des différences dans les résultats de leur mise en œuvre doit prendre en compte les coûts nécessaires pour amener les options sous une forme comparable.

Lors de la détermination de l'effet économique de la protection technique, le montant des dommages doit inclure les pertes dues à l'exposition à des substances dangereuses. processus géologiques et les coûts de compensation des conséquences de ces impacts. Les pertes pour les objets individuels sont déterminées par la valeur des immobilisations sur une base annuelle moyenne, et pour les territoires - sur la base pertes spécifiques et la superficie du territoire menacé, compte tenu de la durée de la période de restauration biologique et de la période de mise en œuvre de la protection technique.

Les dommages évités doivent être synthétisés sur tous les territoires et structures, quelles que soient les limites du découpage administratif-territorial.

Liste de la littérature utilisée

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.SNiP 2.01.15-90 Protection technique des territoires, des bâtiments et des structures contre les charges géologiques dangereuses.

Lors de la conception, il est nécessaire de prendre en compte tout ce à quoi le bâtiment doit résister afin de ne pas perdre ses qualités de performance et de solidité. Les charges sont considérées comme des forces mécaniques externes agissant sur un bâtiment et les impacts comme des phénomènes internes. Pour clarifier la question, classons toutes les charges et impacts selon les critères suivants.

Par durée d'action :

• constant - le poids propre de la structure, la masse et la pression du sol dans les remblais ou les remblais ;
• long terme - masse d'équipements, cloisons, meubles, personnes, charge de neige, cela inclut également les impacts causés par le retrait et le fluage des matériaux de construction ;
• à court terme - influences climatiques de la température, du vent et de la glace, ainsi que celles associées aux changements d'humidité, au rayonnement solaire ;
• spécial - charges et impacts standardisés (par exemple, sismiques, incendie, etc.).

Parmi les concepteurs, il existe également le terme charge utile, dont la signification est documents réglementaires pas fixe, mais le terme existe dans la pratique de la construction. Par charge utile, nous entendons la somme de certaines charges temporaires toujours présentes dans un bâtiment : personnes, mobilier, équipements. Par exemple, pour un immeuble résidentiel, elle est de 150 à 200 kg/m2 (1,5 à 2 MPa) et pour un immeuble de bureaux de 300 à 600 kg/m2 (3 à 6 MPa).

Par nature de travail :

• statique - poids propre de la structure, couverture neigeuse, équipement ;
• dynamique - vibration, rafale de vent.

Selon le lieu où l'effort est appliqué :

• concentré - équipement, mobilier;
• uniformément réparti - la masse de la structure, la couverture neigeuse.

Par la nature de l'impact :

• les charges de force (mécaniques) sont des charges qui provoquent des forces réactives ; tous les exemples ci-dessus s'appliquent à ces charges ;
• impacts non liés à la force :
• les changements de température de l'air extérieur, qui provoquent des déformations thermiques linéaires des structures des bâtiments ;
• flux d'humidité vaporeuse provenant des locaux - affectent le matériau des clôtures extérieures ;
• humidité de l'atmosphère et du sol, influences environnementales chimiquement agressives ;
• radiation solaire;
• rayonnement électromagnétique, bruit, etc., affectant la santé humaine.

Toutes les charges de puissance sont incluses dans les calculs techniques. L'influence des impacts non-forces est également nécessairement prise en compte lors de la conception. Voyons par exemple comment la température influence la structure. Le fait est que sous l'influence de la température, la structure a tendance à rétrécir ou à se dilater, c'est-à-dire changement de taille. Ceci est empêché par d'autres structures auxquelles cette structure est associée. Par conséquent, aux endroits où les structures interagissent, des forces réactives apparaissent qui doivent être absorbées. Même dans les bâtiments longs, il est nécessaire de prévoir des espaces.

D'autres influences font également l'objet de calculs : calculs de perméabilité à la vapeur, calcul thermotechnique etc.