Tipos de cargas em edifícios e estruturas. Cargas e impactos no edifício. Mecânica estrutural Impactos em edifícios e estruturas

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 a pessoa, o corpo humano, a 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 precipitações (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(sem suporte de carga) - estruturas projetadas para proteger as pessoas de fatores externos e assegurar 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 7º da Lei Federal N 384-FZ" Regulamentos técnicos sobre a 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 de 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
..sísmico (tectônico)
.. subsidência (como resultado da encharcamento do solo)
.. influência da mineração
.. influência dos processos de sufusão cárstica
.. Emergência (especial)
.. incêndio (colapso e impacto 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 de pessoas (carga “viva”) (quase estática)
. cargas de móveis e equipamentos domésticos (quase estáticos)
. 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 para tipos diferentes os cálculos usam vários valores da mesma carga. 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 nível superior responsabilidade (e, consequentemente, uma vida útil mais longa), 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 datado de 30 de dezembro de 2009 N 384-FZ “Regulamentos técnicos 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.

Para que uma edificação seja tecnicamente viável é necessário conhecer as influências externas percebidas pela edificação como um todo e suas elementos separados(Fig. 11.2), que pode ser dividido em dois tipos: poder(cargas) e não-força(influências ambientais).

Arroz. 11.2.

1 – impactos de forças verticais permanentes e temporários; 2 – vento; 3 – impactos de forças especiais (sísmicas ou outras); 4 – vibrações; 5 – pressão lateral do solo; 6 – pressão do solo (resistência); 7 – umidade do solo; 8 - barulho; 9 – radiação solar; 10 – precipitação; 11 – estado da atmosfera (temperatura e umidade variáveis, presença impurezas químicas)

As influências da força incluem vários tipos cargas:

• constante - da própria massa dos elementos de construção, da pressão do solo sobre ele elementos subterrâneos;
• temporário longa ação– do peso do equipamento estacionário, da carga armazenada a longo prazo, do peso próprio das divisórias que podem se mover durante a reconstrução;
• curto prazo - pela massa de equipamentos em movimento, pessoas, móveis, neve, pela ação do vento sobre a edificação;
• especial – de impactos sísmicos, impactos resultantes de falha de equipamentos.

As influências não relacionadas à força incluem:

• efeitos de temperatura que afetam as condições térmicas das instalações, bem como conduzem a deformações térmicas, que já são efeitos de força;
• exposição à humidade atmosférica e do solo, bem como exposição ao vapor de humidade do ar interior, provocando alterações nas propriedades dos materiais com que são feitas as estruturas do edifício;
• movimentação do ar, provocando sua penetração na estrutura e ambiente, alterando suas condições de umidade e térmicas;
• exposição à radiação solar direta, causando mudança propriedades físicas e técnicas camadas superficiais material estrutural, bem como térmico e modo de luz instalações;
• exposição a impurezas químicas agressivas contidas no ar, que se misturam com chuva ou águas subterrâneas formam ácidos que destroem materiais (corrosão);
• efeitos biológicos causados ​​por microrganismos ou insetos, levando à destruição de estruturas e deterioração ambiente interno instalações;
• exposição à energia sonora (ruído) proveniente de fontes internas e externas ao edifício, perturbando as condições acústicas normais da sala.

De acordo com as cargas e impactos listados, os seguintes requisitos são impostos aos edifícios e suas estruturas.

• 1. Força– a capacidade de suportar cargas sem destruição.
• 2. Sustentabilidade– a capacidade de uma estrutura manter o equilíbrio sob cargas externas e internas.
• 3. Rigidez– a capacidade das estruturas de suportar cargas com avanço mínimo determinados padrões deformações.
• 4. Durabilidade– a capacidade de um edifício e das suas estruturas desempenharem as suas funções e manterem as suas qualidades durante a vida útil máxima para a qual foram concebidos. A durabilidade depende dos seguintes fatores:
  • fluência de materiais, ou seja, o processo de pequenas deformações contínuas que ocorrem em materiais sob condições de exposição prolongada a cargas;
  • resistência ao gelo dos materiais, ou seja, a capacidade do material úmido de resistir ao congelamento e descongelamento alternados;
  • resistência à umidade dos materiais, ou seja, sua capacidade de resistir aos efeitos destrutivos da umidade (amolecimento, inchaço, empenamento, delaminação, rachaduras);
  • resistência à corrosão, ou seja a capacidade dos materiais de resistir à destruição causada por processos químicos e eletroquímicos;
  • bioestabilidade, ou seja, capacidades materiais orgânicos resistir aos efeitos destrutivos de insetos e microorganismos.

A durabilidade é determinada pela vida útil máxima dos edifícios. Com base neste critério, os edifícios e estruturas são divididos em quatro graus:

• 1º – mais de 100 anos (estruturas principais, fundações, paredes externas, etc. são feitas de materiais altamente resistentes aos tipos de influências elencadas);
• 2º – de 50 a 100 anos;
• 3º – de 20 a 50 anos (estruturas não possuem durabilidade suficiente, por exemplo casas com paredes externas de madeira);
• 4º – até 20 anos (edifícios e estruturas temporárias).

A vida útil depende também das condições em que se encontram o edifício e a estrutura, bem como da qualidade do seu funcionamento.

O requisito mais importante para edifícios e estruturas é o requisito segurança contra incêndio. Com base no grau de inflamabilidade, os materiais de construção são divididos em três grupos:

• à prova de fogo(não queime, fume ou queime quando exposto ao fogo ou alta temperatura);
• resistente ao fogo(sob a influência do fogo ou alta temperatura, são difíceis de inflamar, arder ou carbonizar, mas após remover a fonte de fogo ou alta temperatura, a queima e a combustão param). Geralmente são protegidos externamente com materiais à prova de fogo;
• combustível(sob a influência de fogo aberto ou alta temperatura eles queimam, ardem ou carbonizam e após a remoção da fonte de fogo ou temperatura continuam a queimar ou arder).

Limite de resistência ao fogo as estruturas dos edifícios são determinadas pela duração (em minutos) da resistência ao fogo até à perda de resistência ou estabilidade, ou até à formação de fissuras, ou até que a temperatura na superfície da estrutura no lado oposto ao fogo aumente, em média, a mais de 140°C.

Os edifícios ou seus compartimentos entre paredes corta-fogo - firewalls (Fig. 11.3), dependendo do grau de inflamabilidade de suas estruturas, são divididos em cinco graus de resistência ao fogo. O grau de resistência ao fogo dos edifícios é determinado por Códigos de construção e regras (SNiP) 21/01/97* " Segurança contra incêndio edifícios e estruturas."

Arroz. 11.3. Paredes corta-fogo - firewalls(UM) e zonas(b):

1 – parede corta-fogo; 2 – teto à prova de fogo; 3 – pente à prova de fogo

O grau de resistência ao fogo I inclui edifícios cujas estruturas de suporte e fechamento são feitas de pedra, concreto, tijolo usando lajes ou chapas de materiais à prova de fogo. Nos edifícios da classe de resistência ao fogo II, os materiais também são constituídos por materiais ignífugos, mas apresentam um limite inferior de resistência ao fogo. Em edifícios de grau III de resistência ao fogo, é permitida a utilização de materiais combustíveis em divisórias e tetos. Em edifícios de grau IV de resistência ao fogo, é permitida a utilização de materiais combustíveis com limite mínimo de resistência ao fogo de 15 minutos para todas as estruturas, exceto paredes escadas. A classe de resistência ao fogo V inclui edifícios temporários. O limite de resistência ao fogo de suas estruturas não é padronizado. Nos edifícios dos graus III, IV e V de resistência ao fogo, está previsto que os mesmos sejam divididos em compartimentos por paredes corta-fogo e tectos ignífugos, limitando a área de propagação do fogo.

Durante a construção e operação, o edifício sofre diversas cargas. O próprio material da estrutura resiste a essas forças; tensões internas. Comportamento materiais de construção e estruturas sob a influência forças externas e cargas é estudada pela mecânica estrutural.

Algumas dessas forças atuam continuamente no edifício e são chamadas de cargas constantes, outras atuam apenas em determinados períodos de tempo e são chamadas de cargas temporárias.

Cargas constantes incluem peso morto do edifício, que consiste principalmente no peso dos elementos estruturais que o compõem estrutura de suporte de carga. O peso próprio atua constantemente no tempo e na direção de cima para baixo. Naturalmente, as tensões no material das estruturas de suporte na parte inferior do edifício serão sempre maiores do que na parte superior. Em última análise, todo o impacto do seu próprio peso é transferido para a fundação e, através dela, para o solo da fundação. Seu próprio peso sempre foi não apenas constante, mas também a principal carga do edifício.

Somente em últimos anos construtores e designers enfrentaram completamente novo problema: não como apoiar com segurança um edifício no solo, mas como “amarrá-lo”, ancorá-lo ao solo para que não seja arrancado do solo por outras influências, principalmente forças do vento. Isto aconteceu porque o peso próprio das estruturas em decorrência da utilização de novos materiais de alta resistência e novas diagramas de projeto diminuía constantemente e as dimensões dos edifícios aumentavam. A área atingida pelo vento, ou seja, o vento do edifício, aumentou. E, finalmente, o impacto do vento tornou-se mais “pesado” do que o impacto do peso do edifício, e o edifício começou a tender a levantar-se do chão.

é uma das principais cargas temporárias. À medida que a altitude aumenta, o impacto do vento aumenta. Assim, na parte central da Rússia, a carga do vento (velocidade do vento) a uma altura de até 10 m é considerada igual a 270 Pa, e a uma altura de 100 m já é igual a 570 Pa. Nas zonas montanhosas e nas costas marítimas, o impacto do vento aumenta significativamente. Por exemplo, em algumas áreas das costas do Ártico e de Primorye, o valor padrão da pressão do vento a uma altura de até 10 m é de 1 kPa. A sotavento do edifício surge um espaço rarefeito, que cria uma pressão negativa - sucção, que aumenta o efeito geral do vento. O vento muda de direção e velocidade. Fortes rajadas de vento também criam um efeito dinâmico e de choque no edifício, o que complica ainda mais as condições de funcionamento da estrutura.

Os planejadores urbanos enfrentaram grandes surpresas quando começaram a construir edifícios nas cidades elevado número de andares. Acontece que a rua onde nunca houve brisa ventos fortes, com a construção de prédios de vários andares, ventava muito. Do ponto de vista de um pedestre, o vento a uma velocidade de 5 m/s já incomoda: agita as roupas e estraga os cabelos. Se a velocidade for um pouco maior, o vento já levanta poeira, gira pedaços de papel, e fica desagradável. Um edifício alto é uma barreira significativa ao movimento do ar. Ao atingir essa barreira, o vento se divide em diversas correntes. Alguns deles contornam o prédio, outros descem correndo, e depois perto do solo também vão para os cantos do prédio, onde se observam as correntes de ar mais fortes, 2 a 3 vezes maiores em velocidade do que o vento que sopraria neste lugar se não houvesse edifícios. Muito edifícios altos A força do vento na base do edifício pode atingir tais proporções que derruba os pedestres.

Amplitude de oscilação edifícios altos alcança tamanhos grandes, o que afeta negativamente o bem-estar das pessoas. O rangido e às vezes o ranger da estrutura de aço de um dos edifícios mais altos do mundo, o International Trade Center de Nova York (sua altura é de 400 m), causa ansiedade entre as pessoas que estão no prédio. É muito difícil prever e calcular antecipadamente o efeito do vento durante a construção de arranha-céus. Atualmente, os construtores estão recorrendo a experimentos em túneis de vento. Assim como os fabricantes de aeronaves! eles sopram nele modelos de futuros edifícios e, até certo ponto, obtêm uma imagem real das correntes de ar e sua força.

também se aplica a cargas dinâmicas. Deve ser dada especial atenção à influência da carga de neve em edifícios de diferentes alturas. Na fronteira entre as partes alta e baixa do edifício, o chamado “ saco de neve", onde o vento acumula montes de neve inteiros. Em temperaturas variáveis, quando a neve descongela e congela alternadamente e ao mesmo tempo também chegam partículas suspensas do ar (poeira, fuligem), a neve, ou mais precisamente, as massas de gelo tornam-se especialmente pesadas e perigosas. Devido ao vento, a cobertura de neve cai de forma desigual nos telhados planos e inclinados, criando uma carga assimétrica que causa tensões adicionais nas estruturas.

Temporário refere-se a (carga de pessoas que estarão no prédio, equipamento tecnológico, materiais armazenados, etc.).

As tensões surgem no edifício e do impacto calor solar e geada. Este efeito é chamado temperatura-climática. Aquecendo raios solares, as estruturas dos edifícios aumentam seu volume e tamanho. Resfriando durante as geadas, eles diminuem de volume. Com essa “respiração” de um edifício, surgem tensões em suas estruturas. Se o edifício tiver grande comprimento, essas tensões podem atingir valores elevados, excedendo os valores permitidos, e o edifício começará a desabar.

Tensões semelhantes no material estrutural surgem quando assentamento desigual do edifício, o que pode ocorrer não apenas devido a diferentes capacidade de carga razões, mas também porque grande diferença na carga útil ou no peso próprio de partes individuais do edifício. Por exemplo, um edifício tem uma parte de vários andares e uma parte de um único andar. Na parte de vários andares, nos andares há equipamento pesado. A pressão exercida sobre o solo pelas fundações de uma parte de vários andares será muito maior do que pelas fundações de uma parte de um único andar, o que pode causar assentamentos irregulares do edifício. Para aliviar o estresse adicional dos efeitos sedimentares e de temperatura, o edifício é “cortado” em compartimentos separados por meio de juntas de dilatação.

Se um edifício estiver protegido contra deformações de temperatura, a junta será chamada de junta de temperatura. Separa as estruturas de uma parte do edifício da outra, com exceção das fundações, uma vez que as fundações, estando no solo, não sofrem efeitos de temperatura. Por isso, junta de expansão localiza tensões adicionais dentro de um compartimento, evitando sua transferência para compartimentos adjacentes, evitando assim sua adição e aumento.

Se o edifício estiver protegido de deformações sedimentares, a costura é chamada de sedimentar. Separa completamente uma parte do edifício da outra, incluindo as fundações, que, graças a esta costura, conseguem mover-se umas em relação às outras em plano vertical. Sem costuras, podem surgir fissuras em locais inesperados e comprometer a resistência da construção.

Além dos permanentes e temporários, existem também impactos especiais nos edifícios. Estes incluem:

• cargas sísmicas de um terremoto;
• efeitos explosivos;
• cargas decorrentes de acidentes ou quebras de equipamentos tecnológicos;
• impactos de deformações irregulares da base durante o encharcamento de solos de subsidência, durante o degelo de solos permafrost, em áreas de mineração e durante fenômenos cársticos.

De acordo com o local de aplicação das forças, as cargas são divididas em concentradas (por exemplo, o peso do equipamento) e distribuídas uniformemente (peso próprio, neve, etc.).

Pela natureza da ação, as cargas podem ser estáticas, ou seja, de valor constante ao longo do tempo, por exemplo, o mesmo peso próprio de estruturas, e dinâmicas (choque), por exemplo, rajadas de vento ou impacto peças móveis equipamentos (martelos, motores, etc.).

Assim, o edifício está sujeito a diversas cargas em termos de magnitude, direção, natureza de ação e local de aplicação (Fig. 5). Uma combinação de cargas pode fazer com que todas atuem na mesma direção, reforçando-se mutuamente.

Arroz. 5. Cargas e impactos na edificação: 1 - vento; 2 – radiação solar; 3 - precipitação (chuva, neve); 4 – influências atmosféricas (temperatura, umidade, produtos químicos); 5 - carga útil e peso morto; 6 – impactos especiais; 7 - vibração; 8 - umidade; 9 - pressão do solo; 10 - ruído

São essas combinações desfavoráveis ​​de cargas que as estruturas dos edifícios são projetadas para suportar. Os valores normativos de todas as forças que atuam no edifício são fornecidos no SNiP. Deve-se lembrar que os impactos nas estruturas iniciam-se desde o momento de sua fabricação e continuam durante o transporte, durante a construção do edifício e sua operação.

Blagoveshchensky F.A., Bukina E.F. Projetos arquitetônicos. - M., 1985.

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 negligência condições especiais tal construção pode levar ao aparecimento de fissuras nas paredes de edifícios previamente construídos, 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 recalque das fundações de um novo edifício ou na zona de influência das obras de construção de um novo edifício na deformação da base e das estruturas do 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 equipamento de enchimento;

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 no chão provenientes de materiais armazenados e equipamentos de estantes em armazéns, frigoríficos, celeiros, livrarias, arquivos e 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, determinadas pela multiplicação do valor padrão total da carga vertical de um guindaste em cada vão do edifício pelo coeficiente: 0,5 - para grupos de modos de operação de guindastes 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;

j) cargas de neve com valor de projeto reduzido, determinado multiplicando o valor total de projeto 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 Janeiro menos 5°C e acima (de acordo com o mapa 5 do Apêndice 5 do SNiP 2.01.07-85*) não são estabelecidas cargas de neve com valor calculado reduzido.

a) cargas dos equipamentos decorrentes dos modos de inicialização, transição e teste, bem como durante seu rearranjo ou substituição;

b) o peso das pessoas, materiais de reparação 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 de 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

Cálculo de estruturas e fundações de acordo com estados limites O primeiro e o segundo grupos devem ser realizados levando em consideração combinações desfavoráveis ​​de cargas ou esforços 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 especiais de cargas, incluindo efeitos explosivos ou cargas causadas por colisões de veículos com partes de estruturas, é possível 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 para estruturas para áreas sísmicas e em outras normas para 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 ação conjunta levado em consideração nos valores de carga padrão e de projeto (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 ; carga de vento gelado

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 de fluxo águas superficiais usando layout vertical do território, design de 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 previstas estruturas de contenção para evitar deslocamentos, desmoronamentos, 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;

recheios (vedação de vazios formados como resultado de precipitação radioativa em encostas) - para proteção solos rochosos do intemperismo e da destruição adicional;

fixações de âncora - como uma estrutura de retenção independente (com placas de base, 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 avalanche de forma contínua ou linhas seccionais aos limites laterais da área de captação de avalanches. 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 estão sujeitas a justificação e avaliação soluções técnicas e atividades, sua ordem, cronograma de implementação, bem como regulamentos de manutenção sistemas criados e complexos protetores.

Os cálculos associados às justificações relevantes devem basear-se em materiais de origem de igual precisão, detalhe e confiabilidade, em um único quadro regulamentar, o mesmo grau de elaboração de opções, uma gama idêntica de custos e resultados considerados. 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 perdas decorrentes da exposição a substâncias perigosas. processos geológicos 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 perdas específicas e a área do território ameaçado, tendo em conta a duração do período de restauração 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

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.SNiP 2.01.15-90 Proteção de engenharia de territórios, edifícios e estruturas contra cargas geológicas perigosas.

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 - massa de equipamentos, divisórias, móveis, pessoas, carga de neve, isto também inclui impactos causados ​​pela retração e fluência dos 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 de 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 a temperatura influencia a estrutura. 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 outras estruturas às quais esta estrutura está associada. 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.