طبقه بندی سازه های ساختمانی

سازه های باربر ساختمانی ساختمان های صنعتی و عمرانی و سازه های مهندسی سازه هایی هستند که ابعاد مقطع آنها با محاسبه تعیین می شود. این تفاوت اصلی آنها با سازه های معماری یا بخش هایی از ساختمان است که ابعاد مقطع آنها بر اساس نیازهای معماری، مهندسی حرارتی یا سایر الزامات خاص تعیین می شود.

سازه های ساختمانی مدرن باید شرایط زیر را برآورده کنند: عملیاتی، زیست محیطی، فنی، اقتصادی، صنعتی، زیبایی شناختی و غیره.

در ساخت تاسیسات خطوط لوله نفت و گاز از سازه های فولادی و پیش ساخته بتنی مسلح به طور گسترده ای استفاده می شود که از جمله آنها می توان به مترقی ترین آنها - پیش تنیده اشاره کرد.اخیراً سازه های ساخته شده از آلیاژهای آلومینیوم، مواد پلیمری، سرامیک و سایر مواد موثر در حال توسعه است.

سازه های ساختمانی از نظر هدف و کاربرد بسیار متنوع هستند. با این وجود، آنها را می توان با توجه به برخی از نشانه های اشتراک خواص خاص ترکیب کرد و بهترین کار این است که بر اساس ویژگی های اصلی زیر طبقه بندی شوند:

1 ) بر اساس هندسیسازه ها معمولاً به آرایه ها، تیرها، دال ها، پوسته ها (شکل 1.1) و سیستم های میله ای تقسیم می شوند:

– آرایه- طرحی که در آن تمام ابعاد به یک ترتیب باشد.

چوب- عنصری که در آن دو بعد که سطح مقطع را تعیین می کند چندین برابر کوچکتر از سوم است - طول آن، یعنی. آنها به ترتیب مختلف هستند:ب« من, ساعت« / یک تیر با محور شکسته معمولاً ساده ترین قاب نامیده می شود و با محور منحنی - یک قوس.

بشقاب- عنصری که در آن یک اندازه چند برابر کوچکتر از دو اندازه دیگر است: ساعت« آ, ساعت"من.دال یک مورد خاص از یک مفهوم کلی تر است - یک پوسته، که بر خلاف یک دال، دارای یک طرح منحنی است.

سیستم های میله ایسیستم‌های هندسی غیرقابل تغییری از میله‌ها هستند که به صورت لولایی یا صلب به یکدیگر متصل شده‌اند. این شامل خرپاهای ساختمانی (تیر یا کنسول) است (شکل 1.2).

بر اساس ماهیت طرح محاسبهساختارها به به صورت ایستا تعیین می شودو از نظر استاتیکی نامشخصاولی شامل سیستم ها (ساختارهایی) می شود که در آنها نیروها یا تنش ها را می توان فقط از طریق معادلات استاتیک (معادلات تعادلی) تعیین کرد، دومی آنهایی هستند که معادلات استاتیکی به تنهایی برای آنها کافی نیست و راه حل مستلزم ارائه شرایط اضافی - سازگاری کرنش است. معادلات

با توجه به مواد استفاده شدهساختارها به فولاد، چوب، بتن مسلح، بتن، سنگ (آجر)؛

4) بر اساس ماهیت حالت تنش-کرنش(مالیات بر ارزش افزوده)آن ها به وجود آمدن در سازه های نیروهای داخلی، تنش ها و تغییر شکل ها تحت تأثیر یک بار خارجی، به طور مشروط امکان پذیر است.آنها را به سه گروه تقسیم کنید: ساده ترین، ساده ترینو مجتمع(جدول 1.1).

این تقسیم به ما اجازه می دهد تا ویژگی های گونه ها را در سیستم بیاوریم حالت های تنش-کرنش سازه ها، که در عمل ساخت و ساز گسترده است. در جدول ارائه شده
انعکاس تمام ظرافت ها و ویژگی های این حالت ها دشوار است، اما امکان مقایسه و ارزیابی آنها را به عنوان یک کل فراهم می کند.

بتن

بتن یک ماده سنگ مصنوعی است که در فرآیند سخت شدن مخلوطی از چسب، آب، سنگدانه های ریز و درشت و افزودنی های ویژه به دست می آید.

ترکیب مخلوط بتن به دو صورت بیان می شود.

به صورت نسبت وزنی (کمتر از نظر حجمی که دقت کمتری دارد) بین مقادیر سیمان، ماسه و سنگ خرد شده (یا شن) با نشان اجباری نسبت آب به سیمان و فعالیت سیمان. مقدار سیمان به عنوان یک واحد در نظر گرفته می شود، بنابراین نسبت بین اجزای مخلوط بتن 1:2:4 است. تنظیم ترکیب مخلوط بتن بر حسب حجم فقط در ساخت و سازهای کوچک مجاز است، اما در عین حال سیمان باید همیشه به صورت جرمی دوز شود.

در تاسیسات بزرگ و کارخانه های بتن مرکزی، همه اجزا بر اساس وزن دوز می شوند، در حالی که ترکیب به عنوان مصرف مواد در هر 1 متر نشان داده شده است.3 مخلوط بتن چیده شده و فشرده، به عنوان مثال:

سیمان 316 کیلوگرم بر متر 3

ماسه 632 کیلوگرم بر متر 3

PAGE_BREAK--

سنگ خرد شده…………………………………..1263 کیلوگرم بر متر 3

آب 189 کیلوگرم بر متر 3

وزن کل مواد 2400 کیلوگرم بر متر 3

برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد عناصر باربر در شرایط عملیاتی معین، بتن برای بتن مسلح و سازه های بتنی باید دارای خواص فیزیکی و مکانیکی از پیش تعیین شده و اول از همه مقاومت کافی باشد.

بتن بر اساس تعدادی از معیارها طبقه بندی می شود:

با تعیین وقت قبلیساختار، ویژه (مقاوم در برابر مواد شیمیایی، عایق حرارت و غیره) را تشخیص دهید.

بر اساس نوع چسب- بر اساس سیمان، سرباره، پلیمر، چسب های ویژه.

بر اساس نوع پرکننده- بر روی سنگدانه های متراکم، متخلخل، ویژه؛

توسط ساختار- متراکم، متخلخل، سلولی، متخلخل بزرگ.

بتن برای انواع سازه های ساختمانی که در کارخانه های پیش ساخته بتن مسلح ساخته می شوند یا مستقیماً در محل عملیات آینده آنها (بتن یکپارچه) ساخته می شوند، استفاده می شود.

بسته به منطقه کاربرد بتن، موارد زیر وجود دارد:

معمولی- برای سازه های بتن مسلح (پایه ها، ستون ها، تیرها، کف ها، پل ها و انواع دیگر سازه ها)؛

هیدروتکنیکی- برای سدها، دریچه ها، پوشش کانال و غیره؛

بتن برای پاکت ساختمان(بتن سبک برای دیوارهای ساختمان)؛ برای کف، پیاده روها، جاده ها و روسازی های فرودگاه؛

هدف خاص(مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر اسید، برای محافظت در برابر تشعشع و غیره).

ویژگی های مقاومتی بتن

مقاومت فشاری بتن

مقاومت فشاری بتن AT مقاومت موقت (بر حسب مگاپاسکال) یک مکعب بتنی با دنده 150 میلی‌متر است که در شرایط استاندارد در سن 28 روز، در دمای 15 تا 20 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 90 تا تولید، ذخیره و آزمایش شده است. 100%

سازه های بتن آرمه از نظر شکل با مکعب ها متفاوت هستند مقاومت فشاری بتنآرکه درnنمی توان مستقیماً در محاسبات مقاومت عناصر سازه ای استفاده کرد.

مشخصه اصلی مقاومت بتن عناصر فشرده است قدرت منشوریRF, - مقاومت موقت در برابر فشار محوری منشورهای بتنی که بر اساس آزمایشات روی منشورهای دارای سمت پایهآو ارتفاع ساعتبا احترام hla= 4 تقریباً 0.75 است که در آن آر: – مقاومت مکعبی یا مقاومت کششی بتن،هنگام آزمایش نمونه ای به شکل مکعب با لبه 150 میلی متر پیدا شد.

مشخصه اصلی مقاومت بتن عناصر فشرده و مناطق فشرده سازه های خمیده مقاومت منشوری است.

برای تعیین مقاومت منشور، یک نمونه منشور در پرس با بار فشاری پلکانی تا زمان شکست بارگذاری می شود و تغییر شکل ها در هر مرحله بارگذاری اندازه گیری می شوند.

وابستگی تنش های فشاری ساخته شده است آاز تغییر شکل‌های نسبی e که غیرخطی است، زیرا در بتن همراه با الاستیک، تغییر شکل‌های پلاستیک غیرکشسان نیز رخ می‌دهد.

آزمایش با منشورهای بتنی به اندازه یک پایه مربع آو ارتفاع ساعتنشان داد که قدرت منشور کمتر از قدرت مکعب است و با افزایش نسبت کاهش می یابد hla(شکل 2.2).

ادامه
--PAGE_BREAK--

مقاومت مکعبی بتن آر(برای مکعب اندازه 150 ایکس150 ایکس150 میلی متر) و استحکام منشوری آرساعت(برای منشورهایی با نسبت ارتفاع به پایه hla> 4) می تواند با وابستگی خاصی همراه باشد که به طور تجربی ایجاد شده است:

مقاومت منشوری بتن در محاسبه سازه های بتن خم و فشرده و بتن مسلح (به عنوان مثال تیرها، ستون ها، عناصر فشرده خرپاها، قوس ها و غیره) استفاده می شود.

به عنوان مشخصه مقاومت بتن در ناحیه فشرده عناصر خمشی نیز می گیرند آرساعت. مقاومت بتن در کشش محوری

مقاومت بتن در کشش محوریآر/, 10-20 برابر کمتر از فشرده سازی. علاوه بر این، با افزایش مقاومت مکعبی بتن، مقاومت کششی نسبی بتن کاهش می یابد. با فرمول تجربی می توان مقاومت کششی بتن را با مقاومت مکعبی مرتبط کرد

طبقات و درجه های بتن

ویژگی های کنترل کیفیت بتن نامیده می شود کلاس هاو تمبرهامشخصه اصلی بتن کلاس بتن از نظر مقاومت فشاری B یا درجه M است. کلاس بتن با مقدار مقاومت فشاری تضمین شده بر حسب MPa با امنیت 0.95 تعیین می شود. بتن به کلاس های B1 تا B60 تقسیم می شود.

کلاس بتن و نام تجاری آن به مقاومت متوسط ​​بستگی دارد:

کلاس بتن از نظر مقاومت فشاری، MPa. استحکام متوسط، که باید در ساخت سازه ها تضمین شود، MPa.

ضریب مشخص کننده امنیت کلاس بتن اتخاذ شده در طراحی، معمولاً در ساخت و سازتی= 0,95;

ضریب تغییر مقاومت که مشخصه همگنی بتن است.

درجه بتن برای مقاومت فشاری، kgf/cm 2 . برای تعیین مقاومت متوسط ​​(MPa) بر اساس کلاس بتن (با ضریب تغییرات استاندارد 13.5٪ و تی= 0.95) یا با توجه به نام تجاری آن، فرمول ها باید اعمال شوند:

در اسناد هنجاری از اوتاس بتن استفاده شده است، اما برای برخی سازه های خاص و در تعدادی از استانداردهای جاری از برند بتن نیز استفاده شده است.

در تولید باید از مقاومت متوسط ​​بتن اطمینان حاصل شود. تجاوز از مقاومت مشخص شده بیش از 15٪ مجاز نیست زیرا این امر منجر به مصرف بیش از حد سیمان می شود.

برای سازه های بتنی و بتن آرمه موارد زیر کلاس های بتن برای مقاومت فشاری:بتن سنگین از B3.5 تا B60؛ دانه ریز - از B3.5 تا B60؛ ریه ها - از B2.5 تا B35؛ سلولی - از B1 تا B15؛ متخلخل از B2.5 تا B7.5.

برای سازه هایی که در کشش کار می کنند، یک کلاس اضافی از بتن اختصاص داده شده است با مقاومت کششی محوری- فقط برای بتن سنگین، سبک و ریزدانه - از VDZ تا V ? 3,2.

یکی از ویژگی های مهم بتن عیار آن است مقاومت در برابر سرما- این تعداد چرخه های انجماد و ذوب متناوب است که نمونه های بتن اشباع از آب در سن 28 روز بدون کاهش مقاومت فشاری بیش از 15٪ و کاهش وزن بیش از 5٪ تحمل کردند. تعیین شده -اف . برای بتن سنگین و ریزدانه متفاوت است اف 50 تا اف 500، برای بتن سبک - اف 25- اف 500، برای بتن سلولی و متخلخل - اف 15- اف 100.

مارک ضد آبدبلیوبه سازه هایی اختصاص داده می شود که به نفوذپذیری محدودی نیاز دارند، به عنوان مثال، لوله های بتن مسلح، مخازن و غیره.

ادامه
--PAGE_BREAK--

مقاومت در برابر آب خاصیت بتن برای جلوگیری از عبور آب از آن است. او رتبه بندی شده است ضریب فیلتراسیون- جرم آبی که در واحد زمان تحت فشار ثابت از یک واحد سطح نمونه با ضخامت معین عبور کرده است. نمرات برای بتن های سنگین، ریزدانه و سبک ایجاد شده است:دبلیو 2, دبلیو 4, دبلیو 6, دبلیو 8, دبلیو 10, دبلیو 12. عدد در مارک به معنای فشار آب بر حسب کیلوگرم بر سانتی متر است 2 ، که در آن تراوش آن از طریق نمونه های 180 روزه مشاهده نمی شود.

مارک خود استرساس پ به معنای مقدار پیش تنیدگی در بتن، MPa است که در نتیجه انبساط آن ایجاد می شود. این مقادیر ازاس پ 0.6 به اس پ 4.

هنگام تعیین وزن خود سازه ها و برای محاسبات مهندسی حرارت، چگالی بتن از اهمیت زیادی برخوردار است.نمرات بتن با چگالی متوسطD (کیلوگرم بر متر 3 ) با گام درجه بندی 100 کیلوگرم بر متر نصب می شوند 3 : بتن سنگین - D = 2300-2500; ریزدانه - 88

D = 1800-2400; ریه ها - D = 800-2100; سلولی - D = 500-1200؛ متخلخل - D = 800–1200.

اتصالات

آرماتور سازه‌های بتن مسلح از میله‌ها، مش‌ها یا قاب‌های مجزا تشکیل می‌شود که برای جذب نیروهای عامل نصب می‌شوند. مقدار مورد نیاز آرماتور با محاسبه عناصر سازه برای بارها و ضربه ها تعیین می شود.

آرماتور نصب شده توسط محاسبه نامیده می شود کار کردن؛نصب شده به دلایل سازنده و تکنولوژیکی - نصب

اتصالات کار و نصب با هم ترکیب می شوند محصولات تقویت کننده -توری ها و قاب های جوشکاری شده و بافتنی که متناسب با ماهیت کار خود تحت بار در عناصر بتن آرمه قرار می گیرند.

تقویت بر اساس چهار معیار طبقه بندی می شود:

بسته به تکنولوژی ساخت، تقویت میله و سیم متمایز می شود. زیر میله در این طبقه بندی به معنای تقویت هر قطر در داخل استد= 6-40 میلی متر؛

بسته به روش سخت شدن بعدی، میلگرد نورد گرم را می توان از نظر حرارتی سخت کرد، یعنی. تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد یا در حالت سرد سخت می شود - نقاشی، طراحی.

با توجه به شکل سطح، آرماتور پروفیل دوره ای و صاف است. برجستگی های به شکل دنده روی سطح تقویت میله پروفیل دوره ای، صخره ها یا فرورفتگی های روی سطح آرماتور سیم به طور قابل توجهی چسبندگی به بتن را بهبود می بخشد.

– با توجه به روش کاربرد در تقویت عناصر بتن مسلح، آرماتور پیش تنیده متمایز می شود، یعنی. تحت تظاهر، و بدون تنش

آرماتور میله نورد گرم بسته به مشخصات مکانیکی اصلی آن به شش کلاس با نماد تقسیم می شود:آ- من, A-P، A-Sh، آ- IV, آ- V, ولی- VI.مشخصات مکانیکی اصلی اتصالات مورد استفاده در جدول آورده شده است. 2.6.

ادامه
--PAGE_BREAK--

تقویت میله از چهار کلاس در معرض سخت شدن حرارتی قرار می گیرد. سخت شدن در تعیین آن با یک شاخص اضافی "t" مشخص می شود: At-Sh، At- IV, آتی- V, آتی-VI.حرف C اضافی امکان اتصال با جوش را نشان می دهد، حرف K نشان دهنده افزایش مقاومت در برابر خوردگی است. اتصالات میله ای کلاس A-Sh که در حالت سرد قرار می گیرند با یک شاخص اضافی B مشخص می شوند.

هر کلاس تقویت کننده مربوط به گریدهای خاصی از فولاد تقویت کننده با مشخصات مکانیکی یکسان، اما ترکیب شیمیایی متفاوت است. تعیین درجه فولاد نشان دهنده محتوای کربن و افزودنی های آلیاژی است. به عنوان مثال، در گرید 25G2S، رقم اول نشان دهنده میزان کربن در صدم درصد (0.25%)، حرف G نشان دهنده آلیاژ بودن فولاد با منگنز، عدد 2 نشان دهنده آن است کهمحتوای آن می تواند به 2٪ برسد، حرف C - وجود سیلیکون (سیلیکون) در فولاد.

وجود سایر عناصر شیمیایی، به عنوان مثال، در گریدهای 20KhG2Ts، 23Kh2G2T، با حروف نشان داده می شود: X - کروم، T - تیتانیوم، C - زیرکونیوم.

آرماتورهای میله ای همه طبقات دارای نیمرخ دوره ای هستند، به استثنای آرماتورهای گرد (صاف) کلاس.آ- من.

محصولات تقویت کننده مورد استفاده برای ساخت سازه های بتن مسلح

به طور گسترده برای تقویت سازه های بتن مسلح استفاده می شود. سیم تقویت کننده معمولی کلاس Vr-من(راه راه) با قطر 3-5 میلی متر، که با کشیدن سرد فولاد کم کربن از طریق سیستم سوراخ های مدرج (قطعه) به دست می آید. کوچکترین مقدار استحکام تسلیم شرطی در سیم کششی Vr-من با قطر 3-5 میلی متر 410 مگاپاسکال است.

روش کشش سرد همچنین سیم تقویت کننده با استحکام بالا از کلاس های V-P و Vr-I تولید می کند - پروفایل صاف و دوره ای (شکل 2.8،ز)با قطر 3-8 میلی متر با قدرت تسلیم مشروط سیم V-P - 1500-1100 MPa و Vr-P - 1500-1000 MPa.

آرماتور سازه های بتن مسلح با در نظر گرفتن هدف آن، کلاس و نوع بتن، شرایط ساخت محصولات تقویت کننده و محیط عملیاتی (خطر خوردگی) و غیره انتخاب می شود. به عنوان آرماتور کاری اصلی سازه های بتن مسلح معمولی، فولاد کلاس های A-Sh و Vr-من . در سازه های پیش تنیده، عمدتاً از فولادهای با مقاومت بالا از کلاس های V-I، Vr-P، A به عنوان تقویت کننده پیش تنیده استفاده می شود.- VI, در - VI, آ- V, آتی- Vوآتی-VII.

تقویت سازه های پیش تنیده با مفتول جامد با مقاومت بالا بسیار موثر است، اما به دلیل سطح مقطع کم سیم ها، تعداد آنها در سازه به میزان قابل توجهی افزایش می یابد که کار تقویت، گرفتن و کشش آرماتور را پیچیده می کند. برای کاهش پیچیدگی کار آرماتوربندی، از طناب ها، دسته های سیم موازی و کابل های فولادی از قبل به روش مکانیزه استفاده می شود. طناب های فولادی غیرپیچان کلاس K عمدتاً با سیم 7 و 19 (K-7 و K-19) تولید می شوند.

شرایط استحکام برای اعضای سه راهی فشرده شده غیرعادی و اعضای پروفایل I

هنگام محاسبه عناصر یک مقطع T و یک مقطع I، دو مورد از محل محور خنثی می تواند رخ دهد (شکل 2.40): محور خنثی در قفسه قرار دارد و محور خنثی دنده را قطع می کند. با یک آرماتور شناخته شده، موقعیت محور خنثی با مقایسه نیرو تعیین می شودنبا نیروی درک شده توسط قفسه.

در صورت تحقق شرط: ن< آربب" fh" f , سپس محور خنثی در قفسه قرار دارد. در این مورد، محاسبه سه راهی یا بخش I مانند یک عنصر پروفیل مستطیلی با عرض انجام می شود.bj- و ارتفاع ساعت.

لازم به ذکر است که محاسبه عناصر سه راهی و I-section برای استحکام بسیار پر زحمت است. حل مشکل بررسی مقاومت مقاطع معمولی با آرماتورهای شناخته شده نسبتاً ساده است و محاسبه آرماتورهای طولی بسیار دشوارتر است، به ویژه هنگامی که چندین بار با ممان هایی از علائم مختلف عمل می کنند.

ادامه
--PAGE_BREAK--

مثال 2.5. لازم است استحکام بخش ستون بررسی شود. بخش ستون ب= 400 میلی متر؛ ساعت= 500 میلی متر؛ a = a"= 40 میلی متر؛ بتن سنگین کلاس B20 (آرب= 11.5 مگاپاسکال، Eب= 24000 مگاپاسکال)؛ اتصالات کلاس A-Sh (آرس= آرsc= 365 مگاپاسکال)؛ سطح مقطع تقویت آس= A^= 982 میلی متر (2025)؛ طول موثر ضریب هوشی= 4.8 متر؛ نیروی طولی n= 800 کیلو نیوتن؛ لحظه خم شدن m =200 کیلونیوتن متر؛ رطوبت محیط 65 درصد

شرایط استحکام برای اعضای تنش

در شرایط تنش، تسمه های پایینی خرپاها و عناصر مشبک، قوس ها، دیواره های مخازن گرد و مستطیلی و سایر سازه ها کار می کنند.

برای المان های کششی، استفاده از آرماتورهای پیش تنیده با مقاومت بالا موثر است. هنگام طراحی عناصر کششی، باید به بخش های انتهایی، جایی که باید از انتقال مطمئن نیروها اطمینان حاصل شود، و همچنین به اتصال آرماتور توجه ویژه ای شود. اتصالات تقویت کننده معمولاً جوش داده می شوند.

محاسبه عناصر تنش مرکزی

هنگام محاسبه مقاومت المان های بتن آرمه تنش مرکزی، در نظر گرفته می شود که ترک های معمولی نسبت به محور طولی در بتن ظاهر می شود و تمام نیرو توسط آرماتور طولی درک می شود.

محاسبه عناصر خارج از مرکز کشش با گریز از مرکز کوچک

اگر قدرت ناز مرزهای مشخص شده توسط تقویت فراتر نمی رود آسو آ" س, با ظاهر شدن ترک، بتن کاملاً از کار خارج می شود و نیروی طولی توسط آرماتور درک می شود. آسو L.

محاسبه عناصر خارج از مرکز کشش با گریز از مرکز بزرگ

اگر قدرت نفراتر از آرمیچر است آس, سپس یک منطقه فشرده از بتن در عنصر ظاهر می شود. برای یک عنصر مقطع مستطیلی، شرایط استحکام شکل دارد

N-ه< R بbx(h– ایکس/2) + آرscA&H– آ"),

ن= آرسآس- آربلیسانس~ آرscآ^.

ادامه
--PAGE_BREAK--

هنگام استفاده از مقادیر نسبی £, = xlh^ وآتی= 2; (1 - 1/2) شرایط قدرت به فرم تبدیل می شود

خیر< R بآمترbhl + RscA^(h– آ"),

N=Rاسآاس-R£bh-رsc4.

محاسبه استاتیکی قاب عرضی ساختمان صنعتی یک طبقه

لازم است محاسبه ایستایی قاب عرضی ساختمان صنعتی یک طبقه دو دهانه به روش جابجایی انجام شود و لنگرهای خمشی، نیروهای طولی و عرضی در مقاطع مشخصه ستون ها با توجه به داده های اولیه تعیین شوند.

عناصر سازه ای ساختمان و داده های اولیه برای محاسبه باید از درس عملی قبلی گرفته شود.

هنگام محاسبه با روش جابجایی، جابجایی های زاویه ای یا خطی گره های قاب به عنوان مجهول در نظر گرفته می شود.

مبانی محاسبه سازه های ساختمانی برای حالت های حدی

برای یک ساختمان، یک سازه، و همچنین یک شالوده یا سازه های منفرد، حالت های حدی حالت هایی هستند که در آنها نیازهای عملیاتی مشخص شده و همچنین الزامات مشخص شده در طول ساخت خود را برآورده نمی کنند.

سازه های ساختمانی بر اساس دو گروه از حالت های حدی محاسبه می شوند.

محاسبه توسط گروه اول از حالت های حدی(از نظر قابلیت سرویس) ظرفیت باربری مورد نیاز سازه - استحکام، پایداری و استقامت را فراهم می کند.

حالات حدی گروه اول عبارتند از:

از دست دادن عمومی ثبات شکل (شکل 1.4، الف، 6)؛

از دست دادن ثبات موقعیت (شکل 1.4، ج، د)؛

شکننده، شکل پذیر یا انواع دیگر تخریب (شکل 1.4، ه)؛

– تخریب تحت تأثیر ترکیبی عوامل نیرو و تأثیرات نامطلوب محیطی و غیره.

محاسبه توسط گروه دوم حالت های حدی(با توجه به مناسب بودن برای عملکرد عادی) برای سازه هایی ساخته می شود که بزرگی تغییر شکل ها (تغییر مکان ها) ممکن است امکان عملکرد آنها را محدود کند. علاوه بر این، اگر با توجه به شرایط عملیاتی سازه، ایجاد ترک غیرقابل قبول باشد (به عنوان مثال، در مخازن بتن مسلح، خطوط لوله تحت فشار، در حین عملیات سازه ها در محیط های تهاجمی و غیره)، محاسبه انجام می شود. برای ایجاد ترک اگر فقط نیاز به محدود کردن عرض باز شدن ترک باشد، محاسبه بر روی باز شدن ترک ها و در سازه های پیش تنیده در برخی موارد بر روی بسته شدن آنها انجام می شود.

روش محاسبه سازه های ساختمانی توسط حالت های حدی به منظور جلوگیری از وقوع هر یک از حالت های حدی است که ممکن است در یک سازه (ساختمان) رخ دهد.در طول عملیات آنها در طول کل عمر سرویس و همچنین در طول ساخت آنها.

ایده محاسبه سازه ها بر اساس حالت حد اولرا می توان به صورت زیر فرمول بندی کرد: حداکثر تأثیر نیروی ممکن بر سازه از بارهای خارجی یا ضربه در بخش عنصر -ننباید از حداقل ظرفیت باربری طراحی تجاوز کند F:

ن<Ф { آر ; آ},

جایی که آر مقاومت طراحی مواد است. ولی عامل هندسی است.

ادامه
--PAGE_BREAK--

حالت حد دومبرای تمام سازه های ساختمانی با مقادیر تغییر شکل های محدود کننده تعیین می شود که بالاتر از آن عملکرد عادی سازه ها غیرممکن می شود:

ترسیم نمودار چیدمان ساختمان مغازه پمپاژ PS

تا جایی که ممکن است ساختمان از عناصر استاندارد با رعایت استانداردهای طراحی ساختمان و یک سیستم مدولار واحد طراحی شده است. شبکه ستون ها می تواند مثلاً 6 باشدایکس9; 6 ایکس12; 6 ایکس18; 12 ایکس12; 12 ایکس18 متر

به منظور حفظ یکنواختی عناصر پوشش، ستون های خارجی ترین ردیف به گونه ای قرار می گیرند که محور مرکزی ردیف ستون ها از فاصله 250 میلی متری از لبه بیرونی ستون ها عبور کند (شکل 1.16). با فاصله ستون 6 متر یا بیشتر.

ستون های ردیف افراطی با پله 6 متر و جرثقیل هایی با ظرفیت بالابری تا 500 کیلو نیوتن با مرجع صفر قرار دارند و محور ردیف را با وجه بیرونی ستون تراز می کنند. محورهای محوری افراطی عرضی از محور ستون های انتهایی ساختمان به میزان 500 متر جابجا شده و با طول زیاد در جهت عرضی و طولی، ساختمان توسط درزهای انبساط به بلوک های جداگانه تقسیم می شود. اتصالات انبساط طولی و عرضی بر روی ستون‌های دوقلو با یک درج ساخته می‌شوند، در حالی که در درزهای انبساط طولی، محور ستون‌ها نسبت به محور مرکزی طولی 250 میلی‌متر و در درزهای انبساط عرضی - 500 میلی‌متر نسبت به محور مرکزی عرضی

سازه های فونداسیون

پایه های کم عمق وجود دارد. توده؛ تخمگذار عمیق (سقوط چاه، کیسون) و فونداسیون برای ماشین های با بارهای دینامیکی.

پایه های کم عمق

فونداسیون های بتن مسلح به طور گسترده در تاسیسات مهندسی نفت و گاز، ساختمان های صنعتی و عمرانی استفاده می شود. آنها سه نوع هستند (شکل 4.19): جداگانه، مجزا- زیر هر ستون؛ نوار- زیر ردیف ستون ها در یک یا دو جهت و همچنین زیر دیوارهای باربر. جامدزیر کل ساختار شالوده ها اغلب بر روی پایه های طبیعی ساخته می شوند (در اینجا عمدتاً مورد توجه قرار می گیرند)، اما در برخی موارد روی شمع ها نیز اجرا می شوند. در مورد دوم، فونداسیون مجموعه ای از شمع ها است که در بالای یک دال بتونی تقویت شده توزیع - یک گریلاژ متحد شده اند.

پایه های جداگانه برای بارهای نسبتاً کوچک و قرار دادن نسبتاً نادر ستون ها مناسب هستند. پی های نواری زیر ردیف ستون ها زمانی ساخته می شوند که کف پایه های منفرد به یکدیگر نزدیک شوند که معمولاً با خاک های ضعیف و بارهای سنگین اتفاق می افتد. توصیه می شود از پی های نواری با خاک های ناهمگن و بارهای خارجی با مقادیر مختلف استفاده کنید، زیرا آنها فرونشست ناهموار پایه را تراز می کنند. اگر ظرفیت باربری پی های نواری کافی نباشد یا تغییر شکل پایه زیر آنها بیش از حد مجاز باشد، پی های جامد چیده می شود. آنها حتی بیشتر فرونشست را کاهش می دهند. این پی ها برای خاک های ضعیف و ناهمگن و همچنین برای بارهای قابل توجه و غیریکنواخت استفاده می شود.

عمق فونداسیون د\ (فاصله از علامت چیدمان تا پایه فونداسیون) معمولاً با در نظر گرفتن موارد زیر تعیین می شود:

شرایط زمین شناسی و هیدروژئولوژیکی محل ساخت و ساز؛

ویژگی های آب و هوایی منطقه ساخت و ساز (عمق انجماد)؛

- ویژگی های سازنده ساختمان ها و سازه ها. هنگام تنظیم عمق فونداسیون، لازم است

همچنین ویژگی های کاربرد و بزرگی بارها، فناوری کار در حین ساخت پایه ها، مواد پایه و سایر عوامل را در نظر بگیرید.

حداقل عمق پی در حین ساخت و ساز در خاک های پراکنده حداقل 0.5 متر از سطح برنامه ریزی در نظر گرفته می شود.هنگام ساخت و ساز بر روی خاک های سنگی، کافی است فقط لایه فوقانی و به شدت تخریب شده را بردارید - و می توان پایه را ساخت. هزینه پی سازی 4-6 درصد کل هزینه ساختمان است.

پایه های ستون را جدا کنید

با توجه به روش ساخت، فونداسیون ها پیش ساخته و یکپارچه هستند. پایه های پیش ساخته ستون ها بسته به اندازه به صورت جامد و مرکب ساخته می شوند. ابعاد پایه های محکم(شکل 4.20) نسبتاً کوچک هستند. آنها از بتن سنگین کلاس B15-B25 ساخته شده اند که بر روی آماده سازی متراکم شن و ماسه به ضخامت 100 میلی متر نصب شده اند. در پایه ها تقویتی ارائه می شود که در امتداد کف به شکل مش های جوش داده شده قرار دارد. حداقل ضخامت لایه محافظ آرماتور 35 میلی متر است. اگر آماده سازی زیر پایه وجود نداشته باشد، لایه محافظ حداقل 70 میلی متر ساخته می شود.

ستون های پیش ساختهدر لانه های مخصوص (شیشه) فونداسیون ها نزدیک شوید. عمق جاسازی د2 برابر با (1.0-1.5) - مضربی از اندازه بزرگتر مقطع ستون است. ضخامت صفحه زیرین لانه باید حداقل 200 میلی متر باشد. شکاف بین ستون و دیواره های شیشه به شرح زیر است: در پایین - حداقل 50 میلی متر. در بالا - حداقل 75 میلی متر. در هنگام نصب، ستون به کمک آسترها و گوه ها یا هادی در سوکت نصب شده و صاف می شود و پس از آن شکاف ها با بتن کلاس B 17.5 بر روی سنگدانه های ریز پر می شود.

پایه های پیش ساخته با اندازه های بزرگ، به عنوان یک قاعده، از چندین بلوک نصب تشکیل شده است (شکل 4.21). آنها بیشتر از مواد جامد از مواد استفاده می کنند. با ممان‌های قابل توجه و اسپیسرهای افقی، بلوک‌های فونداسیون کامپوزیت توسط خروجی‌های جوش، لنگرها، قطعات تعبیه‌شده و غیره به هم متصل می‌شوند.

پایه های جداگانه یکپارچه برای قاب های پیش ساخته و یکپارچه ساختمان ها و سازه ها ترتیب داده شده است.

طرح های معمولی پایه های یکپارچه، جفت گیری با ستون های پیش ساخته، برای ابعاد یکپارچه (چندین 300 میلی متر) طراحی شده اند: سطح کف - (1.5 x 1.5) - (6.0 x 5.4) متر، ارتفاع پایه - 1.5 . 1.8; 2.4; 3.0; 3.6 و 4.2 متر (شکل 4.22).

در پایه ها موارد زیر پذیرفته شده است: یک پایه دراز تقویت شده با یک قاب فضایی. دال پایه با نسبت اندازه برآمدگی به ضخامت تا 1: 2، تقویت شده با مش دوبل جوش داده شده. ستون فرعی تقویت شده بسیار قرار گرفته است.

پایه های یکپارچه، جفت شده با ستون های یکپارچه، پلکانی و هرمی شکل هستند (قالب پلکانی ساده تر است). ارتفاع کل فونداسیون به گونه ای گرفته می شود که نیازی به تقویت آن با گیره و اندام نباشد. فشار ستون ها به فونداسیون منتقل می شود و در عرض 45 درجه از حالت عمودی منحرف می شود. این با تخصیص ابعاد پله های بالایی فونداسیون هدایت می شود (شکل 4.23 را ببینید، که در).

ادامه
--PAGE_BREAK--

پایه های یکپارچه مانند پایه های پیش ساخته تنها در امتداد زیره با مش های جوشی تقویت می شوند. با ابعاد کناری کفی بیش از 3 متر، به منظور صرفه جویی در فولاد، از شبکه های جوشی غیر استاندارد استفاده می شود که در آن نیمی از میله ها به اندازه 1/10 طول به انتها نمی رسند (شکل 4.23 را ببینید، ه)

برای اتصال با ستون یکپارچه، آرماتور از پی با سطح مقطع برابر با مقطع محاسبه شده آرماتور ستون در لبه پی تولید می شود. در داخل فونداسیون، خروجی ها با گیره ها به یک قاب متصل می شوند که روی لنت های بتنی یا آجری نصب می شود. طول خروجی ها از پایه ها باید برای چیدمان اتصال آرماتور مطابق با الزامات موجود کافی باشد. اتصالات خروجی ها بالاتر از سطح کف ساخته شده است. آرماتور ستون ها را می توان با همپوشانی بدون جوشکاری به خروجی ها وصل کرد و طبق قوانین کلی طراحی اینگونه اتصالات. در ستون هایی که به صورت مرکزی فشرده شده اند یا به صورت خارج از مرکز در خارج از مرکز کوچک فشرده می شوند، آرماتور در یک مکان به خروجی ها متصل می شود. در ستون هایی که به طور غیرعادی در خارج از مرکز بزرگ فشرده شده اند - حداقل دو سطح در هر طرف ستون. اگر در همان زمان سه میله در یک طرف بخش ستون وجود داشته باشد، ابتدا میله وسط متصل می شود.

بهتر است آرماتور ستون ها با خروجی ها را با جوش قوس الکتریکی به هم وصل کنید. طراحی اتصال باید برای نصب و جوشکاری مناسب باشد

اگر کل بخش فقط با چهار میله تقویت شود، اتصالات فقط جوش داده می شوند.

پایه های نواری

در زیر دیوارهای باربر، پایه های نواری عمدتاً انجام می شود پیش ساختهآنها از بلوک های بالشی و بلوک های پایه تشکیل شده اند (شکل 4.24). بلوک های بالش می توانند با ضخامت ثابت و متغیر، جامد، آجدار، توخالی باشند. آنها را نزدیک یا با شکاف قرار دهید. فقط یک بالش محاسبه می‌شود که برآمدگی‌های آن به‌عنوان کنسولی که با فشار واکنشی زمین بارگذاری شده‌اند، عمل می‌کنند. آر(بدون در نظر گرفتن وزن وزن و خاک روی آن). سطح مقطع تقویت بالش با توجه به لحظه انتخاب می شود

M \u003d 0.5r12 ,

جایی که / خروج کنسول است.

ضخامت بالشتک جامد ساعتبا توجه به محاسبه نیروی عرضی تنظیم می شود س= پی, آن را به گونه ای اختصاص دهید که نیازی به نصب آرماتور عرضی نداشته باشد.

پایه های نواری زیر ردیف ستون ها به صورت نوارهای مجزا در جهت طولی یا عرضی (نسبت به ردیف ستون ها) و به صورت نوارهای ضربدری برپا می شود (شکل 4.25). پایه های نواری می تواند باشد پیش ساختهو یکپارچهآنها یک بخش T با یک قفسه در پایین دارند. در خاک هایی با چسبندگی بالا، گاهی اوقات از پروفیل T با قفسه در بالا استفاده می شود. در عین حال حجم خاکریزی ها و قالب بندی ها کاهش می یابد اما گودبرداری مکانیزه پیچیده تر می شود.

برجستگی های قفسه این برند به عنوان کنسول کار می کند که در دنده آن گیر کرده است. قفسه به ضخامتی اختصاص داده شده است که هنگام محاسبه نیروی عرضی، نیازی به تقویت با میله های عرضی یا اندام نیست. برای خروج های کوچک، قفسه به عنوان ارتفاع ثابت فرض می شود. در بزرگ - یک متغیر با ضخیم شدن تا لبه.

یک نوار پی جداگانه در جهت طولی در خمش به عنوان یک تیر کار می کند که تحت تأثیر بارهای متمرکز از ستون ها از بالا و فشار راکتیو خاک از پایین توزیع می شود. دنده ها مانند تیرهای چند دهانه تقویت شده اند. آرماتور کاری طولی با محاسبه بر اساس مقاطع معمولی برای عمل گشتاورهای خمشی اختصاص داده می شود. میله های عرضی (گیره) و اندام - با محاسبه مقاطع شیب دار برای عمل نیروهای عرضی.

پایه های محکم

پایه های جامد عبارتند از: دال بدون تیر; دال اما تیر و جعبه شکل (شکل 4.26). بالاترین سفتی را دارند پایه های جعبهفونداسیون های جامد با بارهای مخصوصاً زیاد و توزیع نابرابر ساخته می شوند. پیکربندی و ابعاد پی جامد در پلان به گونه ای تنظیم شده است که حاصل بارهای اصلی سازه از مرکز کفی عبور کند.

در ساختمان‌ها و سازه‌های با طول زیاد، فونداسیون‌های جامد (به استثنای بخش‌های انتهایی با طول کوچک) را می‌توان تقریباً به‌عنوان نوارهای مستقل (روبان) با عرض معین در نظر گرفت که روی یک پایه تغییر شکل‌پذیر قرار دارند. پایه‌های دال جامد ساختمان‌های چند طبقه با نیروها و گشتاورهای متمرکز قابل توجهی در مکان‌هایی که دیافراگم‌های سفت‌کننده توصیف می‌شوند بارگذاری می‌شوند. این باید در هنگام طراحی آنها در نظر گرفته شود.

دال های فونداسیون بدون پرتوتقویت شده با مش جوش داده شده شبکه ها با تقویت کار در یک جهت پذیرفته می شوند. آنها در بیش از چهار لایه روی هم چیده می شوند و بدون همپوشانی - در جهت غیر کاری و بدون جوشکاری - در جهت کار با هم همپوشانی دارند. شبکه های بالایی روی قاب های پایه قرار می گیرند.

اطلاعات اولیه در مورد خاک های پی تاسیسات نفت و گاز

خاک هر نوع سنگی است، اعم از سست و یکپارچه، که در منطقه هوازدگی (از جمله خاک) رخ می دهد و موضوع فعالیت های مهندسی و ساختمانی انسان است.

اغلب از خاک های غیر سیمانی، سست و رسی به عنوان پی استفاده می شود، زیرا کمتر به سطح زمین می آیند، خاک های سنگی. طبقه بندی خاک در ساخت و ساز مطابق با GOST 25100-95 "خاک ها". طبقه بندی".

آگاهی از طبقه بندی ساختمانی خاک ها برای ارزیابی خواص آنها به عنوان پایه های پایه ساختمان ها و سازه ها ضروری است. خاکها با توجه به ماهیت کلی روابط ساختاری به طبقات تقسیم می شوند. عبارتند از: یک دسته از خاک های سنگی طبیعی، یک دسته از خاک های پراکنده طبیعی، یک دسته از خاک های یخ زده طبیعی، یک دسته از خاک های تکنولوژیک.

خاک های سنگی از سنگهای آذرین، دگرگونی و رسوبی با پیوستگی ساختاری، استحکام و چگالی بالا تشکیل شده است.

ماگمایی ها هستندگرانیت ها، دیوریت ها، پورفیری های کوارتز، گابرو، دیابازها، پیروکسنیت ها و غیره؛ به دگرگونی- گنیس، شیل، کوارتزیت، مرمر، ریولیت و غیره؛ به رسوبی- ماسه سنگ ها، کنگلومراها، برش ها، سنگ های آهکی، دولومیت ها. تمام خاک های سنگی دارای استحکام بسیار بالا، پیوندهای ساختاری سفت و سخت هستند و امکان ساخت تقریباً هر تأسیسات نفتی و گازی روی آنها را فراهم می کنند.

برای خاک های سست به نام GOST 25100-95 پراکنده،شامل خاکهای متشکل از عناصر منفرد تشکیل شده در فرآیند هوازدگی خاکهای سنگی است. انتقال تک تک ذرات خاک سست توسط جریان های آب، باد، فرورفتن تحت اثر وزن خود و غیره. منجر به تشکیل توده های بزرگی از خاک های سست می شود. پیوند بین ذرات منفرد ضعیف است. خاک های سست یا پراکنده همیشه باربری کافی ندارند

ظرفیت، بنابراین، قرار دادن سازه ها در چنین خاک هایی باید توجیه شود. مطالعه کامل خواص خاک در حالت طبیعی آن و همچنین تغییر آنها تحت تأثیر بار از سازه ها مورد نیاز است.

ادامه
--PAGE_BREAK--

یکی از ویژگی های اصلی خاک های سست، اندازه تک تک ذرات و ارتباط آنها با یکدیگر است. بسته به اندازه ذرات جداگانه، خاک ها به درشت، شنی و رسی تقسیم می شوند. خاکهای درشت آواری حاوی بیش از 50 درصد وزنی ذرات بزرگتر از 2 میلی متر؛ خاک های سست شنی در حالت خشک حاوی کمتر از 50 درصد وزنی ذرات بزرگتر از 2 میلی متر است. خاک های رسی توانایی تغییر قابل توجه خواص بسته به اشباع از آب را دارند.

با توجه به اندازه ذرات جداگانه، خاک های رسی و شنی به انواع متفاوت تر تقسیم می شوند: لوم، لوم سیلتی، لوم شنی.

تعیین ابعاد پایه پی های انجام شده بر روی خاک های پراکنده

همانطور که قبلا ذکر شد، برای پی های روی خاک های پراکنده زمانی که ته نشین شدن پی از مقدار حدی تجاوز نکند، عادی تلقی می شود.در این حالت، فشار روی خاک زیر پایه پی معمولاً از مقاومت طراحی خاک تجاوز نمی کند آر(نگاه کنید به § 4.1.4.2).

نشست (تغییر شکل) آن به اندازه کفی پی بستگی دارد. محاسبه تغییر شکل اشاره دارد گروه دوم حالت های حدی،و بر این اساس، محاسبات ابعاد پایه پی باید با توجه به بارهای اتخاذ شده برای محاسبه گروه دوم حالت های حدی، iVser (بار سرویس) انجام شود. بار سرویس برابر با بار استاندارد در نظر گرفته می شود یا تقریباً از طریق بار طراحی تقسیم بر 1.2 تعیین می شود - میانگین ضریب اطمینان برای بارها:

نser= نnیا نser= ن/1 serبه لبه بالایی فونداسیون مونتاژ می شود، بنابراین هنگام تعیین ابعاد پایه فونداسیون، باید بار از وزن خود و وزن خاک واقع در تاقچه های فونداسیون در نظر گرفته شود. Nfزیرا آنها همچنین فشار بیشتری بر روی زمین وارد می کنند. بار Nfرا می توان تقریباً به عنوان حاصلضرب حجم اشغال شده توسط پی و خاک واقع در لبه های آن تعریف کرد. V =آfد1 , بر اساس وزن مخصوص بتن و خاک درتی= 20 kN/m3 (شکل 4.35); افمساحت پایه پی است.

فشار زیر پایه فونداسیون با فرمول تعیین می شود

پ= ن+ ن/ آ= (4.32)

معادل سازی فشار زیر پایه پی با مقاومت محاسبه شده خاک پ= آر, می توانید فرمولی برای تعیین مساحت مورد نیاز پایه فونداسیون استخراج کنید (4.33)

برای بررسی کفایت مساحت پی های موجود یا طراحی شده از فرمول استفاده کنید

با وجود افقی لایه های خاک (خاک همگن، یکنواخت و غیر قابل تراکم قوی) برای ساختمان ها و پی های با طراحی متعارف، می توان در نظر گرفت که ابعاد کف پی به این صورت انتخاب شده است (مطابق فرمول (4.33)) (یا فونداسیون موجود آزمایش شده (طبق فرمول (4.34)) الزامات محاسبه تغییر شکل ها (4.34) را برآورده می کند و محاسبه نشست فونداسیون را می توان حذف کرد (برای جزئیات بیشتر به بند 2.56 SNiP 2.02.01-83 مراجعه کنید * ) .

محاسبه مساحت کف پایه معمولاً به ترتیب زیر انجام می شود.

با تعیین مقدار مقاومت طراحی خاک مطابق جداول (جدول 4.6، 4.7 را ببینید) آرq, مقدار تقریبی مساحت پایه پی را طبق فرمول (4.35) تعیین می کنیم.

سپس ابعاد پایه پی را تعیین می کنیم و با تعیین مشخصات مکانیکی خاک ها (زاویه چسبندگی خاص پی اصطکاک داخلی fp (به جداول 4.4، 4.5 مراجعه کنید)، مقدار تصفیه شده مقاومت خاک محاسبه شده را تعیین می کنیم. آرطبق فرمول (4.14) که بر اساس آن به نوبه خود ابعاد مورد نیاز زیره فونداسیون را طبق فرمول (4.33) مشخص می کنیم و در نهایت کفی فونداسیون را می پذیریم.

ادامه
--PAGE_BREAK--

قبل از محاسبه آرماتور باید اطمینان حاصل شود که ابعاد فونداسیون با وجوه هرم پانچ تلاقی نداشته باشد. برای تعیین سطح مقطع آرماتور مش پله زیرین، گشتاورهای خمشی در هر پله محاسبه می شود (شکل 4.36).

ممان خمشی در بخش I–I برابر است با

MI = 0.125 / پ gr(l-lk)2b، (4.36)

و سطح مقطع مورد نیاز آرماتور

ولی= MI/0.9Rsh. (4.37)

به ترتیب برای بخش II-II

مII= 0.125 مالشگرم(1- ل1 ) 2 ب; (4.38)

آsII= مII/0,9 آرس(ساعت- ساعتمن). (4.39)

انتخاب تقویت کننده با توجه به حداکثر مقدار انجام می شود آسی, جایی که من= 1–3.

پایه ها در امتداد کف با مش های جوش داده شده از میله های پروفیل دوره ای تقویت می شوند. قطر میله ها باید حداقل 10 میلی متر باشد و گام آنها نباید از 200 و کمتر از 100 میلی متر تجاوز کند.

محاسبه فونداسیون برای ستون های افراطی

با عمل ترکیبی نیروها و گشتاورهای عمودی و افقی، یعنی. تحت بارگذاری خارج از مرکز، پایه ها به صورت مستطیل در پلان، کشیده - در صفحه لحظه طراحی می شوند.

ابعاد پی در پلان باید به گونه ای تعیین شود که بیشترین فشار وارد بر خاک در لبه کفی از بارهای محاسبه شده بیشتر نباشد. ل, 2 آر. قبلاً، ابعاد را می توان با فرمول (4.35)، مانند یک پایه بارگذاری مرکزی تعیین کرد.

حداکثر و حداقل فشار زیر لبه فونداسیون با استفاده از فرمول های تراکم خارج از مرکز برای کمترین بارگذاری فونداسیون مطلوب تحت اثر ترکیب اصلی بارهای طراحی محاسبه می شود.

برای نمودار بار نشان داده شده در شکل. 4.34، 4.35:

ن= ن+ جیسی تی+ yمتردمنآf, (4.41)

جایی که م, ن, س- محاسبه گشتاور خمشی، نیروهای طولی و عرضی در بخش ستون در سطح بالای فونداسیون. جیسی تی- بار طراحی از وزن دیوار و تیر فونداسیون. برای پایه های ساختمانی ستون های مجهز به جرثقیل سقفی با ظرفیت بالابری س> 750 کیلو نیوتن، و همچنین برای پایه ستون های قفسه های جرثقیل باز، توصیه می شود نمودار تنش ذوزنقه ای زیر پایه فونداسیون با نسبت > 0.25 و برای پایه های ستون های ساختمان مجهز به جرثقیل با بالابر گرفته شود. ظرفیت س< 750 کیلو نیوتن، شرط باید رعایت شود پدقیقه> 0; در ساختمان های بدون جرثقیل، در موارد استثنایی، یک نمودار مجاز است (شکل 4.37). در این مورد ه> 1/6.

مطلوب است که از بارهای ثابت، بلندمدت و کوتاه مدت، فشار در صورت امکان به طور یکنواخت روی کفی پخش شود.

چین ها و غیره معمولاً عملکردهای محصور کننده و باربری را با هم ترکیب می کنند که با یکی از مهمترین روندهای توسعه مدرن مطابقت دارد. ساخت و ساز ساختمانبسته به طرح طراحی یاتاقان ساخت و ساز ساختمانتقسیم به تخت (مثلاً تیرها, خرپاها، قاب ها) و فضایی (پوسته، طاق، گنبدها و غیره.). ساختارهای فضایی با توزیع مطلوب تر (در مقایسه با مسطح) نیروها و بر این اساس، مصرف کمتر مواد مشخص می شوند. با این حال، ساخت و نصب آنها در بسیاری از موارد بسیار زمان بر است. انواع جدیدی از ساختارهای فضایی، به عنوان مثال، به اصطلاح. سازه های سازه ای ساخته شده از پروفیل های نورد با اتصالات پیچ و مهره ای هم مقرون به صرفه هستند و هم ساخت و نصب آنها نسبتاً آسان است. با توجه به نوع مواد، انواع اصلی زیر متمایز می شوند ساخت و ساز ساختمان: بتن و بتن مسلح (نگاه کنید به. سازه ها و محصولات بتن آرمه ), سازه های فلزی, سازه های سنگی, سازه های چوبی.

سازه های بتنی و بتن آرمه رایج ترین (هم از نظر حجم و هم در زمینه های کاربردی) هستند. برای ساخت و ساز مدرن، استفاده از بتن آرمه در قالب سازه های صنعتی پیش ساخته که در ساخت ساختمان های مسکونی، عمومی و صنعتی و بسیاری از سازه های مهندسی استفاده می شود. زمینه های منطقی کاربرد بتن مسلح یکپارچه سازه های هیدرولیکی، روسازی جاده ها و فرودگاه ها، پایه های تجهیزات صنعتی، مخازن، برج ها، آسانسورها و غیره است. انواع خاص بتن و بتن مسلح در ساخت سازه هایی که در دماهای بالا و پایین یا در محیط های تهاجمی شیمیایی کار می کنند (واحدهای حرارتی، ساختمان ها و سازه های متالورژی آهنی و غیر آهنی، صنایع شیمیایی و غیره) استفاده می شود. کاهش وزن، کاهش هزینه و مصرف مصالح در سازه های بتن آرمه با استفاده از بتن و آرماتور با مقاومت بالا، رشد تولید امکان پذیر است. سازه های پیش تنیده, گسترش مناطق کاربرد بتن سبک و سلولی.

سازه‌های فولادی عمدتاً برای قاب‌های ساختمان‌ها و سازه‌های با دهانه بزرگ، کارگاه‌های دارای تجهیزات جرثقیل سنگین، کوره‌های بلند، مخازن با ظرفیت بالا، پل‌ها، سازه‌های برجی و غیره استفاده می‌شوند. برخی از موارد همزمان است در عین حال، انتخاب نوع سازه ها با در نظر گرفتن نسبت هزینه های آنها و همچنین بسته به منطقه ساخت و ساز و محل شرکت های صنعت ساخت و ساز انجام می شود. مزیت قابل توجه سازه های فولادی (در مقایسه با بتن مسلح) وزن کمتر آنهاست. این امر مصلحت استفاده از آنها را در مناطق با لرزه خیزی بالا، مناطق صعب العبور شمال دور، مناطق بیابانی و کوهستانی مرتفع و غیره تعیین می کند. گسترش استفاده از فولادهای با مقاومت بالا و پروفیل های نورد اقتصادی و همچنین ایجاد سازه های فضایی کارآمد (از جمله آنهایی که از ورق فولادی نازک ساخته شده اند) وزن ساختمان ها و سازه ها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

دامنه اصلی سازه های سنگی دیوارها و پارتیشن ها است. ساختمان های ساخته شده از آجر، سنگ طبیعی، بلوک های کوچک و غیره. الزامات ساخت و ساز صنعتی را به میزان کمتری نسبت به ساختمان های پانل بزرگ برآورده می کند (به مقاله مراجعه کنید سازه های پانل بزرگ ). بنابراین سهم آنها در کل حجم ساخت و ساز به تدریج در حال کاهش است. با این حال، استفاده از آجرهای با مقاومت بالا، بنایی مسلح و غیره. سازه های پیچیده (سازه های سنگی تقویت شده با آرماتورهای فولادی یا عناصر بتن مسلح) می توانند ظرفیت باربری ساختمان های دارای دیوارهای سنگی را به میزان قابل توجهی افزایش دهند و گذار از بنایی دستی به استفاده از پانل های آجری و سرامیکی کارخانه ای می تواند درجه صنعتی شدن را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. ساخت و ساز و کاهش زحمت ساختمان سازی از مصالح سنگی .

جهت اصلی در توسعه سازه های چوبی مدرن، انتقال به سازه های ساخته شده از چوب چسبانده شده است. امکان تولید صنعتی و به دست آوردن عناصر سازه ای در ابعاد مورد نیاز با چسباندن مزیت آنها را در مقایسه با سازه های چوبی انواع دیگر مشخص می کند. بلبرینگ و محصور کننده سازه های چسب دار یافتن کاربرد گسترده در صفحه - x. ساخت و ساز.

در ساخت و ساز مدرن، انواع جدیدی از سازه های صنعتی در حال گسترش هستند - محصولات و سازه های آزبست سیمانی, سازه های ساختمانی پنوماتیک, سازه های ساخته شده از آلیاژهای سبک و با استفاده از پلاستیک ها. از مزایای اصلی آنها وزن مخصوص کم و امکان پیش ساخته در خطوط تولید مکانیزه می باشد. پانل های سه لایه سبک وزن (با روکش ساخته شده از فولاد پروفیل، آلومینیوم، آزبست سیمان و با عایق پلاستیکی) شروع به استفاده به عنوان سازه های محصور به جای بتن مسلح سنگین و پانل های بتنی رسی منبسط کرده اند.

الزامات برای ساخت و ساز ساختماناز جانبشرایط الزامات عملیاتی ساخت و ساز ساختمانباید هدف خود را برآورده کند، مقاوم در برابر آتش و مقاوم در برابر خوردگی، ایمن، راحت و اقتصادی باشد. مقیاس و سرعت ساخت انبوه را می سازد ساخت و ساز ساختمانالزامات صنعتی برای ساخت آنها (در کارخانه)، کارایی (هم از نظر هزینه و هم از نظر مصرف مواد)، سهولت حمل و نقل و سرعت نصب در محل ساخت و ساز. کاهش شدت کار از اهمیت ویژه ای برخوردار است - مانند تولید ساخت و ساز ساختمان، و در روند برپایی ساختمان ها و سازه ها از آنها. یکی از مهمترین وظایف ساخت و ساز مدرن کاهش وزن است. ساخت و ساز ساختمانبر اساس استفاده گسترده از مواد موثر سبک وزن و بهبود راه حل های طراحی.

محاسبه با. به.سازه های ساختمان باید برای استحکام، پایداری و لرزش طراحی شوند. این امر اثرات نیرویی را که سازه ها در طول عملیات متحمل می شوند (بارهای خارجی، وزن خود)، تأثیر دما، انقباض، جابجایی تکیه گاه ها و غیره و همچنین نیروهای ناشی از حمل و نقل و نصب را در نظر می گیرد. ساخت و ساز ساختماندر اتحاد جماهیر شوروی، روش اصلی محاسبه ساخت و ساز ساختمانروش محاسبه برای است حالت های محدود, تایید شده توسط Gosstroy اتحاد جماهیر شوروی برای استفاده اجباری از 1 ژانویه 1955. قبل از آن ساخت و ساز ساختمانبسته به مصالح مورد استفاده برای تنش های مجاز (فلز و چوب) یا برای نیروهای مخرب (بتن، بتن مسلح، سنگ و سنگ مسلح) محاسبه می شود. عیب اصلی این روش ها استفاده در محاسبات یک ضریب ایمنی واحد (برای همه بارهای عامل) است که امکان ارزیابی صحیح میزان تغییرپذیری بارهای ماهیت مختلف (دائمی، موقت، برف، باد و غیره را فراهم نمی کند. .) و ظرفیت باربری نهایی سازه ها. علاوه بر این، روش محاسبه برای تنش های مجاز، مرحله پلاستیک سازه را در نظر نگرفته است که منجر به اتلاف ناموجه مصالح می شود.

هنگام طراحی ساختمان (سازه)، انواع بهینه ساخت و ساز ساختمانو مصالح برای آنها مطابق با شرایط خاص ساخت و بهره برداری ساختمان با در نظر گرفتن نیاز به استفاده از مصالح بومی و کاهش هزینه های حمل و نقل انتخاب می شود. هنگام طراحی اشیاء ساخت و ساز انبوه، به عنوان یک قاعده، استاندارد است ساخت و ساز ساختمانو طرح های ابعادی یکپارچه سازه ها.

روشن: Baykov V. N., Strongin S. G., Ermolova D. I., Building structures, M., 1970; قوانین و مقررات ساختمانی، بخش 2، بخش A، چ. 10. سازه ها و پی های ساختمانی، م.، 1972: سازه های ساختمانی، ویرایش. A. M. Ovechkin و R. L. Mailyan. ویرایش دوم، م.، 1974.

G. Sh. Podolsky

مقاله در مورد کلمه ساخت و ساز ساختماندر دایره المعارف بزرگ شوروی 27210 بار خوانده شده است

بر اساس عملکرد ساخت و ساز ساختمانبه بلبرینگ و محصور کننده تقسیم می شود. سازه هایی مانند طاق، خرپا یا قاب نیز وجود دارد. حامل هستند. و سازه‌های ساختمانی مانند پانل‌های دیواری، پوسته‌ها، طاق‌ها، عملکردهای محصورکننده و باربری را با هم ترکیب می‌کنند.

سازه های ساختمانی بلبرینگبسته به طرح طراحی، آنها به مسطح (تیرها، خرپاها، قاب ها و غیره) و فضایی (پوسته ها، طاق ها، گنبدها و غیره) تقسیم می شوند. سازه های ساختمانی فضایی در مقایسه با سازه های مسطح، توزیع نیرو مطلوب تری دارند. این به نوبه خود نیاز به مصرف مواد کمتری دارد، اما مونتاژ و تولید چنین سازه های ساختمانی بسیار پر زحمت است. تا به امروز، انواع جدیدی از سازه های فضایی ظاهر شده است - سازه های ساختاری ساخته شده از پروفیل های نورد، ثابت با اتصالات پیچ و مهره. ساخت و نصب این نوع سازه آسان و مقرون به صرفه است.

سازه های ساختمان بر حسب نوع مصالح عبارتند از:

• بتن؛

اینها رایج ترین هستند انواع ساخت و ساز سازه هایدرحال حاضر.

در ساخت و سازهای مدرن از بتن مسلح به شکل سازه های پیش ساخته استفاده می شود. محدوده چنین سازه هایی: ساخت و ساز ساختمان های مسکونی، صنعتی، سازه های مختلف. کاربرد مصلحتی بتن مسلح یکپارچه سازه های هیدرولیکی مختلف، روسازی جاده ها، فرودگاه ها، ساخت فونداسیون تجهیزات صنعتی، انواع مخازن، آسانسورها و ... می باشد.

هنگام نصب سازه هایی که در یک محیط تهاجمی یا شرایط آب و هوایی خاص (مثلاً دما، رطوبت بالا) کار می کنند، از انواع خاصی از بتن و بتن مسلح استفاده می شود. به عنوان مثال، چنین تأسیساتی عبارتند از واحدهای حرارتی، ساختمان های صنایع شیمیایی و غیره.

AT سازه های ساختمانی بتن آرمهبه دلیل استفاده از بتن های به خصوص قوی، آرماتور، افزایش تولید سازه های تنش، کاهش جرم سازه، کاهش قیمت و مصرف مصالح و افزایش دامنه بتن های سبک و سلولی مجاز است.

زمینه های کاربرد سازه های ساختمانی.

دامنه کاربرد سازه های فلزی ساختمانگاهی اوقات مصادف با استفاده از سازه های بتن مسلح است. اینها به ویژه قاب های ساختمان های با دهانه بزرگ، کارگاه های دارای تجهیزات سنگین و حجیم، مخازن صنعتی با ظرفیت بالا، پل ها و غیره هستند. انتخاب نوع سازه ساختمان بستگی به هزینه آن، مساحت ساخت و موقعیت مکانی دارد. شرکت، پروژه. مزیت اصلی سازه های فولادی نسبت به سازه های بتن آرمه وزن کم آنهاست. این امکان استفاده از این سازه ها را در مناطق غیرقابل دسترس می دهد: در شمال دور، در مناطق با فعالیت لرزه ای افزایش یافته، بیابان، مناطق کوهستانی و غیره.

ایجاد سازه های سه بعدی مولد (از فولاد نازک ورق)، افزایش استفاده از فولادهای با مقاومت بالا و پروفیل های نورد اقتصادی، کاهش وزن ساختمان ها و سازه ها را ممکن می سازد.

برنامه اصلی سازه های سنگی ساختمان- ساخت دیوار و پارتیشن. سازه‌های معماری و ساختمان‌های ساخته شده از آجر، بلوک‌های کوچک و سنگ طبیعی کمتر از ساختمان‌های پانل‌های بزرگ نیازهای ساخت و ساز صنعتی را برآورده می‌کنند، بنابراین سهم آنها در کل حجم ساخت‌وساز در حال کاهش است.

دو نوع سازه چوبی چسب دار نیز در ساخت و ساز استفاده می شود: باربر و محصور کننده. سازه های باربر از چند لایه چوب تشکیل شده و به هم چسبانده شده اند. اغلب آنها با قرار دادن آرماتور تقویت می شوند.

تولید سازه های چوبی چسب دار در کارخانه انجام می شود، کلیه فرآیندها به صورت مکانیکی انجام می شود

روند اصلی در تغییر سازه های چوبی انتقال به سازه های ساختمانیاز چوب چسبانده شده قابل قبول بودن تولید صنعتی و به دست آوردن عناصر طرح معین با ابعاد مورد نظر با چسباندن آنها در مقایسه با سایر انواع سازه های چوبی مزیت هایی به همراه دارد. سازه های ساختمانی چسب دار به طور گسترده در ساخت و سازهای کشاورزی استفاده می شود.

در روند ساخت و ساز مدرن، انواع جدید صنعتی سازه های ساختمانی: سازه های آزبست سیمانی، پنوماتیک، آلیاژی سبک. از مزایای این طرح ها می توان به وزن مخصوص کم، امکان پیش ساخته در خطوط تولید مکانیکی اشاره کرد. پانل های سه لایه سبک تر به عنوان سازه های محصور به جای پانل های بتن مسلح سنگین و بتنی رسی منبسط شده شروع به استفاده می کنند.

الزامات سازه های ساختمانی

به دلایل نیازهای عملیاتی، ساخت و ساز ساختمانباید در برابر آتش، مقاوم در برابر خوردگی، مناسب، مقرون به صرفه و ایمن برای استفاده باشد. با افزایش مقیاس و سرعت ساخت، سازه های ساختمانی برای ساخت آنها در شرایط کارخانه مورد نیاز هستند؛ سازه ها باید از نظر هزینه به صرفه و از نظر مصرف مصالح بهینه، حمل و نقل مناسب و با مونتاژ سریع و آسان در ساخت و ساز متمایز شوند. سایت.

توجه زیادی به کاهش شدت کار، مانند تولید، می شود سازه های ساختمانی، و در روند ساخت ساختمان از آنها.

یکی از وظایف مهم ساخت و ساز مدرن کاهش است انبوه سازه های ساختمانیاز طریق استفاده از مواد تولیدی سبک وزن و توسعه راه حل های مختلف طراحی.

محاسبه سازه های ساختمانی.

ساخت و ساز ساختمانهنگام طراحی، آنها برای استحکام، پایداری و ارتعاشات محاسبه می شوند. این محاسبات تأثیر نیروهایی را که سازه ها در طول عملیات متحمل می شوند در نظر می گیرد: وزن خود، بارهای خارجی، تأثیر عوامل دما، جابجایی تکیه گاه های سازه، و نیروهایی که در هنگام حمل و نقل و نصب سازه های ساختمان ظاهر می شوند.

سازه های ساختمانی، سازه های باربر و محصور ساختمان ها و سازه ها.

طبقه بندی و دامنه. تقسیم سازه های ساختمانی بر اساس هدف عملکردی آنها به سازه های باربر و محصور تا حد زیادی خودسرانه است. اگر سازه هایی مانند قوس ها، خرپاها یا قاب ها فقط باربر هستند، پانل های دیوار و سقف، پوسته ها، طاق ها، چین ها و غیره. معمولاً عملکردهای محصور کننده و باربر را با هم ترکیب می کنند که با یکی از مهمترین روندهای توسعه سازه های ساختمانی مدرن مطابقت دارد. بنا به طرح طراحی، سازه های ساختمانی باربر به تخت تقسیم می شوند (به عنوان مثال تیرها، خرپاها، قاب ها). ) و فضایی (صدف ها، طاق ها، گنبدها و ...). ساختارهای فضایی با توزیع مطلوب تر (در مقایسه با مسطح) نیروها و بر این اساس، مصرف کمتر مواد مشخص می شوند. با این حال، ساخت و نصب آنها در بسیاری از موارد بسیار زمان بر است. انواع جدید سازه های فضایی، مانند سازه های سازه ای ساخته شده از پروفیل های نورد با اتصالات پیچ، هم مقرون به صرفه هستند و هم ساخت و نصب نسبتا آسانی دارند. بر اساس نوع ماده، انواع اصلی سازه های ساختمانی زیر متمایز می شوند: بتن و بتن مسلح.

سازه های بتنی و بتن آرمه رایج ترین (هم از نظر حجم و هم در زمینه های کاربردی) هستند. انواع خاصی از بتن و بتن مسلح در ساخت سازه هایی که در دماهای بالا و پایین یا در محیط های تهاجمی شیمیایی کار می کنند (واحدهای حرارتی، ساختمان ها و سازه های متالورژی آهنی و غیر آهنی، صنایع شیمیایی و غیره) استفاده می شود. کاهش وزن، کاهش هزینه و مصرف مصالح در سازه های بتن مسلح از طریق استفاده از بتن های پرمقاومت و آرماتور، افزایش تولید سازه های پیش تنیده و گسترش کاربرد بتن سبک و سلولی امکان پذیر است.

سازه‌های فولادی عمدتاً برای قاب‌های ساختمان‌ها و سازه‌های با دهانه بزرگ، کارگاه‌های دارای تجهیزات جرثقیل سنگین، کوره‌های بلند، مخازن با ظرفیت بالا، پل‌ها، سازه‌های برجی و غیره استفاده می‌شوند. برخی از موارد همزمان است مزیت قابل توجه سازه های فولادی (در مقایسه با بتن مسلح) وزن کمتر آنهاست.

الزامات سازه های ساختمانی از نظر الزامات عملیاتی، S.K باید هدف خود را برآورده کند، مقاوم در برابر آتش و مقاوم در برابر خوردگی، ایمن، راحت و اقتصادی باشد.

محاسبه S.K سازه های ساختمانی باید برای استحکام، پایداری و ارتعاشات محاسبه شود. این امر تأثیرات نیرویی را که سازه ها در طول عملیات تحت تأثیر قرار می دهند (بارهای خارجی، وزن خود)، تأثیر دما، انقباض، جابجایی تکیه گاه ها و غیره را در نظر می گیرد. و همچنین نیروهای ناشی از حمل و نقل و نصب سازه های ساختمانی.

پایه های ساختمان ها و سازه ها - قسمت هایی از ساختمان ها و سازه ها (عمدتاً زیرزمینی) که برای انتقال بارها از ساختمان ها (سازه ها) به یک پایه طبیعی یا مصنوعی خدمت می کنند. دیوار ساختمان پوشش اصلی ساختمان است. همراه با عملکردهای محصور کننده، دیوارها به طور همزمان عملکردهای باربری را به یک درجه یا دیگری انجام می دهند (آنها به عنوان تکیه گاه برای درک بارهای عمودی و افقی عمل می کنند.

قاب (لاشه فرانسوی، از لاشه ایتالیایی) در فن آوری - اسکلت (اسکلت) هر محصول، عنصر ساختاری، کل ساختمان یا سازه، متشکل از میله های جداگانه متصل به هم. این قاب از چوب، فلز، بتن مسلح و مواد دیگر ساخته شده است. استحکام، پایداری، دوام، شکل یک محصول یا ساختار را تعیین می کند. استحکام و پایداری با اتصال سفت و سخت میله ها در اتصالات یا اتصالات چرخشی و عناصر سفت کننده خاص که به محصول یا ساختار شکل هندسی تغییرناپذیری می بخشد تضمین می شود. افزایش استحکام قاب اغلب با درج در کار پوسته، غلاف یا دیواره های محصول یا ساختار حاصل می شود.

سقف - سازه های باربر و محصور افقی. آنها اثرات نیروی عمودی و افقی را درک کرده و آنها را به دیوارهای باربر یا قاب منتقل می کنند. سقف ها عایق حرارتی و صوتی محل هستند.

کف در ساختمان های مسکونی و عمومی باید الزامات استحکام و مقاومت در برابر سایش، کشش کافی و بی صدا بودن و سهولت در نظافت را داشته باشد. طراحی کف به هدف و ماهیت مکانی که در آن چیده شده است بستگی دارد.

سقف سازه باربر و محصور خارجی ساختمان است که بارها و ضربه های عمودی (از جمله برف) و افقی را درک می کند. (باد یک بار است.

پله ها در ساختمان ها برای اتصال عمودی اتاق های واقع در سطوح مختلف خدمت می کنند. مکان، تعداد پله ها در ساختمان و ابعاد آنها به تصمیم معماری و برنامه ریزی اتخاذ شده، تعداد طبقات، شدت جریان انسانی و همچنین الزامات ایمنی در برابر آتش بستگی دارد.

پنجره ها برای روشنایی و تهویه (تهویه) محل چیده شده اند و از بازشوها، قاب ها یا جعبه ها و پرکردن دهانه ها تشکیل شده اند که به آن ارسی پنجره می گویند.

سوال شماره 12. رفتار ساختمان ها و سازه ها در آتش سوزی، مقاومت آنها در برابر آتش و خطر آتش سوزی.

هنگام محاسبه مقاومت سازه های ساختمانی، بارها و ضربه هایی که یک ساختمان در شرایط عملیاتی معمولی در معرض آن قرار می گیرد، در نظر گرفته می شود. با این حال، در هنگام آتش سوزی، بارها و ضربه های اضافی ایجاد می شود که در بسیاری از موارد منجر به تخریب سازه ها و ساختمان ها به طور کلی می شود. عوامل نامطلوب عبارتند از: دمای بالا، فشار گازها و محصولات احتراق، بارهای دینامیکی ناشی از ریزش آوارهای فروریخته ساختمان و آب ریخته شده، نوسانات شدید دما. توانایی یک سازه برای حفظ عملکرد خود (باربر، محصور) در شرایط آتش سوزی برای مقاومت در برابر اثرات آتش، مقاومت سازه ساختمان در برابر آتش نامیده می شود.

سازه های ساختمانی با مقاومت در برابر آتش و خطر آتش سوزی مشخص می شوند.

شاخص مقاومت در برابر آتش، حد مقاومت در برابر آتش است، خطر آتش سوزی یک سازه با کلاس خطر آتش سوزی آن مشخص می شود.

سازه‌های ساختمانی ساختمان‌ها، سازه‌ها و سازه‌ها با توجه به توانایی مقاومت در برابر اثرات آتش‌سوزی و گسترش عوامل خطرناک آن در شرایط آزمایش استاندارد، به سازه‌های ساختمانی با محدودیت‌های مقاومت در برابر حریق زیر تقسیم می‌شوند.

- استاندارد نشده؛ - حداقل 15 دقیقه؛ - حداقل 30 دقیقه؛ - حداقل 45 دقیقه؛ - حداقل 60 دقیقه؛ - حداقل 90 دقیقه؛ - حداقل 120 دقیقه؛ - حداقل کمتر از 180 دقیقه؛ - نه کمتر از 360 دقیقه.

حد مقاومت در برابر آتش سازه های ساختمانی با توجه به زمان (بر حسب دقیقه) شروع یک یا چند متوالی، عادی سازی شده برای یک سازه معین، علائم حالت های حد: از دست دادن ظرفیت باربری (R)؛ از دست دادن یکپارچگی (E) تنظیم می شود. از دست دادن ظرفیت عایق حرارتی (I.

حدود مقاومت در برابر آتش سازه های ساختمانی و نمادهای آنها مطابق با GOST 30247 تعیین شده است. در این مورد، حد مقاومت در برابر آتش پنجره ها فقط با زمان از دست دادن یکپارچگی تعیین می شود (E.

با توجه به خطر آتش سوزی، سازه های ساختمان به چهار کلاس تقسیم می شوند: KO (خطرناک غیر آتش سوزی). K1 (خطر آتش کم)؛ K2 (متوسط ​​خطر آتش سوزی)؛ KZ (خطر آتش سوزی.

سوال شماره 13. سازه های فلزی و رفتار آنها در آتش سوزی، راه های افزایش مقاومت سازه ها در برابر آتش.

اگرچه سازه های فلزی از مواد غیر قابل احتراق ساخته شده اند، اما حد مقاومت واقعی آنها در برابر آتش به طور متوسط ​​15 دقیقه است. این به دلیل کاهش نسبتاً سریع استحکام و ویژگی های تغییر شکل فلز در دماهای بالا در هنگام آتش سوزی است. شدت گرمایش MC (ساختار فلزی) به عوامل مختلفی بستگی دارد که شامل ماهیت گرمایش سازه ها و روش های حفاظت از آنها می شود. در صورت اثر کوتاه مدت دما در هنگام آتش سوزی واقعی، پس از اشتعال مواد قابل احتراق، فلز آهسته تر و با شدت کمتری نسبت به گرمایش محیط گرم می شود. تحت عمل حالت آتش "استاندارد"، دمای محیط متوقف نمی شود و اینرسی حرارتی فلز، که باعث تاخیر در گرمایش می شود، تنها در اولین دقایق آتش سوزی مشاهده می شود. سپس دمای فلز به دمای محیط گرمایش نزدیک می شود. محافظت از عنصر فلزی و اثربخشی این محافظ نیز بر گرمایش فلز تأثیر می گذارد.

هنگامی که یک تیر در هنگام آتش سوزی در معرض دمای بالا قرار می گیرد، بخش سازه به سرعت تا همان دما گرم می شود. این باعث کاهش استحکام تسلیم و مدول الاستیسیته می شود. فروپاشی تیرهای نورد شده در قسمتی مشاهده می شود که حداکثر گشتاور خمشی عمل می کند.

تأثیر دمای آتش بر روی خرپا منجر به از بین رفتن ظرفیت باربری عناصر آن و اتصالات گره ای این عناصر می شود. از دست دادن ظرفیت باربری در نتیجه کاهش استحکام فلز برای عناصر کشیده و فشرده آکوردها و شبکه های سازه معمول است.

فرسودگی ظرفیت باربری ستون های فولادی در شرایط آتش سوزی ممکن است در نتیجه از دست دادن موارد زیر رخ دهد: استحکام میله سازه. استحکام یا پایداری عناصر شبکه اتصال و همچنین نقاط اتصال این عناصر به شاخه های ستون. ثبات توسط شاخه های جداگانه در مناطق بین گره های شبکه اتصال؛ پایداری کلی ستون

رفتار قوس ها و قاب ها در شرایط آتش سوزی به طرح استاتیک سازه و همچنین طراحی مقطع این عناصر بستگی دارد.

راه های بهبود مقاومت در برابر آتش

روکش فلزی ساخته شده از مواد غیر قابل احتراق (بتن ریزی، روکش فلزی از آجر، تخته های عایق حرارت، صفحات گچی، گچ.

پوشش های ضد حریق (پوشش های غیر متورم و متورم.

سقف های کاذب (یک شکاف هوایی بین سازه و سقف ایجاد می شود که مقاومت آن در برابر آتش را افزایش می دهد.

حالت حد یک سازه فلزی: =R n * tem.

- سال 2015-2017. (0.008 ثانیه

پیشگیری از آتش سوزی آسان تر از خاموش کردن آن است. این عبارت نسبتا رایج در طراحی ساختمان ها و سازه ها اهمیت زیادی دارد، زمانی که می توان از آتش سوزی در مراحل اولیه اشتعال یا حداقل توسعه بیشتر آن جلوگیری کرد.

در این مورد، به اصطلاح حفاظت غیرفعال نقش مهمی ایفا می کند - راه حل های سازه ای، برنامه ریزی فضایی و مهندسی به درستی اجرا شده برای ساختمان ها و سایر سازه های ساختمانی که تضمین می کند که الزامات کلی حفاظت در برابر آتش در تمام مراحل ایجاد و بهره برداری آنها برآورده می شود.

AT ماده 34 آیین نامه فنیمقرر شده است که سازه های ساختمانی بر اساس مقاومت در برابر آتش طبقه بندی می شوند تا امکان استفاده از آنها در ساختمان ها، سازه ها، سازه ها و محفظه های آتش با درجه خاصی از مقاومت در برابر آتش یا تعیین درجه مقاومت در برابر آتش ساختمان ها، سازه ها، سازه ها و آتش سوزی ایجاد شود. محفظه ها

سازه‌های ساختمانی بر اساس خطر آتش‌سوزی طبقه‌بندی می‌شوند تا میزان مشارکت سازه‌های ساختمانی در ایجاد آتش‌سوزی و توانایی آن‌ها در تشکیل عوامل آتش‌سوزی خطرناک مشخص شود.

مطابق با ماده 35 آیین نامه فنیسازه‌های ساختمانی ساختمان‌ها، سازه‌ها و سازه‌ها با توجه به توانایی آنها در مقاومت در برابر اثرات آتش‌سوزی و گسترش عوامل خطرناک آن در شرایط آزمایش استاندارد، به سازه‌های ساختمانی با محدودیت‌های مقاومت در برابر آتش زیر تقسیم می‌شوند:

1) غیر استاندارد؛

2) حداقل 15 دقیقه؛

3) حداقل 30 دقیقه؛

4) حداقل 45 دقیقه؛

5) حداقل 60 دقیقه؛

6) حداقل 90 دقیقه؛

7) حداقل 120 دقیقه؛

8) حداقل 150 دقیقه؛

9) حداقل 180 دقیقه؛

10) حداقل 240 دقیقه؛

11) حداقل 360 دقیقه.

حدود مقاومت در برابر آتش سازه های ساختمانی تحت شرایط آزمون استاندارد تعیین می شود. شروع حدود مقاومت در برابر آتش سازه های باربر و محصور سازه های ساختمانی تحت شرایط آزمایش استاندارد یا در نتیجه محاسبات با رسیدن به یک یا چند مورد از علائم حالت های حدی زیر مشخص می شود:

1) از دست دادن ظرفیت باربری (R)؛

2) از دست دادن یکپارچگی (E)؛

3) از دست دادن عایق حرارتی به دلیل افزایش دما در سطح گرم نشده سازه به مقادیر حدی (I) یا دستیابی به مقدار حدی چگالی شار حرارتی در فاصله نرمال شده از سطح گرم نشده سازه. ساختار (W).

حدود مقاومت در برابر آتش سازه های ساختمانی مطابق با GOST 30247.0-94 "سازه های ساختمانی" تعیین شده است. روش های تست مقاومت در برابر آتش الزامات کلی". در این حالت حد مقاومت در برابر آتش پنجره ها فقط با زمان از بین رفتن یکپارچگی (E) تعیین می شود.

حدود مقاومت در برابر آتش سازه های باربر و محصور توسط GOST 30247.1-94 "سازه های ساختمانی" تعیین شده است. روش های تست مقاومت در برابر آتش سازه های باربر و محصور کننده.

مطابق با الزامات GOST 30247.0-94 و GOST 30247.1-94 در کشور ما، سازه های ساختمانی برای مقاومت در برابر آتش، از جمله فلزی با حفاظت در برابر آتش، آزمایش می شوند. همان اسناد نظارتی مفاد اصلی روش آزمایش سازه ها را برای مقاومت در برابر آتش نشان می دهد.

ماهیت روش در این واقعیت نهفته است که یک نمونه از سازه، که تا حد امکان در اندازه واقعی ساخته شده است، در یک کوره مخصوص گرم می شود و در همان زمان تحت بارهای استاندارد قرار می گیرد. در این مورد، زمان از شروع آزمایش تا ظهور یکی از علائم مشخص کننده شروع حد مقاومت در برابر آتش سازه تعیین می شود.

استاندارد کردن حدود مقاومت در برابر آتش سازه های باربر و محصور بر اساس GOST 30247.1-94از حالت های حدی زیر استفاده می شود:

برای ستون ها، تیرها، خرپاها، قوس ها و قاب ها - فقط از دست دادن ظرفیت باربری سازه ها و گره ها R.

برای دیوارهای باربر خارجی و پوشش ها - از دست دادن ظرفیت باربری R و یکپارچگی E، برای دیوارهای غیر باربری خارجی - یکپارچگی E.

برای دیوارها و پارتیشن های داخلی غیر باربر - از دست دادن ظرفیت عایق حرارتی I و یکپارچگی E.

برای دیوارهای داخلی باربر و موانع آتش - از دست دادن ظرفیت باربری R، یکپارچگی E و ظرفیت عایق حرارتی I.

تعیین حد مقاومت در برابر آتش شامل نمادهایی است که برای یک طرح معین از حالت‌های حد استاندارد شده است، و همچنین تعداد مربوط به زمان رسیدن به یکی از این حالت‌ها در چند دقیقه.

مثلا:

R 120 - حد مقاومت در برابر آتش 120 دقیقه - با توجه به از دست دادن ظرفیت باربری.

RE 60 - حد مقاومت در برابر آتش 60 دقیقه - برای از دست دادن ظرفیت باربری و از دست دادن یکپارچگی، صرف نظر از اینکه کدام یک از دو حالت حدی زودتر رخ می دهد.

AT ماده 36 آیین نامه فنینوشته شده است:

1. سازه های ساختمانی برای خطر آتش سوزی به کلاس های زیر تقسیم می شوند:

1) غیر قابل اشتعال (K0)؛

2) خطر آتش سوزی کم (K1)؛

3) نسبتاً قابل اشتعال (K2)؛

4) خطر آتش سوزی (K3).

2. کلاس خطر آتش سوزی سازه های ساختمانی مطابق جدول 6 پیوست آیین نامه فنی تعیین می شود.

جدول 6 پیوست مقررات فنی

روش تعیین کلاس خطر آتش سوزی سازه های ساختمانی

کلاس خطر آتش سوزی سازه ها	اندازه مجاز آسیب به سازه ها، سانتی متر	دسترسی	ویژگی های مجاز خطر آتش سوزی مواد آسیب دیده +
گروه
عمودی	افقی	اثر حرارتی	سوزش	قابلیت احتراق	اشتعال پذیری	ظرفیت تولید دود
K0			گم شده	گم شده	گم شده	گم شده	گم شده
K1	بیش از 40 نیست	بیش از 25 نیست	تنظیم نشده است	گم شده	بالاتر از G2 + نیست	بالاتر از B2 + نیست	بالاتر از D2 + نیست
K2	بیش از 40 اما نه بیشتر از 80	بیش از 25 اما نه بیشتر از 50	تنظیم نشده است	گم شده	بالاتر از G3 + نیست	بالاتر از B3 + نیست	بالاتر از D2 + نیست
K3	تنظیم نشده است

توجه داشته باشید.علامت "+" به این معنی است که در صورت عدم وجود اثر حرارتی، تنظیم نمی شود.

3. مقادیر عددی معیارهای نسبت دادن سازه های ساختمانی به یک کلاس خطر آتش سوزی خاص مطابق با روش های تعیین شده توسط مقررات ایمنی آتش نشانی تعیین می شود.

در ماده 37 آیین نامه فنی آمده است:

1. موانع حریق بسته به روش جلوگیری از انتشار عوامل خطرناک حریق به انواع زیر تقسیم می شوند:

1) دیوارهای آتش؛

2) پارتیشن های نسوز؛

3) سقف های حفاظت از آتش؛

4) آتش می شکند.

5) پرده ها، پرده ها و پرده های آتش نشانی؛

6) پرده آب آتش؛

7) نوارهای معدنی ضد حریق.

2. دیوارها، پارتیشن‌ها و سقف‌های آتش‌نشانی، منافذ پرکننده در موانع آتش‌نشانی (درب‌های آتش‌نشانی، دروازه‌ها، دریچه‌ها، دریچه‌ها، پنجره‌ها، پرده‌ها، پرده‌ها) بسته به حدود مقاومت در برابر حریق قسمت محصور آن‌ها و همچنین دهلیزهای ارائه شده در دهانه‌های آتش‌نشانی. موانع آتش بسته به انواع عناصر قفل دهلیز، آنها به انواع زیر تقسیم می شوند:

1) دیوارهای نوع 1 یا 2؛

2) پارتیشن های نوع 1 یا 2؛

3) طبقات نوع 1، 2، 3 یا 4.

4) درها، دروازه ها، دریچه ها، دریچه ها، نوع 1، 2 یا 3.

پرده، پرده

5) ویندوز 1، 2 یا 3 نوع؛

6) پرده نوع 1؛

7) قفل های دهلیز از نوع 1 یا 2.

3. انتساب موانع آتش به یک نوع یا دیگری، بسته به حدود مقاومت در برابر آتش عناصر موانع آتش و انواع پر کردن دهانه ها در آنها، مطابق با ماده 88 این قانون فدرال انجام می شود.

در ماده 58 آیین نامه فنیاظهار داشت:

1. طبقه بندی مقاومت در برابر آتش و خطر آتش سوزی سازه های ساختمانی باید از طریق راه حل های طراحی آنها، استفاده از مصالح ساختمانی مناسب و استفاده از تجهیزات حفاظت در برابر آتش اطمینان حاصل شود.

2. حدود مقاومت مورد نیاز سازه های ساختمانی در برابر آتش، که بسته به درجه مقاومت ساختمان ها، سازه ها و سازه ها در برابر آتش انتخاب می شوند، در جدول 21 پیوست این قانون فدرال آورده شده است.

جدول 21 پیوست مقررات فنی