KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN ILMU FEDERASI RUSIA

FSBEI HPE "UNVERSITAS NEGERI BASHKIR"

LEMBAGA TATA KELOLA DAN KEAMANAN USAHA

Departemen Ekonomi, Manajemen dan Keuangan

TES

Subyek: Pemeliharaan bangunan dan struktur

Topik: Jenis dampak pada bangunan dan struktur

Diselesaikan oleh: siswa kelompok EUKZO-01-09

Shagimardanova L.M.

Diperiksa oleh: Fedotov Yu.D.

pengantar

Klasifikasi beban

Kombinasi beban

Kesimpulan

pengantar

Ketika bangunan dan struktur didirikan dekat atau dekat dengan yang sudah ada, deformasi tambahan dari bangunan dan struktur yang dibangun sebelumnya terjadi.

Pengalaman menunjukkan bahwa pengabaian kondisi khusus konstruksi semacam itu dapat menyebabkan munculnya retakan pada dinding bangunan yang dibangun sebelumnya, distorsi bukaan dan tangga, hingga pergeseran pelat lantai, penghancuran struktur bangunan, mis. hingga gangguan operasi normal bangunan, dan kadang-kadang bahkan kecelakaan.

Dengan konstruksi baru yang direncanakan di area terbangun, pelanggan dan perancang umum, dengan keterlibatan organisasi yang berkepentingan yang mengoperasikan bangunan di sekitarnya, harus menyelesaikan masalah pemeriksaan bangunan ini di zona pengaruh konstruksi baru.

Bangunan di dekatnya dianggap sebagai bangunan yang ada yang terletak di zona pengaruh penurunan fondasi bangunan baru atau di zona pengaruh produksi pekerjaan konstruksi bangunan baru pada deformasi fondasi. dan struktur yang sudah ada. Zona pengaruh ditentukan selama proses desain.

Klasifikasi beban

Tergantung pada durasi beban, seseorang harus membedakan antara beban permanen dan sementara (jangka panjang, jangka pendek, khusus). Beban yang timbul selama pembuatan, penyimpanan dan pengangkutan struktur, serta selama konstruksi struktur, harus diperhitungkan dalam perhitungan sebagai beban jangka pendek.

a) berat bagian struktur, termasuk berat struktur bangunan yang menahan beban dan penutup;

b) berat dan tekanan tanah (timbunan, timbunan kembali), tekanan batuan.

Gaya prategang yang tersisa pada struktur atau pondasi harus diperhitungkan dalam perhitungan sebagai gaya dari beban permanen.

a) berat partisi sementara, gravies dan pondasi untuk peralatan;

b) berat peralatan stasioner: peralatan mesin, peralatan, motor, tangki, pipa dengan fitting, bagian pendukung dan insulasi, konveyor sabuk, mesin pengangkat permanen dengan tali dan pemandunya, serta berat cairan dan padatan yang mengisi peralatan ;

c) tekanan gas, cairan dan padatan curah dalam tangki dan pipa, tekanan berlebih dan penjernihan udara yang timbul selama ventilasi tambang;

d) beban di lantai dari bahan yang disimpan dan peralatan rak di gudang, lemari es, lumbung, tempat penyimpanan buku, arsip dan tempat semacam itu;

e) pengaruh teknologi suhu dari peralatan stasioner;

f) berat lapisan air pada permukaan datar berisi air;

g) berat endapan debu industri, jika akumulasinya tidak dikecualikan dengan tindakan yang tepat;

h) beban dari manusia, hewan, peralatan di lantai bangunan perumahan, publik dan pertanian dengan nilai standar yang dikurangi.

i) beban vertikal dari jembatan dan derek atas dengan nilai standar yang dikurangi, ditentukan dengan mengalikan nilai standar penuh dari beban vertikal dari satu derek di setiap bentang bangunan dengan faktor: 0,5 - untuk kelompok mode operasi derek 4K- 6K; 0,6 - untuk grup mode operasi derek 7K; 0,7 - untuk grup mode operasi crane 8K. Kelompok mode operasi derek diterima sesuai dengan GOST 25546-82;

j) beban salju dengan nilai desain yang dikurangi, ditentukan dengan mengalikan nilai desain penuh dengan faktor 0,5.

k) pengaruh iklim suhu dengan nilai standar yang dikurangi yang ditentukan sesuai dengan instruksi dalam paragraf. 8.2-8.6 asalkan q1 = q2 = q3 = q4 = q5 = 0, DI = DVII = 0;

l) dampak yang disebabkan oleh deformasi dasar, tidak disertai dengan perubahan radikal dalam struktur tanah, serta pencairan tanah permafrost;

m) dampak akibat perubahan kelembaban, susut dan mulur bahan.

Di daerah dengan suhu rata-rata Januari minus 5 ° dan lebih tinggi (menurut peta 5 Lampiran 5 hingga SNiP 2.01.07-85 *), beban salju dengan nilai perhitungan yang dikurangi tidak ditetapkan.

a) beban peralatan yang timbul dalam mode start-up, transien dan uji, serta selama penataan ulang atau penggantiannya;

b) berat orang, bahan perbaikan di bidang pemeliharaan dan perbaikan peralatan;

c) beban dari manusia, hewan, peralatan di lantai bangunan perumahan, umum dan pertanian dengan nilai standar penuh, kecuali untuk beban yang ditentukan dalam ayat 1.7, a, b, d, e;

d) beban dari alat angkat dan angkut bergerak (forklift, mobil listrik, stacker crane, telphers, serta dari bridge dan overhead crane dengan nilai standar penuh);

e) beban salju dengan nilai desain penuh;

f) pengaruh iklim suhu dengan nilai standar penuh;

g) beban angin;

h) beban es.

a) efek seismik;

b) efek ledakan;

c) beban yang disebabkan oleh gangguan mendadak dalam proses teknologi, malfungsi sementara atau kerusakan peralatan;

d) dampak yang disebabkan oleh deformasi dasar, disertai dengan perubahan radikal dalam struktur tanah (saat merendam tanah subsidence) atau penurunannya di area kerja tambang dan di karst.

Kombinasi beban

Desain struktur dan pondasi untuk keadaan batas dari kelompok pertama dan kedua harus dilakukan dengan mempertimbangkan kombinasi beban yang tidak menguntungkan atau gaya yang sesuai.

Kombinasi ini ditetapkan dari analisis opsi nyata untuk aksi simultan dari berbagai beban untuk tahap struktur atau pondasi yang dipertimbangkan.

Tergantung pada komposisi beban yang diperhitungkan, perbedaan harus dibuat antara:

a) kombinasi beban utama, terdiri dari beban permanen, jangka panjang dan jangka pendek,

b) beban kombinasi khusus, terdiri dari beban tetap, jangka panjang, jangka pendek dan salah satu beban khusus.

Beban sementara dengan dua nilai standar harus dimasukkan dalam kombinasi sebagai jangka panjang - dengan mempertimbangkan nilai standar yang lebih rendah, sebagai jangka pendek - dengan mempertimbangkan nilai standar penuh.

Dalam kombinasi beban khusus, termasuk efek ledakan atau beban yang disebabkan oleh tabrakan kendaraan dengan bagian struktur, diperbolehkan untuk mengabaikan beban jangka pendek yang ditentukan dalam pasal 1.8.

Ketika memperhitungkan kombinasi yang mencakup beban konstan dan setidaknya dua beban sementara, nilai yang dihitung dari beban sementara atau gaya yang sesuai harus dikalikan dengan koefisien kombinasi yang sama dengan:

dalam kombinasi dasar untuk beban jangka panjang y1 = 0,95; untuk jangka pendek y2 = 0,9:

dalam kombinasi khusus untuk beban kontinu y1 = 0,95; untuk jangka pendek y2 = 0,8, kecuali untuk kasus-kasus yang ditentukan dalam norma-norma desain struktur untuk daerah gempa dan dalam norma-norma lain untuk desain struktur dan pondasi. Dalam hal ini, beban khusus harus diambil tanpa pengurangan.

Dalam kombinasi utama, dengan mempertimbangkan tiga atau lebih beban jangka pendek, nilai yang dihitung dapat dikalikan dengan koefisien kombinasi y2, diambil untuk beban jangka pendek pertama (sesuai dengan tingkat pengaruh) - 1,0, untuk yang kedua - 0,8, sisanya - 0,6.

Ketika memperhitungkan kombinasi beban untuk satu beban hidup, hal-hal berikut harus dipertimbangkan:

a) beban jenis tertentu dari satu sumber (tekanan atau vakum di tangki, salju, angin, beban es, pengaruh suhu iklim, beban dari satu forklift, mobil listrik, jembatan atau derek di atas kepala);

b) beban dari beberapa sumber, jika efek gabungannya diperhitungkan dalam nilai standar dan desain beban (beban dari peralatan, orang dan bahan yang disimpan pada satu lantai atau lebih, dengan mempertimbangkan koefisien yA dan yn; beban dari beberapa jembatan atau derek di atas kepala, dengan mempertimbangkan koefisien y ; beban angin es

Metode untuk menangani dampak pada bangunan dan struktur

Saat merancang proteksi teknik terhadap proses longsor dan longsor, penggunaan ukuran dan struktur berikut yang ditujukan untuk mencegah dan menstabilkan proses ini harus dipertimbangkan:

mengubah relief lereng untuk meningkatkan stabilitasnya;

pengaturan limpasan air permukaan dengan bantuan perencanaan vertikal wilayah, pengaturan sistem drainase permukaan, pencegahan resapan air ke dalam tanah dan proses erosi;

penurunan permukaan air tanah secara artifisial;

agroforestri;

konsolidasi tanah;

struktur penahan;

Struktur penahan harus disediakan untuk mencegah geser, keruntuhan, longsor dan jatuhnya tanah jika tidak mungkin atau tidak ekonomis untuk mengubah relief lereng (lereng).

Struktur penahan digunakan dari jenis berikut:

dinding pendukung - untuk memperkuat atap batu yang menjorok;

penopang - penyangga terpisah yang dipotong menjadi lapisan tanah yang stabil untuk menopang massa batuan individu;

sirap - struktur besar untuk mendukung lereng yang tidak stabil;

menghadap dinding - untuk melindungi tanah dari pelapukan dan kehancuran;

segel (pengisian rongga yang terbentuk akibat jatuhnya lereng) - untuk melindungi tanah berbatu dari pelapukan dan kerusakan lebih lanjut;

penahan - sebagai struktur penahan independen (dengan pelat dasar, balok, dll.) dalam bentuk pengikatan blok batuan individu ke massa padat di lereng berbatu (lereng).

Struktur penahan salju harus ditempatkan di zona inisiasi longsoran dalam barisan terus menerus atau penampang hingga batas lateral pengumpulan longsoran. Baris atas struktur harus dipasang pada jarak tidak lebih dari 15 m menuruni lereng dari posisi tertinggi garis pemisah longsoran salju (atau dari garis pagar atau kolktafels). Deretan struktur penahan salju harus ditempatkan tegak lurus dengan arah geser penutup salju.

Struktur pengereman longsoran harus dirancang untuk mengurangi atau sepenuhnya memadamkan kecepatan longsoran pada kipas angin di zona pengendapan longsoran di mana kemiringannya kurang dari 23 °. Dalam beberapa kasus, ketika objek yang dilindungi berada di zona inisiasi longsoran dan longsoran memiliki jalur percepatan yang pendek, ada kemungkinan bahwa struktur penahan longsoran terletak di lereng dengan kecuraman lebih dari 23 °.

Kesimpulan

Untuk memilih opsi optimal untuk perlindungan rekayasa, solusi dan tindakan teknis dan teknologi harus dibenarkan dan berisi perkiraan dampak ekonomi, sosial dan lingkungan ketika opsi diterapkan atau ditinggalkan.

Varian solusi dan tindakan teknis, urutannya, waktu implementasi, serta prosedur pemeliharaan untuk sistem yang dibuat dan kompleks pelindung tunduk pada pembenaran dan penilaian.

Perhitungan yang terkait dengan pembenaran yang relevan harus didasarkan pada bahan sumber dengan akurasi, detail dan keandalan yang sama, pada kerangka peraturan tunggal, tingkat elaborasi opsi yang sama, kisaran biaya dan manfaat yang sama diperhitungkan. Perbandingan opsi dengan perbedaan hasil implementasinya harus memperhitungkan biaya yang diperlukan untuk membawa opsi ke bentuk yang sebanding.

Ketika menentukan efek ekonomi dari perlindungan teknik, jumlah kerusakan harus mencakup kerugian dari dampak proses geologi yang berbahaya dan biaya kompensasi untuk konsekuensi dari dampak ini. Kerugian untuk objek individu ditentukan oleh biaya aset tetap rata-rata tahunan, dan untuk wilayah - berdasarkan kerugian spesifik dan luas wilayah yang terancam, dengan mempertimbangkan durasi periode pemulihan biologis dan periode pelaksanaan proteksi rekayasa.

Kerusakan yang dicegah harus diringkas untuk semua wilayah dan struktur, terlepas dari batas-batas divisi administratif-teritorial.

Daftar literatur yang digunakan

1.V.P. Ananiev, A.D. Geologi Teknik Potapov. G: Lebih tinggi. sk. 2010

2.S.B. Ukhov, V.V. Semenov, S.N. Chernyshev Mekanika tanah, pondasi, pondasi. M: Vys. sk. 2009 r.

.DI DAN. Temchenko, A.A. Lapidus, O.N. Terentyev Teknologi proses konstruksi M: Vys. sk. 2008 r.

.DI DAN. Telichenko, A.A. Lapidus, O.M. Terentyev, V.V. Sokolovsky Teknologi pendirian bangunan dan struktur M: Vys. sk. 2010 r.

.SNiP 2.01.15-90 Rekayasa perlindungan wilayah, bangunan dan struktur dari kargo geologi berbahaya.

Agar suatu bangunan layak secara teknis, perlu diketahui pengaruh eksternal yang dirasakan oleh bangunan secara keseluruhan dan elemen-elemen individualnya (Gambar 11.2), yang dapat dibagi menjadi dua jenis: kekuasaan(beban) dan non-kekuatan(dampak lingkungan).

Beras. 11.2.

1 - efek gaya vertikal permanen dan sementara; 2 – angin; 3 - efek kekuatan khusus (seismik, dll.); 4 - getaran; 5 - tekanan tanah lateral; 6 - tekanan tanah (pantulan); 7 - kelembaban tanah; 8 - kebisingan; 9 – radiasi sinar matahari; 10 - curah hujan; 11 - keadaan atmosfer (suhu dan kelembaban variabel, adanya pengotor kimia)

Efek daya mencakup berbagai jenis beban:

• konstanta - dari berat sendiri elemen bangunan, dari tekanan tanah pada elemen bawah tanahnya;
• efek jangka panjang sementara - dari massa peralatan stasioner, kargo jangka panjang yang disimpan, berat partisi sendiri yang dapat dipindahkan selama rekonstruksi;
• jangka pendek - dari massa peralatan bergerak, orang, furnitur, salju, dari aksi angin di gedung;
• khusus - dari dampak seismik, dampak akibat kegagalan peralatan.

Efek non-kekuatan meliputi:

• pengaruh suhu yang mempengaruhi rezim termal tempat, serta menyebabkan deformasi suhu, yang sudah merupakan efek gaya;
• efek kelembaban atmosfer dan tanah, serta efek uap air di udara ruangan, menyebabkan perubahan sifat bahan dari mana struktur bangunan dibuat;
• pergerakan udara, menyebabkan penetrasi ke dalam struktur dan bangunan, mengubah kelembaban dan kondisi termal mereka;
• paparan radiasi matahari langsung, menyebabkan perubahan sifat fisik dan teknis lapisan permukaan bahan struktur, serta kondisi termal dan cahaya tempat;
• paparan kotoran kimia agresif yang terkandung di udara, yang bila dicampur dengan hujan atau air tanah, membentuk asam yang merusak bahan (korosi);
• efek biologis yang disebabkan oleh mikroorganisme atau serangga, yang mengarah pada penghancuran struktur dan kerusakan lingkungan internal tempat;
• paparan energi suara (kebisingan) dari sumber di dalam dan di luar gedung, mengganggu mode akustik normal di dalam ruangan.

Sesuai dengan beban dan pengaruh yang terdaftar, persyaratan berikut dikenakan pada bangunan dan strukturnya.

• 1. Kekuatan- kemampuan untuk merasakan beban tanpa kehancuran.
• 2. Keberlanjutan- kemampuan struktur untuk menjaga keseimbangan di bawah beban eksternal dan internal.
• 3. Kekakuan- kemampuan struktur untuk menahan beban dengan laju deformasi minimum yang telah ditentukan sebelumnya.
• 4. Daya tahan- kemampuan bangunan dan strukturnya untuk menjalankan fungsinya dan mempertahankan kualitasnya selama masa layan maksimum yang dirancang. Daya tahan tergantung pada faktor-faktor berikut:
  • merayap bahan, yaitu proses deformasi kontinu kecil yang terjadi pada material di bawah kondisi paparan beban yang berkepanjangan;
  • ketahanan beku bahan, mis. kemampuan bahan lembab untuk menahan pembekuan dan pencairan bergantian;
  • ketahanan kelembaban bahan, mis. kemampuan mereka untuk menahan aksi destruktif kelembaban (pelunakan, pembengkakan, lengkungan, stratifikasi, retak);
  • ketahanan korosi, yaitu kemampuan bahan untuk menahan kerusakan yang disebabkan oleh proses kimia dan elektrokimia;
  • biostabilitas, yaitu kemampuan bahan organik untuk menahan aksi destruktif serangga dan mikroorganisme.

Daya tahan ditentukan oleh masa pakai akhir bangunan. Atas dasar ini, bangunan dan struktur dibagi menjadi empat derajat:

• 1 - lebih dari 100 tahun (struktur utama, fondasi, dinding luar, dll. Terbuat dari bahan yang sangat tahan terhadap jenis pengaruh yang terdaftar);
• 2 - dari 50 hingga 100 tahun;
• 3 - dari 20 hingga 50 tahun (struktur tidak memiliki daya tahan yang cukup, misalnya, rumah dengan dinding luar kayu);
• 4 - hingga 20 tahun (bangunan dan struktur sementara).

Masa pakai juga tergantung pada kondisi di mana bangunan dan struktur berada, serta pada kualitas operasinya.

Persyaratan paling penting untuk bangunan dan struktur adalah persyaratan keselamatan kebakaran... Menurut tingkat mudah terbakarnya, bahan bangunan dibagi menjadi tiga kelompok:

• tidak mudah terbakar(jangan terbakar, membara atau hangus di bawah pengaruh api atau suhu tinggi);
• hampir tidak mudah terbakar(di bawah pengaruh api atau suhu tinggi, mereka hampir tidak menyala, membara atau arang, tetapi setelah menghilangkan sumber api atau suhu tinggi, pembakaran dan pembakaran berhenti). Mereka biasanya dilindungi dari luar dengan bahan yang tidak mudah terbakar;
• mudah terbakar(di bawah pengaruh api terbuka atau suhu tinggi, mereka terbakar, membara atau arang dan, setelah menghilangkan sumber api atau suhu, terus menyala atau membara).

Batas tahan api struktur bangunan ditentukan oleh lamanya (dalam menit) ketahanan terhadap aksi api sampai kehilangan kekuatan atau stabilitas, atau sampai terbentuknya retakan, atau sampai suhu naik pada permukaan struktur dari sisi yang berlawanan. ke api, rata-rata, lebih dari 140 ° C.

Bangunan atau kompartemennya di antara dinding api - firewall (Gbr. 11.3), tergantung pada tingkat mudah terbakarnya strukturnya, dibagi menjadi lima derajat ketahanan api. Tingkat ketahanan api bangunan ditentukan sesuai dengan Norma dan Aturan Bangunan (SNIP) 21-01-97 * "Keselamatan kebakaran bangunan dan struktur".

Beras. 11.3. Firewall - firewall(A) dan zona(B):

1 - dinding api; 2 - langit-langit tahan api; 3 - sisir tahan api

Bangunan, struktur bantalan dan penutup yang terbuat dari batu, beton, bata dengan penggunaan pelat atau lembaran bahan yang tidak mudah terbakar, termasuk dalam ketahanan api tingkat pertama. Pada bangunan dengan tingkat ketahanan api II, bahan juga terbuat dari bahan yang tidak mudah terbakar, tetapi memiliki batas ketahanan api yang lebih rendah. Di gedung dengan tingkat ketahanan api III, diperbolehkan menggunakan bahan yang mudah terbakar untuk partisi dan langit-langit. Pada bangunan tahan api tingkat IV, untuk semua struktur, diperbolehkan menggunakan bahan yang mudah terbakar dengan batas ketahanan api minimal 15 menit, kecuali untuk dinding tangga. Bangunan sementara mengacu pada derajat ketahanan api V. Batas ketahanan api dari struktur mereka tidak standar. Di gedung-gedung dengan tingkat ketahanan api III, IV dan V, dipertimbangkan untuk membedahnya dengan firewall dan langit-langit api ke dalam kompartemen yang membatasi area perambatan api.

Dalam perjalanan konstruksi dan operasinya, bangunan mengalami berbagai beban. Pengaruh eksternal dapat dibagi menjadi dua jenis: kekuasaan dan non-kekuatan atau paparan lingkungan.

KE kekuasaan dampak meliputi berbagai jenis beban:

permanen- dari berat sendiri (massa) elemen bangunan, tekanan tanah pada elemen bawah tanahnya;

sementara (jangka panjang)- dari berat peralatan stasioner, kargo jangka panjang yang disimpan, berat sendiri elemen bangunan permanen (misalnya, partisi);

jangka pendek- dari berat (massa) peralatan bergerak (misalnya, derek di bangunan industri), orang, furnitur, salju, dari aksi angin;

spesial- dari dampak seismik, dampak akibat kegagalan peralatan, dll.

KE tanpa paksaan berhubungan:

pengaruh suhu yang menyebabkan perubahan dimensi linier bahan dan struktur, yang pada gilirannya menyebabkan terjadinya efek gaya, serta mempengaruhi rezim termal ruangan;

paparan kelembaban atmosfer dan tanah, dan kelembaban uap, terkandung di atmosfer dan di udara tempat, menyebabkan perubahan sifat bahan dari mana struktur bangunan dibuat;

pergerakan udara menyebabkan tidak hanya beban (dalam kasus angin), tetapi juga penetrasi ke dalam struktur dan bangunan, perubahan kelembaban dan kondisi termal;

paparan energi radiasi matahari (radiasi matahari) menyebabkan, sebagai akibat dari pemanasan lokal, perubahan sifat fisik dan teknis dari lapisan permukaan material, struktur, perubahan kondisi cahaya dan termal tempat;

paparan kotoran kimia agresif terkandung di udara, yang dengan adanya uap air dapat menyebabkan kerusakan bahan struktur bangunan (fenomena korosi);

efek biologis disebabkan oleh mikroorganisme atau serangga, yang menyebabkan penghancuran struktur yang terbuat dari bahan bangunan organik;

paparan energi suara(kebisingan) dan getaran dari sumber di dalam atau di luar gedung.

Di tempat usaha memuat dibagi menjadi terfokus(misalnya berat peralatan) dan merata(berat sendiri, salju).

Berdasarkan sifat tindakannya, beban dapat menjadi statis, yaitu konstan nilainya dari waktu ke waktu dan dinamis(drum).

Dalam arah - horizontal (tekanan angin) dan vertikal (bobot mati).

Itu. bangunan dipengaruhi oleh berbagai beban dalam hal besaran, arah, sifat aksi dan tempat penerapan.

Beras. 2.3. Beban dan pengaruh pada bangunan.

Anda bisa mendapatkan kombinasi beban di mana mereka semua bertindak dalam arah yang sama, saling memperkuat. Kombinasi beban yang tidak menguntungkan inilah yang diandalkan oleh struktur bangunan. Nilai normatif dari segala upaya yang dilakukan pada bangunan diberikan dalam DBN atau SNiP.

Harus diingat bahwa dampak pada struktur dimulai dari saat mereka diproduksi, berlanjut selama transportasi, selama konstruksi bangunan dan operasinya.

4. Persyaratan dasar untuk bangunan dan elemennya.

Bangunan merupakan lingkungan material-spasial bagi manusia untuk melakukan berbagai proses sosial hidup, bekerja dan istirahat. Karena itu, mereka harus menjawab seri persyaratan, dasar dari mereka:

– fungsional(atau teknologi) kemanfaatan, yaitu bangunan harus nyaman untuk bekerja, istirahat atau proses lain yang dimaksudkan;

– teknis kemanfaatan, yaitu bangunan harus kuat, stabil, tahan lama, andal melindungi orang dan peralatan dari pengaruh atmosfer yang berbahaya, memenuhi persyaratan keselamatan kebakaran;

– arsitektural dan artistik ekspresif, yaitu itu harus menarik dalam penampilan, memiliki efek menguntungkan pada keadaan psikologis dan kesadaran orang;

– ekonomis kelayakan, menyediakan biaya minimum konstruksi dan pengoperasian bangunan untuk mendapatkan area yang dapat digunakan secara maksimal.

– lingkungan.

utama di gedung atau ruangan itu? fungsional janji temu.

Pelaksanaan fungsi ini atau itu selalu disertai dengan pelaksanaan beberapa fungsi lain yang bersifat pembantu. Misalnya, sesi pelatihan di dalam kelas mewakili fungsi utama ruangan ini, sedangkan pergerakan orang saat mengisi kelas dan setelah kelas berakhir merupakan fungsi tambahan. Oleh karena itu, seseorang dapat membedakan utama dan tambahan fungsi. Fungsi utama suatu ruangan tertentu pada ruangan lain dapat bersifat pembantu, begitu pula sebaliknya.

Tempat- elemen struktur utama atau bagian dari suatu bangunan. Korespondensi tempat dengan satu atau fungsi lain dicapai hanya ketika kondisi optimal untuk seseorang diciptakan di dalamnya, mis. lingkungan yang memenuhi fungsi yang dijalankannya di dalam ruangan.

Kualitas lingkungan tergantung pada sejumlah faktor. Ini termasuk:

ruang angkasa diperlukan untuk kegiatan manusia, penempatan peralatan dan pergerakan orang;

kondisi lingkungan udara(iklim mikro) - pasokan udara pernapasan dengan parameter suhu, kelembaban, dan kecepatan pergerakannya yang optimal. Keadaan lingkungan udara juga dicirikan oleh derajat kemurnian udara, yaitu jumlah kotoran yang berbahaya bagi manusia (gas, debu);

suara mode - kondisi audibilitas di dalam ruangan (pidato, musik, sinyal), sesuai dengan tujuan fungsionalnya, dan perlindungan dari suara yang mengganggu (kebisingan) yang muncul baik di dalam ruangan itu sendiri dan menembus dari luar, dan memiliki efek berbahaya pada tubuh dan jiwa manusia;

lampu mode - kondisi kerja organ penglihatan, sesuai dengan tujuan fungsional ruangan, ditentukan oleh tingkat penerangan ruangan;

visibilitas dan persepsi visual- kondisi kerja untuk orang yang terkait dengan kebutuhan untuk melihat benda datar atau tiga dimensi di dalam ruangan.

Kelayakan teknis suatu bangunan ditentukan oleh keputusan strukturnya, yang harus sepenuhnya mematuhi hukum mekanika, fisika, kimia.

Sesuai dengan dampak lingkungan, persyaratan teknis yang kompleks dikenakan pada bangunan dan strukturnya.

Kekuatan- kemampuan bangunan secara keseluruhan dan struktur individualnya untuk menerima beban dan dampak eksternal tanpa kerusakan dan deformasi sisa yang signifikan.

Stabilitas (kekakuan)- kemampuan bangunan untuk mempertahankan keseimbangan statis dan dinamis di bawah pengaruh luar bangunan, tergantung pada penempatan struktur yang tepat sesuai dengan besar dan arah beban dan kekuatan sambungannya.

Daya tahan, yang berarti kekuatan, stabilitas dan keamanan bangunan dan elemen-elemennya dari waktu ke waktu. Tergantung pada:

orang aneh bahan, yaitu dari proses deformasi kecil yang terus menerus yang terjadi pada material di bawah kondisi paparan beban yang berkepanjangan.

tahan beku bahan, yaitu pada kemampuan bahan basah untuk menahan pembekuan dan pencairan bolak-balik yang berulang;

tahan kelembaban bahan, yaitu kemampuan mereka untuk menahan aksi destruktif kelembaban (pelunakan, pembengkakan, lengkungan, stratifikasi, retak, dll.);

tahan korosi, itu. pada kemampuan bahan untuk menahan kerusakan yang disebabkan oleh proses kimia dan listrik;

biostabilitas, itu. pada kemampuan bahan bangunan organik untuk menahan aksi serangga dan mikroorganisme.

Daya tahan ditentukan oleh masa pakai akhir bangunan. Metode rekayasa praktis untuk menghitung daya tahan bangunan belum dibuat, oleh karena itu, dalam kode bangunan dan aturan bangunan untuk daya tahan kondisional dibagi menjadi tiga derajat:

Gelar pertama - masa pakai lebih dari 100 tahun;

Gelar ke-2 - masa pakai dari 50 hingga 100 tahun;

Gelar ke-3 - masa pakai dari 20 hingga 50 tahun.

Apa kelas tanggung jawab atau kategori kompleksitas suatu objek?
Menurut DBN V.1.2-14-2009 "Prinsip-prinsip umum untuk memastikan keandalan dan keamanan struktural bangunan, struktur, struktur bangunan dan pondasi" dan DBN A.2.2-3: 2012 "Komposisi dan isi dokumentasi desain untuk konstruksi", yang berlaku untuk:
- objek konstruksi (bangunan dan struktur) untuk berbagai keperluan.
- bagian komponen benda, alas dan strukturnya terbuat dari berbagai bahan.

KLASIFIKASI OBJEK KONSTRUKSI
Kelas konsekuensi (tanggung jawab) bangunan dan struktur ditentukan oleh tingkat kemungkinan kerugian material dan (atau) kerugian sosial yang terkait dengan penghentian operasi atau dengan hilangnya integritas fasilitas.

Potensi kerugian sosial dari pengabaian harus dipertimbangkan terhadap faktor-faktor risiko seperti:
- bahaya bagi kesehatan dan kehidupan manusia;
- penurunan tajam situasi lingkungan di area yang berdekatan dengan objek (misalnya, dengan penghancuran penyimpanan cairan atau gas beracun, kegagalan fasilitas pengolahan limbah, dll.);
- hilangnya monumen sejarah dan budaya atau nilai-nilai spiritual masyarakat lainnya;
- penghentian fungsi sistem dan jaringan komunikasi, catu daya, transportasi atau elemen pendukung kehidupan lainnya dari populasi atau keselamatan publik;
- ketidakmungkinan untuk mengatur pemberian bantuan kepada korban kecelakaan dan bencana alam;
- ancaman terhadap pertahanan negara.

KATEGORI KESULITAN OBJEK KONSTRUKSI
Kategori kompleksitas objek konstruksi ditentukan berdasarkan kelas konsekuensi (tanggung jawab) sesuai dengan tabel
Kemungkinan kerugian ekonomi harus dinilai dengan biaya yang terkait dengan kebutuhan untuk memulihkan objek yang gagal dan kerusakan tidak langsung (kerugian dari penghentian produksi, kehilangan keuntungan, dll.).

Setiap bangunan atau struktur pasti mengalami dampak beban tertentu. Keadaan ini memaksa kita, para kalkulator, untuk menganalisis operasi suatu struktur dari posisi kombinasi yang paling tidak menguntungkan dari mereka - sehingga bahkan dalam hal manifestasinya, struktur tetap kuat, stabil, dan tahan lama.

Untuk suatu struktur, beban adalah faktor eksternal yang memindahkannya dari keadaan diam ke keadaan tegangan-regangan. Mengumpulkan beban bukanlah tujuan akhir seorang insinyur - prosedur ini mengacu pada tahap pertama dari algoritma analisis struktural (dibahas dalam artikel ini).

Klasifikasi beban

Pertama-tama, beban diklasifikasikan menurut waktu tumbukan pada struktur:

• beban konstan (bertindak di seluruh siklus hidup bangunan)
• beban sementara (bertindak dari waktu ke waktu, berkala atau satu kali)

Segmentasi beban memungkinkan Anda untuk mensimulasikan operasi struktur dan melakukan perhitungan yang sesuai dengan lebih fleksibel, dengan mempertimbangkan kemungkinan beban tertentu dan kemungkinan terjadinya secara bersamaan.

Unit dan konversi beban bersama

Dalam industri konstruksi, beban daya terkonsentrasi biasanya diukur dalam kilonewton (kN), dan beban momen diukur dalam kNm. Biarkan saya mengingatkan Anda bahwa menurut Sistem Satuan Internasional (SI), gaya diukur dalam Newton (N), panjang - dalam meter (m).

Beban yang didistribusikan pada volume diukur dalam kN / m3, di atas area - dalam kN / m2, sepanjang panjang - dalam kN / m.

Gambar 1. Jenis beban:
1 - kekuatan terkonsentrasi; 2 - momen terkonsentrasi; 3 - beban per satuan volume;
4 - beban didistribusikan di seluruh area; 5 - beban didistribusikan sepanjang

Setiap beban terkonsentrasi \ (F \) dapat diperoleh dengan mengetahui volume elemen \ (V \) dan berat volumetrik bahannya \ (g \):

Anda bisa mendapatkan beban yang didistribusikan ke area elemen melalui berat dan ketebalan volumetriknya \ (t \) (ukuran tegak lurus terhadap bidang beban):

Demikian pula, beban yang didistribusikan sepanjang panjang diperoleh dengan produk berat volumetrik elemen \ (g \) dengan ketebalan dan lebar elemen (dimensi dalam arah tegak lurus terhadap bidang beban):

di mana \ (A \) adalah luas penampang elemen, m 2.

Aksi kinematik diukur dalam meter (defleksi) atau radian (sudut belok). Beban termal diukur dalam derajat Celcius (° C) atau satuan suhu lainnya, meskipun beban tersebut dapat ditentukan dalam satuan panjang (m) atau tidak berdimensi (ekspansi termal).

Diasumsikan bahwa semua titik penyangga struktur bergerak secara translasi menurut hukum yang sama X 0 = XJ ()

Dalam gempa bumi, tanah dasar bangunan bergerak, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 14.

Dalam hal ini, gaya inersia bekerja pada setiap unit volume struktur, yang bergantung pada parameter inersia yang terkonsentrasi dalam volume ini - massa dan karakteristik kekakuan struktur. Gaya inersia ini disebut gaya seismik atau beban seismik dan membawa struktur ke dalam keadaan tegangan-regangan.

Mari kita pertimbangkan pendekatan utama yang memungkinkan penentuan parameter penting seperti kekakuan, frekuensi alami, dan mode getaran suatu struktur. Paling mudah untuk memilih osilator linier sebagai model bangunan, dampaknya dimodelkan oleh perpindahan horizontal alas menurut hukum yang diberikan X Q = X 0 (t), dan sistem memiliki satu derajat kebebasan, ditentukan oleh perpindahan horizontal dari massa terkonsentrasi T(gbr. 15).

Jadi, perpindahan total X 0 (0 massa T setiap saat waktu adalah jumlah dari perpindahan "portabel" Xj (t) dan perpindahan relatif yang disebabkan oleh pembengkokan batang X2 (t):

Mari kita buat persamaan gerak dengan menggunakan metode perpindahan, karena kita tertarik pada nilai gaya pemulih (gaya elastis) yang sama dengan

Skema perhitungan osilator linier

dimana perpindahan X t massa horizontal

arah yang disebabkan oleh aksi gaya satuan - kekakuan osilator linier.

Persamaan massa kesetimbangan menjadi

Kemudian diberikan:

di mana 2 adalah frekuensi osilasi alami osilator, kita memperoleh persamaan gerak, di mana parameter yang menentukan sistem osilasi adalah frekuensi osilasi alami sistem ini:

Beban seismik dapat bekerja ke segala arah, oleh karena itu, untuk bangunan dan struktur nyata, persamaan yang menentukan pergerakannya di bawah beban seismik sangat rumit, tetapi sistem masih dicirikan oleh frekuensi getaran alami yang sama.

Jika kita menggeneralisasi masalah konstruksi tahan gempa, maka dari sudut pandang persamaan yang diturunkan, itu terdiri dari mengidentifikasi struktur-struktur yang paling tidak kuat dan kaku, dan, karenanya, dalam meningkatkan kekuatannya (perkuatan seismik) atau mengurangi beban pada mereka (isolasi seismik).

Dokumen peraturan modern menetapkan persyaratan umum untuk memastikan keamanan mekanis bangunan dan struktur. Jadi, di bagian 6 Seni. 15 Undang-Undang Federal No. 384 "Peraturan Teknis tentang Keamanan Bangunan dan Struktur", persyaratan diajukan bahwa "selama konstruksi dan pengoperasian bangunan atau struktur, struktur dan fondasi bangunannya tidak akan mencapai batas keadaan di hal kekuatan dan stabilitas ... dengan opsi untuk aksi simultan dari beban dan dampak ”.

Untuk keadaan pembatas struktur bangunan dan pondasi dalam hal kekuatan dan stabilitas, keadaan harus diambil, ditandai dengan:

• penghancuran karakter apa pun;
• hilangnya stabilitas bentuk;
• hilangnya stabilitas posisi;
• pelanggaran terhadap kemudahan servis dan fenomena lain yang terkait dengan ancaman bahaya terhadap kehidupan dan kesehatan orang, properti individu atau badan hukum, properti negara bagian atau kota, lingkungan, kehidupan dan kesehatan hewan dan tumbuhan.

Dalam perhitungan struktur dan pondasi bangunan, semua jenis beban yang sesuai dengan tujuan fungsional dan desain bangunan atau struktur, iklim dan, jika perlu, pengaruh teknologi, serta gaya yang disebabkan oleh deformasi struktur dan fondasi bangunan harus diambil. memperhitungkan.

Sebuah bangunan atau struktur di daerah di mana manifestasi proses dan fenomena alam yang berbahaya dan (atau) dampak buatan manusia mungkin terjadi harus dirancang dan dibangun sedemikian rupa sehingga selama pengoperasian bangunan atau struktur, proses dan fenomena alam yang berbahaya dan (atau) dampak buatan manusia tidak menyebabkan konsekuensi yang ditentukan dalam Art. 7 Undang-Undang Federal No. 384, dan (atau) peristiwa lain yang menimbulkan ancaman bahaya bagi kehidupan atau kesehatan orang, properti individu atau badan hukum, properti negara bagian atau kota, lingkungan, kehidupan dan kesehatan hewan dan tumbuhan .

Untuk elemen struktur bangunan, yang karakteristiknya, yang diperhitungkan dalam perhitungan kekuatan dan stabilitas bangunan atau struktur, dapat berubah selama operasi di bawah pengaruh faktor iklim atau faktor agresif dari lingkungan eksternal dan internal, termasuk di bawah pengaruh dari proses seismik yang dapat menyebabkan kelelahan pada struktur bangunan material, dokumentasi desain tambahan harus menunjukkan parameter yang mencirikan ketahanan terhadap pengaruh tersebut, atau tindakan untuk melindunginya.

Saat menilai konsekuensi gempa bumi, klasifikasi bangunan yang diberikan dalam skala seismik MMSK - 86 digunakan. Menurut skala ini, bangunan dibagi menjadi dua kelompok:

• 1) bangunan dan struktur standar tanpa tindakan anti-gempa;
• 2) bangunan dan struktur standar dengan tindakan anti-gempa.

Bangunan dan struktur standar tanpa tindakan anti-gempa dibagi menjadi beberapa jenis.

A1 - bangunan lokal. Bangunan dengan dinding yang terbuat dari bahan bangunan lokal: batako tanpa bingkai; adobe atau bata adobe tanpa pondasi; terbuat dari batu yang digulung atau robek di atas mortar tanah liat dan tanpa pasangan bata biasa (batu bata atau batu dengan bentuk yang benar) di sudut-sudutnya, dll.

A2 - bangunan lokal. Bangunan dari batako atau bata lumpur, dengan pondasi batu, bata atau beton; terbuat dari batu sobek di atas kapur, semen atau mortar kompleks dengan pasangan bata biasa di sudut-sudutnya; terbuat dari batu formasi di atas kapur, semen atau mortar kompleks; terbuat dari jenis batu "midis"; bangunan berbingkai kayu dengan pengisi bata atau tanah liat, dengan atap tanah liat atau tanah liat yang berat; pagar besar padat yang terbuat dari batako atau bata lumpur, dll.

B - bangunan lokal. Bangunan berbingkai kayu dengan agregat adobe atau tanah liat dan langit-langit ringan:

• 1) B1 - bangunan khas. Bangunan yang terbuat dari bata panggang, batu pahat atau balok beton di atas kapur, semen atau mortar kompleks; rumah panel kayu;
• 2) B2 - struktur yang terbuat dari bata panggang, batu pahat atau balok beton di atas kapur, semen atau mortar kompleks: pagar dan dinding yang kokoh, kios transformator, silo dan menara air.

V- bangunan lokal. Rumah kayu, dipotong menjadi "cakar" atau "oblo":

• 1) B1 - bangunan khas. Beton bertulang, rangka panel besar dan rumah balok besar bertulang;
• 2) B2 - struktur. Struktur beton bertulang: silo dan menara air, mercusuar, dinding penahan, kolam, dll.

Bangunan dan struktur tipikal dengan tindakan anti-gempa dibagi menjadi beberapa jenis:

• 1) 7 - bangunan dan struktur tipikal dari semua jenis (bata, balok, panel, beton, kayu, papan panel, dll.) dengan tindakan anti-seismik untuk kegempaan desain 7 titik;
• 2) 8 - bangunan dan struktur tipikal dari semua jenis dengan tindakan anti-seismik untuk seismisitas desain 8 poin;
• 3) 9 - bangunan dan struktur tipikal dari semua jenis dengan tindakan anti-seismik untuk seismisitas desain 9 poin.

Ketika dua atau tiga jenis digabungkan dalam satu bangunan, bangunan secara keseluruhan harus diklasifikasikan sebagai yang terlemah di antara mereka.

Dalam gempa bumi, merupakan kebiasaan untuk mempertimbangkan lima derajat kerusakan bangunan. Dalam skala seismik modifikasi internasional MMSK-86, klasifikasi derajat kehancuran bangunan berikut diusulkan:

• 1) d = 1 - kerusakan kecil. Kerusakan lemah pada material dan elemen non-struktural bangunan: retakan tipis pada plester; memotong potongan-potongan kecil plester; retakan tipis di persimpangan lantai dengan dinding dan pengisi dinding dengan elemen bingkai, di antara panel, dalam pemotongan oven dan kusen pintu; retakan tipis pada partisi, cornice, pedimen, pipa. Tidak ada kerusakan yang terlihat pada elemen struktur. Untuk menghilangkan kerusakan, perbaikan bangunan saat ini sudah cukup;
• 2) D= 2 - kerusakan sedang. Kerusakan signifikan pada elemen material dan non-struktural bangunan, jatuhnya lapisan plester, melalui retakan pada partisi, retakan dalam pada cornice dan pedimen, jatuh dari batu bata dari cerobong asap, jatuhnya ubin individu. Kerusakan lemah pada struktur penahan beban: retakan tipis pada dinding penahan beban; sedikit deformasi dan spalling kecil pada beton atau mortar pada simpul rangka dan sambungan panel. Perombakan bangunan diperlukan untuk menghilangkan kerusakan;
• 3) D= 3 - kerusakan berat. Penghancuran elemen non-struktural bangunan: runtuhnya bagian partisi, cornice, atap pelana, cerobong asap; kerusakan signifikan pada struktur penahan beban: melalui retakan pada dinding penahan beban; deformasi bingkai yang signifikan; pergeseran panel yang terlihat; spalling beton pada simpul-simpul rangka. Rekonstruksi bangunan dimungkinkan;
• 4) D= 4 - penghancuran sebagian struktur penahan beban: patah dan runtuh pada dinding penahan beban; runtuhnya sambungan dan simpul bingkai; pelanggaran koneksi antara bagian-bagian bangunan; runtuhnya panel lantai individu; runtuhnya sebagian besar bangunan. Bangunan tersebut dapat dibongkar;
• 5) D= 5 - tanah longsor. Runtuhnya dinding dan langit-langit yang menahan beban, keruntuhan total bangunan dengan kehilangan bentuknya.

Menganalisis konsekuensi gempa bumi, kerusakan utama berikut dapat dibedakan, yang diterima oleh bangunan dari berbagai skema struktural, jika efek seismik melebihi yang dihitung.

Pada bangunan rangka, simpul rangka sebagian besar hancur karena terjadinya momen lentur dan gaya geser yang signifikan di tempat-tempat ini. Terutama kerusakan yang kuat diterima oleh alas tiang dan sambungan palang dengan tiang bingkai (Gbr.16a).

Pada bangunan panel besar dan balok besar, sambungan pantat panel dan balok satu sama lain dan dengan langit-langit paling sering dihancurkan. Pada saat yang sama, ada perpindahan timbal balik dari panel, pembukaan sambungan vertikal, penyimpangan panel dari posisi awalnya, dan dalam beberapa kasus keruntuhan panel (Gbr. 160).

Untuk bangunan dengan dinding penahan beban yang terbuat dari bahan lokal (bata lumpur, blok tanah liat, blok tuf, dll.), kerusakan berikut adalah tipikal: retakan pada dinding (Gbr. 17); runtuhnya dinding ujung; pergeseran, dan terkadang runtuhnya lantai; runtuhnya rak yang berdiri sendiri dan terutama kompor dan cerobong asap.

Penghancuran bangunan sepenuhnya dicirikan oleh hukum kehancuran. Di bawah hukum penghancuran bangunan,

Penghancuran bangunan rangka selama gempa bumi di Cina (a) dan penghancuran bangunan panel selama gempa bumi di Rumania (b), hubungan antara kemungkinan kerusakannya dan intensitas manifestasi gempa di titik-titik diperhitungkan. Hukum penghancuran bangunan diperoleh berdasarkan analisis bahan statistik tentang penghancuran bangunan tempat tinggal, publik dan industri dari dampak gempa bumi dengan intensitas berbeda.

Kerusakan khas pada dinding bata selama dampak seismik

Untuk membuat kurva yang mendekati probabilitas terjadinya setidaknya tingkat kerusakan tertentu pada bangunan, digunakan hukum distribusi normal kerusakan. Dalam hal ini, diperhitungkan bahwa untuk bangunan yang sama, tidak hanya satu, tetapi lima derajat kehancuran dapat dipertimbangkan, mis. setelah kehancuran terjadi satu dari lima peristiwa yang tidak sesuai. Nilai ekspektasi matematis M mo dari intensitas gempa di titik-titik, yang menyebabkan setidaknya derajat kerusakan bangunan tertentu, diberikan pada Tabel 1.

Tabel 1

Ekspektasi matematis dari M mo hukum kehancuran bangunan

Membangun kelas menurut MMSK-86	Tingkat kehancuran bangunan
	Mudah d = 1	Sedang d = 2		Penghancuran sebagian D = 4
	Harapan matematika M hukum kehancuran

Penggunaan data pada Tabel 1 memungkinkan untuk memprediksi kemungkinan kerusakan bangunan dari berbagai kelas pada intensitas gempa tertentu.