กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของสหพันธรัฐรัสเซีย

FSBEI HPE "มหาวิทยาลัยรัฐบาชเคอร์"

สถาบันการจัดการและความมั่นคงของผู้ประกอบการ

ภาควิชาเศรษฐศาสตร์ การจัดการ และการเงิน

ทดสอบ

เรื่อง : การบำรุงรักษาอาคารและโครงสร้าง

หัวข้อ: ประเภทของผลกระทบต่ออาคารและโครงสร้าง

เสร็จสิ้นโดย: นักเรียนกลุ่ม EUKZO-01-09

Shagimardanova L.M.

ตรวจสอบโดย: Fedotov Yu.D.

การแนะนำ

การจำแนกประเภทโหลด

โหลดชุดค่าผสม

บทสรุป

การแนะนำ

เมื่อสร้างอาคารและโครงสร้างใกล้หรือใกล้กับสิ่งที่มีอยู่ จะเกิดการเสียรูปเพิ่มเติมของอาคารและโครงสร้างที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้

ประสบการณ์แสดงถึงการละเลย เงื่อนไขพิเศษการก่อสร้างดังกล่าวอาจนำไปสู่ลักษณะของรอยแตกร้าวในผนังของอาคารที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้ การบิดเบี้ยวของช่องเปิด และ เที่ยวบินของบันไดไปจนถึงการเคลื่อนตัวของแผ่นพื้น, การทำลายโครงสร้างอาคาร, เช่น ไปจนถึงการหยุดชะงักของการดำเนินงานปกติของอาคาร และบางครั้งก็อาจถึงขั้นเกิดอุบัติเหตุด้วย

เมื่อมีการวางแผนการก่อสร้างใหม่บนพื้นที่ที่สร้างขึ้น ลูกค้าและผู้ออกแบบทั่วไปโดยมีส่วนร่วมขององค์กรที่สนใจในการดำเนินงานอาคารโดยรอบ จะต้องแก้ไขปัญหาในการตรวจสอบอาคารเหล่านี้ในเขตอิทธิพลของการก่อสร้างใหม่

อาคารใกล้เคียงถือเป็นอาคารที่มีอยู่แล้วซึ่งตั้งอยู่ในเขตอิทธิพลของการตั้งถิ่นฐานของฐานรากของอาคารใหม่หรือในเขตอิทธิพลของงานในการก่อสร้างอาคารใหม่เนื่องจากการเสียรูปของฐานและโครงสร้างของ อันที่มีอยู่ โซนอิทธิพลจะถูกกำหนดในระหว่างกระบวนการออกแบบ

การจำแนกประเภทโหลด

ควรแยกแยะระหว่างโหลดถาวรและชั่วคราว (ระยะยาว ระยะสั้น พิเศษ) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการโหลด โหลดที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตการจัดเก็บและการขนส่งโครงสร้างตลอดจนระหว่างการก่อสร้างโครงสร้างควรนำมาพิจารณาในการคำนวณเป็นภาระในระยะสั้น

ก) น้ำหนักของส่วนประกอบของโครงสร้าง รวมถึงน้ำหนักของการรับน้ำหนักและโครงสร้างอาคารที่ปิดล้อม

b) น้ำหนักและความดันของดิน (คันดิน ถมกลับ) แรงดันหิน

แรงจากการอัดแรงที่เหลืออยู่ในโครงสร้างหรือฐานรากควรนำมาคำนวณเป็นแรงจากแรงถาวร

ก) น้ำหนักของพาร์ติชันชั่วคราว การอัดฉีด และฐานรากสำหรับอุปกรณ์

b) น้ำหนักของอุปกรณ์ที่อยู่กับที่: เครื่องจักร, อุปกรณ์, มอเตอร์, ถัง, ท่อพร้อมข้อต่อ, ส่วนรองรับและฉนวน สายพานลำเลียง เครื่องยกถาวรพร้อมเชือกและรางนำ และน้ำหนักของของเหลวและของแข็งที่บรรจุอุปกรณ์

c) ความดันของก๊าซ ของเหลว และวัตถุที่เป็นเม็ดในภาชนะและท่อ แรงดันเกินและการทำให้อากาศบริสุทธิ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการระบายอากาศของเหมือง

d) โหลดบนพื้นจากวัสดุที่เก็บไว้และอุปกรณ์ดึงเข้า คลังสินค้าตู้เย็น ยุ้งฉาง ที่เก็บหนังสือ หอจดหมายเหตุ และสถานที่ที่คล้ายกัน

จ) อิทธิพลทางเทคโนโลยีด้านอุณหภูมิจากอุปกรณ์ที่อยู่นิ่ง

f) น้ำหนักของชั้นน้ำบนพื้นผิวเรียบที่เต็มไปด้วยน้ำ

g) น้ำหนักของฝุ่นอุตสาหกรรมหากการสะสมไม่ได้รับการยกเว้นโดยมาตรการที่เหมาะสม

h) น้ำหนักบรรทุกจากคน สัตว์ อุปกรณ์บนพื้นของอาคารพักอาศัย สาธารณะ และเกษตรกรรมที่มีค่ามาตรฐานลดลง

i) โหลดแนวตั้งจากเครนเหนือศีรษะและเครนเหนือศีรษะที่มีค่ามาตรฐานลดลงซึ่งกำหนดโดยการคูณค่ามาตรฐานเต็มของโหลดแนวตั้งจากเครนหนึ่งตัวในแต่ละช่วงของอาคารด้วยค่าสัมประสิทธิ์: 0.5 - สำหรับกลุ่มโหมดการทำงานของเครน 4K- 6K; 0.6 - สำหรับกลุ่มโหมดการทำงานของเครน 7K 0.7 - สำหรับกลุ่มโหมดการทำงานของเครน 8K กลุ่มโหมดการทำงานของเครนได้รับการยอมรับตาม GOST 25546-82

ถึง) หิมะตกด้วยค่าที่คำนวณลดลง ซึ่งกำหนดโดยการคูณค่าที่คำนวณได้ทั้งหมดด้วยตัวคูณ 0.5

ฏ) อุณหภูมิอิทธิพลของภูมิอากาศที่มีค่ามาตรฐานลดลง กำหนดตามคำแนะนำในย่อหน้า 8.2-8.6 ภายใต้เงื่อนไข q1 = q2 = q3 = q4 = q5 = 0, DI = DVII = 0;

l) ผลกระทบที่เกิดจากการเสียรูปของฐานซึ่งไม่ได้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในโครงสร้างของดินรวมถึงการละลายของดินเพอร์มาฟรอสต์

m) ผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของความชื้น การหดตัว และการคืบของวัสดุ

ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยเดือนมกราคมอยู่ที่ลบ 5°C และสูงกว่า (ตามแผนที่ 5 ของภาคผนวก 5 ถึง SNiP 2.01.07-85*) ปริมาณหิมะที่มีค่าการออกแบบลดลงจะไม่ถูกกำหนดขึ้น

ก) โหลดจากบริภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในรูปแบบการสตาร์ท การเปลี่ยนผ่าน และการทดสอบ ตลอดจนระหว่างการจัดเรียงใหม่หรือการเปลี่ยนใหม่

b) น้ำหนักคน วัสดุซ่อมแซมในพื้นที่บำรุงรักษาและซ่อมแซมอุปกรณ์

c) น้ำหนักบรรทุกจากคน สัตว์ อุปกรณ์บนพื้นอาคารพักอาศัย สาธารณะ และเกษตรกรรม ที่มีมูลค่ามาตรฐานครบถ้วน ยกเว้นน้ำหนักบรรทุกที่ระบุในข้อ 1.7, a, b, d, e;

d) น้ำหนักบรรทุกจากอุปกรณ์การยกและการขนส่งแบบเคลื่อนที่ได้ (รถยก ยานพาหนะไฟฟ้า เครนเรียงซ้อน รอก รวมถึงจากเครนเหนือศีรษะและเครนเหนือศีรษะที่มีค่ามาตรฐานครบถ้วน)

e) ปริมาณหิมะที่มีค่าคำนวณเต็ม

ฉ) ผลกระทบทางภูมิอากาศของอุณหภูมิที่มีค่ามาตรฐานครบถ้วน

g) แรงลม

h) ปริมาณน้ำแข็ง

ก) ผลกระทบจากแผ่นดินไหว

b) ผลกระทบจากการระเบิด;

c) โหลดที่เกิดจากการรบกวนอย่างกะทันหัน กระบวนการทางเทคโนโลยีการทำงานผิดปกติชั่วคราวหรือการชำรุดของอุปกรณ์

d) ผลกระทบที่เกิดจากการเสียรูปของฐานพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในโครงสร้างของดิน (เมื่อแช่ดินทรุดตัว) หรือการทรุดตัวในพื้นที่เหมืองและพื้นที่คาร์สต์

โหลดชุดค่าผสม

การคำนวณโครงสร้างและฐานรากสำหรับสถานะขีดจำกัดของกลุ่มที่หนึ่งและกลุ่มที่สองควรดำเนินการโดยคำนึงถึงการรวมกันของโหลดหรือแรงที่สอดคล้องกันที่ไม่เอื้ออำนวย

ชุดค่าผสมเหล่านี้สร้างขึ้นจากการวิเคราะห์ตัวเลือกที่แท้จริงสำหรับการทำงานพร้อมกันของโหลดต่างๆ สำหรับขั้นตอนการทำงานของโครงสร้างหรือฐานรากที่พิจารณา

ควรแยกความแตกต่างระหว่าง: ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโหลดที่นำมาพิจารณา:

ก) การรวมกันหลักของโหลดประกอบด้วยถาวรระยะยาวและระยะสั้น

b) การรวมกันพิเศษของภาระประกอบด้วยภาระถาวรระยะยาวระยะสั้นและหนึ่งในภาระพิเศษ

โหลดสดที่มีค่ามาตรฐานสองค่าควรรวมอยู่ในชุดค่าผสมในระยะยาว - เมื่อคำนึงถึงค่ามาตรฐานที่ลดลงในระยะสั้น - เมื่อคำนึงถึงค่ามาตรฐานทั้งหมด

ในชุดโหลดพิเศษ รวมถึงแรงระเบิดหรือการชนกัน ยานพาหนะสำหรับชิ้นส่วนของโครงสร้างไม่อนุญาตให้คำนึงถึงภาระระยะสั้นที่ระบุในข้อ 1.8

เมื่อคำนึงถึงชุดค่าผสมที่มีการโหลดแบบถาวรและอย่างน้อยสองครั้ง ค่าที่คำนวณได้ของโหลดแบบสดหรือแรงที่เกี่ยวข้องควรคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์การรวมกันเท่ากับ:

ในชุดค่าผสมพื้นฐานสำหรับการโหลดระยะยาว y1 = 0.95; สำหรับระยะสั้น y2 = 0.9:

ในชุดค่าผสมพิเศษสำหรับการโหลดระยะยาว y1 = 0.95; สำหรับระยะสั้น y2 = 0.8 ยกเว้นกรณีที่ระบุไว้ในมาตรฐานการออกแบบโครงสร้างสำหรับพื้นที่แผ่นดินไหวและมาตรฐานอื่น ๆ สำหรับการออกแบบโครงสร้างและฐานราก ในกรณีนี้ควรใช้ภาระพิเศษโดยไม่ลดลง

ในการรวมกันหลักเมื่อคำนึงถึงโหลดระยะสั้นสามรายการขึ้นไปค่าที่คำนวณได้สามารถคูณด้วยปัจจัยการรวมกัน y2 ซึ่งใช้สำหรับโหลดระยะสั้นครั้งแรก (ตามระดับอิทธิพล) - 1.0 สำหรับวินาที - 0.8 สำหรับส่วนที่เหลือ - 0.6

เมื่อคำนึงถึงการรวมโหลด ควรคำนึงถึงโหลดชั่วคราวหนึ่งรายการ:

ก) น้ำหนักบรรทุกบางประเภทจากแหล่งเดียว (ความดันหรือสุญญากาศในภาชนะ หิมะ ลม ปริมาณน้ำแข็ง อุณหภูมิที่มีอิทธิพลต่อสภาพอากาศ น้ำหนักบรรทุกจากรถตักหนึ่งคัน ยานพาหนะไฟฟ้า เครนเหนือศีรษะหรือเครนเหนือศีรษะ)

b) โหลดจากหลายแหล่ง หากมี การกระทำร่วมกันนำมาพิจารณาในกฎระเบียบและ ค่าที่คำนวณได้โหลด (โหลดจากอุปกรณ์ผู้คนและวัสดุที่เก็บไว้ในหนึ่งชั้นขึ้นไปโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ yA และ yn; โหลดจากเครนเหนือศีรษะหรือเครนเหนือศีรษะหลายตัวโดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ y; โหลดลมน้ำแข็ง

วิธีการต่อสู้กับผลกระทบต่ออาคารและโครงสร้าง

เมื่อออกแบบการป้องกันทางวิศวกรรมต่อกระบวนการแผ่นดินถล่มและแผ่นดินถล่มควรพิจารณาความเป็นไปได้ในการใช้มาตรการและโครงสร้างต่อไปนี้เพื่อป้องกันและรักษาเสถียรภาพของกระบวนการเหล่านี้:

การเปลี่ยนแปลงภูมิประเทศของทางลาดเพื่อเพิ่มความมั่นคง

การควบคุมการไหล น้ำผิวดินโดยใช้ เค้าโครงแนวตั้งอาณาเขต การติดตั้งระบบระบายน้ำบนพื้นผิว การป้องกันการแทรกซึมของน้ำลงสู่ดินและกระบวนการกัดเซาะ

การลดระดับน้ำใต้ดินเทียม

วนเกษตร;

การรวมตัวของดิน

โครงสร้างการรักษา;

ควรจัดให้มีโครงสร้างยึดเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัว การพังทลาย ดินถล่ม และการทิ้งดิน หากเป็นไปไม่ได้หรือเป็นไปไม่ได้ในเชิงเศรษฐกิจที่จะเปลี่ยนภูมิประเทศของความลาดชัน (ความลาดชัน)

โครงสร้างยึดใช้ในประเภทต่อไปนี้:

ผนังรองรับ - เพื่อเสริมความแข็งแกร่งของบัวหินที่ยื่นออกมา

ค้ำยัน - ส่วนรองรับส่วนบุคคลที่ฝังอยู่ในชั้นดินที่มั่นคงเพื่อรองรับมวลหินแต่ละก้อน

คาด - โครงสร้างขนาดใหญ่เพื่อรองรับความลาดชันที่ไม่มั่นคง

หันหน้าไปทางผนัง - เพื่อป้องกันดินจากการผุกร่อนและการพังทลาย

ซีล (ช่องว่างการปิดผนึกที่เกิดจากการตกหล่นบนทางลาด) - เพื่อปกป้องดินหินจากการผุกร่อนและการทำลายล้างเพิ่มเติม

การยึดสมอ - เป็นโครงสร้างยึดอิสระ (พร้อมแผ่นรองรับ, คาน ฯลฯ ) ในรูปแบบของการยึดบล็อกหินแต่ละก้อนเข้ากับมวลแข็งบนเนินหิน (ทางลาด)

ควรวางโครงสร้างกักเก็บหิมะไว้ในโซนต้นกำเนิดหิมะถล่มเป็นแถวต่อเนื่องหรือเป็นแถวตัดขวางจนถึงขอบเขตด้านข้างของพื้นที่รวบรวมหิมะถล่ม ควรติดตั้งโครงสร้างแถวบนสุดที่ระยะห่างไม่เกิน 15 ม. จากตำแหน่งสูงสุดของแนวหิมะถล่ม (หรือจากแนวรั้วหิมะหรือโคล์กทาเฟลส์) แถวของโครงสร้างกันหิมะควรอยู่ในตำแหน่งตั้งฉากกับทิศทางของการเลื่อนหิมะปกคลุม

โครงสร้างเบรกหิมะถล่มควรได้รับการออกแบบเพื่อลดหรือลดความเร็วของหิมะถล่มบนพัดลมลุ่มน้ำในบริเวณที่ทับถมของหิมะถล่มโดยสมบูรณ์ ซึ่งมีความชันน้อยกว่า 23° ในบางกรณี เมื่อวัตถุที่ได้รับการป้องกันอยู่ในโซนเริ่มต้นของหิมะถล่ม และหิมะถล่มมีเส้นทางเร่งความเร็วที่สั้น เป็นไปได้ที่จะระบุตำแหน่งโครงสร้างเบรกของหิมะถล่มบนทางลาดที่มีความชันมากกว่า 23°

บทสรุป

สำหรับการคัดเลือก ตัวเลือกที่ดีที่สุดการป้องกันทางวิศวกรรม การแก้ปัญหาและมาตรการด้านเทคนิคและเทคโนโลยีจะต้องมีความสมเหตุสมผล และมีการประเมินผลกระทบทางเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม เมื่อดำเนินการตัวเลือกหรือละทิ้งตัวเลือกดังกล่าว

ตัวเลือกขึ้นอยู่กับเหตุผลและการประเมิน โซลูชั่นทางเทคนิคและกิจกรรม คำสั่ง กำหนดเวลาในการดำเนินการ ตลอดจนกฎระเบียบในการบำรุงรักษาสำหรับระบบและระบบป้องกันที่ถูกสร้างขึ้น

การคำนวณที่เกี่ยวข้องกับการให้เหตุผลที่เกี่ยวข้องจะต้องขึ้นอยู่กับแหล่งข้อมูลที่มีความแม่นยำ รายละเอียด และความน่าเชื่อถือเท่ากันในที่เดียว กรอบการกำกับดูแลการพิจารณาตัวเลือกอย่างละเอียดในระดับเดียวกัน ช่วงต้นทุนและผลลัพธ์ที่เหมือนกัน การเปรียบเทียบตัวเลือกเมื่อมีความแตกต่างในผลลัพธ์ของการดำเนินการควรคำนึงถึงต้นทุนที่จำเป็นในการนำตัวเลือกมาสู่รูปแบบที่เปรียบเทียบได้

เมื่อพิจารณาผลกระทบทางเศรษฐกิจของการป้องกันทางวิศวกรรม จำนวนความเสียหายจะต้องรวมการสูญเสียจากผลกระทบของกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เป็นอันตรายและค่าใช้จ่ายในการชดเชยผลที่ตามมาจากผลกระทบเหล่านี้ การสูญเสียสำหรับแต่ละวัตถุจะถูกกำหนดโดยมูลค่าของสินทรัพย์ถาวรโดยเฉลี่ยต่อปีและสำหรับดินแดน - บนพื้นฐานของการสูญเสียเฉพาะและพื้นที่ของดินแดนที่ถูกคุกคามโดยคำนึงถึงระยะเวลาของระยะเวลาการฟื้นฟูทางชีวภาพและ ระยะเวลาของการดำเนินการคุ้มครองทางวิศวกรรม

ความเสียหายที่ป้องกันได้จะต้องสรุปทั่วทั้งดินแดนและโครงสร้างทั้งหมด โดยไม่คำนึงถึงขอบเขตของฝ่ายบริหาร-ดินแดน

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

1.วี.พี. อนันเยฟ อ. ธรณีวิทยาวิศวกรรมโปตาปอฟ ม: สูงกว่า. ช. 2010

2.เอส.บี. Ukhov, V.V. เซเมนอฟ, S.N. Chernyshev กลศาสตร์ของดิน ฐานราก ฐานราก ม: สูง. ช. 2552

.ในและ Temchenko, A. A Lapidus, O.N. Terentyev เทคโนโลยีกระบวนการก่อสร้าง M: Vys ช. 2551

.ในและ เทลิเชนโก, เอ.เอ. ลาพิดัส, โอ.เอ็ม. Terentyev, V.V. เทคโนโลยี Sokolovsky ในการก่อสร้างอาคารและโครงสร้าง M: Vys ช. 2010

.SNiP 2.01.15-90 การป้องกันทางวิศวกรรมของอาณาเขต อาคาร และโครงสร้างจากภาระทางธรณีวิทยาที่เป็นอันตราย

เพื่อให้อาคารมีความเป็นไปได้ทางเทคนิค จำเป็นต้องทราบอิทธิพลภายนอกที่รับรู้โดยอาคารโดยรวมและอิทธิพลของอาคาร แยกองค์ประกอบ(รูปที่ 11.2) แบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ พลัง(โหลด) และ ไม่ใช่แรง(อิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อม)

ข้าว. 11.2.

1 – แรงกระแทกในแนวดิ่งแบบถาวรและชั่วคราว 2 – ลม; 3 – ผลกระทบจากแรงพิเศษ (แผ่นดินไหวหรืออื่น ๆ ) 4 – การสั่นสะเทือน; 5 – แรงดันดินด้านข้าง 6 – แรงดันดิน (ความต้านทาน) 7 – ความชื้นในดิน; 8 - เสียงรบกวน; 9 – รังสีดวงอาทิตย์ 10 - การตกตะกอน; 11 – สถานะของบรรยากาศ (อุณหภูมิและความชื้นแปรผัน, การมีอยู่ของสารเคมีเจือปน)

อิทธิพลของแรงประกอบด้วยโหลดหลายประเภท:

• ค่าคงที่ - จากมวลขององค์ประกอบของอาคารจากแรงดันดินต่อองค์ประกอบใต้ดิน
• ระยะยาวชั่วคราว - จากน้ำหนักของอุปกรณ์นิ่ง, สินค้าที่เก็บไว้ระยะยาว, น้ำหนักของพาร์ติชันที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ระหว่างการสร้างใหม่;
• ระยะสั้น - จากมวลของอุปกรณ์ที่เคลื่อนย้าย, คน, เฟอร์นิเจอร์, หิมะ, จากการกระทำของลมบนอาคาร;
• พิเศษ – จากผลกระทบแผ่นดินไหว, ผลกระทบที่เกิดจากอุปกรณ์ขัดข้อง

อิทธิพลที่ไม่บังคับ ได้แก่:

• ผลกระทบของอุณหภูมิที่ส่งผลต่อสภาพความร้อนของสถานที่ตลอดจนนำไปสู่การเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิซึ่งมีผลกระทบต่อแรงแล้ว
• การสัมผัสกับความชื้นในบรรยากาศและพื้นดินรวมถึงการสัมผัสกับไอความชื้นในอากาศภายในอาคารทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้สร้างโครงสร้างของอาคาร
• การเคลื่อนที่ของอากาศทำให้เกิดการแทรกซึมเข้าไปในโครงสร้างและห้องการเปลี่ยนแปลงความชื้นและสภาวะความร้อน
• การสัมผัสกับรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเทคนิคของชั้นพื้นผิวของวัสดุโครงสร้างตลอดจนสภาพความร้อนและแสงของสถานที่
• การสัมผัสกับสารเคมีเจือปนที่รุนแรงที่มีอยู่ในอากาศซึ่งผสมกับฝนหรือ น้ำบาดาลสร้างกรดที่ทำลายวัสดุ (การกัดกร่อน);
• ผลกระทบทางชีวภาพที่เกิดจากจุลินทรีย์หรือแมลงที่นำไปสู่การทำลายโครงสร้างและการเสื่อมสภาพของสภาพแวดล้อมภายในอาคาร
• การสัมผัสพลังงานเสียง (เสียงรบกวน) จากแหล่งภายในและภายนอกอาคารรบกวนสภาพเสียงปกติภายในห้อง

ตามน้ำหนักและผลกระทบที่ระบุไว้ อาคารและโครงสร้างจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดต่อไปนี้

• 1. ความแข็งแกร่ง– ความสามารถในการรับน้ำหนักโดยไม่ทำลาย
• 2. ความยั่งยืน– ความสามารถของโครงสร้างในการรักษาสมดุลภายใต้ภาระภายนอกและภายใน
• 3. ความแข็งแกร่ง– ความสามารถของโครงสร้างในการรับน้ำหนักโดยมีมาตรฐานการเสียรูปขั้นต่ำที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
• 4. ความทนทาน– ความสามารถของอาคารและโครงสร้างในการปฏิบัติหน้าที่และรักษาคุณภาพตลอดอายุการใช้งานสูงสุดที่ได้รับการออกแบบ ความทนทานขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
  • การคืบคลานของวัสดุเช่น กระบวนการเปลี่ยนรูปต่อเนื่องขนาดเล็กที่เกิดขึ้นในวัสดุภายใต้เงื่อนไขของการสัมผัสกับโหลดเป็นเวลานาน
  • ความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งของวัสดุเช่น ความสามารถของวัสดุเปียกในการทนต่อการแช่แข็งและการละลายแบบอื่น
  • ความต้านทานต่อความชื้นของวัสดุเช่น ความสามารถในการทนต่อผลการทำลายล้างของความชื้น (การทำให้อ่อนลง, บวม, การแปรปรวน, การหลุดร่อน, การแตกร้าว);
  • ความต้านทานการกัดกร่อน, เช่น. ความสามารถของวัสดุในการต้านทานการทำลายที่เกิดจากกระบวนการทางเคมีและไฟฟ้าเคมี
  • ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพเช่น ความสามารถของสารอินทรีย์ในการต้านทานผลการทำลายล้างของแมลงและจุลินทรีย์

ความทนทานขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานสูงสุดของอาคาร ตามเกณฑ์นี้อาคารและโครงสร้างแบ่งออกเป็นสี่ระดับ:

• ครั้งที่ 1 – มากกว่า 100 ปี (โครงสร้างหลัก ฐานราก ผนังภายนอก ฯลฯ ทำจากวัสดุที่มีความทนทานสูงต่ออิทธิพลประเภทที่ระบุไว้)
• 2 – จาก 50 ถึง 100 ปี;
• อันดับที่ 3 – จาก 20 ถึง 50 ปี (โครงสร้างไม่มีความทนทานเพียงพอ เช่น บ้านที่มีผนังภายนอกเป็นไม้)
• อันดับที่ 4 – สูงสุด 20 ปี (อาคารและสิ่งปลูกสร้างชั่วคราว)

อายุการใช้งานยังขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของอาคารและโครงสร้างที่ตั้งตลอดจนคุณภาพการดำเนินงานด้วย

ข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดสำหรับอาคารและโครงสร้างคือข้อกำหนด ความปลอดภัยจากอัคคีภัย- ขึ้นอยู่กับระดับความไวไฟ วัสดุก่อสร้างแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

• ทนไฟ(ห้ามเผา รมควัน หรือถ่านเมื่อถูกไฟหรือ อุณหภูมิสูง);
• ทนไฟ(ภายใต้อิทธิพลของไฟหรืออุณหภูมิสูง พวกมันจะติดไฟได้ยาก คุกรุ่นหรือถ่าน แต่หลังจากกำจัดแหล่งกำเนิดไฟหรืออุณหภูมิสูงแล้ว การเผาไหม้และการระอุก็หยุดลง) พวกเขามักจะได้รับการปกป้องจากภายนอกด้วยวัสดุทนไฟ
• ติดไฟได้(อยู่ภายใต้อิทธิพล. เปิดไฟหรืออุณหภูมิสูงลุกไหม้ คุกรุ่นหรือถ่าน และหลังจากกำจัดแหล่งกำเนิดไฟหรืออุณหภูมิแล้ว ยังเผาไหม้หรือคุกรุ่นต่อไป)

ขีดจำกัดการทนไฟโครงสร้างอาคารกำหนดโดยระยะเวลา (เป็นนาที) ของการทนไฟจนสูญเสียความเข้มแข็งหรือความมั่นคง หรือจนเกิดรอยแตกร้าว หรือจนอุณหภูมิบนพื้นผิวของโครงสร้างด้านตรงข้ามกับไฟโดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้น มากถึงมากกว่า 140°C

อาคารหรือช่องระหว่างกำแพงไฟ - ไฟร์วอลล์ (รูปที่ 11.3) ขึ้นอยู่กับระดับความสามารถในการติดไฟของโครงสร้างแบ่งออกเป็นห้าระดับของการทนไฟ ระดับการทนไฟของอาคารถูกกำหนดตามมาตรฐานและกฎการก่อสร้าง (SNiP) 21-01-97* " ความปลอดภัยจากอัคคีภัยอาคารและโครงสร้าง”

ข้าว. 11.3. กำแพงไฟ - ไฟร์วอลล์(ก) และโซนต่างๆ(ข):

1 – กำแพงไฟ; 2 – เพดานกันไฟ; 3 – หวีกันไฟ

ระดับการทนไฟ I รวมถึงอาคารที่มีโครงสร้างรับน้ำหนักและปิดล้อมทำจากหินคอนกรีตอิฐโดยใช้วัสดุทนไฟแบบแผ่นหรือแผ่น ในอาคารที่มีการทนไฟประเภท II วัสดุจะทำจากวัสดุกันไฟ แต่มีขีดจำกัดการทนไฟที่ต่ำกว่า ในอาคารที่มีการทนไฟระดับ III อนุญาตให้ใช้วัสดุที่ติดไฟได้สำหรับพาร์ติชันและเพดาน ในอาคารที่มีการทนไฟระดับ IV อนุญาตให้ใช้วัสดุที่ติดไฟได้ซึ่งมีขีดจำกัดการทนไฟขั้นต่ำ 15 นาทีสำหรับโครงสร้างทั้งหมด ยกเว้นผนัง ปล่องบันได- ระดับการทนไฟ V รวมถึงอาคารชั่วคราว ขีดจำกัดการทนไฟของโครงสร้างไม่ได้มาตรฐาน ในอาคารที่มีการทนไฟระดับ III, IV และ V มีการวางแผนที่จะตัดด้วยไฟร์วอลล์และ เพดานทนไฟเข้าไปในช่องที่จำกัดพื้นที่การแพร่กระจายของไฟ

ในระหว่างการก่อสร้างและการดำเนินงาน อาคารจะต้องเผชิญกับภาระต่างๆ อิทธิพลภายนอกสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ พลังและ ไม่ใช่แรงหรืออิทธิพลของสิ่งแวดล้อม

ถึง มีพลังผลกระทบรวมถึงโหลดประเภทต่างๆ:

ถาวร– จากน้ำหนัก (มวล) ขององค์ประกอบอาคารเอง ความดันดินต่อองค์ประกอบใต้ดิน

ชั่วคราว (ระยะยาว)– จากน้ำหนักของอุปกรณ์คงที่, สินค้าที่เก็บไว้ระยะยาว, น้ำหนักตายขององค์ประกอบอาคารถาวร (เช่นฉากกั้น)

ช่วงเวลาสั้น ๆ– จากน้ำหนัก (มวล) ของอุปกรณ์ที่เคลื่อนย้าย (เช่น รถเครนในอาคารอุตสาหกรรม) คน เฟอร์นิเจอร์ หิมะ จากการกระทำของลม

พิเศษ– จากผลกระทบแผ่นดินไหว, ผลกระทบจากความล้มเหลวของอุปกรณ์ ฯลฯ

ถึง ไม่มีแรงเกี่ยวข้อง:

ผลกระทบของอุณหภูมิทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาดเชิงเส้นของวัสดุและโครงสร้างซึ่งจะนำไปสู่การเกิดผลกระทบของแรงรวมทั้งส่งผลต่อสภาพความร้อนของห้อง

การสัมผัสกับความชื้นในบรรยากาศและพื้นดิน, และ ความชื้นที่เป็นไอ,ที่มีอยู่ในบรรยากาศและอากาศภายในอาคาร ส่งผลให้คุณสมบัติของวัสดุที่ใช้สร้างโครงสร้างของอาคารเปลี่ยนแปลงไป

การเคลื่อนไหวของอากาศไม่เพียงก่อให้เกิดภาระ (ด้วยลม) เท่านั้น แต่ยังเจาะเข้าไปในโครงสร้างและสถานที่ด้วยการเปลี่ยนแปลงความชื้นและสภาวะความร้อน

การสัมผัสกับพลังงานรังสีดวงอาทิตย์ (รังสีดวงอาทิตย์) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางกายภาพและทางเทคนิคของชั้นพื้นผิวของวัสดุโครงสร้างการเปลี่ยนแปลงสภาพแสงและความร้อนของสถานที่ซึ่งเป็นผลมาจากความร้อนในท้องถิ่น

การสัมผัสกับสารเคมีเจือปนที่รุนแรงที่มีอยู่ในอากาศซึ่งเมื่อมีความชื้นสามารถนำไปสู่การทำลายวัสดุของโครงสร้างอาคาร (ปรากฏการณ์การกัดกร่อน)

ผลกระทบทางชีวภาพเกิดจากจุลินทรีย์หรือแมลงนำไปสู่การทำลายโครงสร้างที่ทำจากอินทรีย์ วัสดุก่อสร้าง;

การสัมผัสกับพลังงานเสียง(เสียงรบกวน) และแรงสั่นสะเทือนจากแหล่งต่างๆ ภายในหรือภายนอกอาคาร

ในกรณีที่มีการใช้ความพยายาม โหลดจะถูกแบ่งออกเป็น เข้มข้น(เช่น น้ำหนักของอุปกรณ์) และ กระจายอย่างเท่าเทียมกัน(น้ำหนักของตัวเองหิมะ)

สามารถทำได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของภาระ คงที่, เช่น. ขนาดคงที่ตลอดเวลาและ พลวัต(กลอง).

ในทิศทาง - แนวนอน (แรงดันลม) และแนวตั้ง (น้ำหนักของตัวเอง)

ที่. อาคารจะรับน้ำหนักได้หลากหลายทั้งขนาด ทิศทาง ลักษณะการทำงาน และตำแหน่งของการใช้งาน

ข้าว. 2.3. การรับน้ำหนักและผลกระทบต่ออาคาร

อาจมีการรวมกันของน้ำหนักซึ่งทั้งหมดจะกระทำไปในทิศทางเดียวกันโดยเสริมกำลังซึ่งกันและกัน การรวมกันของโหลดที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้ซึ่งโครงสร้างอาคารได้รับการออกแบบมาให้ทนทาน ค่ามาตรฐานของแรงทั้งหมดที่กระทำต่ออาคารจะได้รับใน DBN หรือ SNiP

ควรจำไว้ว่าผลกระทบต่อโครงสร้างเริ่มต้นจากช่วงเวลาของการผลิตและดำเนินต่อไประหว่างการขนส่งระหว่างการก่อสร้างอาคารและการดำเนินงาน

4. ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับอาคารและองค์ประกอบต่างๆ

อาคารก่อให้เกิดวัสดุและสภาพแวดล้อมเชิงพื้นที่สำหรับผู้คนในการดำเนินกระบวนการทางสังคมต่างๆ ของชีวิต การทำงาน และการพักผ่อน ดังนั้นพวกเขาจึงต้องพบกับจำนวนมากมาย ข้อกำหนดพื้นฐานของพวกเขา:

– การทำงาน(หรือ ก้าวหน้าทางเทคโนโลยี) ความได้เปรียบเช่น อาคารจะต้องสะดวกต่อการทำงาน การพักผ่อน หรือกระบวนการอื่นตามที่ประสงค์

– เทคนิคความได้เปรียบเช่น อาคารจะต้องแข็งแรง มั่นคง ทนทาน ปกป้องผู้คนและอุปกรณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือจากอิทธิพลของบรรยากาศที่เป็นอันตราย ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัย;

– สถาปัตยกรรมและศิลปะการแสดงออกเช่น มันควรจะมีเสน่ห์ในแบบของตัวเอง รูปร่างมีผลดีต่อ สภาพจิตใจและจิตสำนึกของผู้คน

– ทางเศรษฐกิจความได้เปรียบ, จัดให้มี ต้นทุนขั้นต่ำเพื่อการก่อสร้างและดำเนินการอาคารเพื่อให้ได้พื้นที่ใช้สอยสูงสุด

– ด้านสิ่งแวดล้อม.

หลักในอาคารหรือสถานที่ก็เป็นของตน การทำงานการนัดหมาย.

การใช้งานฟังก์ชันเฉพาะจะมาพร้อมกับการใช้งานฟังก์ชันอื่นที่มีลักษณะเสริมเสมอ ตัวอย่างเช่น เซสชันการฝึกอบรมในห้องเรียนแสดงถึงหน้าที่หลักของห้องนี้ ในขณะที่การเคลื่อนไหวของผู้คนเมื่อห้องเรียนเต็มและหลังเลิกเรียนถือเป็นหน้าที่เสริม ดังนั้นจึงสามารถแยกแยะได้ หลักและ เสริมฟังก์ชั่น. ฟังก์ชันหลักสำหรับห้องหนึ่งๆ ในอีกห้องหนึ่งอาจเป็นฟังก์ชันเสริมก็ได้ และในทางกลับกัน

ห้อง- ขั้นพื้นฐาน องค์ประกอบโครงสร้างหรือส่วนหนึ่งของอาคาร ความสอดคล้องของห้องกับฟังก์ชั่นหนึ่งหรืออย่างอื่นจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมันสร้างขึ้นเท่านั้น เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับบุคคลเช่น สภาพแวดล้อมที่สอดคล้องกับฟังก์ชั่นที่ทำในห้อง

คุณภาพสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ซึ่งรวมถึง:

ช่องว่างจำเป็นสำหรับกิจกรรมของมนุษย์ การจัดวางอุปกรณ์และการเคลื่อนย้ายผู้คน

สถานะ สภาพแวดล้อมทางอากาศ(ปากน้ำ) - การจ่ายอากาศหายใจพร้อมพารามิเตอร์อุณหภูมิความชื้นและความเร็วในการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมที่สุด สถานะของสภาพแวดล้อมทางอากาศนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยระดับความบริสุทธิ์ของอากาศเช่น ปริมาณสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ (ก๊าซ ฝุ่น)

เสียงโหมด – เงื่อนไขการได้ยินในห้อง (คำพูด เพลง สัญญาณ) ที่สอดคล้องกัน วัตถุประสงค์การทำงานและป้องกันเสียงรบกวน (เสียงรบกวน) ที่เกิดขึ้นทั้งในห้องเองและทะลุจากภายนอกและส่งผลเสียต่อร่างกายมนุษย์และจิตใจ

แสงสว่างโหมด – สภาพการทำงานของอวัยวะที่มองเห็นซึ่งสอดคล้องกับวัตถุประสงค์การทำงานของห้องโดยพิจารณาจากระดับความสว่างของห้อง

การมองเห็นและการรับรู้ทางสายตา– เงื่อนไขสำหรับคนทำงานที่เกี่ยวข้องกับความต้องการเห็นวัตถุแบนหรือสามมิติในห้อง

ความเป็นไปได้ทางเทคนิคของอาคารถูกกำหนดโดยการแก้ปัญหาโครงสร้างซึ่งจะต้องเป็นไปตามกฎหมายกลศาสตร์ ฟิสิกส์ และเคมีอย่างสมบูรณ์

เพื่อให้สอดคล้องกับอิทธิพลของสภาพแวดล้อมจึงมีการกำหนดข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับอาคารและโครงสร้างของอาคาร

ความแข็งแกร่ง– ความสามารถของอาคารโดยรวมและโครงสร้างส่วนบุคคลในการรับน้ำหนักและแรงกระแทกจากภายนอกโดยไม่ถูกทำลายและการเสียรูปที่เหลืออย่างมีนัยสำคัญ

ความมั่นคง (ความแข็ง)– ความสามารถของอาคารในการรักษาความสมดุลแบบคงที่และไดนามิกภายใต้อิทธิพลภายนอกของอาคาร ขึ้นอยู่กับการจัดวางโครงสร้างที่เหมาะสมตามขนาดและทิศทางของน้ำหนักและความแข็งแรงของการเชื่อมต่อ

ความทนทานหมายถึงความแข็งแกร่ง ความมั่นคง และความปลอดภัยของอาคารและองค์ประกอบต่างๆ เมื่อเวลาผ่านไป ขึ้นอยู่กับ:

คืบคลานวัสดุเช่น จากกระบวนการเปลี่ยนรูปเล็ก ๆ อย่างต่อเนื่องที่เกิดขึ้นในวัสดุภายใต้เงื่อนไขของการสัมผัสกับโหลดเป็นเวลานาน

ความต้านทานต่อน้ำค้างแข็งวัสดุเช่น ความสามารถของวัสดุเปียกในการทนต่อการแช่แข็งและการละลายสลับซ้ำหลายครั้ง

ต้านทานความชื้นวัสดุเช่น ความสามารถในการต้านทานผลการทำลายล้างของความชื้น (การทำให้อ่อนลง, บวม, การแปรปรวน, การหลุดร่อน, การแตกร้าว ฯลฯ );

ความต้านทานการกัดกร่อน, เหล่านั้น. เกี่ยวกับความสามารถของวัสดุในการต้านทานการทำลายที่เกิดจากสารเคมีและ กระบวนการทางไฟฟ้า;

ความสามารถทางชีวภาพ, เหล่านั้น. เรื่องความสามารถของวัสดุก่อสร้างอินทรีย์ในการต้านทานการกระทำของแมลงและจุลินทรีย์

ความทนทานขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานสูงสุดของอาคาร ดังนั้นจึงยังไม่มีการสร้างวิธีการทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติสำหรับการคำนวณความทนทานของอาคาร รหัสอาคารและกฎเกณฑ์การสร้าง ในแง่ของความทนทานแบ่งออกเป็นแบบมีเงื่อนไข สามองศา:

ระดับที่ 1 – อายุการใช้งานมากกว่า 100 ปี

ระดับที่ 2 – อายุการใช้งาน 50 ถึง 100 ปี

ระดับที่ 3 – อายุการใช้งาน 20 ถึง 50 ปี

ประเภทของความรับผิดชอบหรือประเภทของความซับซ้อนของวัตถุคืออะไร?
ตาม DBN V.1.2-14-2009 “หลักการทั่วไปสำหรับการรับรองความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของโครงสร้างของอาคาร โครงสร้าง โครงสร้างอาคาร และฐานราก” และ DBN A.2.2-3:2012 “องค์ประกอบและเนื้อหาของเอกสารการออกแบบสำหรับการก่อสร้าง” ซึ่งใช้กับ:
- โครงการก่อสร้าง (อาคารและโครงสร้าง) เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ
- ส่วนประกอบของวัตถุ ฐานและโครงสร้างที่ทำจากวัสดุต่างๆ

การจำแนกประเภทของโครงการก่อสร้าง
ประเภทของผลที่ตามมา (ความรับผิด) ของอาคารและโครงสร้างถูกกำหนดโดยระดับของการสูญเสียวัสดุที่เป็นไปได้และ (หรือ) การสูญเสียทางสังคมที่เกี่ยวข้องกับการหยุดดำเนินการหรือการสูญเสียความสมบูรณ์ของวัตถุ

ควรประเมินความสูญเสียทางสังคมที่อาจเกิดขึ้นจากการปฏิเสธ โดยขึ้นอยู่กับปัจจัยเสี่ยง เช่น:
- อันตรายต่อสุขภาพและชีวิตของมนุษย์
- การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของสถานการณ์สิ่งแวดล้อมในพื้นที่ที่อยู่ติดกับโรงงาน (ตัวอย่างเช่น เมื่อสถานที่จัดเก็บของเหลวหรือก๊าซพิษถูกทำลาย สิ่งอำนวยความสะดวกในการรักษาการระบายน้ำทิ้ง ฯลฯ );
- การสูญเสียอนุสรณ์สถานทางประวัติศาสตร์และวัฒนธรรมหรือคุณค่าทางจิตวิญญาณอื่น ๆ ของสังคม
- การยุติการทำงานของระบบสื่อสารและเครือข่าย การจัดหาพลังงาน การขนส่ง หรือองค์ประกอบอื่น ๆ ของการช่วยชีวิตของประชาชนหรือความปลอดภัยของสาธารณะ
- ไม่สามารถจัดระเบียบการให้ความช่วยเหลือแก่ผู้ประสบอุบัติเหตุและภัยพิบัติทางธรรมชาติ
- ภัยคุกคามต่อความสามารถในการป้องกันของประเทศ

ประเภทความซับซ้อนของโครงการก่อสร้าง
ประเภทความซับซ้อนของโครงการก่อสร้างถูกกำหนดตามระดับของผลที่ตามมา (ความรับผิด) ตามตาราง
ความสูญเสียทางเศรษฐกิจที่เป็นไปได้ควรประเมินด้วยต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการฟื้นฟูโรงงานที่ล้มเหลวและความเสียหายทางอ้อม (การสูญเสียจากการหยุดชะงักของการผลิต การสูญเสียกำไร ฯลฯ)

อาคารหรือโครงสร้างทุกหลังต้องเผชิญกับผลกระทบของน้ำหนักบรรทุกบางอย่างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สถานการณ์นี้บังคับให้เราซึ่งเป็นนักออกแบบต้องวิเคราะห์การทำงานของโครงสร้างจากมุมมองของการผสมผสานที่ไม่น่าพอใจที่สุด เพื่อที่ว่าแม้ว่าจะเกิดขึ้น โครงสร้างก็ยังคงแข็งแกร่ง มั่นคง และทนทาน

สำหรับโครงสร้าง โหลดเป็นปัจจัยภายนอกที่ถ่ายโอนจากสภาวะพักไปสู่สภาวะความเครียด-ความเครียด การรวบรวมโหลดไม่ใช่เป้าหมายสูงสุดของวิศวกร - ขั้นตอนเหล่านี้เป็นของขั้นตอนแรกของอัลกอริธึมการวิเคราะห์โครงสร้าง (ที่กล่าวถึงในบทความนี้)

การจำแนกประเภทโหลด

ประการแรกโหลดจะถูกจำแนกตามเวลาที่กระทบกับโครงสร้าง:

• โหลดคงที่ (ทำหน้าที่ตลอดทั้งหมด วงจรชีวิตอาคาร)
• โหลดชั่วคราว (ดำเนินการเป็นครั้งคราว เป็นระยะ ๆ หรือครั้งเดียว)

การแบ่งส่วนโหลดช่วยให้คุณสามารถจำลองการทำงานของโครงสร้างและทำการคำนวณที่เกี่ยวข้องได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น โดยคำนึงถึงความน่าจะเป็นของการเกิดโหลดหนึ่งหรืออย่างอื่นและความน่าจะเป็นที่จะเกิดขึ้นพร้อมกัน

หน่วยวัดและการแปลงโหลดร่วมกัน

ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง โหลดแรงที่มีความเข้มข้นโดยทั่วไปจะวัดเป็นกิโลนิวตัน (kN) และโหลดโมเมนต์เป็น kNm ผมขอเตือนคุณว่าตาม ระบบสากลหน่วย (SI) แรงวัดเป็นนิวตัน (N) ความยาวเป็นเมตร (m)

โหลดที่กระจายตามปริมาตรจะวัดเป็น kN/m3 พื้นที่ส่วนเป็น kN/m2 ความยาวส่วนเกินเป็น kN/m2

รูปที่ 1 ประเภทของโหลด:
1 - กองกำลังที่มีสมาธิ; 2 - ช่วงเวลาที่เข้มข้น; 3 - โหลดต่อหน่วยปริมาตร
4 - โหลดกระจายไปทั่วพื้นที่; 5 - โหลดกระจายตามความยาว

โหลดที่มีความเข้มข้นใดๆ \(F\) สามารถรับได้โดยการรู้ปริมาตรขององค์ประกอบ \(V\) และน้ำหนักปริมาตรของวัสดุ \(g\):

โหลดที่กระจายไปทั่วพื้นที่ขององค์ประกอบสามารถรับได้จากน้ำหนักเชิงปริมาตรและความหนา \(t\) (ขนาดตั้งฉากกับระนาบโหลด):

ในทำนองเดียวกัน โหลดที่กระจายไปตามความยาวนั้นได้มาโดยการคูณน้ำหนักเชิงปริมาตรขององค์ประกอบ \(g\) ด้วยความหนาและความกว้างขององค์ประกอบ (ขนาดในทิศทางตั้งฉากกับระนาบโหลด):

โดยที่ \(A\) คือพื้นที่หน้าตัดขององค์ประกอบ m 2

อิทธิพลจลนศาสตร์จะวัดเป็นเมตร (การโก่งตัว) หรือเรเดียน (มุมการหมุน) โหลดความร้อนวัดเป็นหน่วยองศาเซลเซียส (°C) หรือหน่วยอุณหภูมิอื่นๆ แม้ว่าสามารถระบุเป็นหน่วยความยาว (ม.) หรือไม่มีมิติก็ได้ (การขยายอุณหภูมิ)

สันนิษฐานว่าจุดรองรับทั้งหมดของโครงสร้างเคลื่อนไปข้างหน้าตามกฎหมายเดียวกัน X 0 = XJ ()

ในระหว่างที่เกิดแผ่นดินไหว ดินที่ฐานของอาคารจะเริ่มเคลื่อนตัว ดังแสดงในรูปที่ 14

ในกรณีนี้ แต่ละหน่วยของปริมาตรของโครงสร้างอาจมีแรงเฉื่อย ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์เฉื่อยที่รวมอยู่ในปริมาตรเหล่านี้ - มวลและลักษณะความแข็งแกร่งของโครงสร้าง แรงเฉื่อยเหล่านี้เรียกว่าแรงแผ่นดินไหวหรือแรงแผ่นดินไหว และส่งผลให้โครงสร้างอยู่ในสภาวะความเค้น-ความเครียด

ให้เราพิจารณาแนวทางหลักที่ช่วยให้เราสามารถกำหนดพารามิเตอร์ที่สำคัญ เช่น ความแข็ง ความถี่ธรรมชาติ และโหมดการสั่นสะเทือนของโครงสร้าง วิธีที่ง่ายที่สุดคือการเลือกออสซิลเลเตอร์เชิงเส้นเป็นแบบจำลองอาคาร ซึ่งผลกระทบจะถูกจำลองโดยการเคลื่อนที่ในแนวนอนของฐานตามกฎหมายที่กำหนด เอ็กซ์คิว = X0(ที)และระบบมีอิสระระดับหนึ่ง ซึ่งกำหนดโดยการเคลื่อนที่ในแนวนอนของมวลที่มีความเข้มข้น ต(รูปที่ 15)

ดังนั้น การกระจัดทั้งหมด X 0 (0 มวล ตณ เวลาใดเวลาหนึ่งประกอบด้วยการกระจัด Xj(t) แบบ "ถ่ายโอนได้" และการกระจัดสัมพัทธ์ที่เกิดจากการโค้งงอของแกน X2(ท):

เรามาสร้างสมการการเคลื่อนที่โดยใช้วิธีดิสเพลสเมนต์กันดีกว่า เพราะเราสนใจค่าของแรงคืนสภาพ (แรงยืดหยุ่น) เท่ากับ

การออกแบบไดอะแกรมของออสซิลเลเตอร์เชิงเส้น

การกระจัดอยู่ที่ไหน เอ็กซ์ตมวลในแนวนอน

ทิศทางที่เกิดจากการกระทำของแรงหนึ่งหน่วย - ความแข็งแกร่งของออสซิลเลเตอร์เชิงเส้น

สมการสมดุลมวลจะเป็นดังนี้

จากนั้นคำนึงถึง:

โดยที่ co 2 คือความถี่ของการสั่นตามธรรมชาติของออสซิลเลเตอร์ เราจะได้สมการการเคลื่อนที่โดยที่พารามิเตอร์ที่กำหนดระบบออสซิลเลเตอร์คือความถี่ของการสั่นตามธรรมชาติของระบบนี้:

แรงแผ่นดินไหวสามารถกระทำในทิศทางใดก็ได้ ดังนั้นสำหรับอาคารและโครงสร้างจริง สมการที่กำหนดการเคลื่อนที่ภายใต้แรงแผ่นดินไหวจึงยุ่งยากมาก แต่ระบบยังคงมีความถี่ธรรมชาติเท่าเดิม

หากเราสรุปปัญหาของการก่อสร้างที่ต้านทานแผ่นดินไหวจากมุมมองของสมการที่ได้รับนั้นประกอบด้วยการระบุโครงสร้างเหล่านั้นที่มีความแข็งแกร่งและเข้มงวดน้อยที่สุดและเพิ่มความแข็งแกร่งตามนั้น (การเสริมแรงแผ่นดินไหว) หรือลดภาระบนพวกมัน (ฉนวนกันแผ่นดินไหว)

ในความทันสมัย เอกสารกำกับดูแลออกเดินทาง ข้อกำหนดทั่วไปเพื่อรับรองความปลอดภัยทางกลของอาคารและโครงสร้าง ดังนั้นในส่วนที่ 6 ของศิลปะ 15 กฎหมายของรัฐบาลกลางลำดับที่ 384 “กฎระเบียบทางเทคนิคว่าด้วยความปลอดภัยของอาคารและโครงสร้าง” กำหนดข้อกำหนดว่า “ในกระบวนการก่อสร้างและการดำเนินงานของอาคารหรือโครงสร้าง โครงสร้างอาคารและรากฐานของอาคารจะไม่ถึงขีดจำกัดในแง่ของความแข็งแกร่งและความมั่นคง ... ภายใต้ตัวแปรของการกระทำโหลดและการกระแทกพร้อมกัน”

สภาวะที่จำกัดของโครงสร้างอาคารและฐานรากในแง่ของความแข็งแกร่งและความมั่นคง ควรถือเป็นสภาวะที่มีลักษณะเฉพาะดังนี้

• การทำลายธรรมชาติใด ๆ ;
• การสูญเสียความมั่นคงของรูปร่าง
• การสูญเสียความมั่นคงของตำแหน่ง
• การละเมิดความเหมาะสมในการปฏิบัติงานและปรากฏการณ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับภัยคุกคามต่อชีวิตและสุขภาพของผู้คนทรัพย์สินของบุคคลหรือ นิติบุคคลทรัพย์สินของรัฐหรือเทศบาล สิ่งแวดล้อม ชีวิตและสุขภาพของสัตว์และพืช

ในการคำนวณโครงสร้างอาคารและฐานรากการรับน้ำหนักทุกประเภทที่สอดคล้องกับวัตถุประสงค์การใช้งานและ โซลูชั่นที่สร้างสรรค์อาคารหรือโครงสร้าง อิทธิพลทางภูมิอากาศและเทคโนโลยี ในกรณีที่จำเป็น ตลอดจนแรงที่เกิดจากการเสียรูปของโครงสร้างและฐานรากของอาคาร

อาคารหรือโครงสร้างบนพื้นที่ที่อาจเกิดกระบวนการและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เป็นอันตรายและ (หรือ) ผลกระทบที่มนุษย์สร้างขึ้นจะต้องได้รับการออกแบบและสร้างในลักษณะที่กระบวนการและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เป็นอันตรายและ (หรือ ) ผลกระทบที่มนุษย์สร้างขึ้นไม่ก่อให้เกิดผลตามที่ระบุไว้ในศิลปะ มาตรา 7 ของกฎหมายของรัฐบาลกลางหมายเลข 384 และ (หรือ) เหตุการณ์อื่นๆ ที่ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อชีวิตหรือสุขภาพของผู้คน ทรัพย์สินของบุคคลหรือนิติบุคคล ทรัพย์สินของรัฐหรือเทศบาล สิ่งแวดล้อม ชีวิตและสุขภาพของสัตว์และพืช .

สำหรับองค์ประกอบของโครงสร้างอาคารลักษณะที่นำมาพิจารณาในการคำนวณความแข็งแรงและความมั่นคงของอาคารหรือโครงสร้างอาจเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างการดำเนินการภายใต้อิทธิพลของปัจจัยทางภูมิอากาศหรือปัจจัยเชิงรุกของสภาพแวดล้อมภายนอกและภายในรวมถึงภายใต้ อิทธิพลของกระบวนการแผ่นดินไหวที่อาจทำให้เกิดปรากฏการณ์ความล้าในโครงสร้างอาคารวัสดุเอกสารการออกแบบจะต้องระบุพารามิเตอร์เพิ่มเติมที่แสดงถึงลักษณะความต้านทานต่อผลกระทบดังกล่าวหรือมาตรการเพื่อป้องกันพวกเขา

เมื่อประเมินผลที่ตามมาของแผ่นดินไหว จะใช้การจำแนกประเภทของอาคารตามระดับแผ่นดินไหว MMSK - 86 ตามมาตราส่วนนี้ อาคารจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

• 1) อาคารและโครงสร้างมาตรฐานที่ไม่มีมาตรการป้องกันแผ่นดินไหว
• 2) อาคารและโครงสร้างมาตรฐานพร้อมมาตรการป้องกันแผ่นดินไหว

อาคารและโครงสร้างมาตรฐานที่ไม่มีมาตรการป้องกันแผ่นดินไหวแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ

เอ1 - อาคารท้องถิ่น- อาคารที่มีผนังทำด้วยวัสดุก่อสร้างในท้องถิ่น: อะโดบีไม่มีกรอบ อิฐอะโดบีหรือโคลนโดยไม่มีรากฐาน ทำจากรีดหรือ หินฉีกขาดบน สารละลายดินเหนียวและไม่ประจำ (ทำด้วยอิฐหรือหิน แบบฟอร์มที่ถูกต้อง) การก่ออิฐตามมุม ฯลฯ

A2 - อาคารท้องถิ่น อาคารที่ทำด้วยอิฐอะโดบีหรืออิฐโคลน ด้วยหิน อิฐ หรือ ฐานรากคอนกรีต- ทำจากหินฉีกขาดบนปูนขาวซีเมนต์หรือปูนที่ซับซ้อนโดยมีการก่ออิฐธรรมดาที่มุม ทำจากหินชั้นด้วยปูนขาวซีเมนต์หรือปูนผสม ทำจากอิฐชนิดมิดิส อาคารโครงไม้ที่มีอิฐดิบหรือดินเหนียว หลังคาดินเผาหรือดินเหนียวหนา รั้วขนาดใหญ่ที่ทำจากอิฐอะโดบีหรือโคลน ฯลฯ

B - อาคารท้องถิ่น อาคารด้วย กรอบไม้ด้วยมวลรวมของอะโดบีหรือดินเหนียวและแผ่นพื้นไฟ:

• 1) B1 - อาคารมาตรฐาน อาคารที่ทำจากอิฐอบ แอชลาร์ หรือบล็อกคอนกรีตผสมปูนขาว ซีเมนต์ หรือปูนผสม บ้านแผงไม้
• 2) B2 - โครงสร้างที่ทำจากอิฐอบ แอชลาร์หรือบล็อกคอนกรีตผสมปูนขาว ซีเมนต์ หรือปูนที่ซับซ้อน: รั้วและผนังทึบ ตู้หม้อแปลง ไซโล และหอเก็บน้ำ

ใน- อาคารท้องถิ่น บ้านไม้สับเป็น “อุ้งเท้า” หรือ “oblo”:

• 1) B1 - อาคารมาตรฐาน คอนกรีตเสริมเหล็ก โครงบ้านแผงใหญ่ และบ้านบล็อกใหญ่เสริมแรง
• 2) B2 - โครงสร้าง โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก: ไซโลและหอเก็บน้ำ, ประภาคาร, กำแพงกันดิน, สระว่ายน้ำ ฯลฯ

อาคารและโครงสร้างมาตรฐานที่มีมาตรการป้องกันแผ่นดินไหวแบ่งออกเป็นประเภท:

• 1) C 7 - อาคารและโครงสร้างมาตรฐานทุกประเภท (อิฐ บล็อก แผง คอนกรีต ไม้ แผง ฯลฯ ) พร้อมมาตรการป้องกันแผ่นดินไหวสำหรับการคำนวณแผ่นดินไหว 7 จุด
• 2) C8 - อาคารและโครงสร้างมาตรฐานทุกประเภทพร้อมมาตรการป้องกันแผ่นดินไหวสำหรับการออกแบบแผ่นดินไหว 8 จุด
• 3) C9 - อาคารและโครงสร้างมาตรฐานทุกประเภทพร้อมมาตรการป้องกันแผ่นดินไหวสำหรับการออกแบบแผ่นดินไหว 9 จุด

เมื่อมีการรวมสองหรือสามประเภทไว้ในอาคารเดียว อาคารโดยรวมควรจัดอยู่ในประเภทที่อ่อนแอที่สุด

ในช่วงที่เกิดแผ่นดินไหว เป็นเรื่องปกติที่จะต้องคำนึงถึงการทำลายอาคารห้าระดับ มาตราส่วนแผ่นดินไหวดัดแปลงระดับสากล MMSK-86 เสนอการจำแนกระดับการทำลายอาคารดังต่อไปนี้:

• 1) ง = 1 - ความเสียหายเล็กน้อย ความเสียหายเล็กน้อยต่อวัสดุและองค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างของอาคาร: รอยแตกบาง ๆ ในปูนปลาสเตอร์; บิ่นปูนปลาสเตอร์ชิ้นเล็ก ๆ รอยแตกบาง ๆ ในส่วนต่อประสานของพื้นกับผนังและผนังที่เต็มไปด้วยส่วนประกอบของกรอบ ระหว่างแผง ในการตัดเตาอบและ กรอบประตู- รอยแตกบาง ๆ ในฉากกั้น บัว หน้าจั่ว ท่อ ไม่มีความเสียหายที่มองเห็นได้ต่อองค์ประกอบโครงสร้าง เพื่อขจัดความเสียหาย การซ่อมแซมอาคารตามปกติก็เพียงพอแล้ว
• 2) ง= 2 - ความเสียหายปานกลาง ความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญต่อวัสดุและองค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างของอาคาร ชั้นปูนปลาสเตอร์ที่ตกลงมา ผ่านรอยแตกในฉากกั้น รอยแตกลึกในบัวและหน้าจั่ว อิฐที่ตกลงมาจากปล่องไฟ กระเบื้องแต่ละแผ่นหล่น ความเสียหายเล็กน้อยต่อโครงสร้างรับน้ำหนัก: รอยแตกบาง ๆ ในผนังรับน้ำหนัก การเสียรูปเล็กน้อยและการหลุดร่อนเล็กน้อยของคอนกรีตหรือปูนในข้อต่อโครงและข้อต่อแผง จำเป็นต้องกำจัดความเสียหาย การปรับปรุงครั้งใหญ่อาคาร;
• 3) ง= 3 - ความเสียหายหนัก การทำลายองค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างของอาคาร: การพังทลายของบางส่วนของพาร์ติชั่น, บัว, หน้าจั่ว, ปล่องไฟ; ความเสียหายที่สำคัญต่อโครงสร้างรับน้ำหนัก: ผ่านรอยแตกในผนังรับน้ำหนัก การเสียรูปที่สำคัญของเฟรม การเปลี่ยนแปลงแผงที่เห็นได้ชัดเจน การหลุดร่อนของคอนกรีตในโหนดเฟรม สามารถปรับปรุงอาคารได้
• 4) ง= 4 - การทำลายโครงสร้างรับน้ำหนักบางส่วน: การแตกและการยุบตัวของผนังรับน้ำหนัก; การล่มสลายของข้อต่อและชุดประกอบเฟรม การหยุดชะงักของการเชื่อมต่อระหว่างส่วนต่าง ๆ ของอาคาร การล่มสลายของแผงพื้นแต่ละชั้น การพังทลายของอาคารส่วนใหญ่ อาคารอาจถูกรื้อถอน
• 5) ง= 5 - พังทลายลง การพังทลายของผนังและเพดานรับน้ำหนัก การพังทลายของอาคารโดยสมบูรณ์และสูญเสียรูปร่าง

จากการวิเคราะห์ผลที่ตามมาจากแผ่นดินไหว เราสามารถระบุความเสียหายหลักต่อไปนี้ที่อาคารที่มีการออกแบบโครงสร้างต่างๆ ได้รับ หากผลกระทบจากแผ่นดินไหวเกินกว่าที่คำนวณได้

ในอาคารเฟรมโหนดเฟรมจะถูกทำลายเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการเกิดขึ้นของช่วงเวลาการดัดงอและแรงเฉือนที่สำคัญในสถานที่เหล่านี้ ฐานของชั้นวางและข้อต่อที่เชื่อมต่อคานกับชั้นวางของเฟรมได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงเป็นพิเศษ (รูปที่ 16a)

ในอาคารแผงขนาดใหญ่และบล็อกขนาดใหญ่ ข้อต่อชนของแผงและบล็อกที่มีกันและกันและพื้นมักจะถูกทำลาย ในกรณีนี้จะสังเกตเห็นการกระจัดของแผงร่วมกันการเปิดข้อต่อแนวตั้งการเบี่ยงเบนของแผงจากตำแหน่งเดิมและในบางกรณีการพังทลายของแผงจะสังเกตได้ (รูปที่ 160)

สำหรับอาคารที่มี ผนังรับน้ำหนักความเสียหายต่อไปนี้เป็นเรื่องปกติของวัสดุในท้องถิ่น (อิฐดิบ บล็อกอะโดบี บล็อกปอย ฯลฯ): ลักษณะของรอยแตกร้าวในผนัง (รูปที่ 17) การล่มสลายของผนังด้านท้าย การเปลี่ยนแปลงและบางครั้งก็พังทลายของพื้น การพังทลายของชั้นวางแบบลอยตัว โดยเฉพาะเตาและปล่องไฟ

การทำลายอาคารนั้นมีลักษณะเฉพาะตามกฎแห่งการทำลายล้าง ตามกฎหมายว่าด้วยการทำลายอาคาร

การทำลายอาคารกรอบระหว่างเกิดแผ่นดินไหวในประเทศจีน (a) และการทำลายอาคารแผงระหว่างเกิดแผ่นดินไหวในโรมาเนีย (b) แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างความน่าจะเป็นของความเสียหายและความรุนแรงของแผ่นดินไหวในหน่วยจุด กฎการทำลายอาคารได้มาจากการวิเคราะห์วัสดุทางสถิติเกี่ยวกับการทำลายอาคารที่อยู่อาศัย สาธารณะ และอุตสาหกรรมจากผลกระทบของแผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงต่างกัน

ความเสียหายทั่วไปต่อผนังอิฐภายใต้แรงกระแทกจากแผ่นดินไหว

ในการสร้างเส้นโค้งที่ประมาณความน่าจะเป็นของความเสียหายต่ออาคารอย่างน้อยในระดับหนึ่ง จะใช้กฎปกติของการกระจายความเสียหาย คำนึงถึงว่าสำหรับอาคารเดียวกันนั้นไม่สามารถพิจารณาได้เพียงแห่งเดียว แต่สามารถพิจารณาการทำลายล้างได้ห้าระดับนั่นคือ หลังจากการถูกทำลาย หนึ่งในห้าเหตุการณ์ที่เข้ากันไม่ได้ก็เกิดขึ้น ค่าของความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ M mo ของความรุนแรงของแผ่นดินไหวในจุดที่ทำให้เกิดการทำลายอาคารอย่างน้อยในระดับหนึ่งแสดงไว้ในตารางที่ 1

ตารางที่ 1

ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ กฎของการทำลายอาคาร

การสร้างคลาสตาม MMSK-86	ระดับการทำลายอาคาร
	น้ำหนักเบา ง = 1	ปานกลาง ง = 2		การทำลายล้างบางส่วน ง = 4
	ความคาดหวังทางคณิตศาสตร์ มกฎแห่งการทำลายล้าง

การใช้ข้อมูลในตารางที่ 1 ช่วยให้เราสามารถคาดการณ์ความน่าจะเป็นที่จะเกิดความเสียหายต่ออาคารประเภทต่างๆ ได้เมื่อใด ความเข้มข้นที่กำหนดแผ่นดินไหว