Навантаження і впливи на будівлю

Для того щоб будівля була технічно доцільним, необхідно знати зовнішні впливи, сприймані будинком у цілому і його окремими елементами (рис. 11.2), які можна розділити на два види: силові (навантаження) і несилові (впливу навколишнього середовища).

Зовнішні впливи на будівлі

Рис. 11.2. Зовнішні впливи на будівлі:

1 - постійні і тимчасові вертикальні силові впливу; 2 - вітер; 3 - особливі силові впливи (сейсмічні або ін.); 4 - вібрації; 5 - бічний тиск грунту; 6 - тиск грунту (відсіч); 7 - грунтова волога; 8 - шум; 9 - сонячна радіація; 10 - атмосферні опади; 11 - стан атмосфери (змінна температура і вологість, наявність хімічних домішок)

До силових впливів відносяться різні види навантажень:

  • • постійні - від власної маси елементів будівлі, від тиску грунту на його підземні елементи;
  • • тимчасові тривалої дії - від маси стаціонарного обладнання, тривало зберігаються вантажів, власної маси перегородок, які можуть переміщатися при реконструкції;
  • • короткочасні - від маси рухомого обладнання, людей, меблів, снігу, від дії вітру на будівлю;
  • • особливі - від сейсмічних впливів, впливів в результаті аварії устаткування.

До несиловим впливам ставляться:

  • • температурні впливи, що впливають на тепловий режим приміщень, а також призводять до температурних деформацій, які вже є силовими впливами;
  • • впливу атмосферної і ґрунтової вологи, а також впливу парів вологи в повітрі приміщення, що викликають зміни властивостей матеріалів, з яких виконані конструкції будівлі;
  • • рух повітря, що викликає його проникнення всередину конструкції і приміщення, що змінює їх вологісний і тепловий режим;
  • • вплив прямої сонячної радіації, що викликає зміна фізико-технічних властивостей поверхневих шарів матеріалу конструкцій, а також теплового і світлового режиму приміщень;
  • • вплив агресивних хімічних домішок, що містяться в повітрі, які в суміші з дощовою або ґрунтовою водою утворюють кислоти, що руйнують матеріали (корозія);
  • • біологічні дії, що викликаються мікроорганізмами або комахами, що приводять до руйнування конструкцій і до погіршення внутрішнього середовища приміщень;
  • • вплив звукової енергії (шуму) від джерел всередині і поза будівлею, що порушує нормальний акустичний режим у приміщенні.

У відповідності з перерахованими навантаженнями і впливами до будівель і їх конструкцій пред'являються наступні вимоги.

  • 1. Міцність - здатність сприймати навантаження без руйнування.
  • 2. Стійкість - здатність конструкції зберігати рівновагу при зовнішніх і внутрішніх навантаженнях.
  • 3. Жорсткість - здатність конструкцій нести навантаження з мінімальними, заздалегідь заданими нормами деформаціями.
  • 4. Довговічність - здатність будівлі та її конструкцій виконувати свої функції і зберігати свої якості протягом граничного строку експлуатації, на який вони розраховані. Довговічність залежить від наступних факторів:
    • • повзучості матеріалів, тобто процесу малих безперервних деформацій, що протікають в матеріалах в умовах тривалого впливу навантажень;
    • • морозостійкості матеріалів, тобто здатності вологого матеріалу протистояти попеременному замерзання відтавання;
    • • вологостійкості матеріалів, тобто їх здатності протистояти руйнівній дії вологи (розм'якшенню, набухання, викривлення, розшарування, розтріскування);
    • • корозійної стійкості, тобто здатності матеріалів чинити опір руйнуванню, викликаному хімічними та електрохімічними процесами;
    • • биостойкости, тобто здатності органічних матеріалів протистояти руйнівній дії комах і мікроорганізмів.

Довговічність визначається граничним терміном служби будівель. За цією ознакою будівлі та споруди поділяють на чотири ступені:

  • 1-я - більше 100 років (основні конструкції, фундаменти, зовнішні стіни і т.п. виконані з матеріалів, що володіють високою стійкістю проти перерахованих видів впливів);
  • 2-я - від 50 до 100 років;

Третій - від 20 до 50 років (конструкції не володіють достатньою стійкістю, наприклад будинки з дерев'яними зовнішніми стінами);

4-я - до 20 років (тимчасові будівлі і споруди).

Термін служби залежить також від умов, в яких знаходяться будівля і сто конструкції, а також від якості їх експлуатації.

Найважливішою вимогою до будівель і споруд є вимога пожежної безпеки. За ступенем возгораемости будівельні матеріали діляться на три групи:

  • вогнетривкі (не горять, чи не тліють і не обвуглюються під впливом вогню або високої температури);
  • важкозгораємі (під впливом вогню або високої температури ніяк не спалахують, жевріють чи обвуглюються, але після видалення джерела вогню або високої температури горіння та тління припиняються). Зазвичай вони захищаються зовні вогнетривкими матеріалами;
  • спаленні (під впливом відкритого вогню або високої температури горять, жевріють чи обвуглюються і після видалення джерела вогню або температури продовжують горіти або тліти).

Межа вогнестійкості конструкцій будівель визначається тривалістю (у хвилинах) опору дії вогню до втрати міцності або стійкості, або до утворення наскрізних тріщин, або до підвищення температури на поверхні конструкції з боку, протилежного вогню, в середньому більше 140 ° С.

Будівлі або їх відсіки між протипожежними стінками - брандмауерами (рис. 11.3) залежно від ступеня займистості їх конструкцій поділяються на п'ять ступенів вогнестійкості. Ступінь вогнестійкості будівель визначається за Будівельним нормам і правилам (СНиП) 21-01-97 * "Пожежна безпека будівель і споруд".

Протипожежні стінки - брандмауери (а) і зони (б)

Рис. 11.3. Протипожежні стінки - брандмауери (а) і зони (б):

1 - протипожежна стінка; 2 - незгораюче перекриття; 3 - неспаленний гребінь

До I ступеня вогнестійкості відносяться будівлі, несучі та огороджувальні конструкції яких виконані з каменю, бетону, цегли із застосуванням плитних або листових вогнетривких матеріалів. У будинках II ступеня вогнестійкості матеріали також виконані з негорючих матеріалів, але мають менший межа вогнестійкості. У будинках III ступеня вогнестійкості допускається застосування горючих матеріалів для перегородок і перекриттів. У будинках IV ступеня вогнестійкості для всіх конструкцій допускається застосування горючих матеріалів з мінімальною межею вогнестійкості 15 хв, крім стін сходових кліток. До V ступеня вогнестійкості відносять тимчасові будівлі. Межа вогнестійкості їх конструкцій не нормується. У будинках III, IV і V ступенів вогнестійкості передбачається розсічення їх брандмауерами та протипожежними перекриттями на відсіки, що обмежують площа поширення пожежі.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >