El que determina l'estabilitat de l'estructura. Càlcul. Pèrdua d'estabilitat

Taula de continguts:

El que determina l'estabilitat de l'estructura. Càlcul. Pèrdua d'estabilitat
El que determina l'estabilitat de l'estructura. Càlcul. Pèrdua d'estabilitat
Anonim

L'home sempre es dedica a la construcció d'objectes amb diferents finalitats. Els edificis a construir han de ser forts i duradors. Per fer-ho, cal garantir l'estabilitat de l'estructura. Llegiu-ne a l'article.

Què és la sostenibilitat?

Aquesta és la capacitat d'una estructura o dels seus elements individuals per mantenir un dels dos estats: equilibri o moviment en el temps quan s'exposa a petites pertorbacions. En altres paraules, la capacitat de mantenir la forma o la posició original d'una estructura s'anomena estabilitat.

Estabilitat estructural
Estabilitat estructural

Inestabilitat: la capacitat d'una estructura, caracteritzada per obtenir grans desplaçaments amb vibracions menors.

Pèrdua d'estabilitat

Aquest fenomen és molt perillós per a l'estructura en conjunt i per als seus elements individuals en particular. Si una estructura canvia d'un estat estable a un estat inestable, aquest fenomen s'anomena pancament. Succeeix que el motiu de la destrucció d'estructures i estructures no s'ha de buscar en violació de la seva força. Això passa quan hi ha una pèrdua d'estabilitat de l'estructura. conegutcasos en què estructures senceres van ser destruïdes per això. La causa d'un desastre tan important pot ser la pèrdua d'estabilitat d'elements individuals.

Motiu del pandeig

L'estabilitat de les estructures i estructures tendeix a perdre elements de xapa, ja que tenen la capacitat de comprimir-se. Per tant, abans d'utilitzar-los, és imprescindible determinar si l'estabilitat dels elements estructurals es perdrà o no després de la soldadura. Si això no es fa, l'esforç de compressió que queda després de la soldadura pot ser el motiu pel qual els elements estructurals de la placa soldada es tornen inestables.

Els elements de les estructures tenen la forma original d'equilibri. Si es perd l'estabilitat de les estructures de l'edifici, també es pertorba l'equilibri dels elements, i això comporta la pèrdua del seu rendiment i, a més, provoca un accident de tota l'estructura. Hi ha molts casos d'aquest tipus en la pràctica de la construcció.

Pèrdua d'estabilitat estructural
Pèrdua d'estabilitat estructural

Els elements viscoelàstics presents a l'estructura tendeixen a deformar-se i enfonsar-se. Aquestes característiques solen anomenar-se funcions del temps. En aquest sentit, l'estabilitat de l'estructura es divideix en instantània i a llarg termini. Per tant, en els requisits dels elements estructurals, a més de la seva massa, la càrrega sobre ella, s'indica la vida útil.

L'estabilitat es pot produir a causa de l'esforç de compressió en els elements estructurals. Això és rellevant per a la tecnologia d'aviació amb velocitat supersònica, ja que la pell de l'avió s'escalfa de manera diferent. Això porta adistribució desigual de la temperatura.

L'estabilitat de l'estructura es trenca quan s'exposa a una càrrega crítica. En la majoria dels casos, això condueix a la seva destrucció. Per tant, a l'hora d'aixecar una estructura, és molt important calcular estructures per a l'estabilitat, i no només per a la resistència dels elements i conjunts.

Sostenibilitat local

Aquesta és l'estabilitat dels elements estructurals. Si s'enfonsen com a resultat de l'exposició a tensions compressives o tangencials, es diu que aquest fenomen és una pèrdua d'estabilitat local.

La resistència de l'estructura es redueix quan es perd l'estabilitat de la paret. Si es troba al costat del suport, l'esforç de cisalla actua sobre ell. Sota la seva influència, la muralla es deforma. Es contrau al llarg de diagonals escurçades i s'estira al llarg de les allargades. Hi ha inflor de la paret, formació d'ones. Aquest fenomen es pot prevenir mitjançant la instal·lació de reforços verticals. Travessaran protuberàncies, redreçant la paret.

Força estructural
Força estructural

L'estabilitat de l'estructura, és a dir, les parets i el cinturó, es pot perdre no només per les tensions de tall. Tenen poc efecte a la paret del mig de la biga, aquí es veu afectada per les tensions normals, que poden convertir-se en una pèrdua d'estabilitat de l'estructura.

Càlcul d'estructures d'edificis

L'objectiu del càlcul és garantir les condicions de funcionament especificades de l'estructura d'acord amb la seva resistència i uns costos mínims. El càlcul té en compte l'impacte de la força i altresimpactes sobre els elements estructurals, tenint en compte els estats límit, que es divideixen en dos grups. El primer és quan es perd la capacitat portant de l'estructura o queda completament inutilitzable; el segon, quan el funcionament normal de la instal·lació és difícil.

Impactes i càrregues

Durant el funcionament, qualsevol estructura experimenta determinades càrregues i impactes sobre ella. El funcionament de tota l'estructura es veu afectat per la naturalesa, durada i naturalesa dels impactes. L'estabilitat de l'estructura depèn d'ells.

Càlcul d'estructures per a l'estabilitat
Càlcul d'estructures per a l'estabilitat

Es produeixen càrregues:

  • A partir del pes de l'estructura mateixa.
  • A partir del pes dels equips, persones, materials, pressió de gasos i líquids.
  • Càrregues atmosfèriques: vent, neu, gel.
  • Temperatura i efectes sísmics.
  • Efectes biològics (procés de descomposició), químics (fenòmens corrosius), radiacions, com a conseqüència dels quals canvien les propietats dels materials. Això afecta la vida útil de l'estructura.
  • Càrregues d'emergència que es produeixen si s'interromp el procés tecnològic, trencaments d'equips, línies elèctriques, etc.

Estructures de formigó armat

El formigó armat és un material complex per a la construcció, que inclou formigó i acer. Utilitzant les propietats naturals de les substàncies, s'obté un material capaç de percebre forces de compressió i tracció.

Estructures de formigó armat
Estructures de formigó armat

En la construcció s'utilitzen estructures de formigó armatcom a estructures bàsiques. Tenen una gran resistència, durabilitat i resistència. Per a la seva producció, podeu utilitzar els materials de construcció de la zona local, són fàcils de formar la forma desitjada, no requereixen grans despeses.

Les estructures de formigó armat tenen diversos inconvenients. Tenen alta densitat, alta conductivitat de calor i so. Amb la contracció de l'estructura i la força de l'impacte, poden aparèixer esquerdes amb el pas del temps.

Estructures prefabricades de formigó

Les estructures i els elements de formigó armat són monolítics i prefabricats. Els monolítics es produeixen directament al lloc de construcció i els prefabricats es produeixen a les fàbriques amb equips especials. Com a grup especial destaquen les estructures amb reforç exterior amb perfils metàl·lics.

Construcció d'edificis
Construcció d'edificis

Les estructures prefabricades de formigó armat s'utilitzen per a la construcció de locals amb finalitats diverses, paisatgisme, canonades, pilotes, travesses, suports de línies elèctriques i molt més.

Les estructures monolítices de formigó armat (prefabricades) s'utilitzen per a la construcció d'estructures hidràuliques, en el transport i la construcció subterrània, en la construcció de poca i gran alçada d'edificis residencials i edificis d'oficines.

Avantatges i desavantatges

Les estructures d'edificis prefabricats tenen un avantatge innegable: la seva producció es realitza en fàbriques equipades amb equips especials. A causa d'això, els terminis de fabricació de les estructures fabricades es redueixen, i els seusqualitat. Només es poden fabricar estructures de formigó armat pretensat a la fàbrica.

Les estructures d'edificis no són tan perfectes. El seu desavantatge és que és impossible produir-los en una àmplia gamma. Això s'aplica, en primer lloc, a la diversitat de formes. Les fàbriques produeixen estructures per a ús massiu. Per tant, a les ciutats i altres assentaments apareixen moltes estructures semblants: residencials i administratives. Això fa que l'arquitectura de la zona de construcció s'està degradant.

La producció d'estructures de formigó armat i els seus elements es realitza mitjançant les tecnologies següents:

  • Pipeline, quan l'execució de processos tecnològics es produeix de manera seqüencial.
  • Agregat de flux. Aquesta tecnologia preveu la implementació d'operacions tecnològiques en sales separades, els formularis amb estructures o elements es mouen mitjançant grues.
  • Tecnologia de banc. Aquí tot passa al revés. Els productes romanen estacionaris, mentre que els agregats es mouen.

Estructures d'estructures monolítices

La construcció amb aquesta tecnologia és un procés laboriós, però molt comprensible. Les estructures monolítices es poden fer a mà.

Estructures monolítices
Estructures monolítices

Fases de construcció:

  • S'està instal·lant el marc de l'armadura.
  • S'estan disposant d'encofrats, s'hi col·loquen reforços.
  • S'aboca una barreja de formigó, que es compacta amb vibradors especials. Això es fa perquè no es formin buits a l'encofrat.
  • Concrets'esborra.
  • Encofrat eliminat.

Edificis monolítics: avantatges

Recentment, cada cop més sovint, a l'hora de construir un edifici residencial, utilitzen tecnologia desenvolupada per a la construcció d'edificis monolítics, que tenen una sèrie d'avantatges:

  • No cal utilitzar maquinària pesada, en particular grues. Per treballar, es necessiten bombes de formigó, amb l'ajuda de les quals s'abocarà formigó en motlles i es col·locarà al lloc adequat. El paisatge es conservarà al lloc on s'està construint la casa.
  • El mètode de construcció monolítica permet construir estructures de qualsevol forma i nombre de pisos. Els sostres i les parets estan preparats per acabar, el temps de construcció s'ha reduït.
  • Les parets de càrrega d'una casa monolítica són 2,5 vegades més primes que les de maó, tot i que no són inferiors a elles pel que fa a la conductivitat tèrmica. Els costos de calefacció es redueixen 4 vegades. En reduir el gruix de les parets, augmenta l'àrea de l'espai intern.
  • Els edificis monolítics són duradors i rígids. Les càrregues sobre la base es redueixen a causa del petit gruix de les parets.
  • En la construcció monolítica es permet utilitzar encofrat fix i materials tradicionals. Això permet als desenvolupadors implementar el projecte amb qualsevol estil.
  • En aquestes cases no hi ha juntes, no es veuen afectades per les precipitacions, es poden construir en qualsevol època de l'any.
  • La contracció de la base es realitza de manera uniforme.
  • Sense esquerdes a les parets i als sostres.
  • Les obertures de portes i finestres no estan deformades.
  • Els edificis monolítics estan insonoritzats.

Edificis monolítics: desavantatges

Tenirmolts avantatges, aquestes estructures tenen desavantatges:

  • La construcció d'una casa requereix mà d'obra addicional.
  • Crear un projecte per a una casa monolítica és un servei car.
  • El formigó s'ha d'abocar contínuament, en cas contrari s'espesseix.
  • En el procés de viure en una casa així sense una eina, és impossible fer un forat al lloc correcte de la paret.

Recomanat: