L'uomo è sempre impegnato nella costruzione di oggetti per vari scopi. Gli edifici da costruire devono essere robusti e durevoli. Per fare ciò, è necessario garantire la stabilità della struttura. Leggilo nell'articolo.
Cos'è la sostenibilità?
Questa è la capacità di una struttura o dei suoi singoli elementi di mantenere uno dei due stati: equilibrio o movimento nel tempo quando esposta a piccoli disturbi. In altre parole, la capacità di mantenere la forma o la posizione originaria di una struttura è chiamata stabilità.
Instabilità - la capacità di una struttura, caratterizzata dall'ottenere grandi spostamenti con minori vibrazioni.
Perdita di stabilità
Questo fenomeno è molto pericoloso per la struttura nel suo insieme e per i suoi singoli elementi in particolare. Se una struttura cambia da uno stato stabile a uno stato instabile, questo fenomeno è chiamato buckling. Succede che la ragione della distruzione di strutture e strutture non dovrebbe essere cercata in violazione della loro forza. Ciò accade quando si verifica una perdita di stabilità della struttura. conosciutocasi in cui intere strutture sono state distrutte a causa di ciò. La causa di un disastro così grave potrebbe essere la perdita di stabilità dei singoli elementi.
Motivo della deformazione
La stabilità delle strutture e delle strutture tende a perdere elementi in lamiera, poiché hanno la capacità di comprimersi. Pertanto, prima di utilizzarli, è indispensabile determinare se la stabilità degli elementi strutturali andrà persa o meno dopo la saldatura. In caso contrario, la sollecitazione di compressione lasciata dopo la saldatura potrebbe essere il motivo per cui gli elementi strutturali della piastra saldata diventano instabili.
Gli elementi delle strutture hanno la forma originale di equilibrio. Se si perde la stabilità delle strutture edilizie, anche l'equilibrio degli elementi viene disturbato, e ciò comporta la perdita delle loro prestazioni e porta ulteriormente a un incidente dell'intera struttura. Ci sono molti casi simili nella pratica edile.
Gli elementi viscoelastici presenti nella struttura tendono a deformarsi e ad incurvarsi. Tali caratteristiche sono generalmente chiamate funzioni del tempo. A questo proposito, la stabilità della struttura si divide in istantanea e a lungo termine. Pertanto, nei requisiti per gli elementi strutturali, oltre alla sua massa, al carico su di esso, è indicata la durata.
La stabilità può verificarsi a causa della sollecitazione di compressione negli elementi strutturali. Questo è rilevante per la tecnologia aeronautica con velocità supersonica, poiché la pelle dell'aereo è riscaldata in modo diverso. Questo porta adistribuzione irregolare della temperatura.
La stabilità della struttura si interrompe se esposta a un carico critico. Nella maggior parte dei casi, questo porta alla sua distruzione. Pertanto, quando si erige una struttura, è molto importante calcolare le strutture per la stabilità e non solo per la resistenza di elementi e assiemi.
Sostenibilità locale
Questa è la stabilità degli elementi strutturali. Se si deformano a causa dell'esposizione a sollecitazioni di compressione o tangenziali, si dice che questo fenomeno sia una perdita di stabilità locale.
La resistenza della struttura si riduce quando si perde la stabilità del muro. Se si trova vicino al supporto, lo stress da taglio agisce su di esso. Sotto la sua influenza, il muro si deforma. Si contrae lungo le diagonali accorciate e si allunga lungo quelle allungate. C'è un rigonfiamento del muro, la formazione di onde. Questo fenomeno può essere evitato installando irrigidimenti verticali. Attraverseranno rigonfiamenti, raddrizzando il muro.
La stabilità della struttura, ovvero le pareti e la cintura, può essere persa non solo dalle sollecitazioni di taglio. Hanno scarso effetto sulla parete di metà trave, qui risente delle normali sollecitazioni, che possono diventare una perdita di stabilità della struttura.
Calcolo delle strutture edilizie
Lo scopo del calcolo è garantire le condizioni operative specificate della struttura nel rispetto della sua robustezza e dei costi minimi. Il calcolo tiene conto dell'impatto della forza e altroimpatti sugli elementi strutturali, tenendo conto degli stati limite, che si dividono in due gruppi. La prima è quando la capacità portante della struttura si perde o è completamente inagibile; il secondo - quando il normale funzionamento della struttura è difficoltoso.
Impatti e carichi
Durante il funzionamento, qualsiasi struttura subisce determinati carichi e impatti su di essa. Il funzionamento dell'intera struttura è influenzato dalla natura, durata e natura degli impatti. La stabilità della struttura dipende da loro.
I carichi si verificano:
- Dal peso della struttura stessa.
- Dal peso di attrezzature, persone, materiali, pressione di gas e liquidi.
- Carichi atmosferici: vento, neve, ghiaccio.
- Temperatura ed effetti sismici.
- Biologici (il processo di decadimento), chimici (fenomeni corrosivi), effetti delle radiazioni, a seguito dei quali cambiano le proprietà dei materiali. Ciò influisce sulla vita della struttura.
- Carichi di emergenza che si verificano in caso di interruzione del processo tecnologico, rotture di apparecchiature, linee elettriche, ecc.
Strutture in cemento armato
Il cemento armato è un materiale complesso per l'edilizia, che include cemento e acciaio. Sfruttando le proprietà naturali delle sostanze si ottiene un materiale in grado di percepire forze di compressione e trazione.
Le strutture in cemento armato vengono utilizzate nelle costruzionicome strutture di base. Hanno un'elevata resistenza, durata, resistenza. Per la loro produzione è possibile utilizzare i materiali da costruzione del territorio, sono facili da formare la forma desiderata, non richiedono grandi spese.
Le strutture in cemento armato presentano una serie di svantaggi. Hanno un' alta densità, un'elevata conduttività termica e sonora. Con il restringimento della struttura e l'impatto della forza, nel tempo possono comparire delle crepe.
Strutture prefabbricate in calcestruzzo
Le strutture e gli elementi in cemento armato sono monolitici e prefabbricati. Quelli monolitici vengono prodotti direttamente in cantiere e quelli prefabbricati vengono prodotti negli stabilimenti utilizzando attrezzature speciali. Le strutture con rinforzo esterno con profili metallici si distinguono come gruppo speciale.
Le strutture prefabbricate in cemento armato vengono utilizzate per la costruzione di locali per vari scopi, paesaggistica, tubi, pali, traverse, supporti per linee elettriche e molto altro.
Le strutture monolitiche in cemento armato (prefabbricate) sono utilizzate per la costruzione di strutture idrauliche, nei trasporti e nelle costruzioni sotterranee, nella costruzione di bassi e grattacieli di edifici residenziali ed edifici per uffici.
Vantaggi e svantaggi
Le strutture edili prefabbricate hanno un innegabile vantaggio: la loro produzione viene effettuata in stabilimenti dotati di attrezzature speciali. A causa di ciò, i termini di produzione delle strutture fabbricate sono ridotti e il loroqualità. È possibile produrre solo strutture in cemento armato precompresso in fabbrica.
Le strutture edilizie non sono così perfette. Il loro svantaggio è che è impossibile produrli in una vasta gamma. Questo vale, in primo luogo, per la diversità delle forme. Le fabbriche producono strutture per un uso di massa. Pertanto, nelle città e in altri insediamenti, compaiono molte strutture simili: residenziali e amministrative. Ciò porta al fatto che l'architettura della regione edificabile si sta degradando.
La produzione delle strutture in cemento armato e dei loro elementi viene effettuata utilizzando le seguenti tecnologie:
- Pipeline, quando l'esecuzione dei processi tecnologici avviene in sequenza.
- Flusso-aggregato. Questa tecnologia prevede l'implementazione di operazioni tecnologiche in stanze separate, moduli con strutture o elementi vengono spostati da gru.
- Tecnologia da banco. Qui succede tutto al contrario. I prodotti restano fermi, mentre gli aggregati si muovono.
Strutture da strutture monolitiche
Costruire utilizzando questa tecnologia è un processo laborioso, ma molto comprensibile. Le strutture monolitiche possono essere realizzate a mano.
Fasi di costruzione:
- Il telaio dell'armatura è in fase di installazione.
- La cassaforma viene sistemata, al suo interno viene posizionata l'armatura.
- Viene versata una miscela di calcestruzzo, che viene compattata con speciali vibratori. Questo viene fatto in modo che non si formino vuoti nella cassaforma.
- Cementoin corso di cancellazione.
- Cassaforma rimossa.
Edifici monolitici: vantaggi
Di recente, sempre più spesso, quando si costruisce un edificio residenziale, si utilizzano tecnologie sviluppate per la costruzione di edifici monolitici, che presentano una serie di vantaggi:
- Non c'è bisogno di usare macchinari pesanti, in particolare gru. Per il lavoro sono necessarie pompe per calcestruzzo, con l'aiuto delle quali il calcestruzzo verrà versato negli stampi e posizionato nel posto giusto. Il paesaggio sarà preservato nel luogo in cui viene costruita la casa.
- Il metodo di costruzione monolitica consente di costruire strutture di qualsiasi forma e numero di piani. Soffitti e pareti sono pronti per la finitura, i tempi di costruzione sono ridotti.
- Le pareti portanti di una casa monolitica sono 2,5 volte più sottili di quelle in mattoni, anche se non sono inferiori in termini di conducibilità termica. I costi di riscaldamento sono ridotti di 4 volte. Riducendo lo spessore delle pareti, aumenta l'area dello spazio interno.
- Gli edifici monolitici sono durevoli e rigidi. I carichi sulla fondazione sono ridotti grazie al ridotto spessore delle pareti.
- Nelle costruzioni monolitiche è consentito utilizzare casseforme fisse e materiali tradizionali. Ciò consente agli sviluppatori di implementare il progetto in qualsiasi stile.
- Non ci sono giunti in queste case, non sono interessate dalle precipitazioni, possono essere costruite in qualsiasi momento dell'anno.
- Il restringimento della fondazione avviene in modo uniforme.
- Nessuna crepa su pareti e soffitti.
- Le aperture di porte e finestre non sono deformate.
- Gli edifici monolitici sono insonorizzati.
Edifici monolitici: svantaggi
Averemolti vantaggi, tali strutture hanno degli svantaggi:
- Costruire una casa richiede manodopera aggiuntiva.
- Creare un progetto per una casa monolitica è un servizio costoso.
- Il calcestruzzo deve essere versato continuamente, altrimenti si addensa.
- Nel processo di vivere in una casa del genere senza uno strumento, è impossibile fare un buco nel punto giusto sul muro.
