φορτία-κατασκεύες

4/3/09

1

Nicolas REMY - 2008-2009

Στατική 2�ΕΑΡΙΝΟΥ ΕΞΑΜΗΝΟΥ 2008-09

Nicolas REMY

[email protected]

01. Δράσεις στις δοµές

Κατά την διάρκεια της ύπαρξης τους, οι κατασκευές υποβάλλονται σε διάφορες µηχανικές δράσεις ασκούµενες από το περιβάλλον τους.

. Τα φορτία : οι δυνάµεις και οι ροπές

. Οι διαστρεβλώσεις που επιβάλλονται ή που αντιτάσσονται

4/3/09

2

Οι δράσεις που ασκούνται πάνω στις δοµές µπορούν να ταξινοµηθούν σε τρεις κατηγορίες:

• Μόνιµα φορτία

• Προσωρινά φορτία

• Τυχαία φορτία


Κύρια µόνιµα φορτία

• Καθαρό βάρος των στοιχείων της κατασκευής

• Βάρος των µόνιµων εξοπλισµών (εξαερισµός, θέρµανση, ασανσέρ, κτλ.)

• Ωθήσεις των χωµάτων και των ρευστών

• Διαφορετικές καθιζήσεις

Χαρακτηριστικά των µόνιµων φορτίων

• Γενικά επικρατέστερα

• Εύκολα αναγνωρίσιµα και ποσοτικά υπολογίσιµα


4/3/09

3

Κυρία προσωρινά φορτία

• Φορτία χρήσης

• Χιόνι

• Άνεµος

• Θερµική διαστολή

Χαρακτηριστικά των προσωρινών φορτίων

• Μετρίως προβλέψιµα

• Στατικά ή δυναµικά


Κύρια τυχαία φορτία

• Σεισµός

• Κυκλώνας

• Εκρήξεις

• Χτυπήµατα αυτοκινήτων η φορτηγών κτλ....

Χαρακτηριστικά των τυχαίων φορτίων

• Πολύ δύσκολα προβλέψιµα

• Χαµηλές πιθανότητες εµφάνισης

• Γενικά, πολύ βίαια


4/3/09

4

Τα συνολικά φορτία ;

Συνδυασµός δράσεων

• Χρησιµοποιούµε µια προσέγγιση των πιθανοτήτων µε τους συντελεστές ασφάλειας

Παραδείγµατα

• 1,35 µόνιµα + 1,5 χρήσης + άνεµο ή χιόνι

• Μόνιµα + χρήσης + σεισµός

• 1,35 µόνιµα + χρήσης + 1,5 άνεµο


Καθαρό βάρος �

• Βάρος/m3 = πυκνότητα x 10kN/m3


Υλικό Μπετόν Μπετόν αρμέ

Ασβεστόλιθος Μάρμαρο Χάλυβας Αλουμινίου Ρητινοφόρο Ξύλο

Φυλλοφόρο Ξύλο

Πυκνότητα 2,2 2,5 1,8 2,8 8 2,7 0,6 0,8

4/3/09

5

Καθαρό βάρος �


Υλικό Γυαλί Γύψος Πλήρες τούβλο

Διάτρητο τούβλο

Άμμος χαλίκι

Ξερό χώμα Υγρό χώμα

Πυκνότητα 2,5 1,2 2 1 1,8 1,8 2,1

Καθαρό βάρος

Χωρίσματα : γενικά ανάμεσα σε 50 και 100 daN/m2

Επιφανειακό βάρος των στοιχείων του δώματος: �

Ξύλινος σκελετός

Μεταλλικός σκελετός

Επικάλυψη πλάκα

Επικάλυψη κεραμιδιών

Επικάλυψη λαμαρίνας

επικάλυψη με χαλύβδινη κυματοειδή επιφάνεια

40 daN/m2 25 daN/m2 30 daN/m2 50 daN/m2 25 daN/m2 6 daN/m2


4/3/09

6

Ωθήσεις ρευστών

Κάθε αντικείµενο που βρίσκετε µέσα σε ένα ρευστό (νερό, αέρας, φρέσκο µπετόν…) υποβάλλεται σε ένα «πεδίο» κανονικών πιέσεων στο τοίχωµα, του οποίου η ένταση εξαρτάται από την µάζα όγκου του ρευστού και το βάθος της βύθισης.

Tout objet plongé dans un fluide (eau, air, béton frais…) est soumis à un « champ » de pressions normales à la paroi dont l’intensité dépend de la masse volumique du fluide et de la profondeur d’immersion.



• Πίεση (Pa) = δύναµη(N) / επιφάνεια (m2)

• Υδροστατική πίεση= ρ.g.h

ρ : µάζα όγκου του ρευστού (kg/m3)

g = 10 m/s2

h : βάθος


4/3/09

7



Ωθήσεις των χωµάτων

P = k x (ρ.g.h)

ρ : µάζα όγκου των χωµάτων (kg/m3) g = 10 m/s2

h : βάθος k, ο Συντελεστής της ώθησης των

χωµάτων

0 < k < 1 (γενικά k = 0,3)


1/3

2/3

4/3/09

8

Διανεμημένες δυνάμεις �

Ομοιόμορφη διανομή �(ορθογώνια)

Τριγωνική διανομή �


Η ώθηση του Αρχιµήδη


4/3/09

9

Actions dues à la précontrainte

Poutres precontrainte

Τεντωμένα καλώδια


Επιβάλλονται μόνιμες διαστρεβλώσεις

Σκληρό έδαφος Μαλακό έδαφος


4/3/09

10

Φορτία χρήσης Κατοικία daN/m2

Δωμάτια 175

Εξώστες 350

Καταστήματα

Μικρά 400

Μεγάλα 500

Εκπαιδευτικά Κτίρια Αίθουσες διδασκαλίας

250

Διάδρομοι 400

Γυμναστήριο 500

Βιβλιοθήκη 500

Γραφεία daN/m2

Ιδιωτικοί χώροι 200

Δημόσιοι χώροι 250

Αρχειοθήκες 1000

Βεράντες

Χωρίς πρόσβαση 100

Ιδιωτική πρόσβαση

175

Δημόσια Πρόσβαση

500

Χώροι στάθμευσης 250


Χιόνι


4/3/09

11

Χιόνι

Στην Ελλάδα, για χαµηλό ύψος κτιρίων έχουµε 75kg/m2 χιόνι (75 daΝ/m2)


Αεροδυναμικές δράσεις


4/3/09

12

01. Actions sur les structures Αεροδυναμικές δράσεις

01. Δράσεις στις δομές Αεροδυναμικές δράσεις�

Pref = 0,5 ρ . V2ref�

Pref : πίεση αναφοράς

ρ : µάζα όγκου του αέρα = 1.25 kg/m3

Vref : ταχύτητα αναφοράς του ανέµου (m/s)

P = Pref x Cp �Cp : συντελεστής της πίεσης

4/3/09

13

01. Δράσεις στις δομές

Αεροδυναμικές δράσεις�

P = Pref x Cp �Cp : συντελεστής της πίεσης�

01. Actions sur les structures Αεροδυναμικές δράσεις�

4/3/09

14

01. Actions sur les structures Αεροδυναμικές δράσεις�

Στην Ελλάδα, για χαµηλό ύψος κτιρίων έχουµε 80 - 120 kg/m2 άνεµο πίεση µπροστά και πίσω την µισή.

80-120 kg/m2 40-60 kg/m2

Αεροδυναμικές δράσεις�

http://www.youtube.com/watch?v=3mclp9QmCGs�


4/3/09

15

Θερμική διαστολή

L = Lo (1 + α.ΔΤ)�

L0 αρχικό μήκος �L μήκος μετά� θερμική διαστολή �α συντελεστής θερμικής διαστολής�ΔΤ παραλλαγές της θερμοκρασίας �

Υλικό α

Χάλυβας 12.10-6

Μπετόν 10.10-6

Ξύλο 8.10-6

Αλουμίνιο 23.10-6

Γυαλί 9.10-6

Τούβλο 5.10-6


Θερμική διαστολή


4/3/09

16

Σεισμός

Επιτάχυνση του εδάφους

Δυνάμεις αδράνειας


Σεισμός (Kobe, Ιαπωνία)


φορτία-κατασκεύες

Documents

Transcript of φορτία-κατασκεύες