φορτία-κατασκεύες
DESCRIPTION
ΣτατικήTRANSCRIPT
4/3/09
1
Nicolas REMY - 2008-2009
Στατική 2�ΕΑΡΙΝΟΥ ΕΞΑΜΗΝΟΥ 2008-09
Nicolas REMY
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
01. Δράσεις στις δοµές
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
01. Δράσεις στις δοµές
4/3/09
3
Κυρία προσωρινά φορτία
• Φορτία χρήσης
• Χιόνι
• Άνεµος
• Θερµική διαστολή
Χαρακτηριστικά των προσωρινών φορτίων
• Μετρίως προβλέψιµα
• Στατικά ή δυναµικά
01. Δράσεις στις δοµές
Κύρια τυχαία φορτία
• Σεισµός
• Κυκλώνας
• Εκρήξεις
• Χτυπήµατα αυτοκινήτων η φορτηγών κτλ....
Χαρακτηριστικά των τυχαίων φορτίων
• Πολύ δύσκολα προβλέψιµα
• Χαµηλές πιθανότητες εµφάνισης
• Γενικά, πολύ βίαια
01. Δράσεις στις δοµές
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
01. Δράσεις στις δοµές
Καθαρό βάρος �
• Βάρος/m3 = πυκνότητα x 10kN/m3
01. Δράσεις στις δοµές
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 �
01. Δράσεις στις δοµές
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
01. Δράσεις στις δοµές
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.
01. Δράσεις στις δοµές
Ωθήσεις ρευστών
• Πίεση (Pa) = δύναµη(N) / επιφάνεια (m2)
• Υδροστατική πίεση= ρ.g.h
ρ : µάζα όγκου του ρευστού (kg/m3)
g = 10 m/s2
h : βάθος
01. Δράσεις στις δοµές
4/3/09
7
Ωθήσεις ρευστών
01. Δράσεις στις δοµές
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)
01. Δράσεις στις δοµές
1/3
2/3
4/3/09
8
Διανεμημένες δυνάμεις �
Ομοιόμορφη διανομή �(ορθογώνια)
Τριγωνική διανομή �
01. Δράσεις στις δοµές
Η ώθηση του Αρχιµήδη
01. Δράσεις στις δοµές
4/3/09
9
Actions dues à la précontrainte
Poutres precontrainte
Τεντωμένα καλώδια
01. Δράσεις στις δοµές
Επιβάλλονται μόνιμες διαστρεβλώσεις
Σκληρό έδαφος Μαλακό έδαφος
01. Δράσεις στις δοµές
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
01. Δράσεις στις δοµές
Χιόνι
01. Δράσεις στις δοµές
4/3/09
11
Χιόνι
Στην Ελλάδα, για χαµηλό ύψος κτιρίων έχουµε 75kg/m2 χιόνι (75 daΝ/m2)
01. Δράσεις στις δοµές
Αεροδυναμικές δράσεις
01. Δράσεις στις δοµές
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�
01. Δράσεις στις δοµές
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
01. Δράσεις στις δοµές
Θερμική διαστολή
01. Δράσεις στις δοµές