Требования к технической целесообразности проектного решения подразумевает выполнение его конструкции в полном соответствии с законами строительной механики, физики и химии. Для этого проектировщику необходимо выявить и точно учесть все внешние воздействия на здания. Внешние воздействия на здания условно подразделяют на силовые и несиловые.
К силовым относятся следующие виды нагрузок и воздействий:
Постоянные нагрузки - от собственного веса конструкции здания и давления грунта основания на его подземную часть;
Длительно действующая временная нагрузка - от стационарного технологического оборудования, перегородок, длительно хранимых грузов (книгохранилища), воздействия неравномерных деформаций грунтов основания и т.д.
Кратковременные нагрузки - от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т.д.
Особые воздействия – от сейсмических явлений, взрывов, просадочности лессового или протаявшего, мерзлого грунтового основания здания, воздействие деформации земной поверхности в районах влияния горных выработок и т.д.
К несиловым воздействиям относятся:
Переменные температуры наружного воздуха, вызывающие линейные температурные деформации, изменения размеров наружных конструкций здания или температурные усилия в них При стесненности проявления температурных деформаций жесткого закрепления конструкции;
Атмосферная и грунтовая влага на материал конструкции приводящая к изменениям физических параметров, а иногда структуры материалов вследствие их атмосферной коррозии, а так же воздействия парообразной влаги воздуха в помещении на материал наружных ограждений;
Солнечная радиация, влияющая на световой и температурный режим помещений и вызывающая изменение физико-технических свойств. поверхностных слоев конструкции.(старение пластмасс, плавление битумных материалов)
Инфильтрация наружного воздуха не плотности ограждений конструкций, влияющих на их теплоизоляционные свойства. и температурно-влажностный режим помещения.
Химическая агрессия водорастворимых примесей в воздушной среде кот. в растворенном атмосферной влагой состоянии вызывает разрушение (хим. агрессию) поверхностных слоев материалов конструкций;
Разнообразные шумы от источников вне и внутри зданий, нарушающих нормальный акустический режим помещений;
Биологическое воздействие - от микроорганизмов и насекомых до разрушающих конструкции из органических материалов.
При проектировании конструкций зданий должно предусматриваться их сопротивление всем перечисленным воздействиям. Это требование обеспечивается прочностью, устойчивостью и жесткостью несущих конструкций, долговечностью и стабильностью эксплуатационных качеств ограждающих конструкций. 1. Прочность - способность воспринимать силовые нагрузки и воздействия без разрушения.
2. Устойчивость - способность конструкции сохранять равновесие при силовых нагрузках и воздействиях. 3. Жесткость - способность конструкции осуществлять свои статические функции с малыми заранее заданными величинами деформации. 4. Долговечность - предельный срок сохранения физических качеств конструкции здания в процессе эксплуатации. Долговечность конструкции зависит от:
ползучести - процесса малых непрерывных деформаций материала конструкции при длительном загружении;
морозостойкости - сохранения влажными материалами необходимой прочности при многократном чередовании замораживания и оттаивания.
влагостойкости - способности материалов противостоять воздействию влаги без существенного снижения прочности следственного расслоения, возбуждения, коробления и растрескивания.
коррозионостойкости - способности материалов сопротивляться разрушению, вызываемому химическими, физическими или электрохимическими процессами.
биостойкости - способности органических материалов противостоять разрушающим воздействиям микроаргонизмов и насекомых.
5. Стабильность эксплуатационных качеств, к которым относятся: тепло, звукоизоляция и воздухопроницаемость ограждения - способность конструкции сохранять постоянный уровень изоляционных свойств в течение проектного срока службы здания или конструктивного элемента. Методика расчета долговечности конструкции не создана. Поэтому применяется условная оценка долговечности по предельному сроку службы здания. По этому признаку здания и сооружения разделяют на 4 степени:
1. срок службы более 100 лет (высотки, Кремль)
2. срок службы от 50 до 100 лет
3. срок службы от 20 до 50 лет
4. срок службы до 20 лет (временные здания и сооружения)
Кроме того классификация конструкций зданий осуществляется по принципу пожарной безопасности, кот. определяется возгораемостью конструкций и их огнеопасностью.
По возгораемости конструкций различают материалы: несгораемые - не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются под действием огня или высоких температур; трудно сгораемые - с трудомвоспламеняются, тлеют и обугливаются, но процессы горения и тления прекращаются при устранении огня или высоких температур; сгораемые - воспламеняются или тлеют под действием огня или высоких температур, и эти процессы не прекращаются после удаления источников огня.
Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются длительностью (в часах) испытаний конструкций на огнестойкость до возникновения одного из следующих предельных состояний: обрушение, образование в конструкции сквозных трещин или отверстий, повышенная температура.