Будівництвом об'єктів різного призначення людина займається завжди. Зведені споруди повинні бути міцними і довговічними. Для цього потрібно забезпечити стійкість конструкції. Про це читайте в статті.

Що таке стійкість?

Це здатність конструкції або окремих її елементів зберігати одне з двох станів: рівновага або рух у часі при впливі невеликих збурень. Іншими словами, здатність, при якій зберігається форма або початкове положення конструкції, називається стійкістю.


Нестійкість – здатність конструкції, що характеризується отриманням великих переміщень при незначних коливаннях.

Втрата стійкості

Це явище дуже небезпечно для конструкції в цілому і для її окремих елементів зокрема. Якщо конструкція з стійкого стану переходить у нестійкий, таке явище називається втратою стійкості. Буває, що причину, по якій руйнуються конструкції та споруди, потрібно шукати не в порушенні їх міцності. Це трапляється тоді, коли відбувається втрата стійкості конструкції. Відомі випадки, коли з-за цього руйнувалися цілі споруди. Причиною такої великої катастрофи може бути втрата стійкості окремо взятих елементів.

Причини втрати стійкості

Стійкість конструкцій і споруд властиво втрачати листовим елементів, так як вони володіють здатністю стискатися. Тому перед використанням їх потрібно обов'язково визначити, чи буде губитися стійкість елементів конструкції після зварювання. Якщо цього не зробити, стискуюче напруження, що залишився після зварювання, може бути причиною, по якій листові зварні елементи конструкції втратять стійкість.


Елементи конструкцій мають початкову форму рівноваги. Якщо стійкість конструкцій будівлі втрачається, то і рівновагу елементів порушується, а це тягне за собою втрату їх працездатності і в подальшому призводить до аварії усієї конструкції. У практиці будівництва таких випадків чимало. Вязкоупругим елементам, присутнім в конструкції, властиво деформуватися і прогинатися. Такі характеристики прийнято називати функціями часу. У цьому зв'язку стійкість конструкції поділяється на миттєву і тривалу. Тому у вимогах, що пред'являються до елементів конструкції, крім її маси, навантаження на неї, вказується термін експлуатації. Втрата стійкості може статися через стискаючого напруження в елементах конструкції. Це актуально для авіаційної техніки з надзвуковою швидкістю, так як обшивка літального апарату неоднаково нагрівається. Це призводить до нерівномірного розподілу температур. Стійкість конструкції порушується при впливі на неї критичного навантаження. У більшості випадків це призводить до її руйнування. Тому дуже важливо при зведенні споруди робити розрахунок конструкцій на стійкість, а не тільки на міцність елементів і вузлів.

Місцева стійкість

Це стійкість елементів конструкції. Якщо відбувається їх спучування в результаті впливу на них напруг стискаючого або стосовного характеру, про таке явище кажуть, що відбувається втрата місцевої стійкості.
Міцність конструкції знижується, коли втрачається стійкість стінки. Якщо вона знаходиться поруч з опорою, то на неї впливає дотичне напруження. Під її впливом стінка перекошується. По укороченим діагоналях вона стискається, а за подовженим – витягується. Відбувається спучування стінки, утворення хвиль. Перешкоджати цьому явищу можна за допомогою установки по вертикалі ребер жорсткості. Вони будуть перетинати спучених місця, випрямляючи стінку. Стійкість конструкції, а саме стінок і пояса може бути втрачено не тільки від дотичних напружень. Вони в малій мірі впливають на стінку середини балки, тут на неї впливають нормальні напруження, які можуть стати втратою стійкості конструкції.

Розрахунок будівельних конструкцій

Метою розрахунку є забезпечення заданих умов експлуатації конструкції з дотриманням її міцності і мінімальних витрат. При розрахунку враховується вплив силових та інших впливів на елементи конструкції з урахуванням граничних станів, які діляться на дві групи. Перша – коли втрачена несуча здатність конструкції або вона повністю непридатна до експлуатації; друга – коли нормальна експлуатація споруди утруднена.

Впливу і навантаження

Під час експлуатації будь-яка конструкція відчуває певні навантаження та впливу на неї. На роботу всієї конструкції впливає природа, тривалість і характер впливів. Від них залежить стійкість конструкції. Навантаження бувають:

Від ваги самої конструкції.

Від ваги устаткування, людей, матеріалів, тиску газів і рідин.

Навантаження атмосферні – вітер, сніг, ожеледь.

Температурні та сейсмічні впливи.

Біологічні (процес гниття), хімічні (корозійні явища), радіаційні впливу, в результаті яких змінюються властивості матеріалів. Це впливає на термін експлуатації конструкції.

Навантаження аварійні, які виникають, якщо порушується технологічний процес, поломка обладнання, лінії електропередач та інше.

Споруди із залізобетонних конструкцій

Залізобетон – це комплексний матеріал для будівництва, до складу якого входить бетон і сталь. Використовуючи природні властивості речовин, отримують матеріал, який здатний сприймати зусилля стискати і розтягуючого характеру.
Залізобетонні конструкції використовуються у будівництві як основні конструкції. Вони володіють високою міцністю, довговічністю, стійкістю. Для їх виробництва можна використовувати будівельні матеріали даної місцевості, вони прості в освіті бажаних форм, не вимагають великих витрат. Залізобетонні конструкції мають ряд недоліків. Вони володіють великою щільністю, високою тепло - і звукопровідність. При усадці конструкції і силовому впливі з часом можуть з'явитися тріщини.

Збірні конструкції з залізобетону

Конструкції і елементи із залізобетону бувають монолітними і збірними. Монолітні виробляють прямо на будівельному майданчику, а збірні – на заводах з використанням спеціального обладнання. Особливою групою виділяються конструкції з зовнішнім армуванням профілями з металу. Конструкції із залізобетону, виготовлені в заводських умовах, використовуються для будівництва приміщень різного призначення, благоустрою територій, виготовлення труб, паль, шпал, опор для ліній електропередач і багато чого іншого. Монолітні залізобетонні конструкції (збірні) використовуються для зведення гідротехнічних споруд, в транспортному і підземному будівництві, в малоповерховому і багатоповерховому будівництві житлових будинків і адміністративних будівель.

Переваги і недоліки

Збірні будівельні конструкції мають незаперечну перевагу - їх виробництво здійснюється на заводах, оснащених спеціальним устаткуванням. За рахунок цього зменшуються терміни виготовлення вироблених конструкцій, і збільшується їх якість. Виготовити попередньо напружені конструкції із залізобетону можливо тільки на заводі. Будівельні конструкції не так бездоганні. Їх недоліком є те, що випускати їх в широкому асортименті неможливо. Це стосується, в першу чергу, різноманітності форм. На заводах ж виробляють конструкції для масового використання. Тому в містах та інших населених пунктах з'являється багато однотипних споруд: житлових та адміністративних. Це призводить до того, що архітектура регіону забудови деградує. Виготовлення залізобетонних конструкцій та їх елементів здійснюється за такими технологіями:

Конвеєрної, коли виконання технологічних процесів відбувається послідовно.

Потоково-агрегатною. Ця технологія передбачає здійснення технологічних операцій в окремих приміщеннях, форми з конструкціями або елементами переміщуються кранами.

Стендової технології. Тут все відбувається навпаки. Залишаються нерухомими вироби, а переміщуються агрегати.

Споруди з монолітних конструкцій

Будівництво за такої технології – трудомісткий процес, але дуже зрозумілий. Монолітні конструкції можна зробити своїми руками. Етапи будівництва:

Встановлюється каркас з арматури.

Облаштовується опалубок, всередині нього розміщується арматура.

Заливається суміш з бетону, який ущільнюється спеціальними вібраторами. Це робиться для того, щоб в опалубці не утворилися порожнечі.

Бетон зачищається.

Опалубка знімається.

Монолітні споруди: переваги

Останнім часом все частіше при будівництві житлового будинку використовують технологію, розроблену для зведення монолітних будівель, які мають ряд переваг:

Немає необхідності використовувати важку техніку, зокрема крани. Для роботи потрібні бетононасоси, за допомогою яких бетон буде заливатися в форми і укладатися в потрібне місце. На ділянці, де будується будинок, збережеться ландшафт.

Методика монолітного будівництва дозволяє зводити споруди будь-якої форми і поверховості. Стелі і стіни вже готові до обробки, скорочуються терміни будівництва.

Несучі стіни монолітного будинку в 25 рази тонше цегляних, хоча по теплопровідності не поступаються їм. На опалення витрати скорочуються в 4 рази. За рахунок зменшення товщини стін збільшується площа внутрішнього простору.

Монолітні будівлі відрізняються міцністю і жорсткістю. На фундамент навантаження знижуються за рахунок невеликої товщини стін.

При монолітному будівництві допускається використовувати незнімну опалубку і традиційні матеріали. Це дозволяє забудовникам реалізувати проект в будь-якому стилі.

У таких будинках немає стиків, на них не впливають опади, зводити їх можна в будь-який час року.

Усадка фундаменту здійснюється рівномірно.

На стінах та перекриттях не утворюються тріщини.

Дверні і віконні прорізи не деформуються.

Монолітні споруди звуконепроникності.

Монолітні споруди: недоліки

Володіючи масою переваг, таких споруд є мінуси:

Для будівництва будинку потрібно залучати додаткову робочу силу.

Створення проекту монолітного будинку є дорогою послугою.

Заливку бетону потрібно проводити безперервно, інакше він загусне.

В процесі проживання в такому будинку без інструменту отвір у потрібному місці стіни зробити неможливо.