Kivikonstruktsiooni eksami teooriaküsimused ja vastused (1)

Teooria küsimused
Pinnakoormus - koormus, mis mõjub pinnale,
Joonkoormus – koormus, mis mõjub pikkusühikule,
Koondatud koorumus – koormus, mis idealiseeritult mõjub ühte punkti
Normkoormused - Tavaliselt moodustub koormus alalisest ja muutuvast koormusest. Kivikonstruktsioonide projekteerimisel on muutuva koormuse osatähtsus väike.
Arvutuskoormused – saadakse normkoormuste korrutamisel osateguriga.
Koormuste osavarutegurid – (valem : Xd = Xk / γM
- kus γM on materjali osavarutegur , mis sõltub materjali kvaliteediklassist ja toestuskategooriast)
Konstruktsiooni projekteerimise põhinõuded kandepiirseisundis -
1) Konstruktsiooni üldtasakaalu, asendipüsivuse või deformatsioonide kontrollimisel peab olema rahuldatud tingumus Ed,dst kus Ed,dst ja Ed,stb on vastavalt destabiliseeruv ja stabiliseeruv arvutuslik koormustulem .
2) Mingi lõike, elemedi või liite purunemisega (va. Väsimuspurunemine) seotud piirseisundi käsitlemisel tuleb tagada, et olekd rahuldatud tingimus Sd kus Sd on sisejõu (või mitme sisejõu vektorsumma) arvutusväärtus ja Rd on sellele sisejõule vastav arvutustugevus (kandevõime), mis võtab arvesse kõik konstruktsiooni omadused sellele arvutusväärtusega.
Kandepiirseisundi ületamisel konstr . Puruneb või on selle kahjustused nii suured, et põhjustavad kandevõime kaotuse. Kivikonstruktsioone iseloomustab normaalne või habras purunemine. Normaalne purunemine on seotud materjali voolavusega, see eeldab terase kasutamist. Materjali voolamine on märgatav protsess (teras hakkab venima), ning selle tulemusena tekib plastne liigend. Habras purunemine toimub äkki – deformatsioonid enne purunemist on väga väiksed, me ei näe neid (näit. kivi enda purunemine, nakke lõhkumine kivi ja segu vahel).
Arvutusolukorrad. Vaadeldakse järgmisi arvutusolukordi: alaline arvutusolukord , mis vastab konstruktsiooni normaalsele kasutamisele; ajutine arvutusolukord, mille kestus on lühike, näiteks ehitusolukord või remont; avariiolukord.
Müürikivide liigitus – looduslikud kivid , tehislikud kivid ja plokid .
Kivimaterjalid :
tellised - silikaattellised ( survetugevus 10 … 25 MPa; tihedus 1,7…1,9 T/m3),
põletatud savitellised ( survetugevus ca. 20 MPa, tihedus 2,0 T/m3)
Betoonplokid – columbiakivi (survetugevus ca. 18 MPa, tihedus 2,1 T/m3)
Kergbetoonplokid
Keramsiitbetoonplokid – Fiboplokid (survetug. 3 ja 5 MPa, tihedus 0,6 ja 0,8T/m3)
Taloti plokid (survetugevus- 5 MPa, tihedus 0,95 T/m3)
Gaasbetoonplokid – Siporex (survetug. 1,7; 2,3 ja 3 MPa, tihedus 0,4 0,45 ja 0,5 T/m3)
Põlevkivituhk- väikeplokk (Narvaplokid) (survetug. 3,5 MPa, tihedus 0,95 T/m3)
Müürikivide tugevusgrupid – (grupid: 1, 2a, 2b, 3) et võtta arvesse õõnete ja uurete olemasolu ning suurusi kivides
Normaliseeritud survetugevus (fb) – võtab arvesse kivi mõõtmeid (fb = δf, kus δ arvestab kivi või ploki mõõtmeid ja f on tootja poolt antud kivi või ploki survetugevus)
Millest sõltub müüritise survetugevus (kolm põhilist faktorit )?
Kivi survetugevus, mördi survetugevus, armatuuri olemasolu.
Kestsängitusega müüritis - Õõntega müürikivid sängitatakse alusele kahel serval asetseva mördiriba abil.
Müüritise normatiivne ja arvutuslik survetugevus -
Müüritise arvutuslik survetugevus fd = fk / γM. (γM on müüritise materjali osavarutegur, fk on müüritise normatiivne survetugevus, mis sõltub müürikivi normaliseeritud survetugevusest ja mördi liigist)
Müüritise normatiivne survetugevus :
Põhimördi kasutamisel fk = Kfb0,65fm0,25 (k väärtus sõltub kivi tugevusgrupist)
Kergmördi kasutamisel fk = Kfb0,65 , eeldusel , et fb ei ole suurem kui 15 N/mm2 ja müüri paksus on võrdne kivi laiuse või pikkusega ja seinas või tema osas ei ole pikisuunalist püstvuuki.
Materjali osavarutegur
γM on materjali osavarutegur, mis sõltub materjali kvaliteediklassist ja teostuskategooriast
Müüritise purunemine survel
Vuugisegu pole ideaalselt ühtlase koostisega ning vuugi kokku surumisel (survele töötamisel) jäävad suuremad tükid segus kivile “tugedeks”, põhjustades painde- ja lõikepingete teket müürikivides. Survepingete tõttu surutakse mördivuuki kokku, selle tulemusena liigub mört külgede suunas vuugist välja. Vuugist välja liikudes tekitab mört kivide pinnal tõmbepingeid (nakke tõttu). Sellised tõmbepinged põhjustavad kõigepealt vertikaalsetes vuukides nakke lõhkumise kivi ja segu vahel ning seejärel vertikaalse vuugi laienemise. Nii et vertikaalse deformatsiooniga kaasneb müüritises horisontaalne deformatsioon. Nüüd hoiab müüritist koos vaid sidekivi. Survepingete suurenedes (ja sidekivis tõmbepingete suurenedes) puruneb ka sidekivi.
Põikvõrkudega armeeritud müüritise arvutuslik survetugevus
Kuidas horisontaalsed võrgud (põikvõrgud) tugevdavad müüritist?
Võrk pannakse mördivuuki eesmärgiga takistada müüritises horisontaalseid deformatsioone
Kuidas vertikaalne armatuur tugevdab müüritist?
Pikiarmeerimist kasutatakse konstruktsioonis tekkivate tõmbepingete vastuvõtmiseks. Tõmbepinged võivad tekkida ekstsentrilisest koormusest. Pikiarmeerimist võib kasutada ka tsentrilisel survel saledate elementide puhul (kasutatakse põhiliselt armeeritud südamikku), kui põikarmeerimine ei anna tulemusi.
Kahekihilise müüritise töötamise üldised põhimõtted, koormuste vastuvõtmine ja kihtide sidumine – Ühekihilise, kahekihilise, vooderdatud, kesttoestusega või mittetöötava voodriga seina ja betooniga täidetud kergseina arvutuspaksuseks tef võib võtta seina tegeliku paksuse t.
Seina arvutuspaksus tef, kus kasutatakse?
Kasutatakse juhul kui mõlemad seinakihid on seotud:
kus t1 ja t2 kihtide paksused
Võrrelda Teras- või raudbetoonkest tugevduseks ümber kiviposti
Raudbetoonkest on efektiivsem kui teraskestadega tugevdamine, kuna betoonkest on tihedalt ümber posti kogu selle pikkuses . Kui posti ristlõike mõõtude suhe on suurem kui 1 / 2,5 siis tuleb kasutada ka läbi seina paigaldatud tugevdusvardaid.
Kiviseina arvutuskõrgus hef – millistest sidemetest teiste konstruktsioonidega sõltub?
Seina arvutusliku kõrguse määramisel peaks vahet tegema seina kinnitustingimuste (kinnitatud kahest, kolmest, neljast servast või vabaltseisev sein). Vahelagesid, sobivalt paiknevaid põikseinu ja muid seinaga seotud sama jäiku konstruktsioonielemente võib vaadelda seina kinnitusena ja neid arvestada konstruktsiooni üldstabiilsuse kontrollimisel.
Kiviseina piirsaledus λu =27. Mida see projekteerijale tähendab?
seina arvutuspaksuse ja arvutuskõrguse jagatise tulemus ei tohiks olla üle 27.
Tsentrilise ja ekstsentrilise surve olemus, jõudude rakendamise skeemid
Tsentriline surve – surve asub keskel, ekstsentriline surve – surve asub ääres.
Survetsoon elemendi ristlõikes
Nõtketeguri olemus – φ - tegur, mis näitab kui mitu korda on nõtkepurunemisele vastav survepinge väiksem materjali voolepiirist survel.
Surutud müüritise arvutamine ekstsentrilisele survele. Lihtsustatud arvutusskeem (üleval ja all liigendid). Mida ja kus kontrollitakse?
Talade toetumine vahetult müürile. Millest sõltub pingeepüüri kuju (kaks põhilist faktorit)? Kontrollikriteerium.
Pingeepüüri kuju sõltub: sissemuljumise sügavusest
(sõltuvalt müüritise tugevusest muljutakse tala müüri serva sisse), Tala läbipaindest
Kontrollikriteerium: σmax ≤ f kus maksimaalnenormaalpinge väiksem kui koormus/jõud
Millal ja miks kasutatakse seinale rakenduvate vertikaalkoormuste vastuvõtuks toepatja? Kontrollikriteerium.
Tala toereaktsiooni puhul N ≥ 100 kN tuleks kasutada jaotusmehhanismi – toepatja üldjuhul. Padja abil jaotatakse kontsentreeritud surve laiali laiemale seina alale. Ehitusmehhaanika seisukohalt on tegemist ülesandega, kus tala või plaat toetub elastsele alusele.
Kontrollikriteerium: σmax ≤ floc
Elastse ja jäiga skeemiga hooned. Töötamise põhimõtted. Nende põhiline erinevus?
Elastse skeemiga hoone: Jäiga skeemiga hoone:




Nende erinevus seisneb selles, et Jäiga skeemiga hoones kantakse tuulekoormus välisseinalt kui plaadilt üle vahelae ja põikseina servale ning Elastse skeemiga on tavaliselt ühekorruselised hooned, mille jäikusseinte vahekaugus on suur.
Tuulekoormuse kandumine hoone vundamendile
Tuulekoormusest põhjustatud reaktsiooni piki seina võib lugeda ühtlaselt jaotatuks
Kivimüüritisest keldriseinale mõjuvad koormused ja nende vastuvõtmine. Mida ja kus
kontrollitakse?
Keldriseinale mõjuvad nii vertikaalsed kui ka horisontaalsed koormused, mis põhjustavad momendi teket seinas.
Vertikaalselt mõjuvad koormused keldridseinale on:
*keldrilaest ülekantav koormus;
*seinalt ja ülemiste korruste vahekagedelt tulev koormus;
*eraldiseisalt voodrilt (kui selline on olemas) tulev koormus.
Keldriseina vastupanu vertikaalsuunas kontrollitakse kui ekstsentriliselt surutud seina, kus NSd≤NRd = Λm∗A*fk/γM. Seina kontrollime maksimaalse momendi kohas.
Keldriseina vastupanu kontrollimisel horisontaalsuunas eeldatakse, et sein hakkab tööle võlvina, mis moodustub seinapaksuse sees.
Sillustala tööpõhimõte. Monteeritavad sillused ja armeeritud kivisillused.
Kasutatakse armeeritud raudbetoonsilluseid ja kivisilluseid (võib kasutada ka terasprofiile).
Raudbetoonsillus on tavaline raudbetoontala , üldjuhul lihttala . Arvutuslikult ei ole vahet
raudbetoonsilluse ja armeeritud kivisilluse vahel. Koormus sillustalale sõltub müüritise kõrgusest tala peal koormuse rakendusjoone ja tala pea-lispinna vahel.