Предмет і задачі теорії споруд
Предмет і задачі теорії споруд.
Споруда - це те, що зроблено руками людини з використанням інженерно-технічних розрахунків в області будівництва. Види несучих конструкцій: металеві, бетонні, з \ б, дерев'яні, кам'яні, пластмасові, грунтові. Характеристики несучих конструкцій: міцність, жорсткість, стійкість, довговічність. Всі ці хар-ки повинні задовольняти умові: Rраб <= Rпред. Задачи, решаемые строительной механикой: изучение распределения внутренних усилий в элементах сооружений; определение наиневыгоднейшего нагружения сооружения; построение расчетных схем сооружений.
Що лежить в основі концепції сил в оцінці міцності споруди?
Оцінка будь-якої якості полягає в порівнянні двох станів: заданого (реального) і еталонного (ідеального). В теорії споруд критерії міцності (міцність, жорсткість, стійкість, довговічність) побудовані на порівнянні характеристик двох станів. Одна з них кількісно виражає найгірший стан споруди при всіх можливих завантаженні, тобто є характеристикою «робочого стану». Друга повинна виражати «граничний стан», при переході через яку можлива повна або часткова втрата експлуатаційних властивостей споруди. Rраб <= Rпред. Концепция сил построена на идеализации материала, из которого выполнены сооружения и среда, в которой они эксплуатируются. Предполагается, что они состоят из совокупности абсолютно неразрушимых плотно прилегающих друг к другу частиц - материальных точек. соединенных между собой механическими связями. Связи, разрыв которых приводит к разрушению сооружения, называют внутренними. Это связи внутри самого сооружения - в его элементах (между отдельными частичками, сечениями) и в соединениях. Усилия во внешних связях называются нагрузкой. Дифференциальные связи – напряжения (σ,τ ). Интегральные связи – внутренние усилия (M, Q, N ).
Що називається навантаженням діючої на спорудження, і які види навантаження ви знаєте?
Прикладені сили в звернених зв'язках між середовищем і спорудженням - навантаження. Навантаження - зусилля в зовнішніх зв'язках (між спорудою і середовищем).
Усереднена поверхневе навантаження може бути визначена діленням власної ваги вироби на горизонтальну проекцію його поверхні q = G / A. снігове навантаження визначається, що залежать від району будівництва, тиском снігового покриву на горизонтальну поверхню sо і обрисом покрівлі, яке характеризується коефіцієнтом нерівномірності # 956 ;. Інтенсивність тиску визначається твором s = sо # 8729; # 956 ;. Відповідно до законів гідродинаміки опір об'єкта в потоці або рівне йому і протилежно спрямоване тиск (навантаження) на об'єкт визначається швидкістю потоку v. щільністю середовища # 961; і формою об'єкта, яка обліковується коефіцієнтом обтікання c. q = c # 8729; # 961; # 8729; v 2/2
Види навантажень: поверхнева (якщо навантаження не є власною вагою споруди або інерцією, то вона передається через поверхню контакту середовища і споруди); гравітаційна (снігова; збоку (від тиску сипких тіл)); аерогідродинамічна (від тиску води і повітря); корисна (надзвичайно неоднорідна гравітаційна середу, для якої призначена споруда - люди, обладнання, технологічні процеси).
Як визначається навантаження від власної ваги однорідних середовищ?
Якщо матеріал має однакову щільність у всьому обсязі, то його називають однорідним. В однорідному середовищі за відомим об'ємом матеріалу в конструкції (в обладнанні, обсягом складованих матеріалів і інших об'єктів) - V і припадає на одиницю об'єму, ваги матеріалу питома вазі - # 947; можна визначити її повний вага - G = # 947; # 8729; V. Якщо однорідний матеріал рівномірним шаром (шаром однакової висоти h) покриває деяку поверхню площею А, то його обсяг дорівнює V = h # 8729; A, а вага G = h # 8729; A # 8729; # 947 ;. Частка від ділення ваги G на площу А являє собою величину q = G / А = h # 8729; # 947 ;, яка характеризує інтенсивність поверхневого навантаження (вага припадає на одиницю площі). Залежність не зміниться і тоді, коли висота шару не однакова по поверхні. При цьому необхідно розглядати малий ділянку площею dА і малий обсяг dV = h # 8729; dA.
Тиск розподіляється так само, як висота шару q = # 947; # 8729; dV / d А = # 947; # 8729; h.
5. Як визначається навантаження від вітру на спорудження?
При обтіканні споруди потоком повітря, води (рідини), грунтових мас в зсувах і селях зв'язку між середовищем і спорудженням руйнуються, утворюються зони розрядження і напору, що залежать від конфігурації споруди і швидкості потоку. З огляду на властивість газоподібної (повітря) і рідкої (води) середовища не утворювати дотичних зв'язків зі спорудженням, тиск від їх руху завжди направлено по перпендикуляру до поверхні. Розглянемо середу, в якій прискорення руху малі в порівнянні зі швидкістю. Відповідно до законів гідродинаміки опір об'єкта в потоці або рівне йому і протилежно спрямоване тиск (навантаження) на об'єкт визначається швидкістю потоку V, щільністю середовища р і формою об'єкта, яка обліковується коефіцієнтом обтікання з: q = c # 8729; # 961; # 8729; v 2/2
Цей коефіцієнт зазвичай визначається експериментально. Для малодеформіруемимі споруд, коли їх форма в потоці не змінюється коефіцієнт опору визначається на жесткіхмоделях в аеродинамічних трубах. У тому випадку, коли об'єкт змінює свою форму в потоці (гнучкі споруди) величина опору вимірюється в натурі. Вітрова навантаження, як і снігова, відноситься до класу кліматичних. Потоки повітря, створювані вітром, обумовлені багатьма факторами: станом місцевості, рослинністю, атмосферного тиску та іншими. Градієнти вимірювання повітря при вітрі в великій мірі залежать від місцевості. Тому районування по вітрових навантажень значно ускладнюється. Нормативні рекомендації зводяться до того, щоб навантаження визначається за формулою з урахуванням щільності повітря (р = 0,125 кг / м 3) і швидкості вітру на висоті 10 м від землі, можливої один раз в п'ять років v5
w0 = 0.125 v5 2 # 8729; g / 2 = 0.61v5 2 (Н / м). Імовірність цієї події можна підрахувати з простих міркувань. Изме-ренію швидкості вет-ра виробляються 4 рази на добу. У році 365 діб, тому за п'ять років буде вироблено 4x365x5 = 7300 спостережень тобто в розрахунку використовується така швидкість вітру, ко-торая можлива один раз з 7300 випадків. Розрахункова швидкість виходить шляхом обробки даних багаторічних наблю-дений. Швидкість вітру в міру віддалення від поверхні зем-ли зростає. Дослідження показали, що це збільшення залежить від типу місцевості. Таким чином, швидкісна складаючи-ющая вітрової нагий-рузке визначається за формулою: # 969; = # 969; 0 # 8729; k # 8729; с, де k - коефіцієнт збільшення швидкісного напору по висоті, w0 - швидкісний тиск вітру.
Що ви знаєте про оцінку міцності споруд і їх елементів по навантаженню.
Для оцінки "міцності по навантаженню повинен бути заданий елемент споруди і відома для нього (знайдена по банку даних) граничне навантаження (qпр). Необхідно знати також умови експлуатації елемента, його розташування в спорудженні. Умови експлуатації дають можливість знайти навантаження на поверхневі елементи і з допомогою процедури збору навантажень визначити навантаження робочого стану (qраб). Порівняння їх за критерієм qраб <= qпред отвечает на вопрос о прочности элемента. Если нагрузка рабочего состояния не превышает предельную, то элемент прочен. В противном случае его эксплуатация приведет к непредвиденным последствиям.
Покажіть історію появи таких споруд як рами і арки.
Рама - споруда, одночасно працює на вигин і на стиск.
Предмет і задачі теорії споруд.
Споруда - це те, що зроблено руками людини з використанням інженерно-технічних розрахунків в області будівництва. Види несучих конструкцій: металеві, бетонні, з \ б, дерев'яні, кам'яні, пластмасові, грунтові. Характеристики несучих конструкцій: міцність, жорсткість, стійкість, довговічність. Всі ці хар-ки повинні задовольняти умові: Rраб <= Rпред. Задачи, решаемые строительной механикой: изучение распределения внутренних усилий в элементах сооружений; определение наиневыгоднейшего нагружения сооружения; построение расчетных схем сооружений.