Москва +7(495)105-59-19
rumett.moscow@gmail.com

Внешние нагрузки, действующие на конструкцию, и их приближенное представление в расчетной схеме


Просмотров: 5 150.
2015-04-02

Внешние нагрузки, деформирующие конструкцию и учитываемые в ее расчете, являются не­отъемлемой частью расчетной схемы. Внешние нагрузки бывают статическими и динамически­ми

Можно сказать: «на тело действует сила Р» или: «тело находится в поле действия си­лы Р». Второй способ описания одного и того жсфакта взаимодействия тела с действую­щей на него силой кажется несколько искуственным, однако он более универсален и коррек­тен. В таком понимании, существование поля сил воспринимается как факт более ранний, чем факт действия на тело сил, «созданных» этим полем. Мы ведь сначала говорим о поле притяжения к Земле, а потом — о действующей на тело силе тяжести, сначала — о нали­чии магнитного поля, а потом — о силе притяжения тела к магниту, сначала — о том, что идет снег (он падает независимо от того, на что упадет), а потом — о воздействии снеж­ного покрова на крышу здания и т. д. Магнитное и гравитационное поля — это примеры силовых полей. Создаваемая этими полями и действующая на тело сила пропорциональна «лич­ной» характеристике этого тела — его массе.

Внешние нагрузки, деформирующие конструкцию и учитываемые в ее расчете, являются не­отъемлемой частью расчетной схемы. Внешние нагрузки бывают статическими и динамически­ми. В тех случаях, когда при задании внешних нагрузок нельзя не считаться с силами инерции самой конструкции, нагрузки называютсядинамическими. Силы инерции конструкции тоже пропорциональны ее массе. К динамическим относятся ударные воздействия на конструкцию, ее вибрация и др. Если бы снежный сугроб оказался бы на крыше внезапно, его воздействие на крышу было бы динамическим, оно было бы пропорционально не только массе снежного суг­роба, но и массе самой крыши. Но сугробы растут постепенно и роль массы крыши в воздейст­вии на нее медленно накапливающегося снега несущественна. При расчете конструкции пере­крытия на снеговую нагрузку ею вполне можно пренебречь. Такого рода нагрузка на крышу счи­тается статической. Статической нагрузкой на крышу является и ее собственный вес.

Внешние нагрузки на конструкцию в расчетных схемах представляются упрощенно, и количество используемых разновидностей их упрощенного представления невелико:
—  Сосредоточенная сила. Так представляется внешнее усилие, которое передается на конструкцию через сравнительно небольшую площадку. При выполнении расчета приближенно считается, что она передается на конструкцию через точку. В системе СИ сосредоточенные силы измеряются в ньютонах (Н).
— Распределенная нагрузка. Так моделируется передача на конструкцию внешней на­грузки через конкретную площадку. В механике такое действие нагрузки называют давлением. Это усилие, распределенное (размазанное) по площадке. Единица изме­рения распределенной нагрузки (давления): это единица силы, отнесенная к едини­це площади. В системе СИ единица измерения распределенной нагрузки (интенсив­ности распределенной нагрузки): H/м2.

сосредоточенные внешние силы равномерно и неравномерно распределённая нагрузка
сосредоточенные внешние силы
равномерно и неравномерно распределённая нагрузка
внешний сосредоточенный крутящий момент внешний сосредоточенный изгибающий момент
внешний сосредоточенный крутящий и изгибающий момент

В расчетах балок, плит перекрытий часто оказывается удобным относить нагрузку не к единице площади, а к единице длины конструкций. В этом случае распределенную нагрузку измеряют в H/м и называют погонной распределенной нагрузкой.
 
Различают и такую внешнюю нагрузку, которая распределена по объему конструкции. Это ее собственный вес, магнитные силы, силы инерции. Такая распределенная нагрузка называ­ется объемной (массовой). В системе СИ она измеряется в H/м3.

— Момент. Так представляется приложенная к конструкции пара сил, скручивающая или изгибающая конструкцию. Единица измерения момента - это единица силы, умножен­ная на единицу длины («сила на плечо»). В системе СИ момент измеряют в Н.м.
 
Различают постоянные и временные нагрузки, действующие на конструкцию в период ее эксплуатации. Примером постоянной нагрузки на конструкцию является ее собственный вес. Временную нагрузку создают люди и оборудование на перекрытиях жилых и обществен­ных зданий, транспорт на мостах, ветер на ограждающих конструкциях сооружений. В соот­ветствии с российскими Строительными Нормами такие временные воздействия представ­ляются в расчетах конструкций и сооружений равномерно распределенной нагрузкой. Причем при расчете конструкции на прочность, интенсивность такой на­грузки принимается максимально возможной (например, перекрытие школьного коридора рассчитывается на прочность в предположении, что коридор полностью заполнен людьми). Если речь идет о расчете той же конструкции навыносливость (когда оценивается срок служ­бы перекрытия школьного коридора), то принимается во внимание, что школьный коридор не заполнен людьми полностью ежеминутно, десятки лет подряд. В таком случае расчетная интенсивность нагрузки берется существенно более низкой, чем при расчете на прочность. В первом случае в расчетах участвует т.н. полное нормативное значение нагрузки, во втором — пониженное нормативное значение нагрузки.

Элементы конструкций приходится рассчитывать не только на основную нагрузку, т.е. на нагрузку, которая будет действовать при их эксплуатации. Часто на этапах изготовления, хранения, транспортировки до места монтажа, в процессе монтажа конструкций на строи­тельной площадке конструкции воспринимают существенно другие комбинации нагрузок, и их тоже обязательно учитывают в расчетах.



Похожие публикации

Есть всё

Приглашаем партнёров к размещению товаров и услуг