Rakennusten rakentamisen aikana on erittäin tärkeää ottaa huomioon ulkoisten tekijöiden altistumisaste sen suunnittelusta. Harjoittelu osoittaa, että tämän tekijän laiminlyönti voi johtaa maarakenteiden halkeamiin, muodonmuutoksiin ja tuhoamiseen. Tämä artikkeli harkitsee yksityiskohtaista luokittelua rakennusrakenteista.

Yleinen

Kaikki vaikuttavat suunnitteluun riippumatta niiden luokituksesta, on kaksi arvoa: sääntely ja laskettu. Kuormia, joita esiintyy itse rakenteen painosta, kutsutaan vakioksi, koska ne vaikuttavat jatkuvasti rakennukseen. Tilapäinen tunnistaa vaikutuksen luonnollisten olosuhteiden suunnitteluun (tuuli, lumi, sade jne.), Paino, joka on jaettu rakennuksen päällekkäisyyteen suuren määrän ihmisten kertymisestä jne. Eli tilapäiset kuormat ovat taakkaa rakentamisen, mikä - silmukka voi muuttaa arvojaan.

Rakenteen painojen vakiokuormien normatiiviset arvot lasketaan materiaalien rakentamisessa käytettävien suunnittelumittausten ja ominaisuuksien perusteella. Laskentaarvot määritetään sääntelykuormituksina mahdollisilla poikkeamilla. Poikkeamat voivat ilmetä alkuperäisten mallikokojen muutoksista tai materiaalien suunnitellun ja todellisen tiheyden epäjohdonmukaisuuteen.

Kuormitusluokitus

Rakentamiseen liittyvien vaikutusten laskemiseksi on välttämätöntä tietää luonne. Kuormitukset määräytyvät yhdellä perusolosuhteilla - kuormituksen vaikutuksen kesto rakenteisiin. Kuormien luokittelu sisältää:

• vakio;
• väliaikainen:
  • pitkä;
  • lyhytaikainen.
• erityinen.

Jokainen tuote, joka sisältää suunnittelun kuormituksen luokittelua, kannattaa harkita erikseen.

Pysyvät kuormat

Kuten aiemmin mainittiin, pysyvät kuormat sisältävät vaikutuksen rakenteeseen, joka toteutetaan jatkuvasti koko rakennuksen aikana. Pääsääntöisesti ne sisältävät itse suunnittelun paino. Oletetaan kaikkien sen elementtien paino on kaikkien sen elementtien paino ja sen vyöt, telineet, puristimet ja kaikki liitoselementit ovat kaikkien sen elementtien paino kattotilalle.

On pidettävä mielessä, että kivi- ja vahvistettujen betonirakenteiden osalta pysyvät kuormat voivat olla yli 50% lasketusta kuormituksesta ja puiset ja metallielementit, tämä arvo ei yleensä ylitä 10%.

Väliaikaiset kuormat

Väliaikaiset kuormat ovat kaksi tyyppiä: pitkä ja lyhytaikainen. Suunnittelun pitkäaikaisille kuormille ovat:

• erikoislaitteiden ja työkalujen paino (koneet, laitteet, kuljettimet jne.);
• kuormitus, joka johtuu väliaikaisten osioiden rakentamisesta;
• toisen sisällön paino varastossa, ullakko, rakennuksen arkistojen osastot;
• putkistojen sisällön ja rakennuksessa sijaitsevat paineet; lämpövaikutukset suunnitteluun;
• pystysuorat kuormat sillan ja suspendoiduista nosturista; Luonnon saostuksen (lumen) jne. Paino jne.

• henkilöstön paino, työkalut ja laitteet rakennuksen korjauksen ja kunnossapidon aikana;
• kuormat ihmisistä ja eläimistä päällekkäisyyksiin asuintiloilla;
• elektrokareiden paino, kuormaajat tuotantovarastoissa ja huoneissa;
• luonnollinen rasitus suunnitteluun (tuuli, sade, lumi, jää).

Erityiset kuormat

Erityiset kuormat ovat lyhytaikaisia. Erillisessä luokittelussa erikoiskuormat sisältävät, koska niiden esiintymisen todennäköisyys on vähäpätöinen. Mutta silti ne olisi otettava huomioon rakennuksen rakenteen pystyttäessä. Nämä sisältävät:

• luonnonkatastrofien ja hätätilanteiden aiheuttamat kuormat;
• kuormitukset, jotka johtuvat hajoamisesta tai laitteiden toimintahäiriöistä;
• kuormat muotoiluun, jotka johtuvat maaperän muodonmuutoksesta tai rakenteen pohjasta.

Kuorman luokittelu ja tuki

Tuki on elementti, jonka ulkoiset voimat havaitsevat. Palkkijärjestelmissä on kolme tukia:

1. Saranoitu kiinteä tuki. Palkkijärjestelmän lopullisen osan kiinnittäminen, jolla se voi kiertää, mutta ei voi liikkua.
2. Saranoitu liikkuva tuki. Tämä on laite, jossa palkin pää voi kääntyä ja liikkua vaakasuoraan, mutta pystysuora palkki pysyy paikallaan.
3. Kova tiivistys. Se on säteen jäykkä kiinnitys, jossa se ei voi kääntyä tai liikkua.

Riippuen siitä, miten palkkijärjestelmien kuormitus jakautuu, kuormien luokittelu sisältää kohdennetut ja hajautetut kuormat. Jos vakiojärjestelmän tukeen vaikutus kuuluu yhteen pisteeseen tai hyvin pieneen tukialueeseen, sitä kutsutaan konsentroiduksi. Hajautettu kuormitus toimii tasaisesti koko alueensa ajan.

Olet päättänyt esimerkiksi tehdä itsellesi talon. Yksin houkuttelematta arkkitehdit-suunnittelijoita. Ja jossain vaiheessa, yleensä lähes välittömästi, on tarve laskea tämän talon paino. Ja sitten alkaa sarja kysymyksiä: mikä on suuruus lumen kuormituksen, joka kuormitus tulisi kestää päällekkäisyys kerroin laskemisessa käytetään puisia elementtejä. Mutta ennen tiettyjä numeroita on ymmärrettävä, mikä suhde kuorman vaikutuksen pituuden ja sen arvon välillä.
Kuormat jaetaan yleensä pysyväksi ja tilapäiseksi. Ja väliaikainen puolestaan \u200b\u200bpitkällä aikavälillä, lyhyellä aikavälillä ja hetkelliseksi. Varmasti valmistautumaton lukija on kysymys: Mitä itse asiassa ero, miten luokittelee kuormitus? Tee esimerkiksi sukupolvien välisen päällekkäisyyden kuormitus. Luistelussa rekisteröidään 150 kgf: n sääntelyarvo neliömetriä kohden. Asiakirjan huolellinen lukeminen on helppo nähdä, että 150 kgf / m² (täydellinen sääntelyarvo) käytetään kuorman luokittelussa "lyhytaikaiseksi", mutta jos luokittelemme sen "pitkäaikaiseksi", sitten Lukupäällyste on hyväksytty jo vain 30 kgf / m²! Miksi tämä tapahtuu? Vastaus on todennäköisyyden teorian syvyydessä, mutta yksinkertaisuutta varten selitän esimerkissä. Kuvittele kaiken huoneessa olevan kaiken painon. Ehkä olet kollektori valuraudasta kaivoista, mutta tilastollisesti, jos pidämme tuhansia eri ihmisten huoneita, sitten keskimäärin ihmiset rajoittuvat puolen pohjaan kaikenlaisia \u200b\u200bhuoneita 17 m²: n huoneessa. Haltone - Tämä ei riitä huoneeseen! Mutta jakamalla kuormitus alueelle saamme vain 30 kg / m². Numero on tilastollisesti vahvistettu ja kiinnitetty Snip. Ja nyt kuvittele, että sinä (paino 80 kg) syödä huoneeseen, istu tuolilla (paino 20 kg) ja vaimosi on tyytyväinen polvillesi (paino 50 kg). On osoittautunut, että kuorma on 150 kg riittävän pienellä alueella. Tietenkin voit aina liikkua asunnon ympärillä tällaisessa tandemissa tai yksinkertaisesti punnitaan kaikki 150 kg omasta, mutta et voi istua edelleen liikkumatta 10 vuotta. Tämä tarkoittaa sitä, että kuormitus näissä 150 kg luodaan joka kerta eri paikassa, kun taas tällaista kuormaa ei ole. Nuo. Pitkällä aikavälillä et poistu keskimäärin 500 kg / 17 m² tai 30 kg / m², mutta lyhyessä ajassa voit luoda 150 kg / m²: n kuorman. Ja jos olet harjoittanut hyppäämällä trampoliinia, jonka paino on 150 kg - niin se on jo "instant" kuormitus ja sen laskenta suoritetaan yksittäisten ominaisuuksien perusteella, koska tällaisia \u200b\u200btapauksia ei yksinkertaisesti ole tilastoja.

Joten, ehtojen välisellä erolla he tajusivat vähän, nyt kysymykseen: Mikä on meille ero suunnittelijoina? Jos painat levyä pienellä massalla vuosikymmenien ajan - se ajaa sen ja jos painat sitä ylös ja anna sitten irti laudan palauttaa alkuperäisen tilan. Tämä on tämä vaikutus ja ottaa huomioon kuormitusluokkien osoittaminen puun lujuuden laskemisessa.

Kaikki artikkelin tiedot annetaan Snip 2.01.07-85 "Lataa ja isku" . Koska olen puinen talonrakennuksen kannattaja, viitatan myös erityiseen tapaukseen kuormien luokittelun nykyisen 2017 mukaisesti sekä mainittu Eurocode EN 1991.

Kuormitusluokitus 2.01.07-85

Riippuen kuormituksen kestosta, vakio ja tilapäiset kuormat on erotettava.

​

Pysyvät kuormat

rakenteiden osia, mukaan lukien kantajien paino ja ympäröi rakennusrakenteet;

maaperän paino ja paine (pylväät, taustat), kaivospainee;

hydrostaattinen paine;

järjestetään esinjännitteen suunnittelussa tai pohjassa alustava jännite on otettava huomioon myös laskelmissa jatkuvien kuormien ponnisteluina.

Väliaikaiset kuormat

Aikakuormat jaetaan kolmeen luokkaan:

1. Pitkä kuorma

väliaikaisten osioiden paino, kastike ja lakaisu laitteille;

hoitolaitteiden paino: työstökoneet, laitteet, moottorit, säiliöt, putkistot, varusteet, osat ja eristys, hihnakuljettimet, pysyvät nostokoneet niiden köydet ja ohjaimet sekä nesteiden ja kiintoaineiden paino, jotka täyttävät laitteet;

kaasujen, nesteiden ja löysien elinten paine säiliöissä ja putkistoissa, ylimääräinen paine ja ilmanhihnat, jotka ilmenevät kaivoksissa;

kuormat päällekkäin varastoiduista materiaaleista ja telineiden laitteista varastoissa, jääkaapissa, rakeina, kirjoissa, arkistoissa ja vastaavissa tiloissa;

lämpötila tekniset vaikutukset kiinteistä laitteista;

vesikerroksen paino veteen täytetyllä tasopinnoitteilla;

tuotantopölyn sedimenttien paino, jos sen kertyminen ei sulje pois asianomaisesta toiminnasta;

kuormat ihmisiltä vähentyneillä sääntelyarvoilla;

lumikuormitukset, joilla on vähentynyt sääntelyarvo, joka on määritetty kertomalla koko sääntelyarvo kertoimelle:

• 0,3 - lumen III: lle,

  0,5 - IV-alueelle;

  0,6 - V- ja VI-alueille;

lämpötila ilmastovaikutukset vähentyneillä sääntelyarvoilla;

vaikutukset perusteiden muodonmuutosten vuoksi, joihin ei liity maaperän rakenteen perustavanlaatuiseen muutokseen, samoin kuin juhlallisten maaperän sulattaminen;

vaikutus kosteuden, kutistumisen ja hiipien materiaalien muutoksista.

2. Lyhyen aikavälin kuormat

kuormat pumppauksessa, siirtymä- ja testaustiloissa syntyvät laitteista sekä sen permutaation tai korvaamisen aikana;

ihmisten paino, korjausmateriaalit laitteiden huolto- ja korjausalueilla;

kuormat ihmisiltä, eläimet, laitteet asuin-, julkisten ja maatalousrakennusten päällekkäisyydestä täysi sääntelyarvot;

kuormat liikkuvista nosto- ja kuljetusvälineistä (kuormaajat, sähkökarvat, nosturit-pinojat, telplit sekä silta ja suspendoidut nosturit, joilla on täydellinen sääntelyarvo);

lumikuormitus, jolla on täysi sääntelyarvo;

lämpötila ilmastolliset vaikutukset täydellä sääntelyarvolla;

tuulikuormat;

löysät kuormat.

3. Erityiset kuormat

seismiset vaikutukset;

räjähtävät vaikutukset;

kuormat, jotka aiheutuvat terävän heikentyneen teknologisen prosessin, väliaikaisen toimintahäiriön tai laitteiden hajoamisen;

pohjan muodonmuutosten aiheuttama vaikutus, johon liittyy radikaali muuttuu maaperän rakenteessa (sedimenttien liottaessa) tai sedimentaatiota vuoristokokouksissa ja Karstissa.

Edellä mainitut säätelykuormat on esitetty taulukossa:

Tämän asiakirjan nykyisessä versiossa yhdenmukaisesti hajautettujen kuormien vähentyneet sääntelyarvot määritetään kertomalla täydelliset sääntelyarvot kertoimelle 0,35.
Tällainen luokittelu hyväksyttiin melko pitkään ja on jo onnistunut juurikaan "Post-Soviet-insinöörin" tietoisuuteen. Kuitenkin vähitellen Euroopan jälkeen menemme ns. Eurocodeihin.

Kuormien luokittelu Eurocode EN 1991

Kaikki on monipuolisempi Eurocode ja vaikeampaa. Kaikki ratkaisun vaikutukset olisi toteutettava asiaankuuluvien asiaankuuluvien EN 1991: n mukaisesti:

EN 1991-1-1 Erityiset, pysyvät ja tilapäiset kuormat

EN 1991-1-3. Lumikuormitukset

EN 1991-1-4 Tuulivoima

EN 1991-1-5 Lämpötilan vaikutukset

EN 1991-1-6 Vaikutus rakennustöiden tuotantoon

EN 1991-1-7 Erityinen vaikutus

TCP EN 1990: n mukaisesti, kun otetaan huomioon vaikutukset, soveltaa seuraavaa luokittelua:

pysyvä valotus G.. Esimerkiksi omien painojen, paikallaan olevien laitteiden, sisäisten väliseinien, viimeistelyjen ja epäsuoran vaikutuksen vaikutukset kutistumisen ja / tai saostuksen seurauksena;

vaikutusten muuttujat Q.. Esimerkiksi mukana olevat hyötykuormat, tuuli-, lumi- ja lämpötilakuormat;

a: n erityiset vaikutukset. Esimerkiksi räjähdyksiä ja iskuja.

Jos jatkuva vaikutus, kaikki on enemmän tai vähemmän selkeä (ota vain materiaalin tilavuus ja kerro se tämän materiaalin keskimääräisestä tiheydestä ja niin jokaiselle talon suunnittelussa oleva materiaali), sitten muuttujat edellyttävät selityksiä. En pidä erityisiä vaikutuksia yksityisen rakentamisen yhteydessä.
Euron mukaan vaikutusten suuruus on ominaista taulukon 6.1 mukaisen rakenteen käyttämisen luokat:

Kaikista toimitetuista tiedoista huolimatta Eurocode merkitsee kansallisten sovellusten käyttöä, jotka on kehitetty kullekin Eurocode-osastolle erikseen kussakin maassa, joka käyttää tätä Eurocodea. Näissä sovelluksissa otetaan huomioon kunkin maan ilmastolliset, geologiset, historialliset ja muut piirteet, joiden avulla voidaan kuitenkin noudattaa yhtenäisiä sääntöjä ja standardeja rakenteiden laskennassa. EUROMODE EN1991-1-1 Kansallinen hakemus on ja se on osittain kuormitusarvoista kokonaan ja viittaa täysin SNIP 2.01.07-85: een, jota pidetään tämän artiklan ensimmäisessä osassa.

Kuormien luokittelu puurakenteiden suunnittelussa EN1995-1-1: n mukaan

Vuoden 2017 osalta eurooppalainen asiakirja on voimassa Valko-Venäjällä TKP EN 1995-1-1-2009 "Puurakenteiden suunnittelu" . Koska asiakirja viittaa Eurocodeihin, EN 1991: n mukaan edellinen luokitus on täysin sovellettavissa puurakenteisiin, mutta sillä on ylimääräinen hienostuneisuus. Niinpä voiman ja soveltuvuuden laskelmissa on välttämätöntä ottaa huomioon kuormituksen toiminnan kesto ja kosteuden vaikutus!

Kuormitusten kestoluokalle on tunnusomaista altistuminen vakiokuormituksiin, jotka toimivat tietyllä ajanjaksolla rakenteen toiminnan aikana. Muuttuva altistuminen vastaava luokka määräytyy kuorman tyypin vaihtelun välisen vuorovaikutusarvioinnin perusteella.

Tämä on yleinen luokittelu Eurocode, mutta eurokoodereiden rakenne, kuten mainitsin, merkitsee kunkin maan kehitettävien kansallisten sovellusten käyttöä erikseen, ja myös Valko-Venäjällä tämä hakemus on myös. Se vähentää hieman keston luokittelua:

Tämä luokittelu korreloi riittävästi luokituksen kanssa Snip 2.01.07-85: n luokituksen kanssa.

Miksi tiedämme kaiken tämän?

• Vaikutus puun lujuuteen

Puuravan suunnittelun ja laskemisen yhteydessä ja sen elementistä, kuormien luokittelu yhdessä toimintaluokan kanssa on tärkeä ja voi yli kaksi kertaa (!) Muuttaa puun arvioidun vahvuuden. Esimerkiksi kaikki lasketut puunlujuusarvot muun muassa kertoimet kerrotaan ns. KMOD-modifikaatiokerroin:

Kuten taulukosta voidaan nähdä, riippuen kuormitus- ja käyttöolosuhteista riippuen, sama lajikortti pystyy kestämään kuorman, esimerkiksi pakkaus 16,8 MPa, lyhyen aikavälin altistuminen lämmitetyssä huoneessa ja Vain 9,1 MPa pysyvässä kuormituksessa viidennessä luokassa käyttöolosuhteissa.

• Vaikutus komposiittivahvistuksen voimakkuuteen

Suuntaa säätiöitä ja vahvistettuja betonipalkkeja käytetään joskus komposiittivahvistusta. Ja jos kuormituksen pituudella ei ole merkittävää vaikutusta teräksen vahvistamiseen, kaikki on hyvin erilainen komposiitti. ACP: n kuorman keston vaikutukset on esitetty lisäyksessä L SP63.13330:

Kaavassa laskettaessa taulukossa annetun venytysvastuksen laskemiseksi on YF-kerroin - tämä on luotettavuuskerroin, joka on otettu materiaalin mukaan laskemalla toisen ryhmän raja-alueet ja laskettaessa Ensimmäinen ryhmä - 1,5. Esimerkiksi ulkokaulussa lasikuituliittimien vahvuus voi olla 800 * 0,7 * 1/1 \u003d 560 MPa, mutta pitkä kuormitus 800 * 0,7 * 0,3 / 1 \u003d 168 MPa.

• Vaikutus hajautetun kuorman arvoon

Snip 2.01.07-85: n mukaan ihmisten kuormitukset, eläimet, asuntojen, julkisten ja maatalousrakennusten päällekkäisyyksien päällekkäisyydet, julkiset ja maatalousrakennukset hyväksytään, jos viitataan nämä kuormat pitkäksi. Jos luokittelemme ne lyhyeksi aikaväliksi, hyväksymme kuormien täydelliset sääntelyarvot. Tällaiset erot muodostetaan todennäköisyyksien teoria ja matemaattisesti laskettu, mutta sääntöjen sääntöjen esitetään valmiiksi vastauksiksi ja suosituksiksi. On myös sama vaikutus luokitukseen ja lumikuormituksiin, mutta harkitsen lumikuormia jo toisessa artikkelissa.

Mitä pitäisi harkita?

Olemme jo tajunneet hieman kuormituksen luokittelun ja tajusi, että päällekkäisten ja lumikuormien kuormitus liittyy tilapäisiin kuormituksiin, mutta se voi olla niin kauan kuin pitkä ja lyhytaikainen. Lisäksi niiden arvo voi vaihdella merkittävästi riippuen siitä, miten luokka laskee ne. Onko ratkaisu ratkaisuun riippuen haluamme? Ei tietenkään!
TKP EN 1995-1-1-2009 "Puurakenteiden suunnittelu" on seuraava resepti: Jos kuorman yhdistelmä koostuu vaikutuksista, jotka kuuluvat kuorman voimassaolon eri kuormitusluokkiin, sitten modifikaatiokertoimien arvo Tämä vastaa vähemmän keston vaikutusta, esimerkiksi oman painonsa yhdistelmien ja lyhyen aikavälin kuormituskuormitus, joka vastaa lyhytaikaista kuormitusta vastaavan kerroimen arvoa.
Yhteisyrityksessä 22.13330.2011 "Rakennusten ja rakenteiden perusteet" Tämän merkinnät: Load on päällekkäisyys ja lumikuormat, jotka SP 20.13330: n mukaan voivat liittyä sekä pitkälle että lyhyelle aikavälille laskettaessa laakerin emäksiä kapasiteettia pidetään lyhyenä ajanjaksona ja laskettaessa muodonmuutoksia - pitkä. Kuormitukset mobiilivirdoista ja kuljetusvälineistä molemmissa tapauksissa pidetään lyhyinä.

Kuormien luokittelu.

Tilastollinen Kuormat (Kuva 18.2 mutta) Älä muutu ajan mittaan tai muuttuu hyvin hitaasti. Tilastokuormien toiminnan alaisuudessa se lasketaan voimasta.

Toistuvat muuttujat Kuormat (Kuva 18.26) Muuta toistuvasti arvoa tai arvoa ja merkkiä. Tällaisten kuormien vaikutus aiheuttaa metallin väsymyksen.

Dynaaminenkuormat (kuva 18.2C) Muuta arvoa lyhyessä ajassa, ne aiheuttavat suurempaa kiihdytystä ja inertiavoimia ja voivat johtaa rakenteen äkilliseen tuhoutumiseen.

Teoreettisesta mekaniikasta tunnetaan, että sovelluskuormituksella voi olla keskittynyt tai hajautettu pinnalla.

Todellakin osien välisen kuorman siirtäminen ei ole pisteessä, mutta jossain sivustossa, ts. Kuorma jaetaan.

Kuitenkin, jos yhteyspaikka on vähäpätöinen verrattuna osan kokoon, voima pidetään väkevöidään.

Kun lasketaan todellisia muokattavia elimiä materiaalikesistenssissä, sitä ei saa korvata hajautetulla kuormilla.

Teoreettisen mekaniikan aksiomeja materiaalikesistenssissä käytetään rajoitetusta.

Et voi sietää voimia toiseen osaan, siirrä keskitettyä voimaa toiminnan linjaa pitkin, et voi korvata järjestelmää vaihtamaan tuloksen määrittämisessä. Kaikki edellä mainitut muuttavat kotimaisten voimien jakelua suunnittelussa.

Rakenteellisten elementtien muodot

Kaikki lomakkeiden lajikkeet vähenevät kolmeen merkkiintyyppiin.

1. Baari. - Mikä tahansa elin, jonka pituus on paljon muuta kuin muut koot.

Pitkittäisten akselin ja poikkileikkausten muodot riippuen useat brusev erottelevat:

Vakion poikkileikkauksen suora piikki (kuva 18.3a);

Suoravaiheinen puu (Kuva 18.35);

Curvilinear-palkki (kuva 18.vb).

2. Levy - Mikä tahansa elin, jossa paksuus on huomattavasti pienempi kuin muut koot (kuva 18.4).

3. Array - Keho, jolla on kolme koosta yhtä järjestystä.

Tarkista kysymykset ja tehtävät

1. Mitä kutsutaan vahvuudeksi, jäykkyydelle, vakaudelle?

2. MITÄ PERIAATE-luokan kuormitus materiaalien kestävyyteen? Millaista hävittämistä lyijykuormaa lataat?

4. Mitä kehoa kutsutaan baariksi? Piirrä kaikki palkit ja määritä palkin akseli ja sen poikkileikkaus. Mitä elimiä kutsutaan levyt?

5. Mitä kutsutaan muodonmuutokseksi? Mitä epämuodostumia kutsutaan elastisiksi?

6. Missä muodonmuutokset ovat langan laki? Sana pyörä laki.

7. Mikä on alkukoko periaate?

8. Mikä on olettamus materiaalien kiinteästä rakenteesta? Selitä materiaalien homogeenisuuden ja isotropian oletus.

Luento 19.

Aihe 2.1. Perussäännökset. Kuormitus ulkoiset ja sisäiset, osat

Tiedä poikkileikkausmenetelmät, sisäiset voimankertoimet, korostuskomponentti.

Jotta voitaisiin määrittää lastaustyypit ja sisäiset teho-tekijät poikkileikkauksissa.

Suunnitteluelementit käytön aikana ovat ulkoisen voiman arvioidut ulkoiset vaikutukset. Ulkopuoliset voimat sisältävät aktiiviset voimat ja tukireaktiot.

Ulkopuolisten voimien toiminnan yhteydessä on joustavuuden sisäisiä voimia, jotka pyrkivät palaamaan kehon alkuperäiseen muotoon ja kokoihin.

Ulkopuoliset voimat on määritettävä teoreettisen mekaniikan menetelmillä, ja sisäinen määräytyy materiaalien kestävyysmenetelmällä - osiomenetelmällä.

Rungon materiaalien vastustuskykyä pidetään tasapainossa. Ongelmien ratkaisemiseksi käytetään avaruusalan teoreettisessa mekaniikassa saadut tasapainoyhtälöt.

Runkoon liittyvä koordinaattijärjestelmä käytetään. Useammin pitkittäisakselin yksityiskohdat merkitään z.Koordinaattien alkuperä yhdistetään vasemman reunan ja paikkaan vakavuuden keskuksessa.

Jakson menetelmä

Osat-menetelmä on kehon henkinen leikkaus tasoon ja ottaen huomioon minkä tahansa katkaisutoimenpiteen tasapaino.

Jos koko keho on tasapainossa, jokainen osa on tasapainossa ulkoisten ja sisäisten voimien vaikutuksen alaisena. Kotimaiset valtuudet määräytyvät tarkasteltavana olevan elimen mukaisesta tasapainosta.

DISCECT kehon tason yli (kuvio 19.1). Pidämme oikeaa puolta. On ulkoisia voimia F 4; F 5; F 6. ja joustavuuden sisäiset voimat q K.Jaettu jakso. Hajautettujen voimien järjestelmä voidaan korvata päävektorilla RO. sijoitettu vakavuuden keskipisteeseen ja kokonaismomenttiin.

Tärkeintä on myös edustaa voimien siirron muodossa kolmessa projektiotasolla:

M X. - voimien hetki suhteellisen Noin H.; Minun - Voimien hetki on noin Voi, m z - Voimien hetki on noin O z.

Elastisuusvoimien tuloksena olevia komponentteja kutsutaan Sisäiset teho-tekijät. Jokainen sisäinen teho tekijä aiheuttaa jonkin osan muodonmuutoksen. Kotimaiset tehon tekijät tasapainottavat tämän elementin ulkoiset voimat. Kuuden tasapainoyhtälön käyttäminen on mahdollista saada sisäisten teho-tekijöiden määrä:

Edellä olevista yhtälöistä seuraa:

N z - pituussuuntainen voima Oz. ulkoiset voimat, jotka toimivat baarin raja-osassa; aiheuttaa venyttämistä tai puristusta;

Q X - poikittainen voima, yhtä suuri kuin akselin algebrallinen määrä ennusteita vai niin

Q Y - poikittainen voima, yhtä suuri kuin akselin algebrallinen määrä ennusteita Ou ulkoiset voimat, jotka toimivat katkaistu osaan;

voimat q x ja q y aiheuttavat segmentin siirtymisen;

M z - kehruu hetki yhtä suuri kuin ulkoisten voimien hetken algebrallinen summa suhteessa pitkittäisakseliin, joka aiheuttaa palkin kiertymistä;

M X - Taivutusmomentti yhtä suuri kuin ulkoisten voimien hetken algebrallinen summa suhteessa jäähdytysnesteen akseliin;

M Y - Taivutusmomentti Yhtä suuri kuin ulkoisten voimien hetkien algebrallinen summa suhteessa OU-akseliin.

Momentit m x ja m y aiheuttavat taivutuspuun sopivan tasossa.

Jännite

Jakson menetelmä Voit määrittää osan sisäisen tehonkertoimen arvon, mutta ei mahdollista perustaa kotimaisten voimien jakamisen lakia poikkileikkauksella. Vahvuuden arvioimiseksi on tarpeen määrittää voiman määrä missä tahansa poikkileikkauspisteessä.

Sisäisten voimien voimakkuuden suuruus poikkileikkauspisteessä kutsutaan Mekaaninen jännite. Jännite luonnehtii sisäisen voiman arvoa yksikköpinta-alaa kohden.

Harkitse palkkia, johon ulkoinen kuorma sovelletaan (kuva 19.2). Kautta Jakson menetelmä Sekoita palkki ristitasolla, heittää vasen osa ja harkitse loput tasapainoa. Korosta pieni alusta turvatasolla ΔA. Tällä sivustolla on elastisuuden sisäinen voima.

Jännityssuunta r vrt. samaan aikaan sisäisen voiman suuntaan tässä osassa.

Vektori r vrt. Puhelu Täysi jännite. Kaksi versiota (kuvio 19.3) on tavanomainen. τ - makaa poikkileikkauksessa ja σ - suunnattu kohtisuoraan sivustoon nähden.

Jos vektori ρ - Spatiaalinen, sitten se asetetaan kolmeen osaan:

Rajavaltioiden menetelmässä kaikki kuormat luokitellaan riippuen niiden vaikutuksen todennäköisyydestä sääntely ja laskettu.

Kuorman vaikutuksen perusteella on jaettu pysyvä ja tilapäinen. Jälkimmäinen voi olla pitkä ja lyhyen aikavälin altistuminen.

Lisäksi on kuormia, jotka erottuvat luokassa erityiset kuormat ja vaikutukset.

Pysyvät kuormat - Oma paino kantajan ja rakenteiden sulkemisen, maaperän paineen, esijännitteen.

Väliaikaiset pitkät kuormat - kiinteän teknologisen laitteen paino, varastoitujen materiaalien paino varastoissa, kaasujen, nesteiden ja irtotavaroiden paine säiliöissä jne.

Lyhytaikaiset kuormat - Lumen, tuulen, liikkuvien nostolaitteiden sääntelykuormat, ihmisten, eläinten jne. Massat jne.

Erityiset kuormat- Seismiset vaikutukset, räjähtävät vaikutukset. Kuormat, jotka syntyvät rakenteiden asennuksen aikana. Teknologisten laitteiden jakautumiseen liittyvät kuormat, jotka liittyvät pohjan muodonmuutoksiin maaperän rakenteen muutoksista (sedimentaariset maaperät, maanalaisia \u200b\u200balueita ja maanalaisia \u200b\u200bsukupolvia).

Joskus termi "hyötykuorma". Hyödyllinen Kutsutaan kuormitus, jonka käsitys on koko rakenteiden osoittaminen esimerkiksi jalankulkijoiden ihmisten painoon. Ne ovat sekä tilapäisiä että vakioita, esimerkiksi monumentaalisen näyttelyrakenteen paino on pysyvä kuorma jalustalle. Säätiön osalta kaikkien päällekkäisten rakenteiden paino edustaa myös hyötykuormaa.

Toiminnassa useiden kuormitusten suunnittelussa, ponnisteluja määritellään useimpien yhdistelmänä yhdistelmäkertoimien avulla.

Snip 2.01.07-85: ssä "kuormitus ja valotus" erottaa:

pääyhdistelmätjoka koostuu pysyvistä ja tilapäisistä kuormituksista;

erityiset yhdistelmätkoostuu vakiosta, väliaikaisesta ja yhdestä erityiskuormituksista.

Pääyhdistelmällä, joka sisältää yhden kerran kuorman yhdistelmän kerroin. Suuremmalla määrällä tilapäisiä kuormituksia jälkimmäiset kerrotaan yhdistelmäkerroin.

Erityisyhdistelmissä väliaikaiset kuormat otetaan huomioon yhdistelmän kerroin ja erityinen kuormituskerroin. Kaikenlaisissa yhdistelmissä jatkuva kuormitus on kerroin.

ladatut elementit

Monimutkaisen jännitystilan kirjanpito metallirakenteiden laskennassa tehdään lasketun resistanssin kautta, joka on muodostettu metallisten näytteiden testien perusteella yksiselitteisen kuormituksen aikana. Todellisissa malleissa materiaali sijaitsee yleensä monimutkaisessa monikomponenttisen stressitilanteessa. Tältä osin on tarpeen perustaa yksiselitteisen monimutkaisen stressitilan vastaavuussääntö.

Vastaavuuskriteerinä on tavanomainen käyttää materiaalissa kertyneen potentiaalisen energian, kun se on epämuodostunut ulkoisista vaikutuksista.

Analyysien mukavuuden vuoksi muodonmuutosenergia voi olla edustettuna työn muutoksessa OA: n tilavuuden muutoksessa ja kehon muodon muutoksissa. Ensimmäinen ei ylitä 13% täydestä työstä elastisen muodonmuutoksen kanssa ja riippuu keskimääräisestä normaalista jännitteestä.

1 - 2.

O \u003d ---------- (ơ χ + ơ Y + ơ ζ) 2(2.3.)

Toinen työ liittyy materiaalin siirtymiseen:

A F \u003d ------- [(ơ χ 2 + ơ υ 2 + ơ z 2 - (ơ X ơ Y + ơ Y ơ Z + ơ Z ơ X) + 3 (τ XY 2 + τ YZ 2 + τ zx 2)] (2.4.)

Tiedetään, että rakennusteräiden ja alumiiniseosten kristallirakenteen tuhoutuminen liittyy materiaalin leikkausilmiöihin (syrjäytyksiä jne.).

Muodostuksen työ (2.4.) On invariantti, joten Uniaxial Stress State ơ \u003d ơ Meillä on 1 \u003d [(1 +) / 3e] ơ 2

Tämän ilmaisun arvo (2.4) ja neliöjuuren poistaminen, saamme:

Ơ PR \u003d \u003d ơ(2.5)

Tämä suhde perustaa yksiselitteisen monimutkaisten jännitystilan energian ekvivalenssin. Ilmaisua oikealla puolella kutsutaan joskus määritetty jännite Ơ PR, kun otetaan huomioon tietyssä tilassa, jossa on yksiselitteinen jännite Ơ .

Jos metallin suurin sallittu jännite (laskettu vastus) asetetaan vakionäytteen vahvuusrajan yli O T, Tämä ilmaisu (2.5) kestää Ơ PR \u003d ơ T ja edustaa pehmitysolosuhteita monimutkainen stressitila, ts. Materiaalin siirtyminen elastisesta tilasta muoviin.

Ulkomaisten palkkien seinissä lähellä poikittaiskuormitusta

Ơ x 0. Ơ Y 0. τ XY 0. . Jäljellä olevat stressiä voidaan jättää huomiotta. Sitten pehmittomuustila ottaa lomakkeen

Ơ PR \u003d \u003d ơ T (2.6)

Kuorman sovelluksen paikasta kaukosäätimellä voit myös laiminlyödä paikallista jännitettä Ơ Y \u003d 0, sitten plastisuustila on edelleen helppo yksinkertaistaa: Ơ PR \u003d \u003d ơ T .

Yksinkertainen siirtyminen vain kaikkien jännitteiden komponenttien

τ xy 0.. sitten Ơ PR \u003d \u003d ơ T . Täältä

τ xy \u003d ơ t / \u003d 0,58 ơ t (2.7)

Tämän lausekkeen mukaisesti SNUP: ssä hyväksyttiin siirtymän ja venytyksen laskennallisten vaikutusten välinen suhde,

missä - arvioitu siirtovastus; - Tuotantolujuus.

Keskitetyn venytetyn elementin kuormituksen ja keskitetysti puristetun stabiilisuuden varmistamiseksi täysin vastaa materiaalin toimintaa yksinkertaisella puristuksella (kuvio.1.1, b.).

Oletetaan, että näiden elementtien poikkileikkauksen jännitykset jakautuvat tasapuolisesti. Tällaisten elementtien kantavuuden varmistamiseksi on välttämätöntä, että pienimmän alueen laskennallisten kuormien jännitteet eivät ylittäneet laskettua vastustusta.

Sitten ensimmäisen raja-tilan (2.2) epätasa-arvo on

missä on pituussuuntainen voima elementteissä; - elementin nettopaikat; - laskettu vastus, joka on yhtä suuri, jos elementti ei salli muovisten muodonmuutosten kehittämistä; Jos muodonmuutoksia ovat sallittuja, niin on yhtä suuri kuin suurin kahdesta arvosta ja (tässä ja - lasketaan materiaalin resistanssi myötörajaan ja ajallinen kestävyys, vastaavasti); - materiaalin luotettavuuskerroin laskettaessa muotoilua väliaikaisesti; - Työolosuhteiden kertoimella.

Toisen raja-tilan tarkistaminen vähennetään pitkänomaisen rajoittamiseen (lyhentäminen) sauvasta sääntelykuormituksista

N n l / (e a) δ (2.9)

missä on pituussuuntainen voima säiliöstä sääntelykuormituksista; - sauvan arvioitu pituus, joka on yhtä suuri kuin hunajan etäisyys sauvan sovelluskuorman pisteisiin; - elastinen moduuli; - sauvan poikkileikkauksen bruttoalue; - pitkänomaisen raja-arvo (lyhentäminen).

Hakemuksen luonne: keskittynyt ja jaettu.

Ajoittain toimien kestoa varten: muuttujat ja vakio.

Toimen luonteen vuoksi: staattinen ja dynaaminen.

Pysyvät kuormat:

Yllään osan rakennuksista ja rakenteista, mukaan lukien kantoaaltopaino ja rakennusrakenteiden liittäminen;

Maaperän paino ja paine;

Esivalmistuksen vaikutukset rakenteisiin;

Väliaikaiset kuormat: Väliaikaisten osioiden paino; Sairauslaitteiden paino: koneet, laitteet; Lataa päällekkäiset asuinrakennukset ja julkiset rakennukset, joilla on pienempi sääntelyarvo; Kuormitus asuntojen, jääkaapissa, rakeina, arkistoissa, kirjastoissa ja hyödyllisissä rakennuksissa ja tiloissa; Lumikuormitukset, joilla on pienempiä ratkaisun arvot;

Lyhytaikaiset kuormat : Kuormitus asuinalueiden ja julkisten rakennusten päällekkäisyydestä täydellä sääntelyarvoilla; Lumikuormitukset, joilla on täysi arvioitu arvo; Kuormat liikkuvista nosto- ja kuljetusvälineistä (silta ja suspendoituneet nosturit, telphers, kuormaajat); Kuormat, jotka johtuvat rakenteiden valmistuksesta, kuljetuksesta ja rakentamisesta laitteiden asennuksen ja permutaation aikana sekä kuormitukset tuotteiden ja materiaalien rakentamiseen tilapäisesti varastoituksi; Kuormat pumppauksessa, siirtymä- ja testitilassa aiheutuvista laitteista; Tuulikuormat; Lämpötila ja ilmastovaikutukset;

Erityiset kuormat: Seismiset ja räjähtävät vaikutukset; Kuormat, jotka aiheutuvat prosessin jyrkästä rikkomuksesta, väliaikaisesta toimintahäiriöstä tai laitteiston hajoamisesta; Epätasaisten muodonmuutosten vaikutukset, joihin liittyy maaperän rakennetta;

1. Kuormituksen mukaisten keskitetysti pakattujen sarakkeiden työ ja edellytys laakerikapasiteetin laskemiseksi. Keskitetysti pakattujen sarakkeiden laskeminen (telineet).

Keskitetysti pakattu Elementtejä kutsutaan, kuormitus, joka toimii osion vakavuuden keskellä (sarakkeissa, joissa on symmetrinen osa, vakavuuskeskus tehdään geometrisen keskuksen kanssa). Keskuspuristetun sarakkeen stressi-kantaa tila ja niiden tuhoutuminen riippuu monista tekijöistä: Materiaali, koko ja muodon poikkileikkaus, pituus, päiden kiinnitysmenetelmät. Pitkäs tai poikittainen taivutus, elementin tuhoutuminen tapahtuu, koska sen äärioikaisten kuitujen jännitteet saavuttavat raja-arvot ja materiaali tuhoutuu. Pitkittäinen taivutus yhden asteen tai toiseen ovat kaikki pakatut elementit, sen ilmentymä riippuu niiden joustavuudesta ja materiaalista, josta kompressoitu elementti tehdään. Teräs- ja puupylväät ovat pääsääntöisesti pieniä poikkileikkausmittauksia ja ovat joustavampia ja vahvistettuja betoni ja kivi ovat merkittävämpi poikkileikkauskoko ja siten vähemmän joustavuutta. Normit ottavat huomioon pituussuuntaisen taivutuksen turvalliset arvot - tämä perustuu sarakkeiden laskemiseen.

Maksu:

Valitse sarakkeen laskentajärjestelmä;

SNOPU tai hakemisto Laskettu vastus: r y \u003d 24,5 kN

Etsi poikkileikkausalue: a

Määrittää pituussuuntaisen taivutuksen kerroin

Määritä sauvan arvioitu pituus: l EF \u003d μ * L 0

Valikoiman alla määritämme osan inertian hetket suhteessa tärkeimpiin keskus-akseleihin: J X, CM 4; J y, cm 4

Löydämme inertia: i min \u003d √ J Min / √A

Määritä suoruuden joustavuus: λ \u003d μ * l 0 / i min

Pitkittäisen mutkan (φ) kerroin määritetään riippuen joustavuudesta;

Kantokapasiteetti määräytyy sallitun puristusvoiman arvon suuruus.