Основи на строителната техника и материали
И така, нека разберем защо беше необходимо дасчупим училищната линийка, оставяйки децата без ученически пособия и как това може да ни помогне. Време е да добавите няколко формули към видимостта, всичко ще бъде почти толкова просто и ясно, колкото в първата част, но ще ви трябват познания по математика на ниво 4-5 клас и основни познания по геометрия.
Основи на здравината, изчисляване на деформацията на гредата
Често при изчисляване на строителни конструкции е важно да се определят не само геометричните параметри на секцията на конструкцията, но и големината на деформацията на конструкцията с точност до милиметър. Факт е, че стойността на деформация за всяка конструкция е стандартизирана от различни SNiP и не трябва да надвишава 1/250 за междуетажни греди, 1/200 за тавански подове и прегради и т.н., списъкът е дълъг. Когато изчислението се прави за себе си (например се строи частна къща и трябва да направите подови греди или прегради), тогава не е необходимо да определяте размера на отклонението, никой няма да ви се скара, основното е изчислението да е правилно по отношение на носещата способност, но въпреки това е желателно да се определи отклонението на конструкцията. В крайна сметка, познаването на големината на отклонението ще ви позволи по-точно да изберете, например, опцията за завършване на тавана.
Изчисляване на стоманобетонна подова плоча, поддържана по контура
Хората, които ще направят монолитни стоманобетонни подови плочи, когато строят къщата си, често се сблъскват със следния проблем: монолитна стоманобетонна плоча ще лежи върху четири носещи стени и следователно има смисъл да се изчисли такава плоча като плоча, поддържана по протежение на контура. Просто не е ясно как да го направя. Разработчиците на различни методи за изчисление са ясно ориентирани към читателя, който е изял не едно куче, а поне цял екип, докато изучава сопромата. Не много съвестномашинописците на официални документи (да ги наречем така) не държат особено на спазването на нотацията и още повече объркват нещата.
По принцип няма нищо сложно в такова изчисление и по-долу ще разгледаме основните предпоставки за изчисление и примери за изчисление.
Пример за изчисляване на триъгълна ферма
При изчисляване на промишлени ферми, които покриват големи разстояния и работят при големи натоварвания, могат да се използват до 10-15 вида секции, по-точно профили с различни параметри на сечението. Това се дължи на факта, че напреженията в прътите на фермите са различни и следователно най-точният избор на секцията за обемите на промишленото производство на ферми осигурява осезаеми спестявания. В частното строителство при производството на ферми се използват 1-2, максимум 3 вида секции не само по икономически, но и по естетически причини и затова е достатъчно да се изчислят максимално натоварените пръти и според тези показатели да се вземе секцията за останалите пръти на фермите. Като цяло може да изглежда така:
Изчисляване на стоманобетонна колона
В частното строителство стоманобетонните колони не се правят толкова често и ако се правят, тогава като правило това са централно натоварени колони с достатъчно голямо напречно сечение и сравнително малка дължина и не е обичайно да се пести армировка за колони и следователно такива колони се правят без специално изчисление и обикновено имат достатъчно якост.
Междувременно няма да навреди да имате поне обща представа за принципите на изчисляване на стоманобетонни колони и ако колоните са ексцентрично натоварени, тогава не можете да направите без изчисление. Изчислението трябва да се извърши в съответствие с изискванията на SNiP 2.03.01-84 или SP 52-101-2003. Следващите примери за изчисление не са нищо повече от примери.
Основи на сопромат
Като цяло, основите на теорията за якост на материалите(sopromat) е дори по-проста от таблицата за умножение. Таблицата за умножение е голяма, трябва глупаво да я запомните като „Отче наш“, а основите на sopromat се свеждат до няколко основни положения, които са достатъчно лесни за визуално демонстриране и следователно лесни за запомняне.
Все пак това е моето субективно мнение. Много хора вярват, че сопроматът е много труден, дори има такава поговорка: „премина сопромата - можеш да се ожениш“. За хуманитаристите и лекарите е по-лесно да изучават дузина тежки томове преди сесия, а за хората с аналитично мислене е по-лесно да запомнят няколко основни разпоредби на определена дисциплина и дори не е необходимо да помнят всички формули. Повечето от формулите можете да изведете сами, като използвате математическия апарат и разчитате на основните положения, във всеки случай направих точно това по време на изпитите.
Обстоятелствата бяха такива, че пропуснах встъпителния курс от лекции по якост на материалите, тъй като се върнах след служба във флота в института 2 седмици преди сесията, така че трябваше сам да разбера основите на якостта на материалите, за което най-тежкият и неподкупен учител в потока, който провали повече от сто студенти, ми даде пет. Е, започна се, учителите, като видяха първите пет по якост на материалите, не посмяха да поставят по-ниска оценка по предмета си и в резултат получих червена диплома. Нека обаче не се разсейваме, а да се върнем към основите.
Привеждане на концентриран товар до еквивалентен, равномерно разпределен
При изчисляване на някои строителни конструкции, например подови греди, прегради за носещи стени, греди и др. понякога е необходимо да се вземе предвид, че част от натоварванията, действащи върху такива конструкции, са равномерно разпределени, докато другата част са условно концентрирани натоварвания.
Това от своя страна означава, чеизчислението трябва да се извърши по различни формули, например, за да се определи максималната стойност на огъващия момент отделно за равномерно разпределено натоварване и отделно за концентрирани товари. Същото важи и за определяне на максималната деформация на конструкцията. Е, ако има само едно такова концентрирано натоварване, изчисленията няма да станат много по-сложни, но ако има няколко такива концентрирани натоварвания и те се прилагат на различни разстояния едно от друго и асиметрично, тогава изчислението става доста сложно. Междувременно, колкото по-концентрирани натоварвания действат върху строителната конструкция, толкова по-близо е общата диаграма на моментите от тези концентрирани натоварвания до диаграмата от равномерно разпределено натоварване. Следователно, за да се опростят изчисленията на конструкции с постоянно сечение по дължината, е напълно приемливо да се заменят концентрираните натоварвания с еквивалентно равномерно разпределено. Това обаче трябва да се направи внимателно, тъй като възможностите за прилагане на концентрирани товари са различни:
Изчисляване на дървена стойка за компресия. Общи положения.
Дървените стелажи и колони, въпреки изобилието от валцуван метал, стоманобетон и пластмаса, все още са в търсенето. Хубаво е да имате дървена беседка в градината или навес в двора. По правило сечението на елементите на такива беседки или навеси се избира по естетически (архитектурни) причини, но не пречи да се изчислят носещите елементи на такива конструкции и по-специално колони или стелажи за здравина, тъй като исторически установените архитектурни канони са приблизително еднакви в цялата страна, но натоварването върху конструкциите може да бъде значително различно. Същото важи и за подпорни стълбове, както и за подпори на фермови системи и всякакви други дървени ферми.
Всички основни изисквания за изчисляване на дървени колони, стелажи, подпори ивсички други елементи, работещи при централно или ексцентрично компресиране, могат да бъдат намерени в SNiP II-25-80 (1988). И в тази статия основните принципи за изчисляване на свиваеми дървени елементи са максимално опростени, нищо повече.
Изчисляване на тухлена колона за здравина и стабилност.
Тухлата е доста здрав строителен материал, особено плътен, а при изграждането на къщи на 2-3 етажа стените от обикновени керамични тухли обикновено не се нуждаят от допълнителни изчисления. Въпреки това ситуациите са различни, например е планирана двуетажна къща с тераса на втория етаж. Металните напречни греди, върху които ще лежат и металните греди на пода на терасата, се предвижда да бъдат подпрени на тухлени колони от лицева куха тухла с височина 3 метра, ще има още колони с височина 3 метра, върху които ще лежи покривът:
Видове опори, коя схема на проектиране да изберете
Строителните конструкции с един участък могат да бъдат поддържани от всичко и могат да бъдат фиксирани по различни начини. Метални и стоманобетонни прегради, подови плочи обикновено се полагат върху циментово-пясъчен разтвор, дървените подови греди могат да бъдат заковани или завинтени или просто подпрени на стени, елементите на стоманобетонната рамка обикновено се свързват с помощта на електрическо заваряване и бетониране, металните конструкции могат да бъдат свързани чрез заваряване, болтове или нитове. Но строителната механика не познава такива методи за опора и закрепване, но ни предлага напълно различни опции за опора за изчисления, от които най-често срещаните са шарнирна опора и твърдо прищипване на опората. Но при изчисляването на строителните конструкции една от първите им задачи е да определят опорните връзки, с други думи, изборът на опори. разбери,защо това е толкова важно, следният пример ще помогне:
Изчисляване на метална арка
Изобщо не е необходимо да правите ферми с обхват от 6 метра, напълно възможно е да се справите само с дъгообразни греди, изработени от профилна тръба. Най-лесният начин да се изчисли такъв лъч е да се използва проектната схема на арка с три панти. Позволете ми да ви напомня, че такава схема на проектиране предполага наличието на допълнителна - трета панта в ключа на арката.
Арката е толкова сложен дизайн, че моментите на огъване в напречните сечения на арката са минимални и ако формата на арката е парабола и натоварването е равномерно разпределено по цялата дължина на арката, тогава моментите във всички сечения са равни на нула. Материалът на арката работи главно при компресия, следователно използването на проектната схема на арка с три панти за нашата арка, описана от уравнението на кръга, е напълно приемливо. И ако арката ще бъде направена от две тръби, заварени в средата, тогава такава схема на проектиране е още по-приемлива. При такава проектна схема стойността на огъващия момент в ключа на арката ще бъде равна на 0.
Тъй като основните геометрични параметри на арката и действащите натоварвания вече са ни известни
Еластични и якостни характеристики на материалите
Значението на някои от понятията и определенията, използвани в тази статия, е дадено отделно.
Геометричните характеристики на разглежданото тяло, уравненията на равновесието и методът на сеченията позволяват да се определи стойността на напрежението във всяка точка на разглеждания участък. Съответно, същността на изчислението на якостта е, че напрежението σ в най-натоварената точка (на някаква елементарна площ) трябва да бъде по-малко или равно на съпротивлението на материала:
σ ≤ R (318.1)
Съпротивлението на материала, означено с буквата "R", е способността на материала да издържи наложен върху тялотонатоварване без разрушаване на материала. Междувременно съпротивлението на материала зависи от много различни фактори, чието теоретично обосноваване и отчитане е доста трудна задача. В тази връзка съпротивлението на различни материали се определя емпирично.
Инерционни моменти на напречното сечение
Понякога при изчисляване на строителни конструкции е необходимо да се знае стойността на инерционния момент на напречното сечение. В същото време всеки инженер знае самата концепция за инерционния момент, но не много могат да обяснят откъде идва тази концепция и какво е нейното физическо значение. По правило във всеки справочник или учебник по якост на материалите се дава приблизително следното определение за инерционния момент:
Очаквана дължина на колоната (стена)
При изчисляване на колони или стелажи от ферми със сечение, което е постоянно по дължината, е необходимо, наред с други неща, да се знае очакваната дължина на колоната или стелажа. Познаването на ефективната дължина също е необходимо при изчисляване на сечението на стената за якост. В този случай няма значение от какъв материал е направена или проектирана колоната, колоната или стената. Нито дървото, нито металът, нито бетонът, нито пластмасата оказват почти никакво влияние върху стойността на ефективната дължина. Но методът за фиксиране на изчислената конструкция върху опори или върху опора влияе значително върху стойността на ефективната дължина.
Така, например, за колона с височинаH с твърдо затягане само на долната опора, с други думи, дълбоко вградена в основата или закотвена към основата с анкерни болтове, изчислената дължина ще бъде4 пъти по-голяма от колони със същата височинаH и твърдо затягане върху долната опора, но допълнително имащи твърдо затягане отгоре. Защо? Сега нека се опитаме да го разберем.
Греди с двоен обхват
Когато подгъвате чаршафгипсокартон към профили, монтирани на стъпки от 60 см, или когато полагате къса подова дъска върху три греди, или изливате бетон върху подова плоча, която ще лежи върху три стени (една вътрешна и две външни), по този начин създавате греда с два участъка. За гипсокартон или подови плочи това не е от основно значение, но за монолитна стоманобетонна плоча има значение и то доста, тъй като армировката на монолитна двуслойна плоча трябва да бъде изчислена и положена, като се вземе предвид опорният момент на средната стена. Разликата между две шарнирни греди с обща средна шарнирна опора и непрекъсната греда с два обхвата с шарнирни опори е ясно видима в следния пример:
Коментари (16 ) Общо статии за ремонт в този раздел: 86
Ако фермите се припокриват не с един, а с няколко съседни участъка, докато кръстовището на фермите с колоните е такова, че позволява да се разгледа.