Механика строительных конструкций

Строительная механика. Механика инженерных конструкций. Саргсян А.Е. 2004

Механика строительных конструкций

В учебнике изложены основы теории с подробными методическими примерами расчетов из следующих основных разделов курса строительной механики: расчет статически определимых и статически неопределимых стержневых систем; балки на упругом основании; устойчивость и динамика стержневых систем; изгиб и кручение тонкостенных стержней открытого профиля; расчет цилиндрических оболочек и толстостенных труб; основы теории пластичности и ползучести; предельное равновесное состояние систем; надежность конструкций. Для студентов вузов, обучающихся по техническим специальностям.

Предисловие

Глава 1. Основные сведения. Расчет статически определимых систем1.1. Предмет и задачи строительной механики. Опорные устройства. Виды нагрузок. Классификация сооружений и расчетных схем1.2. Механические свойства материалов конструкций р основные разрешающие уравнения строительной механики1.3.

Анализ неизменяемости плоских систем1.4. Статически определимые системы1.5. Расчет статически определимых многопролетных балок1.6. Линии влияния и их применение для расчета статически определимых балок1.7. Матричная форма расчета усилий1.8. Расчет статически определимой многопролетной балки (задача № 1)1.9.

Расчет многопролетных статически определимых балок матричным методом (задача №2)1.10. Расчет трехшарнирных арок и рам. Линии влияния опорных реакций и усилий1.11. Расчет трехшарнирной арки (задача № 3)1.12. Расчет трехшарнирной рамы (задача № 4)1.13. Балочные и консольно-балочные плоские фермы.

Расчет фермы на постоянную и временную нагрузки1.14. Методы расчета статически определимых ферм1.15. Линии влияния усилий в фермах1.16. Невыгоднейшее загружение линии влияния. Критический груз1.17. Расчет плоской фермы (задача № 5)1.18.

Расчет шпренгельной фермы на постоянную и временную нагрузку (задача № 6)

Вопросы для самопроверки

Глава 2. Расчет статически неопределимых стержневых систем2.1. Статически неопределимые стержневые системы2.2. Определение перемещений в стержневой системе2.3. Расчет рам методом сил2.4. Пример расчета плоской рамы методом сил (задача № 7)2.5. Метод перемещений. Степень кинематической неопределимости рам2.6. Основная система. Канонические уравнения метода перемещений2.7.

Определение реакций в однопролетных статически неопределимых стержневых элементах2.8. Пример расчета плоской рамы методом перемещений (задача № 8)2.9. Расчет неразрезной балки методом сил. Уравнение трех моментов2.10. Построение линий влияния опорных моментов кинематическим методом2.11.

Расчет неразрезной балки на действие постоянных и временных нагрузок (задача № 9)

Вопросы для самопроверки

Глава 3. Конструкции на упругом основании3.1. Дифференциальное уравнение оси изогнутой балки, лежащей на сплошном упругом основании3.2. Анализ общего решения дифференциального уравнения изгиба балки на упругом основании3.3. Расчет бесконечно длинной балки, нагруженной сосредоточенной силой3.4.

Расчет балки бесконечной длины, нагруженной системой сосредоточенных сил3.5. Расчет элементов верхнего строения железнодорожного пути как балки бесконечной длины на упругом основании (задача № 10)3.6. Расчет коротких балок на упругом основании. Функции Крылова3.7. Расчет шпалы рельсового пути, как короткой балки на упругом основании (задача № 11)3.8.

Изгиб прямоугольной пластинки на упругом основании

Вопросы для самопроверки

Глава 4. Устойчивость сооружений4.1. Предмет и задачи устойчивости4.2. Критерии определения устойчивости упругих систем4.3. Задача Эйлера4.4. Устойчивость стержней с различными концевыми условиями их закрепления4.

5. Выражения изгибающих моментов и поперечных сил в концевых сечениях стержней4.6. Устойчивость рам при действии узловых нагрузок. Метод перемещений4.7.

Пример расчета рамы на устойчивость (задача № 12)

Вопросы для самопроверки

Глава 5. Динамика сооружений5.1. Предмет и задачи динамики сооружений5.2. Системы с одной степенью свободы5.3. Пример расчета балки в виде системы с одной степенью свободы (задача № 13)5.4. Свободные колебания системы с произвольным числом степеней свободы5.5.

Вынужденные колебания систем с произвольным числом степеней свободы при действии вибрационной нагрузки5.6. Пример динамического расчета рамы (задача Ns 14)5.7. Сейсмические колебания системы с конечным числом степеней свободы5.8. Определение величин сейсмических усилий при расчете сооружения на сейсмостойкость (задача № 15)5.9.

Поперечные колебания балки с распределенными параметрами5.10. Определение основной частоты собственных колебаний консольной балки (задача № 16)5.11. Колебания твердого тела на поверхности упругого инерционного основания5.12. Расчет амплитудных значений эпюры контактных напряжений при вертикальном колебании твердого тела на поверхности упругого полупространства (задача № 17)5.13.

Соударение тела конечной жесткости с преградой5.14. Расчет контактных усилий при соударении летящего тела с плитой (задача № 18)

Вопросы для самопроверки

Глава 6. Изгиб и кручение тонкостенных стержней6.1. Общие положения и основные особенности расчета6.2. Секториальная площадь6.3. Секториальные характеристики и их определение6.4. Общий случай нагружения тонкостенного стержня. Бимомент6.5. Расчет тонкостенного стержня открытого профиля (задача № 19)

Вопросы для самопроверки

Глава 7. Пластины и оболочки7.1. Основные положения теории оболочек7.2. Изгиб тонкостенных симметрично нагруженных круглых пластин7.3. Расчет плиты с жестко защемленным и шарнирно опертым контуром (задача № 20)7.4. Расчет пластины, нагруженной сосредоточенной силой (задача № 21)7.5.

Изгиб с прямоугольным очертанием по контуру тонкостенной пластины7.6. Примеры расчетов тонкостенной пластины (задача № 22)7.6.1. Цилиндрический изгиб тонкостенной пластины7.6.2. Эллиптическая пластина, защемленная по краям при действии равномерно распределенной нагрузки7.6.3.

Шарнирно опертая по краям прямоугольная пластинка при действии синусоидальной нагрузки7.7. Расчет прямоугольных пластин с шарнирно опертым контуром при действии произвольной поперечной нагрузки7.8. Расчет сферической оболочки вращения7.9. Пример расчета сферической оболочки вращения (задача № 23)7.10.

Изгиб тонкостенной цилиндрической оболочки при симметричном нагружении7.11. Расчет длинной цилиндрической трубы при действии внутреннего давления (задача № 24)7.12. Расчет вертикально стоящего открытого цилиндрического бака, заполненного доверху жидкостью (задача № 25)7.13.

Расчет цилиндрической трубы при воздействии температуры7.14. Пример расчета трубы при действии температуры (задача № 26)

Вопросы для самопроверки

Глава 8. Основы теории пластичности и ползучести8.1. Основы деформационной теории пластичности8.2. Упругопластический расчет стержня при действии продольной силы (задача № 27)8.3. Упругопластический изгиб бруса8.4. Основы теории ползучести8.5. Расчет перемещения балки с учетом ползучести (задача № 28)

Вопросы для самопроверки

Глава 9. Расчет конструкций по методу предельного равновесия9.1. Основные положения9.2. Определение предельного состояния системы при растяжении-сжатии9.3. Предельное состояние статически определимых систем при изгибе9.4.

Расчет статически неопределимых балок по предельному состоянию. Кинематический и статический способы9.5. Пример расчета статически неопределимой балки (задача № 29)9.6.

Оценка прочности железобетонных плит при действии локальных статических нагрузок

Вопросы для самопроверки

Глава 10. Расчет конструкций на надежность10.1. Общие положения расчета на надежность10.2. Основные сведения из теории вероятности и математической статистики10.3. Функции случайных величин и методы оценки надежности10.4.

Определение высоты поперечного сечения статически определимой балки при заданной надежности — обратная задача теории надежности (задача № 30)10.5. Расчет статически определимой балки на надежность — прямая задача теории надежности (задача № 31)10.6. Расчет поддерживающих устройств контактной сети (задача № 32).10.7.

Оценка надежности железобетонной плиты при действии локальной статической нагрузки

Вопросы для самопроверки

Глава 11. Задачи для самостоятельных н контрольных работ11.1. Основные сведения. Расчет статически определимых систем11.2. Расчет статически неопределимых стержневых систем11.3. Балка на упругом основании11.4.

Устойчивость сооружений11.5. Динамика сооружений11.6. Изгиб и кручение тонкостенных стержней11.7. Пластинки и оболочки11.8. Основы теории пластичности и ползучести11.9. Расчет конструкций по методу предельного равновесия

11.10.

Расчет конструкций на надежность

Литература

Источник: http://books.totalarch.com/mechanics_of_engineering_constructions_sargsyan

Механика строительных конструкций

Механика строительных конструкций

Определение 1

Строительная механика представляет собой научную дисциплину, которая изучает стабильность, устойчивость и колебания различных сооружений.

Основным предметом изучения указанной области выступает поведение конструкций под влиянием дополнительных нагрузок, при которых движение любых точек зданий возможны только в результате сдвигов их элементов.

Задача строительной механики заключается в исследовании и определении методов проведения расчета сооружений. Целью данного направления является выявление внутренних усилий и возможных перемещений, формирующиеся в разных частях конструкции.

Строительная механика на сегодняшний день располагает множеством надежных методов и принципов расчета, проверенных экспериментальным путем и строительно-инженерной практикой. Она стремительно развивается и модернизируется в соответствии с требованиями быстро растущего промышленного производства.

Строительная механика в более узком понимании, в отличие от сопротивления твердых материалов, занимается в значительной мере разработкой теории расчета системы стержней и брусьев, которые образуют сооружение. Основой дисциплины в механике выступают физика, математика, теоретическая механика и другие экспериментальные исследования.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Сооружение и расчетная схема в механике строительных конструкций

Определение 2

Сооружение — геометрически постоянная система конструктивных компонентов, предназначенных для выполнения конкретных функций (нести дополнительную нагрузку, ограждать от внешних воздействий, таких, как дождь, снег, ветер и др., эстетические цели) которые соединены в одно целое.

Для изучения поведения конструкций под действием напряжений и деформаций применяют их расчетную физическую схему.

Определение 3

Расчетная модель — схематическое представление сооружения, которое способно объективно отображать ключевые особенности его эксплуатации и позволяющее максимально точно выявить усилия во всех строительных элементах.

В настоящее время выделяют такие виды конструктивных компонентов:

  1. Стержневые стабильные части — имеют один из размеров значительно больше, чем остальные. Например, брусья – прямолинейный элемент, функционирующий на растяжение или сжатие, в котором появляются продольные и крутящие моменты; балка — продольный стержень, работающий только на изгиб (иногда учитываются сдвиговые процессы), в котором формируются поперечные силы; арка- криволинейный предмет, способный работать на сдвиг, изгиб и сжатие, где происходят изгибающие возмущения, продольные и поперечные силы.
  2. Конструктивные элементы — объединяются в сооружении в одно целое с помощью узловых соединений. Среди основных видов узлов наиболее часто встречаются: жесткая связка, состоящая из минимум двух неподвижных компонентов; упругий податливый блок, где угловые движения элементов возможны только в результате деформаций связей центрального узла.

Классификация расчетных схем

С геометрической точки зрения классификация расчетных моделей в строительной механике подразделяется на:

  • стержневые концепции или конструкции, которые состоят из брусьев и стержней, объединенных друг с другом определенным образом;
  • тонкостенные здания, включающие оболочки, пластины, плиты;
  • массивные строительные конструкции, все три размера которых выступают параметрами одного порядка (плотина, массивный фундамент и т.п.).

Также расчетные схемы можно квалифицировать по способу соединения компонентов между собой:

  • линейно-шарнирные конструкции — когда элементы соединяются друг с другом посредством шарниров (ферма);
  • рамные — это здания, которые имеют жесткие узлы;
  • комбинированные сооружения, состоящие из шарнирных и рамных узлов.

С пространственного аспекта все сооружения возможно разделить на пространственные и плоские. Плоскими считаются конструкции, у которых векторы всех частей, а также действующие напряжения и нагрузки располагаются в одной сфере. В другом случае — сооружения являются пространственными

Анализ структуры строительных конструкций

Иногда, даже при строгом выполнении уравнений $W = 0$ или $W$ < $0$, система в механике строительных конструкций может в любой период времени, на непродолжительный срок, стать геометрически нестабильной. Такие концепции называются внезапно изменяемыми. Например, балка будет геометрически постоянной, $W=0$. Найдем реакцию В, которая функционирует вдоль основного стержня ВС.

$\sum M_A = 0$

$P a – B h = 0$

$h = 1 \sin {\alpha}$

$P a – B 1\sin {\alpha} = 0$

$B = \frac {P a}{1\sin {\alpha} }$

В итоге, представленная сила вызовет такие изменения, что балка принимает положение, указанное конкретным пунктиром, то есть она считается геометрически изменяемой, причем внезапно изменяемой.

Итак, если 3 объекта А, В, и С находятся на одной прямой, без промежуточной и дополнительной опоры, то система является мгновенно склоняемой. Использование подобных систем в качестве основных строительных сооружений на практике недопустимо.

Источник: https://spravochnick.ru/fizika/stroitelnaya_mehanika/mehanika_stroitelnyh_konstrukciy/

Строительная механика — Закрепления конструкции или степени свободы узлов

Механика строительных конструкций

Доброе утро, добрый день, добрый вечер и спокойной ночи !

На волне последних событий (битва конструкторов с моим участием, ищется по «Необычный вход в подъезд») мне кажется, было бы логично объяснить простым языком некоторые аспекты строительной механики и начать я решил с вешалки, т.е. закреплений. Если тема окажется интересной, то мы продолжим, и я постараюсь показать вам, что строительная механика может быть доступна практически каждому, на бытовом уровне.

Для массовой аудитории хватит следующих видов закрепления

1. Шарнирно неподвижная опора

2. Шарнирно подвижная опора

3. Жесткая заделка. ( рамный узел) ((Красивой фотки не нашёл)

4. свободный конец. (другой конец крановой балки, как вы можете видеть имеет рамный узел)

Так как отличить одно закрепление от другого ?

На помощь придёт понимание, а что мы собственно закрепляем ?

А закрепляем мы узлы ! Узел простым языком это базовая точка элемента, в которой он соединяется с другими элементами конструкции, допустим у балки их 2 — один в начале, другой в конце. У пластины их минимум 3 (минимальное количество точек, для построения плоскости).

Каждый узел имеет 6 степеней свободы !

Группа линейных перемещений

1 — Перемещение по оси X

2 — Перемещение по оси Y

3 — Перемещение по оси Z

Группа угловых перемещений

4 — Поворот относительно оси Х

5 — Поворот относительно оси Y

6 — Поворот относительно оси Z

Собственно получим !

Отсутствие закрепления / свободный конец / консоль

Все степени свободы доступны узлу, гуляй куда хочешь, правда не забывай что ты на поводке хД

Узнать такое в природе очень легко, так как оно банально ничем не закреплено и ни на чём не лежит.

Шарнир

В общем и целом это узел, перемещения которого ограничены, а хотя-бы один повороты нет. И этим поворотом в нашем случае будет поворот вокруг оси У, т.к. именно он позволяет балке изгибаться — т.е. работать.

Шарнирно подвижная опора: Допустим, балка просто лежит на 2-х опорах за счёт собственного веса.

Со стороны обывателя, она ничем не закреплена, со стороны строительной механики, она закреплена от перемещений по оси Z. Ведь опора не даёт ей упасть, но при это разрешает ей поворачиваться как угодно.

И данная опора будет оставаться шарнирно подвижной, пока балка узел опирания балки, может перемещаться по плоскости опоры.

Шарнирно НЕподвижная опора: Как только запретили балке перемещать узел опирания во всех трёх направлениях, узел стал шарнирно неподвижным. Однако при этом, это всё ещё шарнир пока мы не запретим углы поворота этого узла относительно оси У.

Жесткое закрепление: Полное и безоговорочное лишение узла ВСЕХ степеней свободы. Идеальный жесткий узел, это все стыки в монолитных конструкциях.

В природе легко опознается если при поворот и перемещение любого элемента, влекут такие-же изменения во всех присоединённых элементах.

Таким образом, я надеюсь мы разобрались, что «закрепление» это условное название для всех видов ограничения степени свободы узла, и это не всегда подразумевает наличие специального механизма или устройства. Даже просто лежать, уже значит быть «закреплённой» на строительном языке.

С ув. Sunbro.marko.

Отредактировала ltomme 1 год назад

В пятницу, вечером, стараюсь не брать ничего серьезного, ибо даже пустяковый ремонт перерастает в масштабный пи%ц.  Лучше чайники чинить и прочую «бытовуху»

Однако человек я добрый, поэтому каюсь, бывает стараюсь помочь людям.

1) самсунг scx3200, не работает, конечно же срочно надо. Любые денги, говорили они, очень надо, говорили они.

Застряла кредитка, счесало пару шестерней, замена термопленки и резинового вала. Снято с донора, время ремонта 40 минут- цена 1200.

Клиент: дорого, я не буду платить столько, вы и часа им не занимались.

2) планшет дигма 7` дюймов, не работает тач, вскрываю при клиенте. Залитый разъём и сопутствуещее.  Как итог замена тача, себестоимость 150, и помывка платы. Общая стоимость 500. Время ремонта 15 минут.

Клиент: дешевле было новый купить, нахера я его вам отдал.

3) айфон 6, не включашка. Надо срочно.

Потрогал акб, на ней 2,3в, зарядил от лабораторника, аппарат запустился, все норм. Цена 100 рублей.

Клиент: отдайте мне телефон, я в ломбард его заложу и приду оплачу.

Зы:пришёл оплатил)

4) мозги от акпп тойоты, якобы весит ошибка и надо срочно перепаять три смд диода, при клиете прозвонил их- в порядке. Настаивает.

Ок, 5 минут, сто рублей.

Потом звонил, говорит- говно сервис, ничего не заработало.

5)плата от кого-то дизельгениратора, вся залитая компаундом. В трех сервисах цена была от 15к, до 30к за новую. За ремонт никто не брался, клиент сказал, что если хотябы 10к, то норм.

При нем нашел эту платку на али за 1,5к. хороший, заказов много. Он долго матерился в трубку, оказалось уже с нового года ее ищет.

Итог: мог заработать 5-15к, но поступил по совести.

6) картридж hp49a, заправлялся последний раз в 2011 году, клиент просит только заправу. Ок, делаем. Рецептору ппц, в прочем как и всему остальному. Цена 375

Клиент: глядя на образец печати, нихуа себе, у меня нормально же печатал, верните мне мой, платить не буду. Просто отдан. Время 10 минут.

7) фонарик светодиодный, не горит а моргает постоянно, брали за 3,5к, надо сделать если цена ремонта будет меньше стоимости на 50%.

Ок, сдул светодиод- мертвый он, потребление скачет и греется. Новый 250р, поставил, собрал, за работу 50р. Я добрый, помните)

Время 15 минут.

Клиент: минут сорок ходил светил во все углы, приговаривая что как то не так светит, не так как было раньше. По итогу оплатил.

8) картриж пантум срочно надо.

Ок, 5 минут, тонер+ чип 900, за работу 250. На тушке есть наклейки от бывших заправок.

Клиент: в прошлый раз 200 было, вы меня обманываете. Верните как было. Ссыпал тонер, вынул чип, отдал. Ещё 10 минут. 

И это просто вечер пятницы с 16:00  до 18:00

Это только у меня так?

[моё] Сервисный центр Ремонт Лига Инженеров Инженер Я у мамы инженер Текст

Доброе утро, добрый день, добрый вечер и спокойной ночи !

Источник: https://pikabu.ru/story/stroitelnaya_mekhanika__zakrepleniya_konstruktsii_ili_stepeni_svobodyi_uzlov_5771055

Booksm
Добавить комментарий