Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Пределение усилий в стержнях фермы 2 страница




t=0 v0 – начальная скорость Полное решение уравнения Св. колебания Коэффициенты А1 и А2 представим в другом виде Тогда уравнение свободных колебаний примет вид График движения представляет собой синусоиду Переход через начало координат Asinφ – сдвиг фазы (начальное перемещение),Т – период колебаний

(продлжение вопр.10 часть1)Значение sin-ов повторяются через 2π т.е. ωТ=2π ω – круговая частота колебаний, которое определяется количеством колебаний в 2π единиц времени . Существует понятие технической частоты колебаний, которая равна количеству колебаний в единицу времени. С другой стороны т.е. частота колебаний зависит от массы конструкции и ее геометрических характеристик частота колебаний от жесткой конструкции зависит прямо пропорционально, а от массы обратно пропорционально. Свободные колебания систем с 2-мя степенями свободы без затухания. Рассмотрим систему с двумя массами. x(t) – инерционная сила А1; А2 – амплитудные перемещения соответствующих масс. Инерционные силы для каждой массы Аналогично С другой стороны перемещение массы равно Подставим значения инерционных сил Преобразуем данное уравнение следующим образом Данное уравнение является системой однородных линейных уравнений. Такая система уравнений имеет решение в том случае если определитель составленный из коэффициентов при неизвестных равен 0 Вековое уравнение решается относительно λ после определения которых можно найти собственные частоты. Наиболее опасной из этих частот является минимальная частота. Каждой частоте колебаний соответствует своя форма колебаний всего частей и форм колебаний будет столько какова динамическая степень свободы системы. ω1 ω2 Совокупность всех частот возможных для данной системы называется спектром частот.   Вынужденные колебания системы с 1-ой степенью свободы без затухания. Где С – амплитуда вынужденных колебаний. Найдем 2-ю производную от этого выражения. Подставим это выражение в дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Подставим в это выражение δ2 и получим - называется статическим перемещением от амплитудного значения динамической силы, но приложенной статически с учетом этого амплитуда вынужденных колебаний равна.
(продолжение вопр.10 часть2) Где μ – динамический коэффициент и показывает во сколько раз увеличивается действие нагрузки приложенной динамически по сравнению со статическим приложением. График изменяемости динамического коэффициента. т.е. при совпадении частот вынужденных и собственных колебаний значение μ стремится к бесконечности это состояние называется резонансом. На самом деле из-за наличия сил сопротивления значение μ бесконечности равно не будет, но достигает очень больших значений. , то динамический коэффициент становится отрицательным, происходит сдвиг фаз, т.е. значение изменение внешней силы совпадает со значением движения массы. Сила меняет свое направление быстрее чем масса и на некоторое время она тормозит движение массы. При очень больших отношениях вынужденное колебание практически не играет роли и масса совершает только свободное колебания. Окончательное движение массы. Без учета сил сопротивления. После затухания свободных колебаний система совершает вынужденные колебания с частотой вынужденной силы. Вынужденные колебания системы с 2-мя степенями свободы без затухания. Рассмотрим балку с двумя массами находящуюся под действием вынужденной периодической нагрузки. Перемещение масс будет меняться по закону внешней силы. Инерционные силы равны. Определяем у1 и у2 Подставляем значение переменных в первую систему уравнений и преобразуем. Данные уравнения будут иметь решения только в том случае если инерционные силы будут меняться по тому же закону, что и внешняя нагрузка т.е. После подстановки и сокращения cosӨt введем следующие обозначения Подставим. Эти уравнения напоминают собой уравнения метода сил, но называются динамическими уравнениями. Динамических уравнений будет столько сколько степеней свободы у системы.   11. Предельное состояние строит-х конструкций. Цель расчета. Стр-ые к-ии рассчитываются на нагрузки и силовыевоздействия по методу предельных состояний, при которых конструкция, здание или сооружение перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при производстве работ. Предельные состояния подразделятся на группы: 1 группа – потери несущей способности или непригодности к эксплуатации; 2 группа – по непригодности к нормальной эксплуатации. К 1ой группе относятся: общая потеря устойчивости; переход в изменяемую систему; ползучести или чрезмерного раскрытия трещин; хрупкое, вязкое и усталостное разрушение. К 2ой группе: деформации в результате изгиба, поворота, осадок или колебаний конст-ии в условиях эксплуатации. Основными параметрами сопротивления материалов силовым воздействиям являются нормальные сопротивления , возможные отклонения С,М в неблагоприятную сторону от нормативных учитываются коэфф. надежности по материалу , тогда расчетное сопротивление Степень ответственности применяемой конст-ии определяется коэфф. - по назначению. , где несущая способность сечения, - внешний расчетный силовой коэффициент. , где - коэфф. надежности по нагрузке, - коэфф. перехода от нагрузки к усилию, - нормальная нагрузка. где - коэфф., учитывающий вид усилия (), Ф – геом. хар-ка сечения (А,W), - нормальное сопротивление материалов (), - к-т условия работы. По 2 ой группе , - деф-ии перем. от норм нагр. - предельные доп. деформ-ии. веденных в пп. 3.8 и 3.9; нагрузку от нескольких мостовых или подвесных кранов с учетом коэффициента , приведенного в п. 4.17; гололедно-ветровую нагрузку, определяемую в соответствии с п. 7.4). Цель расчета жбк. по 1ой группе предельных состояний. Предельное состояние – это состояние к-ии, здания или сооружения, когда они перестают удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям. Предельные состояния делятся на 2 группы1:потеря несущей способности,2по непригодности к норм. эксплуатации. Расчет по 1ой группе: потеря устойчивости, выносливости, прочности. Основное неравенство. где N- внешний расчетный силовой фактор (прод. сила, изгиб. момент, попереч. сила) - несущая способность сечения. - расч. нагрузкагде - коэф. надежности по назначению здания. - коэфф. надежности по нагрузке, - коэфф. перехода от нагрузки к усилию, - нормальная нагрузка. , где Ф – геом. хар-ка сечения - нормальное сопротивление материалов (), - к-т условия работы - коэфф. надежности по материалу. Цель расчета жбк. по 2ой группе предельных сотояний. Под предельными состояниями 2ой группы понимают напряженно-деформированное состояние элементов жбк., при которых они перестают удовлетворять требованиям по пригодности к эксплуатации. Расчет по 2ой группе должен обеспечить э.к. 1. от образования трещин, а также чрезмерное их раскрытие. 2. от чрезмерных прогибов, углов поворота колебаний. категории трещиностойкости: 1. трещины не допускаются, 2. допускается кратковременное раскрытие 3. допускается раскрытие при усл. ( Основное условие нераскрытия трещин , где N – усилие в сечении элемента от веншний нагрузок - внутреннее усилие, которое может встретить сечение перед образованием трещин при напряжениях в растянутой зоне при равных . Ширина раскрытия трещин зависит от армирования. От чрезмерных прогибов Основное условие При расчете прогибов используют 1 стадию (отсутствие трещин) 2 стадию (наличие трещин).
12. Классификация нагрузок. В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки. Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные нагрузки. К постоянным нагрузкам следует относить: а) вес частей сооружений, в том числе вес несущих и ограждающих строительных конструкций; б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление. К длительным нагрузкам следует относить: а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование; б) вес стационарного оборудования в) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, избыточное давление и разрежение воздуха, возникающее при вентиляции шахт; г) нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования; е) вес слоя воды на водонаполненных плоских покрытиях; ж) вес отложений производственной пыли, если ее накопление не исключено соответствующими мероприятиями; з) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и) вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов к) снеговые нагрузки с пониженным нормативным значением л) температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями м) воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов: н) воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов. К кратковременным нагрузкам следует относить: а) нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене; б) вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования; в) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования д) снеговые нагрузки с полным нормативным значением; е) температурные климатические воздействия с полным нормативным значением; ж) ветровые нагрузки; з) гололедные нагрузки. К особым нагрузкам следует относить: а) сейсмические воздействия; б) взрывные воздействия; в) нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования; г) воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры Сочетания нагрузок Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям первой и второй групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий. Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции или основания. 1.11. В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать: а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных, б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок. 1.12. При учете сочетаний, включающих постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок или соответствующих им усилий следует умножать на коэффициенты сочетаний, равные: в основных сочетаниях для длительных нагрузок 1 = 0,95; для кратковременных 2 = 0,9: в особых сочетаниях для длительных нагрузок 1 = 0,95; для кратковременных 2 = 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений для сейсмических районов и в других нормах проектирования конструкций и оснований. При этом особую нагрузку следует принимать без снижения. 1.13. При учете сочетаний нагрузок в соответствии с указаниями п. 1.12 за одну временную нагрузку следует принимать: а) нагрузку определенного рода от одного источника (давление или разрежение в емкости, снеговую, ветровую, гололедную нагрузки, температурные климатические воздействия, нагрузку от одного погрузчика, электрокара, мостового или подвесного крана); б) нагрузку от нескольких источников, если их совместное действие учтено в нормативном и расчетном значениях нагрузки (нагрузку от оборудования, людей и складируемых материалов на одно или несколько перекрытий с учетом коэффициентов A и n, при 14. Требования, предъявляемые к гражданским и промышленным зданиям. Классификация гражданских и промышленных зданий. По назначению здания разделяются на четыре основных вида: жилые, общественные, промышленные и сельскохозяйственные. Основными требованиями, которым должно отвечать любое здание, являются: . функциональная (или технологическая) целесообразность, т.е. здание должно быть удобно для труда, отдыха или другого процесса, для которого оно предназначено; . техническая целесообразность, т.е. здание должно быть сделано так, чтобы надежно защитить людей от вредных атмосферных воздействий (низких температур, осадков, ветра). Быть прочным, т.е. выдерживать различные внешние воздействия (например, нагрузки от находящихся в здании людей, машин, оборудования). Долговечным, т.е. не терять своих качеств во времени; . архитектурно - художественные качества, т.е. здание должно быть красивым, привлекательным по своему внешнему виду, благоприятно воздействовать на психологическое состояние и сознание людей; . экономическая целесообразность, характеризующаяся тем, чтобы при минимальной затрате труда, средств и времени получить максимум качественной продукции, в данном случае полезной площади. Кроме того, требование экономичности должно распространяться не только на единовременные затраты (при строительстве), но и на эксплуатационные расходы в течение всего срока использования здания по назначению. При проектировании здания должна учитываться совокупность всех перечисленных требований. Поэтому отдельные задачи, вытекающие из этих требований, не могут решаться самостоятельно, в отрыве друг от друга. Проект должен быть результатом согласованного, взаимоувязанного решения с учетом всех требований, обеспечивающих полноценное использование здания по назначению, технические и эстетическое качества и экономичность при строительстве и эксплуатации. Классификация зданий: По назначению знания подразделяются на две большие группы: гражданские и промышленные. Гражданские - для проживания и обеспечения бытовых, общественных и культурных потребностей человека. Промышленные — для обеспечения нормальных условий производственных процессов, для защиты оборудования и работающих на производстве людей от атмосферных воздействий и для обеспечения необходимых комфортных условий работы трудящихся на производстве. К промышлннным относятся основные и вспомогательные здания промышленных предприятий различного назначения (таких, как черной и цветной металлургии, машиностроения, химии и т. п.), агроиндустриальных комплексов сельскохозяйственных зданий...производственного назначения и т. п. Гражданские здания, в свою очередь, подразделяются на две подгруппы: жилые и общественные. К жилым относятся предназначенные для постоянного проживания квартирные дома, общежития, интернаты. К общественным - здания учебно-воспитательных и научных учреждений, зрелищные, лечебно-профилактические, коммунальные и т. п. Особенностью жилых зданий и многих видов общественных является большое количество отдельных помещений небольшой площади. Особенность производственных зданий — наличие крупных общих помещений, не разгороженных стенами и перегородками на комнаты и иногда достигающих размеров нескольких гектаров. Большей частью такие помещения имеют промежуточные опоры — ряды колонн, располагаемые в определенном порядке. Расстояние между двумя смежными опорами в направлении, соответствующем расположению основной несущей конструкции покрытия или перекрытия (фермы, балки и т. п.), - пролет. В зависимости от числа пролетов: однопролетные и многопролетные. В зависимости от размеров пролетов: мало-, средне- и большеролетные. При этом градации, соответствующие приведенным терминам, различны для много- и одноэтажных зданий. Многоэтажные малопролетные здания имеют пролеты (или шаги) порядка 2, 4... 4,8 м; среднепролетные — 4,8... 9 м; большепролетные — 9... 15 м. В одноэтажных малопролетными называют здания с пролетами до 12 м; средне-пролетными — 12... 36 м; большепролетными — более 36 м. В которых конструкции больших пролетов опираются на опоры, расположенные только по контуру. с образованием свободного от опор пространства- здания зального типа. По этажности: одноэтажные и многоэтажные (здания в два и более этажей). В жилищном строительстве принято группировать жилые здания по числу этажей: малоэтажные (1... 3 этажа); средней этажности (до 5 этажей);многоэтажные (6 и более этажей); повышенной этажности (10... 25 этажей); высотные. В общественных зданиях предложен" другой признак — высота зданий: до 30 м — здания повышенной этажности; до 50 м — здания 1 категории многоэтажных; до 75 м — 2 категории; до 100 м — 3 категории многоэтажных; выше 100м — высотные. Здания подразделяются также на отапливаемые и неотапливаемые. Подразделение зданий по признаку наличия или отсутствия подъемно-транспортного оборудования. Зданиями массового строительства называют такие, которые строят в большом количестве по многократно тиражированным проектам. Уникальными называют здания важного общественного значения (Дворцы культуры, музеи и т. п.). Они, как правило, строятся по индивидуальным проектам.
15. Принципы объемно-планировочных решений гражданских и промышленных зданий. Объемно-планировочным решением здания называется расположение или компоновка помещений заданных размеров в одном комплексе. Такое расположение должно быть подчинено определенным функциональным, архитектурно-художественным и экономическим требованиям. Выделяют следующие объемно-планировочные решения гражданских. 1. Коридорная система планировки – это такая система расположения помещений в плане здания, при которой они соединены коридором. Помещения могут располагаться как по одну, так и обе стороны коридора (гостиницы, общежития, офисные здания). 2. Анфиладная система планировки – при этой системе помещения соединены друг с другом непосредственно через проемы в стенах или перегородках (музеи, выставочные залы). 3. Зальная система планировки предусматривает одно большое помещение, которое называется главным, вокруг этого помещения группируют остальные необходимые помещения. 4. Ячеистая планировка предусматривает разбивку объема здания на мелкие ячейки (квартиры и комнаты в жилых домах). Многие здания имеют смешанную систему планировки. Как правило, основная форма помещения прямоугольная, хотя возможны и более сложные формы. Форма здания в плане, как правило, является прямоугольной. Здания могут состоять из нескольких связанных между собой отдельных частей. Возможны и более сложные формы зданий. Как правило, для общественного здания форма плана и здания в целом определяется особенностью функционального процесса. По расположению помещений в пространстве здания делятся на следующие виды: 1. Одноэтажные; 2. Малоэтажные (2–3 этажа); 3. Многоэтажные; 4. Высотные. Этажность здания зависит от его назначения, экономических соображений, градостроительных требований, природных условий. Этажность здания определяется количеством наземных этажей, в том числе мансардных. Цокольный этаж входит в расчет этажности, если верх его перекрытия возвышается над уровнем тротуара не менее чем на 2 метра. Если отдельные части здания имеют разное количество этажей, то его этажность определяется по наибольшему количеству этажей в здании. Цокольным считается этаж, пол которого заглублен не более чем на половину расстояния от пола до потолка. Подвальный этаж – это этаж, пол которого заглублен более чем на половину этой высоты. Мезонин – это надстройка, которая по площади меньше площади ниже лежащего этажа и имеет с ним внутреннее сообщение. Мансарда – жилое помещение, которое устроено в габаритах чердачного пространства и находится под общей крышей здания. Эркер – это полукруглый, треугольный, прямоугольный или многогранный застекленный выступ стены. Обычно находится на втором этаже и выше и увеличивает объем и освещенность внутренних помещений. На планировку здания влияют расположение лестничных клеток и шахт лифтов, так как в плане каждого этажа они должны занимать одно и то же место. Современные жилые здания в плане состоят из секций, которые разделены глухими несущими стенами и включают лестнично-лифтовый узел с мусоропроводом (характерно для зданий свыше 5 этажей). В зданиях с количеством этажей более 9 лестнично-лифтовый узел планируют с двумя лестничными клетками, одна из которых является незадымляемой и проходит через балконы и лоджии. На планировку этажей так же влияет расположение санузлов и кухонь, которые на каждом этаже должны располагаться по одной вертикали друг над другом. Вертикальные несущие конструкции (стены и колонны) должны пересекать все этажи здания и занимать одно и тоже место в плане на каждом этаже. Только в отдельных случаях несущие стены и колонны верхних этажей могут опираться на горизонтальные несущие конструкции. Поэтому помещения с большими пролетами располагают на верхних этажах, либо выносят в одноэтажные части здания. Кроме того, значение имеют принципы экологичности, соответствия времени, удобства проживания, эстетичности, ремонтопригодности, универсальности, блокировки помещений (блок-секции). В промышленных зданиях могут быть выделены некоторые общие принципы этих решений. Среди них, прежде всего, следует выделить блокирование в одном промышленном здании некоторых производственных помещений, обслуживающих один технологический процесс, или некоторых цехов с разными технологическими процессами или даже разных промышленных предприятий. Блокирование целесообразно, когда характеристики технологических процессов относительно близки между собой и когда местные условия строительства не вызывают серьезных трудностей. Положительный фактор блокирования — возможность объединения однородных вспомогательных цехов разных производственных процессов, что дает возможность не только сократить требуемые объемы здания в результате уменьшения вспомогательных площадей, но и уменьшить количество персонала. Наряду с блокированием сохраняет свое значение и павильонная застройка, когда она оправдана характером технологического процесса (например, сопровождаемого значительными тепло- и газовыделениями), местными условиями и главное — доказательными экономическими преимуществами. На основании экономических соображений в промышленности получил применение так называемый «модульный принцип» формирования структуры предприятия, согласно которому предприятие состоит из нескольких авто­номных однородных единиц — «технологических модулей», размещаемых в отдельных небольших производственных зданиях (корпусах-модулях).




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-06-30; Просмотров: 316; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.