A A A K K K
для людей з обмеженими можливостями
.

Інформація з дисципліни "Будівельна механіка" (БЦІ-11, 12)

Дата: 03.04.2020 11:14
Кількість переглядів: 48

Лекційний матеріал для студентів груп БЦІ-11, 12

БУДІВЕЛЬНА МЕХАНІКА

Лекція 1

  Вступ


1. Короткі історичні відомості.
2. Задачі будівельної механіки.
3. Основні принципи і методи будівельної механіки.

1.  Будівельна механіка на початку не була самостійною наукою, а зливалася з загальною механікою. У першій половині ХІХ ст. в зв’язку з посиленим будівництвом мостів, гребель, промислових споруд будівельна механіка стає самостійною.
     Початок науки про міцність пов’язують з Галілео Галілеєм (1564-1642). Він займався конструюванням багатотоннажних кораблів.
     М.В. Ломоносов (1711-1765) – один з перших хто займався питаннями міцності на теренах Російської імперії.
     І.П. Кулібін (1733-1818) в 1776р. зробив проект арочного мосту через р.Неву прольотом 300м.
     Д.І. Журавський (1821-1891) – розробив теорію розрахунку плоских ферм. 
     Х.С. Головін (1844-1904) в 1882р. запропонував розрахунок пружної арки методом теорії пружності.
     Н.А. Белелюбський (1845-1922) – запроектував велику кількість металевих мостів, в тому числі знаменитий Сизранський міст через Волгу, та двоярусний міст через Дніпро. Перший в країні використав залізобетон для будівництва мостів. В 1874-1875рр. видав перший підручник з кусу будівельної механіки. 
     Ф.С. Ясінський  (1856-1899) – автор видатних досліджень з теорії розрахунку стержнів на стійкість.
     В.Г. Шухов (1853-1939) – проектував стержневі системи. Його башти відомі далеко за межами країни.
 
2.  Будівельна механіка для студентів будівельних спеціальностей – одна з основних базових дисциплін. Підготовка висококваліфікованих інженерів-будівельників можлива лише при достатньо детальному вивченні та глибокому засвоєнні студентами сучасної будівельної механіки стержневих систем і систем, що включають в себе пластини, оболонки та об’ємні тіла. Значна частина курсу присвячена стержневим системам, тому що на прикладах розрахунку цих систем простіше та наглядніше викладаються основні методи будівельної механіки, мається також на увазі, що особливості роботи тонкостінних систем і методи їх розрахунку вивчаються у спеціальних курсах будівельних конструкцій, основ та фундаментів і ін.
     Будівельну механіку стержневих систем, яку скорочено називають просто будівельною механікою, майбутні інженери-будівельники вивчають з ціллю набуття знань, необхідних для розрахунку будівель і споруд промислового, цивільного, гідротехнічного, сільськогосподарського, міського та автодорожного будівництва.
     Забезпечення міцності та надійності споруд в поєднанні з їх, високою економічністю можливе лише при високій кваліфікації інженера і засвоєнні ним сучасних методів будівельної механіки, які отримали великий розвиток за останні роки в зв’язку з упровадженням в практику проектування електронних обчислювальних машин.

3.  До будівельної механіки відносяться наступні дисципліни: опір матеріалів, будівельна механіка стержневих систем, будівельна механіка пластин та оболонок, теорія пружності, теорія пластичності, теорія повзучості.
     В курсі будівельної механіки розглядаються методи розрахунку споруд на міцність, жорсткість та стійкість в умовах дії на них постійного та тимчасового навантаження. 
     В будівельній механіці широко використовуються методи теоретичної механіки і опору матеріалів, математики та фізики. Будівельна механіка є наукою експериментально-теоретичною, оскільки базується на результатах випробувань споруд (в натурі і на моделях), досвіді їх експлуатації і теоретичних дослідженнях.
     Розроблені в будівельній механіці нові теоретичні методи проходять дослідну перевірку; з другого боку, часто теорія розрахунку виникає як результат експериментального вивчення реальної конструкції в процесі її експлуатації.

Література

Строительная механика /Под редакцией Даркова А.В. ?М..: Высшая школа, 1976.?660с
Строительная механика. Руководство к практическим занятиям / Под ред. Бутенко Ю.И. - К.: Вища шк., 1984. -328с,.
Строительная механика в примерах и задачах / Под ред. Киселева В.А. -М.: Изд. лит. по стр-ву, 1966. -365с.
Рабинович И.М. Основы строительной механики стержневых систем. ?3-е изд. доп. ?М: Гос. Изд-во лит. по строит. и архит., 1960. ?519с.
 

Лекція 2

Розрахункова схема, та в’язі

1. Поняття про розрахункову схему споруди.
2. Основні елементи споруд.
3. Статичний та кінематичний аналіз різних типів в’язів та опор

1.  Вивчаючи поняття розрахункової схеми, необхідно усвідомити, що її вибір – важливий етап розрахунку споруди, тому що це впливає як на об'єм розрахунку, так і на його точність. Розрахункова схема тісно пов’язана з допущеннями та передумовами, що лежать в основі подальших розрахунків. Для однієї і тієї ж споруди нерідко можна запропонувати різні розрахункові схеми, вибір яких залежить від необхідної точності розрахунку.
     При аналізі розрахункових схем споруд важливе значення мають поняття: диск, кінематична в’язь, ступінь вільності, ступінь статичної невизначеності, геометрична незмінність та ін. На даному етапі слід також усвідомити, що шарнір, який з’єднує не два, а n дисків (стержнів), еквівалентний n-1 простим шарнірам.

2.  Основними елементами споруд є стійки та ригелі. У випадку з’єднання їх не жорстко – на розрахунковій схемі ставиться шарнір. Шарнірне з’єднання – з’єднання, в якому усунуто хоча б одну в’язь. 
     У курсі будівельної механіки розглядається розрахунок геометрично незмінних систем (споруд), тобто таких, переміщення окремих точок яких можливі тільки в результаті деформації систем. Нерухомість таких систем (їхня геометрична незмінюваність) щодо землі  забезпечується опорними зв'язками (опорами). В опорах виникають реакції, що разом із заданими навантаженнями становлять урівноважену систему зовнішніх сил, що діють на споруду. Розглянемо різні типи опор плоских систем.

3.  Перший тип опори представлений на рис. 2.1. Він складається з двох балансирів — верхнього 1 і нижнього 8, між якими прокладений валик 2, що грає роль циліндричного шарніра (Надалі при розрахунку плоских систем «циліндричний шарнір» будемо називати «шарніром»). Завдяки цьому валику верхній балансир може повертатися щодо нижнього. Крім того, він може (разом з нижнім балансиром, що спирається на катки 4) переміщатися по опорній площині, яка називається  опорною подушкою 5.
Розглянута опора має, отже, два ступені вільності . Тертям, що розвивається в опорі, прийнято при розрахунку нехтувати, а тому реакція такої опори являє собою силу, що проходить через центр шарніра і перпендикулярну до напрямку можливого переміщення катків, тобто верхньої площини опорної подушки. Ця сила визначається одним параметром — її величиною. Розглянута опора зветься циліндрично рухомою, або шарнірно рухомою. Схематично її зображують у вигляді одного стержня з двома ідеальними (без тертя) шарнірами на кінцях (Іноді шарнірно рухома опора зображується у вигляді колони з двома шарнірами на кінцях; тоді вона називається хитною опорою) (рис. 2.2).

     Стержень, що схематично зображує шарнірно рухому опору, умовно приймається нескінченно довгим; верхня точка такого стержня може переміщуватися лише по прямій лінії (пряма є окружність нескінченно великого радіуса), перпендикулярної до його осі, що цілком відповідає тим умовам, у яких знаходиться дійсна шарнірно рухома опора. Власні деформації опори при розрахунках не враховуються, тобто опорний стержень умовно вважається, нескінченно твердим.
     Другий тип опори (рис. 2.3) відрізняється від першого тим, що нижній балансир 3 закріплений і не може переміщуватися. Така опора володіє одним ступенем волі і називається циліндрично нерухомою, або шарнірно нерухомою. Реакція її являє собою силу, що проходить через центр шарніра. Ця сила може мати будь-який напрямок і визначається, отже, двома параметрами - величиною і напрямком (або, що те ж саме, величинами двох складових її сил, наприклад вертикальної і горизонтальної).
     Схематично опора другого типу зображується за допомогою двох стержнів з ідеальними шарнірами на кінцях; верхній шарнір є загальним для обох стержнів (рис. 2.4). Така схема визначає точку прикладання опорної реакції (центр верхнього шарніра), залишаючи її напрямок невідомим.
     Напрямки стержнів на схемі шарнірно нерухомої опори можуть бути обрані цілком довільно, тому що силу (реакцію) можна розкласти на два будь-яких напрямки. 
     Третім типом опори є защемлення, ступінь свободи якої дорівнює нулю. Реакція такої опори визначається трьома параметрами, наприклад величиною й напрямком сили, що проходить через довільну точку, і моментом щодо цієї точки. Цю реакцію можна представити як поєднання реактивного моменту в защемленні (опорному перетині) із реакцією шарнірно нерухомої опори.
     Схематично опора третього типу може бути представлена трьома стержнями (рис. 2.6); для того щоб защемлення можна було вважати абсолютно твердим, відстань lо повинна бути дуже малою або брус на ділянці довжиною lо треба розглядати як нескінченно твердий.
     Відзначимо, що число стержнів у схематичному, зображенні будь-якої опори завжди дорівнює, числу параметрів, що визначають повну реакцію цієї опори.
 
Література

Строительная механика /Под редакцией Даркова А.В. -М..: Высшая школа, 1976.-С. 9-10
Строительная механика. Руководство к практическим занятиям / Под ред. Бутенко Ю.И. - К.: Вища шк., 1984. -С 8-9
Строительная механика в примерах и задачах / Под ред. Киселева В.А. -М.: Изд. лит. по стр-ву, 1966. -С. 7-8
Рабинович И.М. Основы строительной механики стержневых систем. ?3-е изд. доп. ?М: Гос. Изд-во лит. по строит. и архит., 1960. С. 8-9


Матеріали для завантаження:

 
Конспект
"Будівельна механіка"
 
Практика
"Будівельна механіка"

 


« повернутися

Код для вставки на сайт

Вхід для адміністратора