Несущая система. Расчётная модель конструкции. Инженерная модель материала. Напряжённо-деформируемое состояние

Модуль №1

Разработка принципов и методов расчёта конструкций на прочность, устойчивость, и жёсткость занимается строительная механика.

Несесущие конструкции здания, соединённые между собой в единое  целое, образуют его несущую систему- пространственную конструктивную основу здания, которая обеспечивает его долговременное и безопасное существование.

Конструкцивные элементы, выполняющие несущую функцию и обеспечивающие безопасное восприятие зданиями внешних воздействий, наз. несущими конструкциями.

Ответственным моментом при расчёте конструкций является численное задание внешних воздействий, виды вн. возд.:силовое, температурное, кинематическое.

Совокупность схематизированных описаний геометрической формы, материала и внешних воздействий реальной конструкции, используемых при её расчёте, образует расчётную модель конструкции.

Сплошная однородная среда, наделённая основными свойствами деформируемости реальных материалов- упругостью. Пластичностью и ползучестью, образует инженерную модель материала.

Расчётная схема конструкции- упрощённое идеализированное изображение формы конструкции, применяемое при её расчёте.

Состояние равновесия-

Напряжённо-деформируемое состояние-рост нагрузки на конструкцию до тех пор, пока не будет достигнута величина, отвечающая предельному состоянию конструкции по прочности.

Кривая равновесия состояний- совокупность состояний равновесия, соответствующих различным уровням нагружения конструкции вплоть до исчерпания несущей способности.

Линейно-деформируемая система-расчётная модель конструкции, у которой между нагрузкой и вызываемыми ею перемещениями, а также внутренними усилиями принимается прямая пропорциональная зависимость.

Принцип суперпозиции-«принцип независимости действия сил»заключается в том что при действии на конструкцию нескольких нагрузок возникающие внутри усилия и перемещения равняются сумме внутренних усилий и перемещений от действия кождой нагрузки в отдельности.

Правило относительной жесткости-

Нелинейно-деформируемая система-расчётная модель конструкции у которой между нагрузкой и вызываемыми ею перемещениями принимается нелинейная зависимость.

Несущая способность сооружения-способность сооружения выдерживать приложенные к нему внешние нагрузкипри этом не изменяя своих линейных и геометрических параметров.

Методы определения несущей способности: метод допускаемых напряжений, метод разрушающих нагрузок, метод предельных состояний.

Алгоритм расчёта сооружений

Кинематический анализ Число степеней свободы-количество независимых возможных перемещений тела или системы которая происходит без деформации материала.

Диск- обсолютно твёрдое тело.Узел-любая точка система тел, положение которой описывается независимо от тел системы.»Земля»-основание к которому крепится рассматриваемая система тел.

Кинематическая связь-является механическое устройство уничтожающее одну степень свободы.

Кинематическая цепь-совокупность дисков и узлов с наложенными на них внут. и внеш. связями.

Анализ геометрической структуры-соединение элементов геометрической цепи между собой,с землёй.

Алгоритм кинематического анализа-

Модуль №2

Внутренние силыМетод сечений-разделение стержня на части и  составления уравнения для каждой части в отдельности и для всей конструкции в целом.

Отличительной особенностью расчёта статически определимых стержневых конструкций является независимость определения опорных реакций и внутренних усилий от перемещений, возникающих в конструкции, и размеров поперечных сечений её конструктивных элементов.

Виды статически определимых систем- просты и составные.

Формы определения внутренних усилий: аналитическая(позволяет находить внутренние усилия  как функции координат сечений отдельных стержней) и матричная(позволяет выч. вн. усилия в определённых, заранее установленных местах конструкции)  формы.

Дискретизация расчетной схемы стержневой конструкции предпологает её разбиение на отдельные элементы, введение мест их соединения и выделение расчётных сечений конструкции.

Узел-места соединения отдельных элементов, полученных при образовании дискретной расчётной схемы.

Конечный элементРасчетными сечениями конструкции являются концевые сечения отдельных элементов примыкающих к узлам дискретной расчетной схемы.

Дискретизация внешней нагрузки заключается в замене заданной нагрузки статически эквивалентной системы сосредоточенных сил приложенных в узлах дискретной расчётной схемы.

Вектор нагрузки-

Матрица нагрузок-

Вектор внутренних усилий –

Модуль3

Временная нагрузка –

Подвижная нагрузка – характерезуется непрерывным изменением места приложения в следствии перемещении по конструкции с некоторой конечной скоростью

Опасное положение подвижной нагрузки – наибольшие величины, возникающих в них внутренних усилий и перемещений.