11.Что вы знаете об оценке прочности сооружений и их элементов по нагрузке.

Что для оценки" прочности по нагрузке должен быть задан элемент сооружения и известна для него (найдена по банку данных) предельная нагрузка (q_пр). Необходимо знать также условия эксплуатации элемента, его расположение в сооружении. Условия эксплуатации дают возможность найти нагрузку на поверхностные элементы и с помощью процедуры сбора нагрузок определить нагрузку рабочего состояния (q_раб). Сравнение их по критерию q_раб <= q_пред отвечает на вопрос о прочности элемента. Если нагрузка рабочего состояния не превышает предельную, то элемент прочен. В противном случае его эксплуатация приведет к непредвиденным последствиям.

12.Что из себя представляет банк данных по нагрузке для какого-либо сооружения и как он составляется.

Является результатом многолетних наблюдений реально поставленных опытов с материалами и объектами а также результатом теоретических исследований. Для каждого элемента соор-ия формируется отдельно например для плит покрытия (ПГ балок ферм (ФБМ)). В банке предельных нагрузок приведены предельно допустимые значения. По нагрузке проводят оценку элементов сооружения по которым делается вывод возможности эксплуатации соор-ия в целом. Важно сравнивать хар-ки рабочего состояния и предельного. Приводить к одному параметру н/м- н/м. н-н.

13.Что такое сбор нагрузки и какие задачи должен решить расчетчик, чтобы выполнить эту процедуру.

Процедура сбора нагрузки требует умения решать две задачи. Во-первых, определять, как нагрузка передается от одного элемента сооружения к другому, то есть устанавливать так называемую «иерархическую схему» - схему подчиненности. Во-вторых, находить величину нагрузки, которая прикладывается к изучаемому элементу.Один из способов решения первой задачи связан с представлением о последовательности монтажа элементов сооружения. Монтаж широко распространенных плитно-балочных сооружений, например, обычно несущие элементы (колонны, стены), на которые начинается с устройства фундаментов. Затем на них устанавливаются вертикальные, укладываются горизонтальные элементы (ригели, балки, фермы), а на них - плиты перекрытий или покрытий. Передача нагрузки происходит по схеме разборки, т. е. плиты передают нагрузку на балки, ригели, фермы, которые в свою очередь загружают колонны (стены), а те - фундамент. Горизонтальные элементы (ригели, балки, фермы), например, собирают нагрузку с плит. Таким образом, на них передается нагрузка, приложенная к поверхности этих плит. Ригели, балки, фермы и другие горизонтальные элементы опираются на колонны и передают на каждую из них соответствующую часть нагрузки от плит.

Часть поверхности, с которой нагрузка передается на элемент сооружения, называют грузовой площадью. От ее размеров и формы зависит величина распределения линейной нагрузки или значение сосредоточенной силы. Таким образом, передача нагрузки происходит по схеме разборки, а ее величина определяется грузовой площадью и интенсивностью поверхностной нагрузки. Для того чтобы определить эту площадь, воспользуемся принципом равной ответственности, который заключается в том, что всякая нагрузка распределяется поровну между несущими элементами одного уровня иерархии.

Приведение поверхностной нагрузки к линейной.

Если, например, на плиту, опирающуюся на два параллельных ригеля действует равномерно распределенная нагрузка q , то на каждый ригель нагрузка будет собираться с части плиты, прилегающей к нему. Принцип равной ответственности говорит о том, что вся нагрузка должна делиться поровну (пополам), то есть половина плиты, прилегающая к ригелю, передает на него всю поверхностную нагрузку. Линия, проходящая по середине ширины плиты в направлении расположения ригелей, называется линией раздела нагрузки. Она разбивает загруженную поверхность на две части, каждая из которых составляет грузовую площадь соответствующего (ближайшего) ригеля. Значение линейной нагрузки, отнесенной к одному ригелю, можно подсчитать как произведение.

q = q₀ ∙(a/2), a - ширина плиты

14.В чем заключается поверочный и проектировочный расчеты по нагрузке? При поверочном расчете мы подсчитываем характеристики рабочего состояния и сравниваем их с предельными, для оценки возможности эксплуатации данный элемент в заданной среде. При проектировочном расчете необходимо выбрать такое значение предельного состояния, чтобы оно было как можно ближе к рабочему, с целью экономии материала (т.е. решаем и экономическую задачу).

15.Что называется напряжением в какой-либо точке сооружения? Каким образом можно наглядно представить это понятие? Обратимся к модели, построенной выше, согласно которой сооружение - тело, состоящее из множества бесконечно прочных частиц соединенных между собой связями. Всякие изменения в таком теле (удлинения, деформации, разрушения) возможны только за счет изменения состояния связей. Введем гипотезы о качестве связей: гипотеза сплошности. Каждая материальная точка в сплошном теле множеством связей соединена с другими точками. Выделим одну из них. Исходя из концепции сил, мы должны отбросить все связи и заменить их действия силами. Т.к. любая точка в теле находится в равновесии, мы не обнаружим этих сил. Только разделив силы на отдельные группы , мы получим возможность их изучать. Произвольной плоскостью v, проведенной через точку М, разделим связи (силы) на две группы (связи с одной стороны плоскости и с другой). Тогда рассматривая только одну группу сил, мы в соответствии с принципами теоретической механики сможем привести её к одной равнодействующей – Р_V. Эту силу называют полным напряжением в точке для заданной плоскости. Полное напряжение (его направление и величина) определяется двумя компонентами – проекциями на два направления – нормальным к плоскости и касательным в самой плоскости. Касательные напряжения обычно раскладывают ещё в плоскости в соответствии с выбранными осями. Компоненты полного напряжения называют нормальными σ и касательными τ.