Санкт-Петербургский Государственный Университет Петра Великого Институт Металлургии, Машиностроение и Транспорта Кафедра Инженерной Графики и Дизайна

Курсовая работа

По дисциплине: Архитектоника конструкций

На тему: «Виды работы элементов конструкций.»

Выполнил: Студенты группы 23305/5 Просвирнова А.И. Подвальская О.Е. Липатова С.Е.

Проверил: Манукян-Буровцов А. А.

Санкт-Петербург

2017

Содержание

1. Введение в тему…………………………………………………………3

2. Конструктивные системы………………………………………………3

3. Виды работы конструкций……………………………………………..4

4. Архитектурно-конструктивные элементы…………………………...6

5. История применения и материалы………………………………..…17

6. Заключение……………………………………………………………..23

7. Список литературы……………………………...…………………….24

Введение в тему

Сооружением является объемная материальная строительная единица, состоящая из соответствующих конструкций. Здания и сооружения подразделяются на жилые, общественные и производственные, они имеют определённые конструктивные элементы. Архитектурное проектирование решает комплексные задачи, в которых функция, конструкция и художественная форма выступают как единое целое. Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных (стены, столбы) и горизонтальных (перекрытия, покрытия) элементов, которые обеспечивают зданию пространственную жесткость. Конструктивные схемы зависят от типа и расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова здания. 

Конструктивные системы

Исторически сложились три конструктивных системы, известные с древних времен: стоечно-балочная (или каркасная), в которой горизонтальный элемент (балка) работает на изгиб; сводчатая и арочная, в которых материал работает на сжатие, передавая с верхних элементов на нижние нагрузку и собственный вес; подвесная, в которой горизонтальные элементы работают на растяжение.

В стоечно-балочной системе применяли деревянные конструкции: хорошо работающие на изгиб деревянные балки перекрывали большие пролеты до 10 м. На основе этой системы в Древней Греции возникли ордеры. 

В сводчатых и арочных конструкциях, возникших позже, основным материалом стал камень, который хорошо работал на сжатие, но плохо на изгиб, обеспечивая перекрытие пролетов лишь до 3,5 м. Арочная система, резвившаяся из каркасной схемы, может работать отдельно от стены. 

После внедрения в архитектуру металлических конструкций начали применять третью систему — подвесную. Вантовые покрытия, растягиваемые или поддерживаемые системой тросов, могут быть разнообразными по форме. 

Виды работы конструкций

Работа конструкции – это поведение конструкции под нагрузкой, оцениваемое напряженно-деформированным состоянием. Виды деформации:

Деформация растяжения — вид деформации, при которой нагрузка прикладывается продольно от тела, то есть соосно или параллельно точкам крепления тела. Проще всего растяжение рассмотреть на буксировочном тросе для автомобилей. Трос имеет две точки крепления к буксиру и буксируемому объекту, по мере начала движения трос выпрямляется и начинает тянуть буксируемый объект. В натянутом состоянии трос подвергается деформации растяжения, если нагрузка меньше предельных значений, которые может он выдержать, то после снятия нагрузки трос восстановит свою форму.

Деформация сжатия — вид деформации, аналогичный растяжению, с одним отличием в способе приложения нагрузки, ее прикладывают соосно, но по направлению к телу. Сдавливание объекта с двух сторон приводит к уменьшению его длины и одновременному упрочнению.

Деформация сдвига — вид деформации, при котором нагрузка прикладывается параллельно основанию тела. В ходе деформации сдвига одна плоскость тела смещается в пространстве относительно другой. На предельные нагрузки сдвига испытываются все крепежные элементы — болты, шурупы, гвозди. Простейший пример деформации сдвига – расшатанный стул, где за основание можно принять пол, а за плоскость приложения нагрузки – сидение.

Деформация изгиба — вид деформации, при котором нарушается прямолинейность главной оси тела. Деформации изгиба испытывают все тела подвешенные на одной или нескольких опорах. Каждый материал способен воспринимать определенный уровень нагрузки, твердые тела в большинстве случаев способны выдерживать не только свой вес, но и заданную нагрузку. В зависимости от способа приложения нагрузки при изгибе различают чистый и косой изгиб.

Д еформация кручения – вид деформации, при котором к телу приложен крутящий момент, вызванный парой сил, действующих в перпендикулярной плоскости оси тела. На кручение работают валы машин, шнеки буровых установок и пружины.