Методическое пособие 318

Стержень, схематически изображающий шарнирно-подвижную опору, условно принимается бесконечно длинным. Верхняя точка такого стержня может перемещаться лишь по прямой линии (прямая есть окружность бесконечно большого радиуса), перпендикулярной его оси, что полностью соответствует тем условиям, в которых находится действительная шарнирно-подвижная опора. Собственные деформации опоры при расчётах не учитываются, то есть опорный стержень условно считается бесконечно жёстким.

Второй тип опоры (рис. 6) отличается от первого тем, что нижний балансир (3) закреплён и не может перемещаться. Такая опора обладает одной степенью свободы и носит название цилиндрической неподвижной или шарнирнонеподвижной.

Реакция её представляет собой силу, проходящую через центр шарнира. Эта сила может иметь любое направление и определяется, следовательно, двумя параметрами – величиной и направлением. Или, что то же самое, – величинами двух составляющих её сил, например, вертикальной и горизонтальной.

51

Схематически опора второго типа изображается с помощью двух стержней с идеальными шарнирами по концам. Верхний шарнир является общим для обоих стержней (рис. 7). Такая схема определяет точку приложения опорной реакции (центр верхнего шарнира), оставляя её направление неизвестным.

Направления стержней на схеме шарнирно-неподвижной опоры могут быть выбраны вполне произвольно, так как силу (реакцию) можно разложить на два любых направления.

Третьим типом опоры является так называемая защемляющая неподвижная опора, или заделка (рис. 8), степень свободы которой равна нулю. Реакция такой опоры определяется тремя параметрами: величиной и направлением силы, проходящей через произвольную точку, и моментом относительно этой точки. Эту реакцию можно представить как сочетание реактивного момента в заделке (опорном сечении) с реакцией шарнирно-неподвижной опоры.

Схематически опора третьего типа может быть представлена тремя стержнями (рис. 9). Для того чтобы заделку можно было считать абсолютно жёсткой, расстояние LО должно быть очень малым или брус на участке длиной LО надо рассматривать как бесконечно жёсткий.

Отметим, что число стержней в схематическом изображении любой опоры всегда равняется числу параметров, определяющих полную реакцию этой опоры.

Задание 27. Ответьте на вопросы.

1)Чем обеспечивается неподвижность сооружений относительно земли?

2)Что представляют собой реакции, возникающие в опорах?

3)Какие типы опор плоских систем рассматриваются в тексте?

4)Что представляет собой шарнирно-подвижная опора?

5)Что представляет собой шарнирно-неподвижная опора?

6)Что представляет собой заделка?

52

Задание 28. Составьте тезисный план текста.

Задание 29. Пользуясь схемой и планом, запишите краткий вариант текста, дополнив его заключительной частью, содержащей вывод.

2.2. Тексты по теме «Проектирование зданий в районах с жарким климатом»

Задание 1. Замените глагольные словосочетания именными.

Сопротивляться теплопередаче, поглощать радиацию, ослаблять инсоляцию, применять различные архитектурные решения, ужесточать режим, нарушать нормальную структуру, снижать отрицательное влияние, деформировать фундаменты, изменять эксплуатационные свойства.

Задание 2. Образуйте деепричастия от следующих глаголов.

Применять, увеличивать, ухудшать, рассеивать, отражать, поглощать.

Задание 3. Образуйте из двух предложений одно с деепричастным оборотом.

1)Количество радиации, поглощённой зданием, можно регулировать. Для этого применяют особые материалы при строительстве.

2)При повышении влажности воздуха водяные пары проникают в материал конструкций. Они увеличивают теплопроводность и ухудшают теплозащитные свойства.

3)Атмосфера значительно снижает солнечную радиацию. Она рассеивает, отражает и поглощает солнечную энергию.

Задание 4. Прочитайте сложные предложения, определите тип придаточного. Трансформируйте сложные предложения в простые.

1)Чтобы снизить отрицательное влияние солнечной радиации, над зданиями и сооружениями устраивают солнцезащитные покрытия с высокой отражающей способностью.

2)Если осадки отсутствуют долгое время, грунт начинает растрескиваться.

3)Особенно важен учёт осадков, когда строят гидротехнические и инженерные сооружения.

53

4)Если повышается влажность воздуха, изменяются эксплуатационные свойства конструкции.

5)При повышении влажности воздуха изменяются эксплуатационные свойства конструкции, так как водяные пары проникают в материал конструкции.

6)Поскольку процесс сушки во влажной среде протекает медленно, конструкции могут оказаться непригодными к нормальной эксплуатации.

Задание 5. Замените придаточные причины придаточными следствия и наоборот.

1)Бетону, кирпичу, глине в условиях жаркого климата надо отдавать предпочтение, так как, прежде чем передать тепло внутренним поверхностям, они длительное время его поглощают.

2)Бетон, кирпич, глина обладают высокой теплоаккумулирующей способностью, поэтому в условиях жаркого климата им надо отдавать предпочтение.

Задание 6. Прочитайте три микротекста. Определите, о каких природноклиматических факторах в них идёт речь. Озаглавьте микротексты.

I

В зависимости от температурного режима местности выбирают тип несущих и ограждающих конструкций и определяют их сопротивление теплопередаче и теплоустойчивость. Степень температурных воздействий на микроклимат внутренних помещений зависит от массивности ограждающих конструкций, то есть от их тепловой инерции. Ограждающие конструкции по этому признаку делятся на 4 вида:

1)большой инертности – тепловая инерция более 7;

2)средней инертности – тепловая инерция 4-7;

3)малой инертности – тепловая инерция 1,5- 4;

4)безынерционные – тепловая инерция менее 1,5.

К первому типу относятся стены толщиной 2,5 кирпича из полнотелого глиняного и силикатного кирпича. Ко второму типу – стены из пустотелого кирпича, шлакоблоков керамических блоков и камней, лёгкого бетона. Бетон, кирпич, природные и искусственные камни, глина обладают высокой теплоаккумулирующей способностью. Они долго нагреваются под воздействием температуры окружающего воздуха, а потом медленно остывают. Поэтому в условиях жаркого климата им надо отдавать предпочтение, так как прежде чем передать тепло внутренним поверхностям, они длительное время его поглощают.

54

II

Солнечная радиация является источником тепла и видимого света. Количество энергии, получаемой землёй от солнечной радиации, зависит от высоты стояния солнца, угла падения лучей, продолжительности излучения, рельефа местности, высоты над уровнем моря, состояния атмосферы.

Инсоляция – прямое облучение солнцем, оказывающее тепловое, световое и биофизическое (например, бактерицидное) воздействие. Человеку это требуется в определённых количествах, излишек вредит. Поэтому применяют различные планировочные и архитектурные решения: здания разной этажности, солнцезащитные устройства, озеленение, устройство водоёмов, более плотная застройка.

Отрицательное воздействие солнечной радиации проявляется в следую-

щем:

–ужесточается температурный режим сооружения, напряжения деформации;

–нарушается нормальная структура материалов, особенно под ультрафиолетовой частью спектра (именно деструкция препятствует применению полиэтилена, полистирола и других пластмасс).

Для снижения отрицательного влияния солнечной радиации над строящимися зданиями и сооружениями иногда устраивают солнцезащитные покрытия с высокой отражающей способностью. Это свойство называют АЛЬБЕДО и выражают в %. При строительстве аэропорта в Джидде (Саудовская Аравия)

использовано плёночное покрытие площадью 420 тыс. м2 (650 м × 650 м).

III

Количество выпадающих осадков и их интенсивность существенно влияют на практику проектирования и строительства. Длительное отсутствие осадков приводит к отвержению верхнего слоя грунта, его интенсивному растрескиванию, образованию пылевых бурь. Жестокие засухи особенно часто бывают в странах Африки (Сенегале, Мавритании, Мали, Нигере, Чаде, Судане и др.) Особенно важен учёт осадков при строительстве гидротехнических и инженерных сооружений: мостов, плотин, ливнесточных труб и др., обеспечивающих пропуск поверхностных вод или их накопление.

Обильные осадки – ливневые дожди – часто вызывают катастрофические последствия и наносят огромный материальный ущерб. При сильных дождях увеличивается влажность грунта, что часто приводит к его пучению, просадке и чрезмерным деформациям фундаментов. Большое количество осадков повышает уровень грунтовых вод и приводит к ужесточению требований к гидроизоляции подземной части зданий.

Даже при длительном отсутствии осадков в атмосфере всегда содержится некоторое количество водяных паров за счёт испарения с земной поверхности. Степень насыщения воздуха водяным паром характеризует его относительную

55

влажность. Чем выше температура воздуха, тем больше его способность воспринимать и удерживать водяные пары. В интервале температуры от 10 до 40°С максимальное число водяных паров (г) в 1 м воздуха (состояние насыщения) примерно равно численному значению температуры. Отношение количества содержащихся в воздухе водяных паров (абсолютной влажности) к наибольшей влажности в состоянии насыщения, выраженное в процентах, называется отно-

сительной влажностью.

При повышении влажности воздуха изменяются эксплуатационные свойства конструкций, так как водяные пары проникают в материал конструкций, увеличивая теплопроводность и ухудшая теплозащитные свойства. Повышенная влажность вызывает грибковые образования на конструкциях, что требует проведения мер по борьбе с ними.

В условиях повышения влажности воздуха контакт его с более холодными поверхностями строительных конструкций ведёт к обильному выпадению на них конденсата. Соответственно ускоряется процесс коррозии металлов. Очень многие конструкции (особенно стеновые) характеризуются высоким содержанием строительной влаги: бетоны, кирпичная кладка, недостаточно просушенная древесина и т. д. Поскольку процесс сушки во влажной среде протекает медленно, конструкции могут оказаться непригодными к нормальной эксплуатации.

Представляют опасность и сезонные колебания относительной влажности, следствием чего может быть резкое изменение влагосодержания строительных материалов и изделий, сопровождаемое их набуханием, короблением и т. п.

Сухой воздух повышает долговечность строительных конструкций, но организм человека в таких условиях теряет много влаги, что вызывает жажду и утомляемость.

Задание 7. Объедините прочитанные микротексты в единый текст, составив 2-3 вступительных предложения. Запишите их.

Задание 8. Передайте содержание первого микротекста одним предложением.

Начните так: «Для создания внутреннего микроклимата используют …»

Задание 9. Определите, какая информация первого микротекста является иллюстративной.

Задание 10. Прочитайте следующие абзацы. Определите, иллюстрацией чего они могут служить и где их место во втором микротексте.

56

1)Атмосфера значительно снижает солнечную радиацию в результате рассеивания, отражения и поглощения солнечной энергии. Запылённость воздуха в больших городах и пустынях ослабляет радиацию на 30 – 45 %. С увеличением высоты над уровнем моря на каждые 300 м радиация возрастает примерно на 10 %.

2)Количество радиации, поглощённой зданием, сооружением, элементами дорожных покрытий, и, следовательно, их температурный режим можно регулировать, применяя для строительства материалы с иными коэффициентами поглощения солнечной радиации. Коэффициент показывает, какая часть солнечной радиации поглощается строительным материалом. Эта способностьво многом зависит от цвета: тёмные материалы имеют более высокий коэффициент.

Задание 11. Составьте план второго микротекста.

Задание 12. Найдите в третьем микротексте ответы на следующие вопросы:

1) К чему приводит отсутствие осадков?

(Ответ запишите по схеме: «Отсутствие осадков приводит, во-первых, ..., вовторых, ...»)

2) К чему приводит чрезмерное количество, осадков?

(Ответ запишите по схеме: «Чрезмерное количество осадков приводит, вопервых, …, во-вторых, ..., в-третьих, …, в-четвёртых, ...»)

3)Что такое абсолютная и относительная влажность?

4)К чему приводят сезонные колебания относительной влажности?

Задание 13. Подготовьте пересказ текстов, добавив известную вам информацию по своей стране и используя выражения:

«Известно, что ...»; «Насколько я знаю, ...»; «Говорят, ...»; «По общему признанию, ...» «Например, ...»';

«К примеру возьмём ...»; «Ярким примером может служить ...»;

«Это можно показать на примере ...».

Задание 14. От существительных образуйте прилагательные, согласуйте их с существительными, данными в скобках.

57

Задание 15. Образуйте от глаголов существительные. Определите, какими двумя способами они образуются.

Просушивать, проветривать, занижать, завышать, удорожать, набухать, замачивать, залегать, выдувать, разрушать, проветривать, просушивать; размывать, разрезать, заносить.

Задание 16. Прочитайте сложные слова и определите, из каких словосочетаний они образованы.

Суховей, долговечность, лесонасаждение, пылевидный, лессовидный, глиновидный.

Задание 17. Прочитайте словосочетания и объясните значение выделенных приставок.

Приземный слой, предгорная зона, просушивать материал, проветривать строения, занижать или завышать нагрузку, застройка местности, запылённость местности.

Задание 18. Прочитаете слова и объясните, что объединяет их в одну группу.

а) Буря, ураган, циклон, тайфун, суховей; б) песок, глина, лёсс, гравий.

Задание 19. Прочитайте текст и разделите его на две части. Озаглавьте каждую часть.

Перемещение воздушных масс в горизонтальной плоскости называют ветром. От направления и скорости ветра зависит температурно-влажностный режим территории. Направление ветра определяется стороной горизонта, откуда он дует. Для обозначения этих сторон горизонт делят на 16 или 8 главных направлений: С (север), Ю (юг), В (восток), 3 (запад), СВ (северо-восток) и т.д..

58

Если на каждом из этих направлений (румбов) отложить в масштабе от центра отрезки (векторы), характеризующие в процентах повторяемость ветров по этим направлениям, и соединить концы векторов прямыми, то получим графическое изображение повторяемости ветров, называемое розой ветров. На розу ветров по повторяемости могут быть нанесены аналогично векторы силы ветра,

итакая векторная диаграмма будет давать более полную информацию о ветровом режиме: как о господствующем направлении, так и о его скорости.

Скорость ветра измеряют в м/с или в баллах. Н аиболее распространена шкала Бефорта, по которой скорость оценивается от 0 (штиль) до 12 баллов (ураган).

Розу ветров обычно составляют раздельно для каждого сезона года с учётом наиболее характерных особенностей.

На образование и направление ветров существенно влияет наличие больших водных бассейнов и характер почвенного слоя. Поскольку почвенный слой нагревается быстрее, чем вода, плотность воздуха над сушей уменьшается, что порождает движение воздуха в зону меньшей его плотности, то есть со стороны водного бассейна по направлению к берегу. В ночной период температура поверхности водоёма может оказаться выше температуры воздуха над сушей, что

приведёт к его движению в обратном направлении. Аналогичное явление происходит в районах пустынь, где в тёмное время суток приземный слой воздуха значительно охлаждается.

Рельеф местности, зелёные насаждения, застройка влияют на направление

искорость движения ветра, так как они представляют препятствия для движения воздуха. Поэтому скорость движения воздуха уменьшается с уменьшением высоты над уровнем земной поверхности.

Во влажных районах ветер способствует увеличению долговечности зданий, так как ускоряет просушивание строительных конструкций. В условиях жаркого климата окна и комнаты располагают так, чтобы обеспечивалось сквозное проветривание.

Взасушливых районах песчаных пустынь и полупустынь ветер приводит, к интенсивному развитию процесса дефляции песка (развеванию и разрушению под действием ветра и его последующему переносу), а так же к выдуванию и песчаным заносам.

Жаркие и сухие ветры (суховеи) приносят обычно засуху и пылевые бури. Высокая температура суховеев объясняется, главным образом, тем, что частицы пыли, приносимые суховеями, нагреваются в воздухе солнечными лучами. Температура суховеев нередко превышает 40°С, а воздух представляет собой пылевой туман, в котором видимость составляет до 100 метров. Это вынуждает принимать меры по повышению герметизации помещений, например, за счёт прокладок оконных створок и дверных полотен, полного остекления балконов

ит. п. Приносимые ветром частицы пыли, песка, кристаллы соли вызывают дополнительное абразивное (эрозионное) разрушение поверхностных слоев огра-

59

ждающих конструкций. Такому разрушению в первую очередь подвергаются остеклённые проёмы и окрашенные наружные поверхности.

Наиболее эффективное средство борьбы с суховеями – осуществление долговременных программ, предусматривающих ирригационное и водохозяйственное строительство и последующее лесонасаждение.

Катастрофические проявления движения воздушных масс связаны с ураганами, циклонами, тайфунами.

Правильный учёт ветровой нагрузки на здания и сооружения имеет большое значение, так как занижение её может привести к авариям конструкций, а завышение – к удорожанию строительства вследствие увеличения сечения элементов.

В жарких районах с учётом распространённости и характера залегания различных типов грунтов можно выделить три зоны: 1) предгорную, 2) переходную и 3) пустынную. Предгорная зона сложена, как правило, лёссовидными и глинистыми грунтами, просадочными при отсутствии грунтовых вод и слабыми при замачивании. Часто эти грунты подстилаются галечниками или коренными скальными и полускальными породами. В переходной зоне грунтовое основание слагается из двух типов: песчаных и глинистых, положение которых в разрезах определяется расположением района строительства по отношению к смежным зонам (возможны варианты мелкого переслаивания этих типов грунтов).

Глинистые грунты при залегании на дневной поверхности, как правило, просадочны при отсутствии грунтовых вод. В пустынной зоне преобладают песчаные грунты. Грунты, подстилающие песчаные массивы, – часто солёные грунты, вызывающие коррозионное разрушение фундаментов зданий и сооружений, а также осложняющие озеленение. При замачивании лёссовые просадочные грунты склонны к большим деформациям, кроме того, резко снижается их несущая способность.

Значительные сезонные колебания уровня грунтовых вод в жарких районах приводят к периодическому высыханию и замачиванию засоленных грунтов, что сопровождается процессами их усадки и набухания, а также деформациями малонагруженных фундаментов зданий и сооружений.

Песчаные грунты пустынь и полупустынь при некоторых условиях становятся подвижными, что осложняет строительство и эксплуатацию автомобильных и железных дорог, а также магистральных трубопроводов вследствие интенсивного переноса песка под действием активного ветра выдувания песка изпод конструкций и сооружений, создания угрозы песчаных заносов.

Часто строителям приходится также сталкиваться с так называемыми карстовыми явлениями: в легкорастворимых породах (карбонатных, солёных и т. п.) под действием подземных вод происходит их химическое растворение и механический размыв. В результате в толще грунта образуются полости, которые необходимо заполнить и придать им монолитность для восприятия нагрузок от фундаментов строящихся зданий и сооружений.

60