1.5. Статически определимые и статически неопределимые стержневые системы.

Статически определимыми стержневыми системами являются геометрически неизменяемые системы, для которых число степеней свободы, определяемое по формуле (1), равно нулю, то есть. W=0. Реакции опор и внутренние усилия в таких системах могут быть определены только с помощью уравнений равновесия, что значительно упрощает их расчёт.

Статически неопределимыми стержневыми системами являются геометрически неизменяемые стержневые системы, для которых число степеней свободы, определяемое по формуле (1), меньше нуля, то есть W<0. Такие системы имеют избыточное число связей по сравнению с минимально необходимым числом связей для образования геометрически неизменяемой системы. Реакции опор и внутренние усилия в таких системах не могут быть определены только с помощью уравнений равновесия.

Таким образом, с помощью формулы (1) определяется статическая определяемость или неопределяемость стержневой плоской системы.

1.6. Виды нагрузок и их расчётные схемы.

Строительные конструкции предназначены для восприятия внешних нагрузок и воздействий.

Нагрузками являются активные внешние силы. К воздействиям относят изменение температуры, осадку опор

Нагрузки можно разделить:

• по способу их приложения - на распределённые и сосредоточенные,

• по характеру воздействия во времени - на статические и динамические,

• по длительности действия на сооружение - на постоянные и временные.

Реальная нагрузка распределена или по объёму элемента сооружения (сила тяжести, силы инерции) или по поверхности. Но если длина (площадь или объём), на которой действует нагрузка, мала по сравнению с длиной (площадью или объемом) элемента, то нагрузку, действующую по линии (объёму, площади), можно заменить её равнодействующей, то есть сосредоточенной силой, приложенной в точке. На расчётных схемах плоских стержневых систем реальные объёмные и поверхностные нагрузки заменяются нагрузками, распределёнными вдоль линии (линейными нагрузками), сосредоточенными силами и моментами (рис. 1.13).

( кН/м) (кН) (кНм)

Распределённая нагрузка Сосредоточенная сила Сосредоточенный момент

Рис. 1.13. Схемы нагрузок.

Статические нагрузки - это нагрузки постоянные по направлению и положению, величина которых либо не изменяется, либо изменяется медленно, плавно, без скачков. При статической нагрузке не возникают ускорения масс сооружения или конструкций, либо возникают такие незначительные по величине ускорения, что вызванными ими силами инерции можно пренебречь.

Динамические нагрузки - это нагрузки, которые изменяют либо место приложения, либо направление, величину, либо все эти параметры одновременно или в сочетании. Динамические нагрузки вызывают значительные силы инерции, которыми при расчете нельзя пренебречь.

Постоянные нагрузки действуют на сооружение постоянно. Это собственный вес конструкции, её несущих и ограждающих элементов, вес и давление грунтов и др.

Временные нагрузки - это нагрузки, которые в отдельные периоды работы сооружения могут отсутствовать. Они подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

К длительным нагрузкам относят, например, вес временных ограждающих конструкций, вес оборудования. К кратковременным нагрузкам относят, например, снеговую и ветровую нагрузку, вес людей, ремонтных материалов .

К особым нагрузкам относят сейсмические и взрывные нагрузки, воздействия от неравномерной осадки основания.

Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные величины, приведённые в СНиП “Нагрузки и воздействия”. Расчёт сооружения производят на так называемые расчётные нагрузки, получаемые из нормативных нагрузок умножением их на различные коэффициенты, приведённые в СниП. Так как временные нагрузки в некоторые периоды эксплуатации сооружения могут отсутствовать, то расчёт сооружения производят на неблагоприятные сочетания постоянных и временных нагрузок с целью определения всех возможных при эксплуатации сооружения напряжённо-деформационных состояний.

Определение нагрузок, действующих на сооружение и его элементы - важнейший этап создания расчётной схемы сооружения. Этот вопрос подробно обсуждается в курсах по проектированию сооружений.