Инженерные конструкции стр.3

Все остальные конструкции принадлежат к классу пространственных (табл. 1.1).

Конструкция, плоская по форме, может стать пространственной по существу своей работы. Например, плита, поставленная вертикально на две опоры, работает под вертикальной нагрузкой как плоская конструкция — балка-стенка. Но, будучи положенной горизонтально и опертой двумя, тремя или четырьмя сторонами или на три точки и более, становится пространственной конструкцией — плитой.

Типичные представители плоских конструкций — балки, фермы, арки, рамы, гибкие нити — отличаются от проТаблица 1.1. Несущие конструкции покрытий

Инженерные конструкции

странственных тем, что вся система несущих элементов воспринимает лишь те нагрузки, которые приложены непосредственно к ним и действуют в их плоскости.

Индивидуальность работы плоских конструкций и непричастность их к работе остальных элементов всей системы, например покрытия, составляет главную черту, отличающую их от пространственных, и главный их недостаток. В то же время в этой особенности усматриваются некоторые достоинства: ясность статической работы; независимость от соседних конструкций — свойство,, полезное при выполнении ремонтных или восстановительных работ; простота усиления или полной замены другими плоскими конструкциями, даже совершенно иного типа.

Пространственными называют конструкции, работа которых происходит в трехмерном пространстве.

В расчетной практике распространен прием расчленения пространственной конструкции на ряд плоских, но он применяется только в тех случаях, когда вдоль линий расчленения соблюдаются условия совместности напряжений и деформаций.

К пространственным конструкциям относят: перекрестно-стержневые системы, своды, складки, купола, оболочки положительной и отрицательной гауссовой кривизны, висячие конструкции, мягкие оболочки. Значительную часть пространственных конструкций . — сплошностенчатых или сетчатых, из жестких или мягких материалов — составляют оболочки.

Оболочками называют тела с криволинейной поверхностью, один из размеров которых (толщина) во много раз меньше двух остальных. Этим они отличаются от стержней, у которых один из размеров (длина) во много раз больше двух остальных. Свойства оболочки как строительной конструкции в значительной мере определяются геометрией ее срединной поверхности. Две взаимно перпендикулярные плоскости, проходящие через нормаль к поверхности двоякой кривизны, оставляют на ней след в виде двух кривых линий. Теория поверхностей доказывает, что если кривизна К одной из них окажется максимальной, то у другой она будет минимальной, и наоборот. Эти две кривизны называют главными, а соответствующие им радиусы Г\ = \/К\ и г2 = = 1 /Кч — главными радиусами кривизны.

Средняя кривизна

Н = (К\ + К2)/2 = (1 /г, + 1 /гч) /2.

Важной характеристикой поверхности является гауссова кривизна:

Г = К^К2=\/(г^). ■

По этому признаку поверхности оболочки делят на три класса: I — положительной (Г>0) гауссовой кривизны, т. е. двояковыпуклые, синкластические (сфера,эллипсоид, двуполостной гиперболоид); II — нулевой (Г = 0) гауссовой кривизны — цилиндрические и конические поверхности; III—отрицательной (Г<0) гауссовой кривизны, т. е. выпукло-вогнутые, антикластичес-кие (однополостные гиперболоиды, гиперболические параболоиды, коноиды).


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒