Почему конструкции не ломаются!

Содержание

Слайд 2

Линии давлений и устойчивость стен Начнем с того, что стены обычного

Линии давлений и устойчивость стен

Начнем с того, что стены

обычного небольшого дома сжаты в вертикальном направлении своим собственным весом примерно на миллиметр. В больших зданиях эти перемещения, естественно, значительно больше. А когда вам кажется, что дом сотрясается под порывами сильного ветра, это не так далеко от истины. Верхушка небоскреба Эмпайр стэйт билдинг раскачивается при сильном ветре более чем на 0,5 м.

Нагрузка P действует в плоскости симметрии стены.

Нагрузка P действует в пределах "средней трети" стены.

Слайд 3

Современный расчет каменной кладки основан на простом законе Гука, а также

Современный расчет каменной кладки основан на простом законе Гука, а также

на следующих четырех допущениях, которые оказываются справедливыми на практике:
1) сжимающие напряжения столь малы, что материал не может разрушаться за счет сжатия (мы уже обсуждали этот вопрос);
2) благодаря использованию строительного раствора или цемента соединения выполнены достаточно тщательно, так что силы сжатия действуют по всей площади соединения, а не в нескольких выступающих точках;
3) трение в соединениях столь велико, что не может произойти разрушения конструкции вследствие взаимного проскальзывания кирпичей или камней (на самом деле никаких проскальзываний до разрушения конструкции не происходит);
4) соединения не обладают сколько-нибудь заметной прочностью на растяжение; даже если случайным образом раствор обладает некоторой прочностью на разрыв, на нее нельзя полагаться и ею следует пренебречь.

Нагрузка P действует на краю "средней трети" соединения AB.

Нагрузка P действует вне "средней трети" соединения AB.

Слайд 4

Слайд 5

Вот что происходит, если возникает ситуация, изображенная на рисунке. В соединении

Вот что происходит, если возникает ситуация, изображенная на рисунке. В соединении

возникает трещина ВС, и вся нагрузка теперь распределена по площади, соответствующей отрезку АС, - эффективная толщина стены уменьшается.

Если линия действия нагрузки проходит за пределами отрезка АВ, то стена будет поворачиваться вокруг точки A, - опрокинется и упадет.

Слайд 6

В простейшем случае, когда имеется симметрия, "линия давлений", проходит через, середину

В простейшем случае, когда имеется симметрия, "линия давлений", проходит через, середину

стены.

В результате действия наклонной нагрузки линия давлений отклоняется от плоскости симметрии стены.

Действие на стену дополнительной вертикальной нагрузки уменьшает отклонение линии давлений от середины стены.

Слайд 7

Требуемую дополнительную вертикальную нагрузку могут создавать башенки, статуи и т. п.

Требуемую дополнительную вертикальную нагрузку могут создавать башенки, статуи и т. п.

Основным

условием надежности каменной кладки является то, чтобы линия давлений нигде и никогда не подходила к поверхности стены, или колонны.

В этом кроется одна из причин современной моды не штукатурить внутренние помещения зданий.

Слайд 8

Подобно стенам, каменные плотины обычно разрушаются не из-за недостатка прочности, а

Подобно стенам, каменные плотины обычно разрушаются не из-за недостатка прочности,

а из-за недостатка устойчивости - они, как и стены, могут опрокидываться. Боковое давление на плотину со стороны запруженной воды, как правило, сравнимо с весом каменной кладки плотины. Поэтому положения активной линии давлений могут резко меняться в зависимости от уровня запруженной воды. Для плотин в отличие от обычных зданий недопустимы никакие вольности в обращении с правилом "средней трети". Их каменная кладка ни в коем случае не должна содержать трещин, особенно со стороны, обращенной к запруживаемой воде.

Плотины

Каменная плотина без армирования.

Армированная плотина.

Слайд 9

Арки Хотя арки не столь стары, как каменная кладка, тем не

Арки

Хотя арки не столь стары, как каменная кладка, тем не

менее, они тоже ведут свое начало из глубокой древности. Имеются свидетельства, восходящие примерно к 3600 г. до н.э., о существовании вполне совершенных арок из кирпича, как в Египте, так и в Месопотамии.

Своды, образуемые посредством выступов каменной кладки. Тиринф, приблизительно 1800 г. до н. э.

Боковые ворота в крепостных стенах Тиринфа.