Klasifikácia zaťažení a konštrukčných prvkov. Klasifikácia zaťaženia

1.4. Podľa dĺžky trvania záťaže treba rozlišovať medzi stálou a dočasnou (dlhodobou, krátkodobou, špeciálnou) záťažou.

1.5. Zaťaženia vznikajúce pri výrobe, skladovaní a preprave konštrukcií, ako aj pri výstavbe konštrukcií, by sa mali pri výpočtoch brať do úvahy ako krátkodobé zaťaženia.

Zaťaženia vznikajúce počas fázy prevádzky konštrukcií by sa mali brať do úvahy v súlade s odsekmi 1.6-1.9.

a) hmotnosť častí konštrukcií vrátane hmotnosti nosných a obvodových stavebných konštrukcií;

b) hmotnosť a tlak zemín (násypy, zásypy), tlak horniny.

Sily z predpätia zostávajúce v konštrukcii alebo základoch by sa mali brať do úvahy vo výpočtoch ako sily z trvalého zaťaženia.

a) hmotnosť dočasných priečok, škár a pätiek pre zariadenie;

b) hmotnosť stacionárnych zariadení: strojov, prístrojov, motorov, kontajnerov, potrubí s armatúrami, nosnými časťami a izoláciou, pásové dopravníky, trvalé zdvíhacie stroje s lanami a vedeniami, ako aj hmotnosť kvapalín a pevné látky plniace zariadenie;

c) tlak plynov, kvapalín a zrnitých telies v kontajneroch a potrubiach, nadmerný tlak a riedenie vzduchu, ku ktorému dochádza pri vetraní baní;

d) zaťaženie podláh zo skladovaných materiálov a regálových zariadení v sklady, chladničky, sýpky, úschovne kníh, archívy a podobné priestory;

e) teplotné technologické vplyvy zo stacionárnych zariadení;

f) hmotnosť vodnej vrstvy na vodou naplnených rovných povrchoch;

g) hmotnosť nánosov priemyselného prachu, ak jeho hromadenie nie je vylúčené vhodnými opatreniami;

h) zaťaženie od ľudí, zvierat, zariadení na podlahách obytných, verejných a poľnohospodárskych budov so zníženými normovými hodnotami uvedenými v tabuľke. 3;

i) zvislé zaťaženie od mostových a mostových žeriavov so zníženou normovou hodnotou, ktorá sa určí vynásobením plnej normovej hodnoty zvislého zaťaženia od jedného žeriavu (pozri bod 4.2) v každom poli budovy koeficientom: 0,5 - pre skupiny prevádzkových režimy žeriavov 4K-6K ; 0,6 - pre skupinu prevádzkových režimov žeriavu 7K; 0,7 - pre skupinu prevádzkových režimov žeriavu 8K. Skupiny prevádzkových režimov žeriavov sú akceptované podľa GOST 25546 - 82;

do) snehové zaťaženie so zníženou štandardnou hodnotou, ktorá sa určí vynásobením plnej štandardnej hodnoty v súlade s pokynmi bodu 5.1 koeficientom: 0,3 - pre snehovú oblasť III: 0,5 - pre oblasť IV; 0,6 - pre regióny V a VI;

k) teplotné klimatické vplyvy so zníženými normovými hodnotami, určené podľa pokynov ods. 8,2 - 8,6 za predpokladu, že =
=
=
=
=0,
=
= 0;

l) nárazy spôsobené deformáciami podkladu, ktoré nie sú sprevádzané zásadnou zmenou štruktúry pôdy, ako aj rozmrazovaním permafrostových pôd;

m) nárazy spôsobené zmenami vlhkosti, zmršťovaním a dotvarovaním materiálov.

a) zaťaženia zo zariadenia vznikajúce pri spúšťaní, prechode a testovaní, ako aj pri jeho prestavovaní alebo výmene;

b) hmotnosť osôb, materiál na opravu v priestoroch údržby a opráv zariadení;

c) zaťaženia od ľudí, zvierat, zariadení na podlahách obytných, verejných a poľnohospodárskych budov s plnými normovými hodnotami, okrem zaťažení uvedených v bode 1.7, a, b, d, e;

d) bremená z mobilných zdvíhacích a prepravných zariadení (vysokozdvižné vozíky, elektrické vozidlá, stohovacie žeriavy, kladkostroje, ako aj z mostových a mostových žeriavov s plnými normovými hodnotami);

e) zaťaženie snehom s plnou normou;

f) teplotné klimatické vplyvy s plnou normou;

g) zaťaženie vetrom;

h) zaťaženie ľadom.

a) seizmické vplyvy;

b) výbušné účinky;

c) zaťaženia spôsobené náhlymi poruchami technologický postup, dočasná porucha alebo porucha zariadenia;

d) nárazy spôsobené deformáciami podkladu, sprevádzané radikálnou zmenou štruktúry pôdy (pri podmáčaní poklesových pôd) alebo jej poklesom v banských oblastiach a krasových územiach.

Správne dávkovaná fyzická aktivita pôsobí blahodarne na organizmus. Umožňujú vám dosiahnuť perfektná postava, zvýšiť svalový tonus a dokonca posilniť ľudský imunitný systém. Aby ste však dosiahli požadovaný výsledok, musíte správne zostaviť zostavu cvičení a zvoliť ich optimálnu intenzitu. Aké druhy pohybových aktivít existujú a na aké účely sú najvhodnejšie, vám prezradíme v našom článku.

Klasifikácia zaťaženia

Športy sa vykonávajú za konkrétnym účelom. Môže to byť udržiavanie svalového tonusu, chudnutie, zotavovanie sa zo zranenia alebo príprava na športovú súťaž. V každom prípade sa typy fyzickej aktivity a ich intenzita budú líšiť, preto sa zvyčajne delia podľa nasledujúcej klasifikácie:

  • aeróbne;
  • anaeróbne;
  • interval;
  • hypoxický.

Niektorým z týchto záťaží je naše telo vystavené každý deň, iné môžu byť úplne nad sily začínajúceho športovca. Pozrime sa, aké sú rozdiely medzi jednotlivými typmi a pre aké úlohy by ste si mali vybrať jednu alebo druhú možnosť.

Skupina aeróbneho cvičenia

Aeróbne cvičenie (alebo kardio cvičenie) je súbor jednoduchých cvičení, ktoré sú zamerané na obohatenie buniek požadované množstvo kyslík, zvýšenie obranyschopnosti organizmu a tréning jeho odolnosti.

Naše telo je vystavené týmto záťažiam každý deň: pri ceste do obchodu, pri upratovaní bytu, na ceste do práce aj na prechádzke. To tiež zahŕňa:

  • cyklistika;
  • vodné športy;
  • lyžovanie, korčuľovanie, kolieskové korčuľovanie;
  • denná gymnastika;
  • chôdza po schodoch;
  • tanečné kurzy a pod.

Táto skupina zahŕňa takmer všetky možnosti aktívnej zábavy. Toto je ideálny vzhľad na udržanie tela v dobrej kondícii. fyzická aktivita.

Aeróbne cvičenie sa považuje za najbezpečnejšie. Ľudia ich dokážu rôzneho veku bez ohľadu na úroveň výcviku. Pre pacientov, ktorí utrpeli ťažké zranenia a majú chronické ochorenia, sa takéto zaťaženie odporúča. Avšak v v tomto prípade intenzita cvičenia a reakcia tela by mala byť prísne kontrolovaná ošetrujúcim lekárom.

Anaeróbne cvičenia a ako ich vykonávať

Anaeróbna skupina cvičení zahŕňa typy fyzickej aktivity charakterizované zvýšenou závažnosťou a intenzitou. Patria sem tie, ktoré vykonávajú športovci na zvýšenie svalová hmota a tréning vytrvalosti tela.

Cvičenie sa vykonáva pomocou ťažkých činiek, činiek a rôznych posilňovacích strojov. Ich hlavnou podstatou je krátkodobý pohyb gravitácie bez pohybu tela. Konečným výsledkom je výrazné zvýšenie objemu svalového tkaniva a vysoké ukazovatele sily. Mali by ste však vedieť, že v procese rýchleho zvyšovania objemu svalov výrazne klesá ich elasticita.

Anaeróbne cvičenie má kontraindikácie a neodporúča sa osobám starším ako 40 rokov. Môžete však vykonávať cvičenia s miernymi váhami, aby ste udržali svoje telo v dobrej fyzickej kondícii: zdvíhajte činky do 5 kg, používajte gumové alebo pružinové expandéry.

Skupina intervalových cvičení: aké sú ich vlastnosti?

Počas tréningu sa môžu športovci striedať a kombinovať rôzne druhy fyzická aktivita (a jej intenzita). V tomto prípade hovoria o intervalovom zaťažení, keď triedy obsahujú prvky prvého a druhého typu.

Napríklad mladí a zdraví muži, ktorí sa venujú namáhavým športom, povinné Odporúča sa aeróbne cvičenie. To znamená, že počas ich tréningu sa striedajú ťažké cvičenia a ľahký beh. Zároveň atléti môžu navyše využívať veľké záťaže ovplyvňujúce konkrétnu svalovú skupinu. V športe sa druhy pohybovej aktivity neustále striedajú, najmä ak ide o profesionálny tréning.

Hypoxické zaťaženie

Používajú sa na tréning vytrvalosti profesionálnych športovcov. Hypoxické zaťaženie sa považuje za ťažké cvičenia, pretože sa vykonávajú v podmienkach nedostatku kyslíka, keď je človek na hranici svojich možností.

Hlavným cieľom tohto typu tréningu je minimalizovať proces aklimatizácie organizmu v neznámom prostredí. sa používajú na tréning dýchacieho ústrojenstva horolezcov, ktorí sa často zdržiavajú vo vysokých nadmorských výškach, kde

Princíp výberu druhov fyzickej aktivity (podľa charakteru dopadu)

Správny výber optimálnych cvikov je kľúčom k získaniu požadovaný výsledok. Preto pred začatím tréningu musíte jasne definovať konečný cieľ. To môže byť:

  • rehabilitácia po úrazoch, operáciách a chronických ochoreniach;
  • hojenie a zotavenie, zmiernenie stresu po náročnom dni;
  • udržiavanie tela v jeho súčasnej fyzickej forme;
  • zvýšenie vytrvalosti a zvýšenie sily tela.

Výber zaťaženia v druhej a tretej možnosti zvyčajne nespôsobuje ťažkosti. Tu sú cvičenia s terapeutický účel Je oveľa ťažšie vybrať si sami. Pri premýšľaní o tom, aké druhy fyzickej aktivity sú najúčinnejšie pri obnove, by ste mali vziať do úvahy Aktuálny stav a ľudské schopnosti.

Rovnaké cvičenie môže byť veľmi účinné pre športovca v miernej fyzickej kondícii a úplne zbytočné pre začínajúceho športovca. Preto by mal byť výber tréningového programu založený na princípe prahových záťaží a je lepšie, ak si tréner dobre uvedomuje kondíciu a schopnosti športovca.

Druhy záťaže

Okrem hlavnej klasifikácie tréningu existuje rozdelenie cvičení do niekoľkých typov. Každý z nich je zameraný na rozvoj špecifickej kvality.

Na základe povahy vplyvu na telo existuje niekoľko hlavných typov fyzickej aktivity:

  • moc;
  • rýchlostné cesty;
  • pre flexibilitu;
  • rozvíjať zručnosť a koordinačné schopnosti.

Prijímať z tréningu maximálny úžitok, mali by sa vykonávať v súlade s určité pravidlá, o ktorom si povieme nižšie.

Silové cvičenia

Posilňovacie cvičenia pomáhajú udržiavať telo v dobrej kondícii, spomaľujú proces starnutia tkanív, zabraňujú vzniku rôznych kardiovaskulárnych ochorení. Je dôležité, aby každý dostal záťaž, pretože neaktívne tkanivá sú zbavené potrebných látok, čo vedie k ich starnutiu.

Pozitívne účinky silových cvičení sa dosahujú, ak sa záťaž postupne zvyšuje, no zároveň zodpovedá zdravotnému stavu človeka. Postupne by sa mala zvyšovať aj záťaž záťažami a ich opakovanie. Cviky s nekontrolovaným počtom opakovaní sú absolútne neúčinné pre tréning vytrvalosti a sily.

Pri cvičeniach zlepšujúcich zdravie je fyzická aktivita (ktorej klasifikáciu a druhy predpisuje lekár) založená na neobmedzených závažiach a jasne stanovenom počte opakovaní. Tento spôsob výberu záťaže vám umožňuje dosiahnuť výsledky a vyhnúť sa zraneniam.

Zapnuté počiatočné štádiá pri tréningu by ste mali používať závažia nie viac ako 40% maximálneho možného podľa stavu tela. Ďalej je možné vybrať zaťaženie tak maximálne množstvo opakovania cviku boli cca 8-12x. A pre svaly predlaktia, krku, dolnej časti nohy a brucha by to dosiahol 15-20 krát (s prestávkami medzi sériami 1-3 minúty).

Vysokorýchlostné zaťaženie

Takýto tréning nevyžaduje od človeka veľkú výdrž a silné napätie. Majú pozitívny vplyv na mladé aj starnúce organizmy. V druhom prípade sa rýchlostné cvičenia považujú za obzvlášť dôležité. Koniec koncov, hlavným znakom chradnutia tela nie je len jeho vyblednutie motorické funkcie, ale aj pomalšie pohyby.

Rýchlostné zaťaženie by sa nemalo vykonávať dlhšie ako 10-15 sekúnd. Dlhé cvičenia (30 až 90 sekúnd) by sa mali vykonávať so zníženým výkonom. Práve takéto cvičenia, striedané s krátkymi časovými intervalmi na oddych, v maximálnej miere prispievajú k spomaleniu procesu starnutia buniek. Na podporu tela v optimálny tvar Rýchlostné cvičenia sa odporúčajú vykonávať pri každej športovej aktivite.

Výhody elasticity svalov, väzov, kĺbov

Flexibilné cvičenia sú najobľúbenejšími druhmi záťaže na svete. Sú zaradené do školských tried väčšiny detí juniorské triedy. Takéto zaťaženie pomáha udržiavať pružnosť a pohyblivosť kĺbov a chrbtice. Okrem toho pozitívne účinky takéhoto zaťaženia zahŕňajú:

  • prevencia nadmerného opotrebovania kĺbov;
  • prevencia rozvoja artritídy;
  • zlepšenie stavu kĺbového puzdra;
  • prevencia osteochondrózy.

Elasticita svalov, kĺbov a väzov výrazne znižuje pravdepodobnosť zranenia a podporuje rýchlu obnovu svalového tkaniva po fyzickej aktivite. Cvičenia na flexibilitu dokonale uvoľňujú svaly a zlepšujú ich tonus.

Neprítomnosť takýchto zaťažení vedie k stuhnutiu tkaniva. Energia, ktorá by sa dala využiť na regeneráciu, sa míňa a samotný sval trpí nedostatkom kyslíka.

Aké ďalšie školenie je potrebné?

Obratnosť a koordinačné schopnosti sú nemenej dôležité vlastnosti, ktoré človek vyžaduje počas celého života. Pri absencii systematického tréningu sa tieto zručnosti postupne znižujú. Aké druhy pohybovej aktivity by mali byť zahrnuté do tréningu na rozvoj týchto schopností? Všetko je tu jednoduchšie. Najviac najlepšia možnosť Nebudú chýbať rôzne športové hry: tenis, stolný tenis, bedminton atď.

Ľahké športy sú skvelé na tréning agility a sú dobrou prevenciou kardiovaskulárnych ochorení. Neexistujú žiadne vekové obmedzenia pre takéto zaťaženie, ale je veľmi ťažké ich dávkovať. Z tohto dôvodu musíte počas tréningu kontrolovať svoje vlastné dýchanie a sledovať svoju srdcovú frekvenciu.

Použitie agility tréningu športové hry výrazne zvyšujú adaptačné schopnosti tela a cvičenia, ktoré vyžadujú neustálu pozornosť, dobre trénujú duševnú reakciu. Človek začne rýchlejšie prijímať komplexné riešenia a v neočakávaných situáciách koná rýchlejšie.

Ako sme videli, akýkoľvek druh fyzickej aktivity môže mať na človeka pozitívny vplyv. Avšak dosiahnuť maximálny výsledok, tréning by mal byť systematický a zahŕňať niekoľko druhov cvičení súčasne. Týmto spôsobom je možné zabezpečiť vysoký stupeň odolnosť tela voči nepriaznivým faktorom, ako aj neustále rozvíjať a zlepšovať nové zručnosti. Hlavná vec je mať na pamäti, bez ohľadu na to, aký typ zaťaženia si vyberiete, je dôležité vždy vedieť, kedy prestať!

S technikou medzné stavy všetky zaťaženia sú klasifikované v závislosti od pravdepodobnosti ich vplyvu na regulácia a výpočet.

Na základe vplyvu zaťaženia sa delia na trvalé a dočasné. Ten môže mať dlhodobé alebo krátkodobé účinky.

Okrem toho existujú záťaže, ktoré sú klasifikované ako špeciálne záťaže a dopady.

Konštantné zaťaženia– vlastná hmotnosť nosných a obvodových konštrukcií, tlak zeminy, predpätie.

Dočasné dlhodobé zaťaženie– hmotnosť stacionárneho technologické vybavenie, hmotnosť skladovaných materiálov v skladoch, tlak plynov, kvapalín a sypkých materiálov v kontajneroch a pod.

Krátkodobé zaťaženia– štandardné zaťaženie snehom, vetrom, pohyblivými zdvíhacími a prepravnými zariadeniami, hmotnosťou ľudí, zvierat a pod.

Špeciálne zaťaženie – seizmické nárazy, výbušné nárazy. Zaťaženia vznikajúce pri inštalácii konštrukcií. Zaťaženia spojené s poruchou technologických zariadení, vplyvy spojené s deformáciami podkladu v dôsledku zmien v štruktúre pôdy (prepadové pôdy, sadanie pôd v krasových oblastiach a nad podzemnými dielami).

Niekedy sa používa výraz „užitočné zaťaženie“. Užitočné sa nazývajú bremená, ktorých vnímanie tvorí celý účel konštrukcií, napríklad hmotnosť ľudí na moste pre chodcov. Môžu byť dočasné aj trvalé, napríklad hmotnosť monumentálnej výstavnej konštrukcie je stálym zaťažením podstavca. Pre základ predstavuje hmotnosť všetkých nadložných konštrukcií aj užitočné zaťaženie.

Pri pôsobení viacerých druhov zaťažení na konštrukciu sa sily v nej určujú ako v najnepriaznivejších kombináciách pomocou kombinačných koeficientov.

SNiP 2.01.07-85 „Zaťaženia a nárazy“ rozlišuje:

základné kombinácie, pozostávajúce z trvalých a dočasných zaťažení;

špeciálne kombinácie, pozostávajúce z trvalého, dočasného a jedného zo špeciálnych zaťažení.

Pre hlavnú kombináciu, ktorá zahŕňa jedno dočasné zaťaženie, je koeficient kombinácie . o viac dočasné zaťaženia, tieto sa vynásobia kombinovaným súčiniteľom.

V špeciálnych kombináciách sa živé zaťaženia berú do úvahy s koeficientom kombinácie a špeciálne zaťaženie - s koeficientom. Vo všetkých typoch kombinácií má konštantné zaťaženie koeficient.

zaťažené prvky

Zohľadnenie komplexných stavov napätia vo výpočtoch kovové konštrukcie sa vykonáva pomocou vypočítaného odporu, ktorý je stanovený na základe testovania kovových vzoriek pri jednoosovom zaťažení. V reálnych konštrukciách je však materiál spravidla v komplexnom viaczložkovom stave napätia. V tomto ohľade je potrebné stanoviť pravidlo pre ekvivalenciu komplexného napätého stavu s jednoosovým.

Ako kritérium ekvivalencie sa zvykne používať potenciálna energia akumulovaná v materiáli pri jeho deformácii vonkajšími vplyvmi.

Pre uľahčenie analýzy môže byť deformačná energia reprezentovaná ako súčet práce na zmene objemu A o a zmene tvaru telesa A f. Prvý nepresahuje 13 % plná práca pri elastickej deformácii a závisí od priemerného normálového napätia.

1 - 2υ

A o = ----------(Ơ Χ + Ơ У + Ơ Ζ) 2(2.3.)

Druhá práca súvisí so zmenami v materiáli:

A f = -------[(Ơ Χ 2 +Ơ Υ 2 + Ơ z 2 -(Ơ x Ơ y +Ơ y Ơ z +Ơ z Ơ x) + 3 (τ xy 2 +τ yz 2 + τ zx 2)] (2.4.)

Je známe, že deštrukcia kryštalickej štruktúry stavebných ocelí a hliníkových zliatin spojené so šmykovými javmi v materiáli (pohyb dislokácií a pod.).

Práca zmeny tvaru (2.4.) je invariantná, preto v jednoosovom napätí Ơ = Ơ máme A 1 = [(1 + ) / 3E ] Ơ 2

Prirovnanie tejto hodnoty k výrazu (2.4) a extrahovanie Odmocnina, dostaneme:

Ơ pr = =Ơ(2.5)

Tento vzťah stanovuje energetickú ekvivalenciu komplexného napätého stavu s jednoosovým. Výraz na pravej strane sa niekedy nazýva znížené napätie Ơ pr, znamená redukciu do nejakého stavu s jednoosovým napätím Ơ .

Ak je maximálne dovolené napätie v kove (návrhová odolnosť) nastavené podľa medze klzu štandardnej vzorky ƠT, potom výraz (2.5) nadobúda tvar Ơ pr = Ơ T a predstavuje podmienku plasticity pri komplexnom napätí, t.j. podmienka prechodu materiálu z elastického stavu do plastického.

V stenách I-nosníky blízke pôsobenie bočného zaťaženia

Ơ x 0. Ơ y 0 . τ xy 0. zostávajúce zložky napätia možno zanedbať. Potom nadobudne tvar podmienka plasticity

Ơ pr = = Ơ T (2.6)

V bodoch vzdialených od miesta pôsobenia zaťaženia možno zanedbať aj lokálne napätie Ơy = 0, potom sa podmienka plasticity ďalej zjednoduší: Ơ pr = = Ơ T .

S jednoduchým strihom, len všetkých zložiek napätia

τ xy 0. Potom Ơ pr = = Ơ T. Odtiaľ

τ xy = Ơ T / = 0,58 Ơ T (2.7)

V súlade s týmto výrazom SNiP prijal vzťah medzi vypočítanou pevnosťou v šmyku a pevnosťou v ťahu,

kde je návrhová odolnosť proti šmyku; - medza klzu.

Správanie sa pri zaťažení centrálne napínaného prvku a centrálne stlačeného prvku, ak je zabezpečená jeho stabilita, plne zodpovedá práci materiálu pri jednoduchom ťahu-stlačení (obr. 1.1, Obr. b).

Predpokladá sa, že napätia v priereze týchto prvkov sú rozložené rovnomerne. Pre zabezpečenie únosnosti takýchto prvkov je potrebné, aby napätia od návrhových zaťažení v úseku s. najmenšia plocha neprekročila konštrukčnú odolnosť.

Potom bude nerovnosť prvého medzného stavu (2.2).

kde je pozdĺžna sila v prvkoch; - čistá plocha prierezu prvku; - návrhová odolnosť rovnajúca sa , ak nie je povolený vznik plastických deformácií v prvku; ak sú prípustné plastické deformácie, potom sa rovná väčšej z dvoch hodnôt a (tu sú vypočítané odpory materiálu z hľadiska medze klzu a pevnosti v ťahu); - koeficient spoľahlivosti pre materiál pri výpočte konštrukcie na základe dočasnej odolnosti; - koeficient pracovných podmienok.

Kontrola druhého medzného stavu sa obmedzuje na obmedzenie predĺženia (skracovania) tyče zo štandardných zaťažení

N n l / (E A) ∆ (2.9)

kde je pozdĺžna sila v tyči v dôsledku štandardných zaťažení; - efektívna dĺžka tyče, ktorá sa rovná vzdialenosti medzi bodmi pôsobenia zaťaženia na tyč; - modul pružnosti; - hrubá plocha prierezu tyče; - maximálna hodnota predĺženia (skrátenia).

Vonkajšie sily v pevnosti materiálov sa delia na aktívny A reaktívny(reakcie spojenia). Zaťaženie sú aktívne vonkajšie sily.

Zaťaženie podľa spôsobu aplikácie

Spôsobom aplikácie zaťaženie existujú objemný(vlastná hmotnosť, zotrvačné sily) pôsobiace na každý nekonečne malý prvok objemu a povrchové. Povrchové zaťaženie sa delia na koncentrované záťaže A rozložené záťaže.

Rozložené zaťaženie charakterizovaný tlakom - pomer sily pôsobiacej na povrchový prvok, ktorý je k nemu kolmý, k ploche tohto prvku a je vyjadrený v medzinárodnom systéme jednotiek (SI) v pascaloch, megapascaloch (1 PA = 1 N/m2; 1 MPa = 106 Pa) atď. atď., a v technickom systéme - v kilogramoch sily na štvorcový milimeter atď. (kgf/mm2, kgf/cm2).

V kompromitujúcich materiáloch sa s nimi často počíta povrchové zaťaženia, rozmiestnené po dĺžke konštrukčného prvku. Takéto zaťaženia sú charakterizované intenzitou, zvyčajne označovanou q a vyjadrenou v newtonoch na meter (N/m, kN/m) alebo v kilogramoch sily na meter (kgf/m, kgf/cm) atď.

Zaťaženia podľa charakteru zmien v čase

Na základe povahy zmien v čase sa rozlišujú statické zaťaženia- pomaly sa zvyšuje z nuly na konečnú hodnotu a potom sa nemení; A dynamické zaťaženia spôsobujúce veľké zotrvačné sily.

28. Dynamické, cyklické zaťaženie, pojem medze únosnosti.

Dynamické zaťaženie je zaťaženie, ktoré je sprevádzané zrýchlením častíc predmetného tela alebo častí, ktoré sú s ním v kontakte. Dynamické zaťaženie nastáva pri rýchlo rastúcich silách alebo v prípade zrýchleného pohybu skúmaného tela. Vo všetkých týchto prípadoch je potrebné brať do úvahy zotrvačné sily a z toho vyplývajúci pohyb hmôt sústavy. Okrem toho možno dynamické zaťaženie rozdeliť na nárazové a premenlivé.

Nárazové zaťaženie (náraz) je také zaťaženie, pri ktorom zrýchlenie telesných častíc prudko mení svoju hodnotu vo veľmi krátkom časovom úseku (náhle pôsobenie zaťaženia). Všimnite si, že aj keď je náraz dynamickým typom zaťaženia, v mnohých prípadoch sa pri výpočte nárazu zanedbávajú zotrvačné sily.

Opakovane premenlivé (cyklické) zaťaženie – zaťaženia, ktorých veľkosť (a prípadne znamienko) sa v priebehu času mení.

Cyklické zaťaženie je zmena mechanických a fyzikálnych vlastností materiálu pri dlhodobom pôsobení napätí a deformácií, ktoré sa v čase cyklicky menia.

Limit výdrže(Tiež limitúnava) - vo vedách o pevnosti: jedna z pevnostných charakteristík materiálu, ktorá ho charakterizuje výdrž, teda schopnosť absorbovať zaťaženia, ktoré spôsobujú cyklické napätia v materiáli.

29. Pojem únava materiálov, faktory ovplyvňujúce odolnosť proti únavovému porušeniu.

Únava materiálu- v materiálovej vede - proces postupného hromadenia poškodenia vplyvom premenlivých (často cyklických) napätí, vedúci k zmene jeho vlastností, vzniku trhlín, ich rozvoju a deštrukcii materiál na určený čas.

Vplyv koncentrácie stresu

V miestach, kde dochádza k prudkej zmene priečnych rozmerov dielu, otvorov, drážok, drážok, závitov atď., ako je znázornené v odseku 2.7.1, dochádza k lokálnemu zvýšeniu napätia, ktoré výrazne znižuje medzu odolnosti v porovnaní s pre hladké valcové vzorky. Toto zníženie sa zohľadňuje zavedením do výpočtov efektívny faktor koncentrácie stresu, predstavujúce pomer limitu odolnosti hladkej vzorky v symetrickom cykle k limitu odolnosti vzorky rovnakých rozmerov, ale s jedným alebo druhým koncentrátorom napätia:

.

2.8.3.2. Vplyv rozmerov dielov

Experimentálne sa zistilo, že so zväčšujúcou sa veľkosťou testovanej vzorky klesá jej medza odolnosti ( efekt stupnice). Vysvetľuje to skutočnosť, že s rastúcou veľkosťou sa zvyšuje pravdepodobnosť heterogenity v štruktúre materiálov a ich vnútorných defektov (dutiny, plynové inklúzie), ako aj skutočnosťou, že pri výrobe vzoriek malých rozmerov dochádza k vytvrdzovaniu (tvrdnutiu) materiálu. povrchová vrstva prebieha do relatívne väčšej hĺbky ako u vzoriek veľkých rozmerov.

Vplyv rozmerov dielov na hodnotu medze únosnosti zohľadňuje koeficient ( mierka), čo je pomer medze únosnosti časti daných rozmerov k medze únosnosti laboratórnej vzorky podobnej konfigurácie s malými rozmermi:

.

2.8.3.3. Vplyv stavu povrchu

Stopy po reznom nástroji, ostré stopy, škrabance sú zdrojom únavových mikrotrhlín, čo vedie k zníženiu medze únosnosti materiálu.

Vplyv stavu povrchu na hranicu únosnosti v symetrickom cykle charakterizuje koeficient kvalita povrchu, čo je pomer medze únosnosti dielca s danou povrchovou úpravou k medze únosnosti dôkladne vyleštenej vzorky:

.

2.8.3.4. Účinok povrchového vytvrdzovania

Rôzne spôsoby povrchového kalenia (mechanické kalenie, chemicko-tepelné a tepelné spracovanie) môže výrazne zvýšiť hodnotu koeficientu kvality povrchu (až 1,5 ... 2,0 alebo viac krát namiesto 0,6 ... 0,8 krát pre diely bez kalenia). Toto sa zohľadňuje pri výpočtoch zavedením koeficientu.

2.8.3.5. Vplyv asymetrie cyklu

Príčinou únavového zlyhania súčiastky sú dlhodobo pôsobiace striedavé napätia. Ale ako ukázali experimenty, s nárastom pevnostných vlastností materiálu sa zvyšuje ich citlivosť na asymetriu cyklu, t.j. konštantná zložka cyklu „prispieva“ k zníženiu únavovej pevnosti. Tento faktor je zohľadnený koeficientom.

Konštantné zaťaženia.(q) Podľa dĺžky pôsobenia sa záťaže delia na trvalé a dočasné. Konštantné zaťaženia sú hmotnosť nosných a uzatváracích konštrukcií budov a stavieb, hmotnosť a tlak zemín, vplyv predpínania železobetónových konštrukcií.

Dočasné zaťaženie. Dlhodobé zaťaženie (P) . Patria sem: hmotnosť stacionárnych zariadení na podlahách - stroje, prístroje, motory, kontajnery atď.; tlak plynov, kvapalín, zrnitých telies v nádobách; hmotnosť špecifického obsahu v skladoch, chladničkách, archívoch, knižniciach a podobných budovách a stavbách; časť živej záťaže stanovená normami v obytné budovy, v kancelárskych a domácich priestoroch; dlhodobé teplotné technologické vplyvy zo stacionárnych zariadení; zaťaženie z jedného závesného alebo jedného mostového žeriavu, násobené koeficientmi: 0,5, 0,6...podľa typu žeriavu

Krátkodobé záťaže.(S) Patria sem: hmotnosť osôb, dielov, materiálov v priestoroch údržby a opráv zariadení – uličkách a iných priestoroch bez vybavenia; časť zaťaženia na podlahách obytných a verejných budov; zaťaženie vznikajúce pri výrobe, preprave a inštalácii konštrukčných prvkov; zaťaženie z mostových a mostových žeriavov používaných pri výstavbe alebo prevádzke budov a stavieb; zaťaženie snehom a vetrom; teplota klimatické vplyvy.

Špeciálne zaťaženie. Patria sem: seizmické a výbušné účinky; zaťaženie spôsobené poruchou alebo poruchou zariadenia a náhlym narušením technologického procesu (napríklad prudké zvýšenie alebo zníženie teploty atď.); účinky nerovnomerných deformácií podkladu sprevádzané radikálnou zmenou štruktúry pôdy (napríklad deformácia poklesnutých pôd pri premáčaní alebo permafrostových pôd pri rozmrazovaní) atď.

Štandardné zaťaženie. Sú stanovené normami alebo nominálnymi hodnotami. Štandardné trvalé zaťaženia sa berú na základe návrhových hodnôt geometrických a konštrukčných parametrov a priemerných hodnôt hustoty. Štandardné dočasné technologické a inštalačné zaťaženia sa stanovujú podľa najvyššie hodnoty určené na bežné použitie; sneh a vietor - podľa priemeru ročných nepriaznivých hodnôt alebo podľa nepriaznivých hodnôt zodpovedajúcich určitej priemernej dobe ich opakovaní.

Návrhové zaťaženia. Ich hodnoty pri výpočte pevnosti a stability konštrukcií sú určené vynásobením štandardného zaťaženia koeficientom bezpečnosti zaťaženia γf, zvyčajne väčší ako súčiniteľ spoľahlivosti pri pôsobení hmotnosti betónových a železobetónových konštrukcií γ f-1>1. Akceptuje sa koeficient spoľahlivosti pod vplyvom hmotnosti konštrukcií, ktorý sa používa pri výpočte stability polohy proti plávaniu, prevráteniu a posúvaniu, ako aj v iných prípadoch, keď pokles hmotnosti zhoršuje prevádzkové podmienky konštrukcie. γ f = 0,9. Pri výpočte konštrukcií v štádiu výstavby sa vypočítané krátkodobé zaťaženia vynásobia koeficientom 0,8. Pri výpočte konštrukcií na základe deformácií a posunov (podľa druhej skupiny medzných stavov) sa návrhové zaťaženia vezmú rovné štandardným hodnotám s koeficientom γt = 1.


Kombinácia zaťažení. Konštrukcie musia byť navrhnuté pre rôzne kombinácie zaťažení alebo zodpovedajúcich síl, ak sa výpočet vykonáva podľa schémy nepružného stavu. V závislosti od zloženia zaťaženia, ktoré sa berie do úvahy, sa rozlišujú: základné kombinácie, vrátane stálych, dlhodobých a krátkodobých zaťažení alebo síl z nich; špeciálne kombinácie, vrátane konštantných, dlhodobých, možných krátkodobých a jedného zo špeciálnych zaťažení alebo úsilia z nich.

V hlavných kombináciách sa pri zohľadnení aspoň dvoch dočasných zaťažení ich vypočítané hodnoty (alebo zodpovedajúce úsilie) vynásobia kombinačnými koeficientmi rovnými: pre dlhodobé zaťaženia f1 = 0,95; pre krátkodobé f2=0,9. Pri zohľadnení jedného dočasného zaťaženia je f1 = f2 = l. Pri zohľadnení troch alebo viacerých krátkodobých zaťažení normy umožňujú ich vypočítané hodnoty vynásobiť kombinačnými koeficientmi: f 2 =l- pre prvé najdôležitejšie krátkodobé zaťaženie; f 2 = 0,8 - pre druhú; f2 = 0,6 - pre zvyšok.

V špeciálnych kombináciách pre dlhodobé zaťaženia f1 = 0,95, pre krátkodobé zaťaženia f 2 = 0,8, okrem prípadov uvedených v projektových normách pre budovy a konštrukcie v seizmických oblastiach.