Строительная Механика Бабанов Скачать

УДК 624.04(075.8) ББК 38.11я73 Б121 Р е ц е н з е н т ы: проф. Кафедры теоретической и строительной механики Санкт-Петербургскойгосударственной лесотехнической академии, д-ртехн.

Постоев; научный руководитель, проф. ЗАО «Научно-производственнаяорганизация “Геореконструкция — Фундаментпроект”», д-ртехн. Улицкий Бабанов В.В.

В книжном интернет-магазине ozon можно купить учебник Строительная механика.

Б121 Строительная механика. 1: учебник для студ. Учреждений высш. Образования / В. В. Бабанов. — 2-еизд., стер.

— М.: Издательский центр «Академия», 2012. ISBN 978-5-7695-9298-0 Учебник создан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом по направлению бакалавриата «Строительство». В учебнике изложены основы расчета статически определимых и статически неопределимых систем методом сил на действие неподвижных и подвижных нагрузок. Показано использование матричного аппарата. Теоретический материал сопровожден достаточным для практического освоения дисциплины количеством примеров. Содержит необходимый для решения задач справочный материал. Для студентов учреждений высшего профессионального образования.

УДК 624.04(075.8) ББК 38.11я73 Учебное издание Бабанов Владимир Владимирович Строительная механика В двух томах Том 1 2-еиздание, стереотипное Редактор И. В. Могилевец. Технический редактор О.Н.Крайнова Компьютерная верстка: Д.В.Федотов. Корректоры Н. Л. Котелина, Я. А. Шебалина Изд. Подписано в печать. Формат 60 ×90/16. Гарнитура «Newton».

Строительная Механика Бабанов Скачать

Бумага офсетная № 1. Печать офсетная.

Тираж 1000 экз. Заказ № Издательский центр «Академия». Www.academia-moscow.ru 125252, Москва, ул. Адрес для корреспонденции: 129085, Москва, пр-тМира, 101В, стр. Тел./факс: (495)648-0507, 616-0029. Санитарно-эпидемиологическоезаключение № РОСС RU. Отпечатано с электронных носителей издательства.

ОАО «Тверской полиграфический комбинат», 170024, г. Тверь, пр-тЛенина, 5. Телефон: (4822) 44-52-03, 44-50-34.Телефон/факс: (4822) 44-42-15. Home page — www.tverpk.ru Электронная почта (E-mail)— sales@tverpk.ru Оригинал -макетданного издания является собственностью Издательского центра «Академия », и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается. ПРЕДИСЛОВИЕ В предлагаемом курсе основное внимание уделено расчету стерж- невых систем, на примере которых можно объяснить основные методы расчета конструкций на различные виды воздействий. Доскональное знание методов расчета сооружений позволит будущему инженеру применить их и к расчету более сложных расчетных схем.

Наряду с классическими методами расчета изложены основы мето- да конечных элементов, который позволяет определять напряженно- деформированное состояние широкого класса систем, в состав которых помимо стержней входят элементы других типов (пластины, оболочки, массивные тела). В основу учебника положен курс строительной механики, чи- таемый на кафедре строительной механики Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительногоуниверситета. ВВЕДЕНИЕ Предмет и задачи строительной механики Одной из основных задач при проектировании сооружений яв- ляется обеспечение их достаточной, но не излишней надежности на заданный срок эксплуатации. Памятники архитектуры, пережившие тысячелетия, создавались древними строителями с большим запасом прочности. Они опреде- ляли формы и размеры сооружений чаще всего экспериментально или использовали строительный опыт предшествующих поколений. Доброкачественность сооружений проверялась самой жизнью.

В настоящее время многообразие форм сооружений не позволяет опираться только на опыт проектирования сооружений. Потреб- ность строить быстро, прочно и экономно определяет необходи- мость выполнения грамотных и отвечающих действительной работе сооружений расчетов. Поэтому существенное значение принимают расчеты на прочность, жесткость и устойчивость любого возводимого сооружения.

Целью расчетов на прочность и устойчивость является обеспе- чение достаточной, но не излишней безопасности сооружений, т. Сочетание долговечности с экономичностью.

Целью расчета на жесткость является устранение возможности появления значительных деформаций сооружения или его элементов (прогибов, осадок, вибраций), которые могут быть и не опасны для самого сооружения, но не приемлемы по эксплуатационным или эстетическим требованиям. Методы расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчи- вость изучаются в курсе строительной механики. Строительная механика, базируясь на основных положениях теоретической механики и сопротивления материалов, изучает вопросы прочности, жесткости и устойчивости расчетных схем сооружений как совокупности элементов под влиянием различных видов внеш- них воздействий. Расчет (даже приближенный) позволяет инженеру оценить внутреннее состояние конструкции, рассмотреть взаимосвязь ее элементов, сознательно изменить условия их работы путем рационального распределения материала и выбора размеров и форм сечений. Последнее, в свою очередь, дает неограниченные возможности.

Творчества в формообразовании, так как не существует такой мето- дики, которая бы позволила сразу определить наиболее оптимальный вариант конструкции, пригодной для конкретного задания при про- ектировании. Краткий очерк развития строительной механики Строительной механикой называется наука о расчете сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. При этом в строительной механике изучаются не сами сооружения, а их идеализированные представления, называемые расчетными схемами. В отличие от курсов сопротивления материалов и теории упругости, где изучается напряженно-деформированноесостояние отдельных элементов расчетной схемы, строительная механика изучает совокупность этих элементов, т. Составные объекты.

Одним из создателей статики был великий ученый античного мира Архимед (322 — 287 гг. Э.), который точно решил задачу равновесия рычага, создал учение о центре тяжести и вычислял площади, поверхности и объемы различных тел на основании разработанных им методов. Великий ученый эпохи Возрождения Леонардо да Винчи (1452 — 1519) ввел в механику понятие момента силы относительно точки и установил, что сила трения скольжения не зависит от вели- чины поверхности соприкасания трущихся тел. Первые дошедшие до нас сведения о прочности также связаны с его именем. Основы кинематики, динамики и науки о прочности были заложены Галилео Галилеем (1473 — 1543).

Были опубликованы его «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух но- вых отраслей науки», содержащие основы новых наук о прочности и динамике. Он первым сделал попытку рассчитать нагрузку, которую может выдержать балка. Первое систематическое изложение статики приведено в сочине- нии «Новая механика» (1687 г.) Пьером Вариньоном (1722 — 1654). Вышел в свет трактат Исаака Ньютона (1643 — 1727) «Математические начала натуральной философии», в котором были изложены аксиомы механики и установлены основные понятия: масса, время, пространство, сила. Основы науки о прочности (сопротивление материалов) интенсив- но разрабатывались в течение XVII — XVIII вв., когда были изучены растяжение и сжатие, сдвиг, изгиб и кручение круглого бруса. Роберт Гук (1635 — 1703) установил закон о прямой пропорциональ- ной зависимости между нагрузкой и удлинением при растяжении. Якоб Бернулли (1654 — 1705) составил уравнение изогнутой оси бруса.

Леонард Эйлер (1707 — 1783) создал теорию продольного изгиба центрально-сжатогостержня. Шарль Кулон (1736 — 1806) разработал теорию кручения круглого бруса. Позже в этой области плодотворно работали К. Сен- Венан, Д. Клапейрон, О.

Значительные достижения науки о сопротивлении материалов связаны с именами русских ученых и инженеров. Ломоносов (1711 — 1765) и И. Кулибин (1733 — 1818) в своих трудах заложили прочные теоретические основы для создания строительной механики, которая как самостоятельная наука выделилась из общей механики в первой половине XIX. Журавский (1821 — 1891) впервые разработал теорию расчета мостовых ферм как шарнирно-стержневыхсистем и создал теорию касательных напряжений при изгибе.

Ясинский (1856 — 1899) разработал основы расчета стержней на устойчивость. Существенное развитие теория расчета ферм получила в трудах инженеров-мостовиковН. Белелюбского (1845 — 1922) и Л. Про- скурякова (1858 — 1926).

Большую роль в развитии отдельных разделов строительной механики (графостатики, основ теории статически неопределимых систем и др.) сыграли работы В. Кирпичева (1845 — 1913). В истории отечественной науки и техники видное место занимает инженер-изобретательВ. Шухов (1853 — 1939), обосновавший методику расчета и разработавший конструкции сетчатых и сводчатых покрытий. Технический XX. Дал новый импульс развитию строительной механики. Значительное развитие получила теория расчета сложных стати- чески неопределимых систем в трудах П.

Пастернака, И. Прокофьева, А. Бернштейна, Б. Жемочкина, Н. Горбунова, И. Рабиновича, А. Уманского, П.

Попковича, Н. Стрелецкого, В. Большой вклад в развитие теории устойчивости сооружений внесли И. Тимошенко, А. Корноухов, С. Воль- мир, Ю. Геммерлинг, Р.

Существенное развитие получили теория колебаний деформируемых тел и методы динамического расчета сооружений в трудах И. Рабиновича, К. В настоящее время развитие строительной механики идет по пути разработки все более эффективных, имеющих хорошую сходимость и дающих достоверные результаты аналитических и численных методов, ориентированных на широкое применение ЭВМ (А. Лащеников, А. Масленников, А. Ша- пошников и др.). В решение многочисленных проблем строительной механики боль- шой вклад всегда вносили российские ученые.

Они занимают ведущее место в вопросах разработки и применения вероятностных методов расчета и исследовании надежности конструкций (Н. Стрелецкий, А. Болотин и др.). Развитие теории оптимизации в строительной механике во многом определяется трудами российских ученых (К. Виноградов, А.

Раевский и др.). Таким образом, строительная механика была и остается развивающейся наукой, призванной обеспечить проектировщиков современными методами расчета сооружений, позволяющих совме- щать формообразование и оценку прочности, поэлементный расчет и расчет сооружения как единого целого, производить оптимизацию и синтез конструкций. Все это позволяет проектировать и создавать так необходимые прочные, надежные, долговечные, экономичные и эстетически при- емлемые сооружения. Гл а в а 1 РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ СООРУЖЕНИЙ, ИХ ОБРАЗОВАНИЕ И АНАЛИЗ 1.1. Понятие о расчетной схеме сооружения Любое сооружение можно рассматривать в виде совокупности твердых тел (элементов), соединенных между собой и работающих как единое целое.

Задачей расчета является определение состояния под нагрузкой как всего сооружения, так и отдельных его элементов в целях удовлетворения его условиям прочности, жесткости и устой- чивости. Расчет реального сооружения с учетом всех особенностей его образования, многообразия действующих на него нагрузок и различных физико-механическихсвойств входящих в него элементов является задачей чрезвычайно сложной. Поэтому при проектировании любо- го сооружения принимают значительные упрощения, пренебрегая второстепенными факторами, которые заведомо не могут оказать значительного влияния на результаты расчетов. Такой подход приводит к работе не с самим сооружением, а с его моделью, называемой расчетной схемой сооружения. Расчетная схема сооружения представляет собой идеализирован- ное, упрощенное изображение реального сооружения, отображающее наиболее важные свойства его действительной работы при различных внешних воздействиях.

Выбор расчетной схемы является одним из самых ответствен- ных этапов расчета сооружения. С одной стороны, расчетная схема должна быть выбрана таким образом, чтобы решение задачи стало возможным и практически приемлемым с позиции сложности, а с другой — она должна правильно отражать действительную рабо- ту сооружения под нагрузкой и обеспечивать достаточную точность и достоверность расчета. Для того чтобы правильно выбрать расчетную схему сооружения, т. Одновременно достаточно простую и точную, необходимо иметь большой опыт в проектировании сооружений и хорошо представлять себе сравнительную важность отдельных элементов поставленной задачи. Политическая Карта Мира Купить Одесса.

В строительной механике на основании инженерного опыта раз- работаны общие критерии и подходы при выборе расчетных схем сооружений. Они основаны на опробованных приемах идеализации элементов сооружений, физических свойств строительных материа. Лов, условий сопряжения отдельных частей сооружения, способов прикрепления его к основанию, внешних воздействий и т. Все это подробнее будет рассмотрено далее. Твердое тело как элемент расчетной схемы При анализе расчетных схем сооружений и выполнении последу- ющих расчетов полагают, что их отдельные части состоят из абсолютно твердых (не изменяющих свою форму) тел, т. Таких тел, расстояния между двумя любыми точками которых остаются неизменными при любых внешних воздействиях.

В действительности же все тела в природе под действием различ- ных причин несколько изменяют свою форму, т. Но для твердых тел в большинстве случаев эти изменения настолько незначительны, что ими обычно пренебрегают. Такое абстрагирование от некоторых физических свойств твердого тела является одним из общепринятых упрощений при выборе расчетной схемы сооружения.

Всякое тело имеет три измерения, т. Является пространственным телом. Если одно из измерений мало по сравнению с двумя другими и им по условию задачи можно пренебречь, твердое тело называется плоским, или диском. Удлиненное тело, поперечными размерами которого по сравнению с его длиной можно пренебречь, принято называть стержнем, или брусом.

Если же все размеры тела бесконечно малы или его размерами можно пренебречь по сравнению с размерами других тел, тело называется материальной точкой, или просто точкой. Каждое тело можно рассматривать как совокупность взаимосвя- занных материальных точек. Если тело не имеет никаких закреплений, препятствующих его движению, и не соприкасается с другими телами, оно называется свободным. Положение такого тела в пространстве или на плоскости определяется его степенью свободы. Степенью свободы твердого тела называется число независимых геометрических параметров, определяющих положение тела на плоскости или в пространстве.

Положение тела на плоскости или в про- странстве можно также определить как количество видов движений, которые может совершать свободное твердое тело. Так, пространственное твердое тело (рис.

1.1, а) может совершать поступательные движения по трем направлениям (например, в направлении осей x, y и z) и три вращательных движения вокруг тех же осей. Таким образом, твердое пространственное свободное тело имеет шесть степеней свободы. Плоское твердое тело (рис. 1.1, б ) может совершать на плоскости поступательные движения в двух направ. 1.1 лениях (например, в направлении осей x и y) и одно вращательное движение вокруг какого-либоцентра вращения (например, точки O).

Следовательно, плоское свободное твердое тело на плоскости имеет три степени свободы. Наконец, положение любой точки (например, точки М ) может быть определено в пространстве (рис.

1.1, в) тремя координатами (три степени свободы), а на плоскости (рис. 1.1, г) — двумя (две степени свободы). Примеры идеализации твердых тел в расчетных схемах сооружений представлены на рис. Прямолинейные стержни сплошного сечения (рис. 1.2, а) представлены в виде осевой линии, соединяющей центры тяжести соседних сечений. В данном случае абстрагируются от описания в расчетной схеме поперечного сечения стержня. В рамках такой же идеализации рассматриваются стержни тонкостенные (рис.

1.2, б ) и криволинейные (рис. Вид плоских тел в расчетных схемах имеют пластины и оболочки (рис.

Эти элементы в расчет- ных схемах изображаются в виде срединной плоскости (для пластин) или срединной поверхности (для оболочек).

У нас вы можете скачать книгу бабанов в.в. Строительная механика: в 2 т.т.

1 (2-е изд., стер.) учебник в fb2, txt, PDF, EPUB, doc, rtf, jar, djvu, lrf! Распространяются путем открытой подписки. Практика управления человеческими ресурсами: Содержит необходимый для решения задач справочный материал. Целью расчета на жесткость является устранение возможности появления значительных деформаций сооружения или его элементов прогибов, осадок, вибрацийкоторые могут быть и не опасны для самого сооружения, но не приемлемы по эксплуатационным или эстетическим требованиям. Большепролетные конструкции покрытий общественных зданий Плоскостные большепролетные конструкции покрытий В соответствии с объемнопланировочным решением здания применяют длинномерные настилы покрытий. Купить за грн только Украина. Искать: Поиск Свежие записи • • • • • Свежие комментарии • Любомир к записи Архивы • Рубрики • • • • • • • Мета • • • •.

    Search