Внешние и внутренние силы. Метод сечений
Силы являются мерилом механического взаимодействия тел. По способу приложения внешние силы делятся на объемные и поверхностные. Объемные силы распределены по всему объему рассматриваемого тела и приложены к каждой его частице. В частности, к объемным силам относятся собственный вес сооружения, магнитное притяжение или силы инерции. Единицей измерения объемных сил является сила, отнесенная к единице объема кН/м3. Поверхностные силы приложены к участкам поверхности и являются результатом непосредственного контактного взаимодействия рассматриваемого объекта с окружающими телами. Поверхностные нагрузки подразделяются на сосредоточенные и распределенные. К первым относятся нагрузки, реальная площадь приложения которых несоизмеримо меньше полной площади поверхности тела. Если же площадь приложения нагрузки сопоставима с площадью поверхности тела, то такая нагрузка рассматривается как распределенная. Примером может служить собственный вес балки, действие снеговой или ветровой нагрузки на сооружение, давление жидкости в резервуаре. Распределенная нагрузка может действовать и по линии как, например, при соприкосновении двух цилиндров при параллельном расположении их осей. Сосредоточенные усилия измеряются в кН, а распределенные кН/м2 или кН/м. По времени действия внешние нагрузки (силы) разделяются на постоянные и временные. Собственный вес зданий – это постоянно действующая нагрузка; поезд, идущий через мост, - это нагрузка временная. При систематическом чередовании нагружения и разгрузки накопление дефектов структуры ведет к возникновению микроскопических трещин, слияние которых приводит к образованию магистральной трещины, связанной с усталостным разрушением.
Взаимодействие между частями рассматриваемого тела характеризуется внутренними силами, которые возникают внутри тела под действием внешних нагрузок и определяются силами межмолекулярного воздействия. В брусе сечение проводят перпендикулярно его оси. Такое сечение называют поперечным. Величины внутренних усилий определяются с применением метода сечений, суть которого заключается в следующем. Если при действии внешних сил тело находится в состоянии равновесия, то любая отсеченная часть тела вместе с приходящимися на нее внешними и внутренними усилиями также находится в равновесии, следовательно, к ней применимы уравнения равновесия.
Рис. 1.8. Эти уравнения позволяют отыскать составляющие главного вектора и главного момента внутренних сил. При действии пространственной системы сил из уравнений равновесия можно найти возникающие в поперечном сечении три составляющие главного вектора внутренних сил: Эти силы и моменты являются внутренними силовыми факторами и называются: - - - -
Внутренние силы действуют непрерывно по всему сечению. Величина внутренних сил, приходящихся на единицу площади сечения
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
![]() Составляющую напряжения по нормали называют нормальным напряжением и обозначают σ; составляющую по касательной называют касательным напряжением и обозначают τ. Напряжение, при котором происходит разрушение материала или возникают заметные остаточные деформации, называют предельным и обозначают Допускаемые напряжения - это максимальные значения напряжений, обеспечивающие безопасную работу материала. где Коэффициент запаса прочности зависит от свойств материала, характера действующих нагрузок, точности применяемого метода расчета и условий работы элемента конструкции.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|