TK1-Predavanje_1.pdf

TEORIJA NA KONSTRUKCII 1

prof. Elena Dumova-Jovanoska

[TO E KONSTRUKCIJA

Najop{ta definicija na poimot konstrukcija bi bila, konstrukcija pretstavuva sekoj objekt koj prenesuva tovari vo prostorot od edno mesto vo drugo.

Izlo`bena sala, La Defense, Pariz, Francija Stol~e

PREDMET NA TEORIJA NA KONSTRUKCIITE

Predmet na razgleduvawe na teorijata na konstrukciite, e opredeluvawe na odgovorot(vnatre{nite sili i deformacii) koi se javuvaat vo konstrukciite kako rezultet na dejstvo na razli~nite tovari i vlijanija.

TOVARI

Postojani, korisni i slu~ajni tovari

Stati~ki i dinami~ki tovari Podvi`ni tovari

od vakvata podelba na tovarite proizleguva i su{tinskata podelba na teorijata na konstrukciitekako disciplina, i toa na statika i dinamika na konstrukciite

Postojani i korisni tovari

Postojani tovari se tovari koi deluvaat na konstrukcijata neprekinato vo tekot na celiot nejzin raboten vek. Osnoven postojan tovar e sopstvenata te`ina na

konstrukcijata, no tuka se i tovarite na razli~na oprema koja postojana se nao|a vo konstrukcijata.

Korisni tovari se tovarite za koi konstrukcijata e sozdadena. za edna mostovska konstrukcija toa e tovarot na vozilata

i lu|eto koi go preminuvaat, za visokokatnicite, stadionite, razli~nite sali,

bolnici, u~ili{ta toa se lu|eto, atmosferskite vlijanija kako {to e snegot, vetrot,

hidrostatskiot pritisok na teloto na branata, pritisok na zemjata na potpornite yidovi i red drugi vlijanija

Stati~ki i dinami~ki tovari

stati~ki tovari - toa se tovari koi vo tek na vreme ne se menuvaat

dinami~kite tovari se promenlivi vo tek na vreme {to doveduva do inducirawe na inercijalni sili koi dopolnitelno ja optovaruvaat konstrukcijata, primeri: dejstvoto na zemjotres,

dejstvoto na vetar

vlijanijata koi gi predizvikuva rabotata na ma{ini so podvi`ni delovi (rotori)

Podvi`ni tovari

Podvi`nite tovari se tretiraat kako poseben slu~aj na dinami~ki tovari. Ovoj tip na tovari vo tek na vreme naj~esto ne go menuvaat svojot intenzitet no ja menuvaat mestopolo`bata na deluvawe predizvikuvaj}i na toj na~in dinami~ko dejstvo. Primeri za takov tip na tovari se: vozilo koe se dvi`i po most,

tovar koj se prenesuva so kranska greda vo hala i sli~no..

Me|utoa ovie tovari sepak se tretiraat kako stati~ki pri {to za da se zeme predvid dinami~koto dejstvo intenzitetot na tovarot se koregira so dinami~ki koeficient, pri {to so {to se dobiva ekvivalenten stati~ki tovar.

Proces na proektirawe

1. Ideen proekt vo koj se definira konstruktivniot sistem za zadadeniot objekt. Vo nego se izbiraat preliminarni dimenzii na konstruktivnite elementi

2. Analiza na konstrukcijata od idejniot proekt

3. Dimenzionirawe na konstrukcijata

Analiza na konstrukciite

So cel da se opredeli odgovorot na konstrukciite pod dejstvo na tovari i drugi vlijanija se definira matemati~ki modelna koj se vr{i analiza t.e. konstrukcijata i tovarite se idealiziraat.

Na ideliziranata konstrukcija, so primena na razli~ni metodi (bazirani na odredeni matemati~ki pretpostavki i teormi), se opredeluvaat veli~inite na odgovorot; reaktivni i vnatre{ni sili i deformacii

Mateamti~ki model

Matemati~ki model pretstavuva opis na konstrukcijata primenuvaj}i matemati~ka logika i matemati~ki jazik.

0M,0Y,0X

Dimenzionirawe na konstrukciite

Dimenzioniraweto se vr{i so silite i deformaciite dobieni od analizata na matemati~kiot model na konstrukcijata

Dimenzioniraweto zavisi od specifikite na soodvetniot konstruktiven materijal

Idealizizirano pretstavuvawe na tovarite

Kontaktni povr{ini

TIPOVI NA LE@I[TA

Podvi`no le`i{tePodvi`noto le`i{te e vrska so podlogata koja spre~uva translacija vo eden odreden pracec, vo isto vreme ovozmo`uvaj}i pomestuvawe vo normalniot na nego pravec i rotacija

TIPOVI NA LE@I[TA

Zglob (nepodvi`no le`i{te)Zglobot e vrska koja spre~uva translacija ovozmo`uvaj}i pri toa rotacija.

TIPOVI NA LE@I[TA

Vkle{tuvaweVkle{tuvaweto e vrska koja spre~uva sekakvadeformacija vo to~kata na potpirawe, t.e. spre~eno e pomestuvaweto vo bilo koja nasoka i rotacijata

TIPOVI NA LE@I[TA

Vkle{tuvawe

TIPOVI NA LE@I[TA

Vkle{tuvawe

TIPOVI NA KONSTRUKCII

masivni konstrukcii

povr{inski nosa~i

liniski sistemi

Site konstrukcii kako realni tela se trodimenzionalni, me|utoa vo zavisnost od nivnite geometriski formi, tovarite koi gi nosat i naponskata sostojba vo niv tie mo`at da se podaelat vo tri osnovni grupi:

Masivni konstrukcii

Brana (Hoover Dam)

Povr{inski nosa~i

Dokolku povr{inata na povr{inskiot nosa~ e ramna stanuva zbor za plo~est nosa~, dokolku istiot e tovaren so tovar normalen na

srednata ramnina stanuva zbor za plo~a,

dokolku pak, tovarot e paralelen so srednata ramnina, nosa~ot se narekuva visok nosa~({ajba).

Dokolku srednata povr{ina e zakrivena, so ednostrana ili dvostrana krivina, stanuva zbor za lu{pa.

Kaj ovoj tip na nosa~i ednata dimenzija (debelinata) e zna~itelno pomala od drugite dve.

Povr{inski nosa~i

Manastir, St. Louis, Missouri

Plo~a

Liniski sistemi

Postojat tri osnovni tipovi na liniski elementi:

stap

greda

stolb

Elementite na liniskite sistemi imaat edna dimenzija (dol`ina) zna~itelno pogolema od drugite dve, dimenziite na popre~niot presek

Element stap

Elentot stap pretsatuva liniski element na dvata kraja zglobno povrzan so drugi elementi ili podlogata i optovaren isklu~ivo so sila vo pravec na oskata na elmentot {to predizvikuva aksijalna sostojba na napregawa

Element greda

Liniskiot elementot greda pretstavuva element koj e tovaren so tova normalen na oskata na elementot na {to toj odgovara so svitkuvawe, kako rezultat na toa vo elementot se akumiliraat momenti na svitkuvawe. Kako rezultata na dejstvoto na popre~niot tovar se javuvaat i napregawa na smolknuvawe. Grednite elementi mo`at da bidat tovareni i so sili vo pravec na oskata na elementot {to doveduva do edna poslo`ena sostojba na napregawa.

Elementot stolbKaj elementot stolb sli~no na elementot stap domimanten e tovarot vo pravec na oskata na elementot, me|utoa stolbot mo`e da primi i tovari normalni na negovata oska.

Piazza San Pietro, Rome, Italy. Ovoj impozanten plo{tad e opkru`en so 284 stolba.

Liniski konstruktivni sistemiProsta greda - toa e sistem sostaven od eden greden element na edniot kraj potpren na podlogata so nepodvi`no le`i[te a drugiot so podvi`no

Sovremena mostovska konstrukcija, Oakland, California

Liniski konstruktivni sistemiKonzola - e isto taka sostaven od eden greden element, me\utoa povrza so podlogata ili drug sistem samo na edniot kraj i toa so potpolno vkle{tuvawe. Drugiot kraj na ovoj element e sloboden

Konzolno izveden balkon

Liniski konstruktivni sistemiKontinualen nosa~ - e u{te eden tip na greden nosa~ vo koj grednite elementi se potpreni na podlogata preku edno nepodvi`no i pove}e podvi`ni le`i{ta. Stanuva zbor za stati~ki neopredelen sistem.

New Antioch Bridge. California

Liniski konstruktivni sistemiRamkovi sistemi - se sistemi sostaveni od gredni elementi i stolbovi koi se me|usebe naj~esto povrzani so kruta vrska so {to e obezbedena geotriskata nepromenlivost na sistemot. Vo zavisnost od toa kako se postaveni elentite na ramkata postojat ramninski i prostorni ramki.

Berkeley Station, California Ramninska ramka

Prostorna ramka

Liniski konstruktivni sistemiLak - pretstavuva liniski nosa~ so zakrivena forma, kako stati~ki sistemi se sretnuvaat vo oblik na lak na tri zgoba, lak so zatega, lak so dva zgloba i lak na dvata kraja vle{ten. Zaradi zakrivenata forma kaj ovoj tip na nosa~i dominantno e vlijanieto od aksijalnite tovari, dodeka momentite na sovivawe se vtorostepeni.

Koloseum, 50 000 sedi{ta. Rome, Italy

Liniski konstruktivni sistemiRe{etkasti sistemi - toa se sistemi ~ii{to elementi se isklu~ivo stapovi, povrzani me|u sebe taka da formiraat triagolnici. Pri toa sistemot oformen od stapovi mo`e da e vo edna ramnina, taka da stanuva zbor za ramninska re{etka ili dokolku elementite se prostorno rasporedeni - prostorna re{etka.

Podvi`en most, Sacramento reka Delta, Rio Vista, California

Liniski konstruktivni sistemiDokolku elementite se prostorno rasporedeni prostorna re{etka.

Kristalna katedrala. (Garden Grove, California),prostorna re{etka kompletno pokriena so staklo

Liniski konstruktivni sistemi

Kablovski sistemi primenata na novi materijali vo grade`nata praksa, kako {to e ~elikot, dovede do primena na novi konstruktivni sistemi, edni od niv se kablovskite konstrukcii koi ovozmo`uvaat premostuvawe na golemi rasponi.

Kablite se elementi so golema aksijalna nosivost, no so minimalna nosivost na sovivawe.

Liniski konstruktivni sistemi

Kablovski sistemi primena

Rekata Rajna pokraj Dusseldorf, Germany

Liniski konstruktivni sistemi

Kablovski sistemi primena

Izlo`bena sala izrabotena izrabotena za svetskata izlo`ba 1974, Spokane, Washington