MECHANIKA    TEORETYCZNA

Wykładowca:

Prof. dr hab. inż.

KRZYSZTOF WILDE

Kontakt:

[e-mail]

(dla starostów grup)

Materiały przygotowano z wykorzystaniem prac i materiałów Prof. J. Przewłóckiego (PG, PWSZ

Elbląg), a także materiałów Prof. J. Górskiego i dr. M. Skowronka (PG)

1

ODDZIAŁYWANIA NA KONSTRUKCJE

Na każdą konstrukcję mogą działać bezpośrednio

obciążenia

mechaniczne

lub

pośrednio obciążenia związane z deformacją

konstrukcji, wynikającą z oddziaływań termicznych,
przemieszczenia podpór lub błędów montażowych

.

40

0

C

100 m + 3 cm

0

0

C

100 m

40

0

C

100 m

Obciążenie ściskające

20

0

C

50

0

C

20

0

C

50

0

C

Przeguby

ODDZIAŁYWANIA TERMICZNE

Projekt konstrukcji budowlanej musi uwzględniać

wszystkie możliwe oddziaływania. Nie powinno się „z

góry” minimalizować znaczenia żadnego z nich.

Budynek firmy ubezpieczeniowej
Johna Hancocka w Chicago

Klimatyzowane wnętrza z
temperaturą ok. 20

0

C.

W lecie słupy zewnętrzne mogą
rozgrzać się do 50

0

C i wydłużyć o

5 – 7 cm w porównaniu do słupów
wewnętrznych. W zimie ich
temperatura spada do -10

0

C i

kurczą się bardziej niż wewnętrzne.

Kopuła Bazyliki Św.
Piotra w Rzymie

Stalowe
obręcze

Spękania od
obciążeń
grawitacyjnych
i termicznych

PRZEMIESZCZENIA PODPÓR

Teatr Narodowy w Mexico City

Największym zagrożeniem dla obiektów budowlanych są
kłopoty z podłożem i fundamentami.

•obciążenia zmienne

, np. obciążenie użytkowe, ciężar

poruszającego się samochodu, wiatr lub śnieg,

W zależności od zachowania się w czasie, obciążenia
dzielą się na trzy zasadnicze grupy:

•obciążenia stałe

, np. ciężar własny konstrukcji lub trwałych

elementów wykończenia,

•obciążenia wyjątkowe

, np. uderzania w konstrukcję czy

wybuchy, obciążenia sejsmiczne, obciążenia spowodowane
huraganowym wiatrem itp.

OBCIĄŻENIA

Z uwagi na lokalizację w przestrzeni, obciążenia zmienne
dzielą się na:

Obciążenia zmienne dzieli się na technologiczne (zależne od funkcji obiektu i
sposobu jego użytkowania) i środowiskowe (zależne od środowiska, w którym
obiekt się znajduje). Mogą one być w całości długotrwałe (np. parcie wody o
stałym poziomie jej zwierciadła), w części długotrwałe (np. obciążenia stropów
w pomieszczeniach) lub w całości krótkotrwałe (np. obciążenia śniegiem lub
wiatrem).

W zależności od sposobu przyłożenia, obciążenia dzielą się na

zewnętrzne

(

powierzchniowe

) i

wewnętrzne

(

masowe

). Siły

zewnętrzne są przyłożone do powierzchni rozpatrywanej
konstrukcji (parcie wiatru, ciężar śniegu). Siły objętościowe
zaczepione są w środkach ciężkości każdej cząstki objętości
danej konstrukcji i są wynikiem działania np. grawitacji.

•ruchome

– stała wartość, lecz zmienny punkt przyłożenia.

•nieruchome

– punkt zaczepienia jest stały, lecz wartość i

kierunek zmieniają się w czasie,

SIŁY

ZEWNETRZNE

WEWNETRZNE

naprężenia

CZYNNE

obciążenia

BIERNE

reakcje podpór

Siły skupione

działające na małej

powierzchni, traktowanej

jako punkt

Obciążenie ciągłe

rozłożone na określonej powierzchni lub

wzdłuż pewnej linii np. ciężar własny

belki, ciśnienie hydrostatyczne

nie zmienne w czasie

Statyczne

nie zmienne w czasie lub bardzo

wolno zmienne w czasie

Dynamiczne

zmienne w czasie