ГЛАВА 25. ДИНАМИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ

 

 

§ 116. ВИДЫ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

 

В инженерной практике приходится встречаться с динамической нагрузкой, которая сравнительно быстро меняет свою величину или положение (например, нагрузка на мост при движении поезда). При динамическом действии в сооружении появляются и играют существенную роль силы инерции масс движущихся нагрузок и самого сооружения. Считается, что при статических нагрузках в элементах конструкций возникают малые ускорения, которыми можно пренебречь. Наличие же ускорений, которые нельзя не учитывать, служит главным отличием динамических задач от статических.

Динамическую нагрузку подразделяют на три основных вида:

а) вибрационную, создаваемую ста­ционарными машинами и механизмами с движущимися частями, например электродвигателями, турбогенерато­рами, станками и др. Она почти не зависят от свойств конструкций, на которые дей­ствует, и становится главным источником их колеба­ний;

б) ударную, порождаемую падаю­щими грузами или частями силовых устано­вок (молотов, копров и др.). Ее характери­зуют небольшая продолжительность действия и обусловленность упругими и инерционными свойствами конструк­ций, воспринимающих удар;

в) подвижную, положение которой в пролетах сооружения изменяется во времени (нагрузка от подвижного состава железных дорог, автомобилей, грузоподъемных кранов и др.).

Динамическая нагрузка может быть и комбиниро­ванной (например, ударно-вибрационной, от копров периодического действия). К такого рода нагрузкам относятся также ветро­вые, от взрывной волны и сейсмические, проявляющиеся в виде одного или ряда (иногда пе­риодических) толчков. Все они вызывают колебания конструкций.

Динамические расчеты производятся с целью проверки на прочность и определения величин динамических перемещений, скоростей и ускорений, которые при воздействии на людей и на некоторые виды оборудования (в частности, измерительные приборы) не должны превосходить допустимых пределов.

В общем случае динамическая нагрузка представляет собой очень сложное воздействие на сооружение, которое не всегда и не полностью поддается учету. В курсе сопротивления материалов обычно рассматривают лишь простейшие задачи и при их решении нередко применяют вспомогательные гипотезы, облегчающих расчет. В практических задачах влияние динамической нагрузки обычно отражается с помощью коэффициента динамичности. При этом она (сила F) заменяется статической, умноженной на коэффициент динамичности:

.

(25.1)

Динамический коэффициент во многих случаях определяют аналитически, а когда это сделать трудно – экспериментально.