Внешние силы

Если конструкция рассматривается изолированно от окружающих тел, то действие последних на конструкцию заменяется силами, которые называются внешними.

Различают:

Сосредоточенные силы – передаются на конструкцию через небольшую площадку, т.е. можно практически условно считать, что они приложены в точке (рис. 1.2). К числу таких сил можно отнести давление колеса на рельс и т.д. Из приведенного примера видно, что понятие сосредоточенной силы является условным. Одна и та же нагрузка в зависимости от поставленной задачи может быть схематизирована по-разному.

Рис. 1.2

Распределенная нагрузка – передается на сооружение через определенную площадь и измеряется в единицах силы, отнесенной к единице площади (кн/м², кн/см², н/мм²). К числу таких нагрузок относится давление сыпучих материалов и жидкости на стенки резервуаров (рис. 1.3,а), давление воды на пластину (рис. 1.3,б) и т.п.

Рис. 1.3

Для стержневых систем распределенную по площади нагрузку (рис. 1.4,а) – обычно заменяют погонной (рис. 1.4,б).

Рис. 1.4

где — погонная нагрузка, — нагрузка, распределенная по площади, — ширина балки.

По времени действия – нагрузки подразделяются:

а) статические – нагрузки, приложенные к сооружению довольно медленно, когда ускорениями масс сооружений, а, следовательно, и силами инерции можно пренебречь.

б) динамические – нагрузки изменяемые во времени: удар копра, несбалансированный двигатель. Эти нагрузки дают динамический эффект, когда ускорениями движения масс пренебречь нельзя, а, следовательно, должны учесть силу инерции.