Инж. Методы расчета стр. Кон. На прочность, устойчивость и жесткость.

Расчет инженерных конструкций по предельным состояниям позво­ляет раздельно учитывать изменчи­вость ряда факторов, влияющих на прочность, устойчивость и деформ. конструкций. Предельным называется такое состояние конструкции, когда она пере­стает выполнять свои функции. Нормы проектирования разли­чают две группы предельн состоя­ний: 1-я - по потере несущей способ­ности и (или) полной непригодности к эксплуатации; 2-я- по непригодн. к нормальной эксплу­атации.В общем виде условие для 1-й группы предельных состояний вы­ражает формула F_cаl ≤Ф, где F_cаl — наибольшее возможное рас­четное силовое воздействие,; Ф -наименьшая возможная величина несущей способ­ности конструкции. Условие для 2-й группы предельных состояний Δ≤[Δ], где Δ - обратимые деформации, [Δ] — соответствующие вели­чины предельных деформаций, установ­ленные нормами проектирования. Расчет по 1-й группе предельных состояний обязателен, по 2-й группе вы­полняется в тех случаях, когда имеются сомнения в том, что недопустимые де­формации возникнут раньше, чем кон­струкция достигнет 1-го предельного состояния. При этом в расчете по 1-й группе предельных состояний ведут по расчетным нагрузкам, а по 2-й группе — по нормативным.

Методика различает нормативные и расчетные величины как нагрузок и воздействий, так и сопротивлений ма­териалов конструкции.

Расчетное сопротивление равно R = R_nγ_c/γ_mγ_n, где R_n — нормативное сопротивление; γ_c — коэффициент условий работы; γ_m — коэффициент надежности по ма­териалу; γ_п — коэффициент надежно­сти по назначению.

Расчетная нагрузка q = q_nγ_f, где q_n — нормативная нагрузка; γ_f — коэффициент надежности по нагрузке.

Нагрузки в зависи­мости от продолжительности их дейст­вия делят на постоянные и временные. К постоянным относят нагрузки главным образом от собственного веса, к длительным — от веса стационарного оборудования, складского имущества, к кратковременным — снеговые и ветровые нагрузки, вес людей.

 

ФИЗИКА

1. Основы теплообмена ограждающих конструкций.

Характеристики:

1) температура воздуха t, ⁰С

2) относительная влажность воздуха φ_в, %

3) скорость движения воздуха υ_в, м/с

4) температура внутренней поверхности t_вп, ⁰С

Средства: 1) планировочные (ориентация здания, форма здания, внутренняя планировка помещений, тип застройки и благоустройство территории) 2) конструктивные (конструктивные решения наружных ограждений стен, крыши, светопроемов, выбор материалов, СЗУ). 3)искусственные (вентиляция, отопление) необходимость электроэнергии.

R₀^тр определяется в зависимости от ГСОП, видов ограждающих конструкций, назначения здания.

Роль ограждающих конструкций в формировании теплового комфорта. Ограждающие конструкции должны обеспечивать:1) требования комфорта и санитарно- гигиенических норм 2) экономия энергоресурсов. Через ограждающие конструкции происходит теплообмен – это перенос тепла обусловленный разностью температур:

1)теплопроводность- перенос тепла при непосредственном контакте холодных и нагретых тел или частей одного тела, как для твёрдых так и для жидких тел.

2) конвекция- это перенос тепла при движении жидкости или газа.

3) тепловое излучение – перенос тепла через лучепрозрачную среду при помощи электромагнитных волн. Теплопередача – процесс переноса тепла от нагретой среды к холодной через разделяющую эти среды стенку

Сопротивление теплопередаче – основная характеристика теплозащитных свойств ограждающих конструкций.

 

Инсоляция и солнцезащита в архитектуре

Инсоляция - облучение поверхностей и пространств прямым солнечным светом.

Воздействие на человека и окружающую среду:

1)биологическое: «+» обще-оздоровительный эффект, санирующий эффект, улучшение функции зрения при повышенной освещённости и контрастности освещения;

«-» переоблучённость и концерогенность, перегрев, световой дискомфорт, разрушающее действие на живую клетку и материалы.

2)Психологический:«+» «солнечность» освещения, динамика распределения яркости и цветности в поле зрения и связь с внешним пространством; «-» снижение активности при световом дискомфорте и перегреве

3) эстетический: «+» выявление пространства, формы, цвета и пластики, силуэта и световых отношений, ритма элементов;«-» снижение восприятия формы, ощущение насыщенности цвета при чрезмерных яркостях и высветлении поверхностей.

4) экономический: «+» природный источник тепла, повышает производительность труда; «-» повышение расходов на вентиляцию и кондиционирование воздуха, снижение производительности труда при световом недостатке. Нормирование инсоляции: продолжит. инсоляции регламентируется: в жилых зданиях, в детских дошкольных учреждениях (ДДУ), учебных учреждениях,интернатах, детских домах и т.д. Нормируемая продолжительность непрерывной инсоляции для помещений жилых и общественных зданий устанавливается для:

- северной зоны – не менее 2, 5 часа в день.

- центральной зоны – не менее 2 часов в день

- южной зоны– не менее 1, 5 часов в день

Допускается прерывистость продолжительности инсоляции, при которой один из периодов должен быть не менее одного часа. При этом суммарная продолжительность нормируемой инсоляции должна увеличиваться на 0, 5 часа для каждой зоны. Солнцезащита. 1. Требования по ограничению избыт. теплового воздействия инсоляции распространяется на жилые комнаты отдельных квартир, общежитий, ДДУ, учебные помещения, ЛПУ и т.д., имеющие ЮЗ и З ориентацию светопроёмов. 2. На территории жилой застройки 3 и 4 климатических районов защита от перегрева должна быть предусмотрена не менее чем для половины игровых площадок. Регулирование солнечной радиации: 1) архитектурная планировка (выбор ориентации фасада), 2) планировка застройки, 3) форма здания, 4) благоустройство территории (озеленение обводнение), 6) затеняющие элементы здания (ендовы, защитные фонари) СЗУ. Классификация: По типу: 1) горизонтальные 2) вертикальные 3) смешанные (комбинированные) По виду: 1) регулируемые, 2) стационарные По размещению: 1) наружная СЗ, 2) межстекольная СЗ 3) внутренняя СЗ Критерии выбора СЗУ: 1) ориентация здания 2) климатические условия 3) назначение здания

 

Естественное освещение помещений

Функции естественного освещения: 1) видимость 2) благоприятное влияние на психику человека 3) экономия энергии 4) эстетическая

Характеристики: 1) F=Fсолн.+Fнеба+ Fотр.- световой поток 2) Е=F/S –освещенность не является постоянной величиной поэтому нормируется КЕО=En/E x100% (отношение освещенности в данной точке внутри помещения к одновременному значению освещенности на открытой площадке). Виды естественного освещения

1)боковое,2) одностороннее - нормируется мин значение КЕО в точке расположенной на расстоянии 1м от стены противоположной окну. 3) двустороннее (нормативное значение КЕО обеспечивается в центре помещения) 4)верхнее и комбинированное освещение

(нормируется неравномерность естественного освещения не менее чем в 5-ти расчётных точках)

Методика Данилюка. Разбил полусферу небосвода на 10000 ячеек, проекции которых на горизонтальную плоскость имеют равные площади, т.о. эти участки создают равные освещённости. Световую энергию каждой плоскости принял за световой луч, следовательно, S и σ можно измерять в количестве световых лучей, пришедших в точку через световой проём. е_N = (E_N/ E) 100%

e_N = 0, 01n₁n₂ – геометрическое КЕО при боковом освещении, e_N = 0, 01n₃n₂ – геометрическое КЕО при верхнем освещении

n₁ – количество лучей по шкале I кеометра проходящих от неба через световые проемы в расчётную точку на поперечном разрезе помещения

n₂ – количество лучей по шкале II кеометра, проходящих от неба через световые проемы в расчётную точку в сечении, проведённом через эту точку и центр окна

n₃ – количество лучей по шкале I кеометра проходящих от неба через световые проемы фонаря в расчётную точку на поперечном разрезе помещения

Кеометр не учитывает отраженный свет. Происходит потеря света в светопроёмах. Не учитывается неравномерная яркость неба.

 

 

Искусственное освещение

Существует две системы искусственного освещения:

1) общая (равномерное или локализованное)

2) комбинированная (общее освещение помещения дополняется местным на рабочих местах)

Освещенность Е_норм определяется разрядом зрительных работ: I группа – помещения с напряжённой зрительной работы; II группа – помещения, в которых зрительная задача состоит в различении объектов и обзоре окружающего пространства; III группа – помещения, где преобладают архитектурно-художественные требования к световой среде и восприятии цвета; IV группа – вспомогательные помещения. Определение количества ламп необходимых для обеспечения нормативной освещенности - Ен=N*Е- освещенность одной лампы, N=Eн/E- количество ламп Источники искусственного света: Лампы накаливания – тепловой источник света. Электрич. источником свечения служит вольфрамовая нить нагреваемая до высокой температуры электрическим током - не долговечны, неэкологичны, низкий КПД. Дешевизна, простота использования, нечувствительны к t окружающей среды.

Специальные лампы: Эритемные – из кварцевого стекла. Бактерицидные лампы – способ убивать бактерии. газоразрядные лампы высокого давления - для наружного освещения, подсветки зелени, компактные люминесцентные лампы.Рефлекторные – для произв. помещений, витрин.Высокоинтенсивные – для промышленного, с/х освещения.Амальгамные – для работы при повышенной температуре окружающей среды.Цветные – для световой рекламы, декоративного освещения. металлогалогенные лампы – для цветного ТВ, киноиндустрии, стадионов, спортивных залов

классификация светильников: 1)светильники прямого света 2) преимущественно прямого света 3) рассеянного света 4) преимущественно отраженного света

приемы искусственного освещения интерьеров 1) световые карнизы 2) светящиеся потолки 3) искусственные окна 4) звездное небо