* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

53 Строительная механика. 54 дивных сил пли внутренних упругих сил не может быть нроизиедено но законам статики, так как число неиз­ вестных внешних реактивных или внутренних упругих сил б о л ь ш е того числа, которое соответствует числу уравнений статики — имеются « л и ш н и е неиз­ вестные». По отношению к в н е ш н и м реактивным с и л а м отыми лишними неизвестными являются все опорные стеряши сверх вышеописанных трех или шести «классических», а по отношению к в н у т р е н н и м у п р у г и м в и л а м лишними неизвестными являются: в рамках — те внутренние силы, которые подлежат определению для размыкания замкнутых контуров; в фермах — осевые усилия тех стержней, которые имеются в системе сверх необходимого числа, обеспечивающего етатическую определимость системы. Таким образом, по* лучается ряд л я ш и л х с т е р ж н е й и ряд л и ш ­ них связей. Для нахождения всех этих липших неизвестных мы пользуемся тем общим положением, что у п р у г а я энергия системы стремится к мини­ муму, поскольку вта вяергия в а в исит от статически неопределимых величин (принцип Молертюи, применяемый в С. м. в виде теоремы Кастилъяно). Так кате выражение упругой оперши может быть всегда написано в функции поперечных размеров брусьев, Б н е ш н и х с и л я тех же «липших неиз­ вестных» (общее выражение этой анергии (см. *туотиеление материалов), то в пашем распоряжении» при п лишних неизвестных ,Х - •ХЦ), получается п .уравнений типа: 2 Уравнения ети линейны относительно неизвестных, ибо упругая энергия есть функция квадратичная отцоептельво внешних сил {см* сопротивление лютериалое), а ее производные по этим силам очевидно линейны, что, впрочем, вытекает и из закона Гука — закона независимости действия сил (см. также сопротивление материалов). На ч е р т . 1 — 4 п и я с и н е рисупкиизображают статически неопределимые случаи. Статически определимые и статически неопределимые системы пользуются один аковым пр авом гр аэшшетва в применении их к инженерным сооружениям. Перше рассчитываются проще, несколько проще по самой своей конструкции и не страдают от случайных осадок опор и от температурных воздействий, но зато менее жестки, более подввмшы и менее амортизируют динамическую нагрузку; вторые — требуют для своего раочета пред­ варительного знания всех поперечных размеров отдель­ ных брусьев, имеют иногда довольно сложную кон­ струкцию и почти всегда страдают от осадок опор и от воздействия температуры, но зато их перемещения звачительно мепьше, и они являются хорошими аморти¬ заторами нагрузки. Практика последних десятилетий пятого для расчета яселезнодорожяых мостов СССР ва особо отнетствеьпых ЛИНИЯХ а 1921 г. Схема ота в 1925 г. немного изменена, путем придания всем 10 осям одинаковой нагрузки в 30 тони и снижения погепдоц ваговвой нагрузки о 9 t/m до 8 t,'m. Однако, ужо в 1022 г. па железных дорогах Соединенных Штатов Северной Америки обращались паровош е нагрузкой на каждую ось около АО тонн, и имелись товарные вагоны с погонной нагрузкой в 12 тонн на погопный метр же­ лезнодорожного пути. Таким образом, русские порми в 30 тонн на ось и в 8 тонн ва погонный метр превзой­ дены уже на 33 — 5 0 % . Нагрузка ва оси автомобилейгрузовиков доходит уже до 20 топн на каждую ось. С. м. не считает, однако, целесообразным предусма­ тривать при расчете слишком отдаленные, имеющие быть примененными в данной стране лишь черев иного лет нагрувкп, во-первых, потому, что предвидеть раз­ меры таких нагрузок заранее невозможно, и во-вторых^ потому, что инженерные сооружения имеют ограничен­ ный самими свойствами материала срок службы, и за исключением каменных сооружений, которые могут стоять веками, сооружения иэ других материалов рабо­ тают нормально не более пяти - шести десятков дет. По норме Н К П С амортизационный срок службы камен­ ных сооружений определяется в 75 лет, металлических я железобетонных — 50 лет* Кр оме по двшкв ой пер еменп ой в агр уакн, соору­ жение несет на себе свой собственный вес, величина которого определяется по предварительным соображе­ ниям на основании данных о весе существующих соору­ жений того же рода» Отношение веса полезной нагрузка> (к которой относится вся нагрузка сверх собственного веса) к сумме весов полезной нагрузки и собственного называется иногда «коэффициентом полезного действия». Величина ©того коэффициента особенно характерна для железнодорожных мостов. При малых «пролетах», т.-е. при малых расстояниях между опорами, коэф­ фициент достигает 0,80 — 0,70, а при пролетах, равных 150 метрам, он уже близок к 0,50 и оказывается дажо ниже етой цифры при пролетах, близких к 200 метрам. Таким образом, большие пролеты оказываются экономи­ чески невыгодными, так как сооружение в атом случае работает, главным образом, на свой собственный «мерт­ вый» вес. В очень больших мостах вес полезной нагрузки падает до 10 — 1 5 % веса моста. Действие внешних сил на сооружение комбинируется при расчете самым иевытоднейшим образом, так как подвижность полезной нагрузки допускает рваные ео комбинации, при чем наилучшим средством для изу­ чения зтнх возможных комбинаций внешних сил являются так называемые и н ф л ю е н т н ы е л и н и я , илк л и н и и в л и я н и я , предложенные в средине про­ шлого столетия германскими иия:енерами Випклерсм и Кульманом и введенные в русскую инженерную прак­ тику а копце X I X в. проф. Л . Д . Проскуряковым (ум. в 1026 г.]. Лшши пти графически изображают закон изменения какой-либо исследуемой в данном со­ оружении величины при перемещении единичной подвиншой нагрузки по сооружению и могут быть прн- "1 ^ f « п л и 1 ф ф ф Черт, 7. равно широко применяет я те и другие системы. Неко­ торые строительные материалы по самым свойствам своим особо хорошо конструируются в статически неопределимые системы, напр., железобетон. Р а с ч е т сооружения начинается е установления тех нагрузок, которые могут действовать на сооружение во время его службы. Наиболее серьезной является нагрузка железнодорожным поездом, имеющая место в сооруже­ ниях, возводимых на железных дорогах* Поезд состоит на паровоза, тендера я длинного ряда груженых товар­ ных вагонов. Современные паровозы достигли громадных размеров — па ч е р т . 7 показана схема паровоза» при­ менены к изучению как подвижной, так и неподвижной нагрузок, В последние годы построение вткх «ЛИНИЙ ВЛИЯНИЯ» опирается на п р и н ц и п в з а и м н о с т и , выска­ занный еще во второй половине прошлого века англий­ ским ученым Максвеллом (Maxwell) и выражающийся в том, что инфлюентнал линия какой-либо величины может быть легко получена, как фигура перемещения всех точек сооружения, кодорая могла бы иметь место при устранении того .опорного стержня или той внутрен­ ней связи, работу |0соторой мы хотим ивучить, и при замене этого стержня иди етой связи силой (па опорном