Būvmehānika, ievadkurss

1. BŪVMEHĀNIKAS PAMATJĒDZIENI, PRINCIPI UN HIPOTĒZESāla spriegumu deformāciju līknes īpatnība ir tās nelineārais raksturs. Gadījumos, kadpaliekošās deformācijas ir visai mazas, varam tās neľemt vērā. Materiālus, kuriem slogojumarezultātā rodas tikaielastīgās deformācijas, saucpar ide ā l i e l a s t ī gi e mma t e r i ā l i e m . Ja materiālaslogojuma diagrammai irnelineārs (att. 1.17b) raksturs,tad šādu materiālusauc par n e l i n e ā r i e l a s-att. 1.17t ī g u , bet lineāras slogojumadiagrammas gadījumā (att.1.17.c) par l i n e ā r i e l a s t ī g u .Konstrukciju elementu aprēķinu sareţģītība liek izmantot virkni pieľēmumu (t.i. izejashipotēţu), lai šos aprēķinus padarītu vienkāršākus un iegūtos rezultātus pārskatāmākus.Šādi pieľēmumi attiecas kā uz materiāla īpašībām, tā arī uz slodzēm un to mijiedarbību.Eksperimentālie pētījumi pierāda šādu pieľēmumu pamatotību nosakot konstrukcijuelementu stiprību, deformativitāti un noturību. Pieľēmumu izraisītās kļūdas var uzskatītpar nebūtiskām, jo tās nepārsniedz praktisko rezultātu dabiskās izkliedes robeţas.Būvmehānikas uzdevumu aprēķinos tiek izmantoti sekojoši pieľēmumi:1. pieľēmums. Materiāla uzbūve ir nepārtraukta.Saskaľā ar šo pieľēmumu tiek izslēgta vielas diskrētā struktūra. No praktiskā viedokļašāds pieľēmums ir pilnībā pamatots, jo būvmateriālu struktūra ir tik sīkgraudaina, ka tovar uzskatīt par nepārtrauktu vidi. Pat tādiem materiāliem kā koks, betons un akmens,aprēķini dod praktiski pareizus rezultātus. Tas saprotams, ja ľemam vērā, ka detaļuizmēri daudzkārt pārsniedz izmantoto materiālu struktūrelementu izmērus. Balstotiesuz šo pieľēmumu, turpmākajos aprēķinos varēsim rīkoties ar nepārtrauktām funkcijām.2. pieľēmums. Konstrukcijas elementā materiāls ir viendabīgs.Tas nozīmē, ka jebkurā materiāla punktā ir vienādas īpašības. Metāliem ir izteikti viendabīgastruktūra. Mazāk viendabīgi ir kokmateriāli, betons, akmens un armētu plastmasuizstrādājumi. Tā, piemēram, betona struktūru veido cements, smalki akmeľi, grants,šķembas. Katrai no šīm frakcijām ir savas atšķirīgas mehāniskās īpašības. Koksnes iekšējaistruktūrai ir orientēts raksturs ar stipri atšķirīgām īpašībām šķiedru un tām perpendikulārosvirzienos. Uzskatāmi neviendabības rādītāji ir zari, kuru mehāniskās īpašībasbūtiski atšķiras no pārējās koksnes. Zaru skaits uz garuma vienību ir svarīgskoksnes kvalitātes rādītājs. Konstruktīvām plastmasām parasti ir stipri izteikta diskrētastruktūra ar vienā, divos vai vairākos virzienos orientētām šķiedrām. Tomēr izrādās, kaaprēķini, kuri veikti izmantojot viendabības nosacījumu, visos šajos gadījumos dodapmierinošus rezultātus.3. pieľēmums. Konstrukciju elementu materiāls ir izotrops (tā īpašības visos virzienosir vienādas).Pētījumi rāda, ka kristāliem, no kuriem sastāv daudzi materiāli, īpašības daţādos virzienosir atšķirīgas. Tā, piemēram, vara kristālu stiprība daţādos virzienos atšķiras vairākkā 3 reizes. Tomēr materiāliem ar smalkgraudainu struktūru liela patvaļīgi orientētu21