Uygun dozda fiziksel aktivitenin vücut üzerinde faydalı bir etkisi vardır. Başarıya ulaşmanıza izin veriyorlar mükemmel şekil, kas tonusunu artırın ve hatta insanın bağışıklık sistemini güçlendirin. Ancak istenen sonucu elde etmek için bir dizi egzersizi doğru bir şekilde oluşturmanız ve bunların optimum yoğunluğunu seçmeniz gerekir. Yazımızda size hangi tür fiziksel aktivitenin mevcut olduğunu ve hangi amaçlar için en uygun olduğunu anlatacağız.
Yük sınıflandırması
Spor belirli bir amaç için yapılır. Bu, kas tonusunu korumak, kilo vermek, bir yaralanmanın ardından iyileşmek veya spora hazırlanmak olabilir. Her durumda, fiziksel aktivite türleri ve yoğunlukları farklı olacaktır, dolayısıyla bunlar genellikle aşağıdaki sınıflandırmaya göre bölünür:
- aerobik;
- anaerobik;
- aralık;
- hipoksik.
Vücudumuz her gün bu yüklerin bir kısmına maruz kalırken, bir kısmı da acemi bir sporcunun kapasitesinin tamamen ötesinde olabilir. Her tür arasındaki farkların neler olduğuna ve hangi görevler için bir veya başka bir seçeneği seçmeniz gerektiğine bakalım.
Aerobik egzersiz grubu
Aerobik fiziksel aktivite (veya kardiyo egzersizi), hücreleri gerekli miktarda oksijenle zenginleştirmeyi, vücudun savunmasını arttırmayı ve direncini geliştirmeyi amaçlayan bir dizi basit egzersizdir.
Vücudumuz her gün bu yüklere maruz kalıyor: Mağazaya giderken, daireyi temizlerken, işe giderken ve yürürken. Bu ayrıca şunları içerir:
- bisikletçilik;
- su sporları;
- kayak, paten, tekerlekli paten;
- günlük jimnastik;
- merdivenlerden yukarı yürümek;
- dans dersleri vb.
Bu grup aktif eğlence için neredeyse tüm seçenekleri içerir. Bu, vücudunuzu iyi durumda tutmak için ideal bir görünümdür. fiziksel aktivite.
Aerobik egzersiz en güvenli olarak kabul edilir. Eğitim düzeyi ne olursa olsun her yaştan insan tarafından yapılabilir. Ağır yaralanmalara maruz kalan ve kronik hastalıkları olan hastalar için bu tür yükler tavsiye edilir. Ancak bu durumda egzersizin yoğunluğu ve vücudun tepkisi ilgili hekim tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir.
Anaerobik egzersizler ve nasıl yapılacağı
Anaerobik egzersiz grubu, artan şiddet ve yoğunluk ile karakterize edilen fiziksel aktivite türlerini içerir. Bunlara sporcular tarafından artırmak için yapılanlar da dahildir. kas kütlesi ve vücudun dayanıklılığını eğitmek.
Egzersizler ağır dambıllar, halterler ve çeşitli egzersiz makineleri kullanılarak yapılır. Ana özleri, vücut hareketi olmadan yerçekiminin kısa süreli hareketidir. Nihai sonuç, kas dokusu hacminde ve yüksek güç göstergelerinde önemli bir artıştır. Ancak kas hacminin hızla artması sürecinde elastikiyetlerinin önemli ölçüde azaldığını bilmelisiniz.
Anaerobik egzersizin kontrendikasyonları vardır ve 40 yaşın üzerindeki kişiler için önerilmez. Ancak vücudunuzu iyi bir fiziksel formda tutmak için orta ağırlıklarla egzersizler yapabilirsiniz: 5 kg'a kadar dambılları kaldırın, lastik veya yaylı genişleticiler kullanın.
Aralıklı egzersiz grubu: özellikleri nelerdir?
Antrenman sırasında sporcular dönüşümlü olarak birleşebilirler. çeşitli türler fiziksel aktivite (ve yoğunluğu). Bu durumda, sınıflar birinci ve ikinci türdeki öğeleri içerdiğinde aralık yükünden bahsederler.
Örneğin, yorucu sporlarla uğraşan genç ve sağlıklı erkekler, zorunlu yapılması tavsiye edilir aerobik egzersiz. Yani antrenmanları sırasında ağır egzersizler ve hafif koşular dönüşümlü olarak yapılır. Aynı zamanda atletizm sporcuları ayrıca belirli bir kas grubunu etkileyen büyük yükleri de kullanabilirler. Sporda fiziksel aktivite türleri sürekli olarak değişmektedir, özellikle de hakkında konuşuyoruz Mesleki eğitim hakkında.
Hipoksik yükler
Profesyonel sporcuların dayanıklılığını geliştirmek için kullanılırlar. Hipoksik yükler, bir kişinin yeteneklerinin sınırında olduğu, oksijen eksikliği koşullarında yapıldığı için ağır egzersizler olarak kabul edilir.
Bu tür eğitimin temel amacı, vücudun alışılmadık bir ortama alışma sürecini en aza indirmektir. eğitim için kullanılır solunum sistemi Genellikle yüksek irtifa koşullarında kalan dağcılar
Fiziksel aktivite türlerini seçme ilkesi (etkinin niteliğine göre)
Optimum egzersizlerin doğru seçimi, istenen sonucu elde etmenin anahtarıdır. Bu nedenle antrenmana başlamadan önce nihai hedefi açıkça tanımlamanız gerekir. Olabilir:
- yaralanmalar, ameliyatlar ve kronik hastalıklardan sonra rehabilitasyon;
- iyileşme ve iyileşme, zorlu bir günün ardından stresin hafifletilmesi;
- vücudu mevcut fiziksel formunda tutmak;
- dayanıklılığı arttırmak ve vücut gücünü arttırmak.
Yükün ikinci ve üçüncü seçeneklerde seçilmesi genellikle zorluk yaratmaz. İşte egzersizler tedavi amaçlı Kendi başınıza seçim yapmak çok daha zordur. İyileşme için hangi tür fiziksel aktivitenin en etkili olduğunu düşünürken kişinin mevcut durumu ve yetenekleri dikkate alınmalıdır.
Aynı egzersiz, fiziksel durumu orta düzeyde olan bir sporcu için çok etkili olabilir ve yeni başlayan bir sporcu için kesinlikle yararsızdır. Bu nedenle antrenman programının seçimi eşik yüklere göre yapılmalıdır ve antrenörün sporcunun kondisyonunu ve yeteneklerini iyi bilmesi daha iyidir.
Yük türleri
Eğitimin ana sınıflandırmasına ek olarak, egzersizlerin çeşitli türlere bölünmesi de vardır. Her biri belirli bir kaliteyi geliştirmeyi amaçlamaktadır.
Vücut üzerindeki etkinin doğasına bağlı olarak, birkaç ana fiziksel aktivite türü vardır:
- güç;
- otoyollar;
- esneklik için;
- el becerisi ve koordinasyon yeteneklerini geliştirmek.
Antrenmanlarınızdan maksimum faydayı alabilmeniz için aşağıda tartışacağımız belirli kurallara uygun olarak yapılmalıdır.
Güç egzersizleri
Kuvvet egzersizleri vücudu iyi durumda tutmaya, dokuların yaşlanma sürecini yavaşlatmaya ve çeşitli kardiyovasküler hastalıkların gelişmesini önlemeye yardımcı olur. Herkesin yükü alması önemlidir çünkü hareketsiz olan dokular temel maddelerden yoksun kalır ve bu da onların yaşlanmasına neden olur.
Olumlu etki kuvvet egzersizleri yük kademeli olarak artarsa elde edilir, ancak aynı zamanda insan sağlığı durumuna da karşılık gelir. Yüklerin yükü ve tekrarları da giderek artmalıdır. Kontrolsüz tekrar sayısına sahip egzersizler, dayanıklılık ve kuvvet antrenmanı açısından kesinlikle etkisizdir.
Sağlığı geliştirici egzersizlerde fiziksel aktivite (sınıflandırması ve türleri doktor tarafından belirlenen) sınırsız ağırlıklara ve açıkça belirlenmiş tekrar sayısına dayanmaktadır. Bu yük seçme yöntemi, sonuçlara ulaşmanızı ve yaralanmaları önlemenizi sağlar.
Antrenmanın ilk aşamalarında vücudun durumuna göre mümkün olan maksimumun %40'ından fazla ağırlık kullanmamalısınız. Daha sonra yük, egzersizin maksimum tekrar sayısı yaklaşık 8-12 kat olacak şekilde seçilebilir. Ön kol, boyun, alt bacak ve karın kasları için ise 15-20 kata ulaşacaktır (1-3 dakikalık setler arasındaki duraklamalarla).
Yüksek hızlı yükler
Böyle bir eğitim, kişinin büyük bir dayanıklılığa ve güçlü bir gerginliğe sahip olmasını gerektirmez. Hem genç hem de yaşlanan organizmalar üzerinde olumlu etkileri vardır. İkinci durumda, hız egzersizlerinin özellikle alakalı olduğu düşünülmektedir. Sonuçta, vücudun solmasının ana işareti sadece onun solması değil motor fonksiyonları ama aynı zamanda daha yavaş hareketler.
Hız yüklemeleri 10-15 saniyeden uzun süre yapılmamalıdır. Uzun egzersizler (30 ila 90 saniye) azaltılmış güçle yapılmalıdır. Hücrelerin yaşlanma sürecini yavaşlatmaya maksimum ölçüde katkıda bulunan, dinlenme için kısa zaman aralıklarıyla dönüşümlü olarak yapılan bu tür egzersizlerdir. Vücudu en iyi durumda tutmak için her spor aktivitesi sırasında hız egzersizlerinin yapılması önerilir.
Kasların, bağların, eklemlerin esnekliğinin faydaları
Esneklik egzersizleri dünyadaki en popüler yük türleridir. En çok çocukların okul sınıflarında yer almaktadırlar. genç sınıfları. Bu tür yükler eklemlerin ve omurganın esnekliğini ve hareketliliğini korumaya yardımcı olur. Ayrıca bu tür yüklerin olumlu etkileri şunları içerir:
- eklemlerin aşırı aşınmasının önlenmesi;
- artrit gelişiminin önlenmesi;
- eklem kapsülünün durumunun iyileştirilmesi;
- Osteokondrozun önlenmesi.
Kasların, eklemlerin ve bağların esnekliği, yaralanma olasılığını önemli ölçüde azaltır ve fiziksel aktivite sonrasında kas dokusunun hızlı iyileşmesine katkıda bulunur. Esneklik egzersizleri kasları mükemmel şekilde gevşetir ve tonlarını iyileştirir.
Bu tür yüklerin yokluğu doku sertleşmesine yol açar. İyileşme için kullanılabilecek enerji boşa harcanır ve kasın kendisi de oksijen eksikliğinden muzdarip olur.
Başka hangi eğitime ihtiyaç var?
El becerisi ve koordinasyon yetenekleri - daha az değil önemli nitelikler Bir insanın yaşamı boyunca ihtiyaç duyduğu Sistematik eğitimin yokluğunda bu beceriler giderek azalır. Bu yetenekleri geliştirmek için antrenmanlara ne tür fiziksel aktiviteler dahil edilmelidir? Burada her şey armut bombardımanı kadar basit. En çok en iyi seçenekÇeşitli spor oyunları olacak: tenis, masa tenisi, badminton vb.
Hafif sporlar çeviklik eğitimi için mükemmeldir ve kardiyovasküler hastalıkların iyi bir şekilde önlenmesidir. Bu tür yükler için herhangi bir yaş sınırlaması yoktur ancak bunların dozlanması çok zordur. Bu nedenle antrenman sırasında kendi nefesinizi kontrol etmeniz ve kalp atış hızınızı takip etmeniz gerekir.
Spor oyunları yardımıyla çeviklik eğitimi, vücudun uyum yeteneklerini önemli ölçüde artırır ve sürekli dikkat gerektiren egzersizler, zihinsel reaksiyonu iyi bir şekilde eğitir. Kişi karmaşık kararları daha hızlı almaya ve öngörülemeyen durumlarda daha hızlı hareket etmeye başlar.
Gördüğümüz gibi her türlü fiziksel aktivitenin kişi üzerinde olumlu etkisi olabilir. Ancak maksimum sonuçlara ulaşmak için eğitimin sistematik olması ve aynı anda birden fazla egzersiz türünü içermesi gerekir. Bu sayede vücudun olumsuz etkenlere karşı yüksek derecede direnç göstermesini sağlayabilir, ayrıca yeni becerileri sürekli geliştirip geliştirebilirsiniz. Önemli olan, ne tür bir yük seçerseniz seçin, ne zaman duracağınızı her zaman bilmenizin önemli olduğunu hatırlamaktır!
Malzemelerin mukavemetinde dış kuvvetler ikiye ayrılır aktif Ve reaktif(bağlantı reaksiyonları). Yükler aktif dış kuvvetlerdir.
Uygulama yöntemine göre yükler
Uygulama yöntemine göre yükler hacimsel olabilir (öz ağırlık, eylemsizlik kuvvetleri), hacim ve yüzeyin her bir sonsuz küçük elemanına etki eder. Yüzey Yükleri bölünmüştür konsantre yükler Ve dağıtılmış yükler.
Dağıtılmış Yükler basınç ile karakterize edilir - kendisine normal bir yüzey elemanına etki eden kuvvetin alana oranı bu elementin ve Uluslararası Birim Sisteminde (SI) paskal, megapaskal (1 PA = 1 N/m2; 1 MPa = 106 Pa), vb. cinsinden ve teknik sistemde milimetre kare başına kilogram kuvvet vb. cinsinden ifade edilir. . (kgf/mm2, kgf/cm2).
Ödün veren malzemelerde genellikle bunlar dikkate alınır yüzey yükleri, yapısal elemanın uzunluğu boyunca dağıtılmıştır. Bu tür yükler yoğunlukla karakterize edilir, genellikle q ile gösterilir ve metre başına Newton (N/m, kN/m) veya metre başına kilogram kuvvet (kgf/m, kgf/cm) vb. cinsinden ifade edilir.
Zaman içindeki değişikliklerin niteliğine göre yükler
Zaman içindeki değişikliklerin doğasına bağlı olarak bunlar ayırt edilir. statik yükler- sıfırdan nihai değerine kadar yavaş yavaş artıyor ve sonra değişmiyor; Ve dinamik yükler büyük sebep olmak
Uygulamada görüldüğü gibi, yük toplama konusu gündeme geliyor en büyük sayı genç mühendislere yönelik sorular profesyonel aktivite. Bu yazıda kalıcı ve geçici yüklerin ne olduğunu, uzun vadeli yüklerin kısa vadeli yüklerden ne kadar farklı olduğunu ve böyle bir ayrımın neden gerekli olduğunu vb. ele almak istiyorum.
Yüklerin eylem süresine göre sınıflandırılması.
Etki süresine bağlı olarak yükler ve darbeler aşağıdakilere ayrılır: kalıcı Ve geçici . Geçici yükler sırayla bölünmüşlerdir uzun vadeli, kısa vadeli Ve özel.
Adından da anlaşılacağı gibi, kalıcı yükler tüm çalışma süresi boyunca geçerlidir. Canlı yükler belirli inşaat veya işletme dönemlerinde ortaya çıkar.
şunları içerir: yük taşıyan ve çevreleyen yapıların kendi ağırlığı, ağırlık ve toprak basıncı. Projede prefabrik yapılar (kirişler, döşemeler, bloklar vb.) kullanılıyorsa bunların ağırlıklarının standart değeri, üretim tesislerinin standartlarına, çalışma çizimlerine veya pasaport verilerine göre belirlenir. Diğer durumlarda yapıların ve zeminlerin ağırlığı, yoğunlukları ρ ve hacimlerinin çarpımı olarak geometrik boyutlarına dayalı tasarım verilerinden belirlenir. V yapıların inşaatı ve işletmesi koşullarında nemlerini dikkate alarak.Bazı temel malzemelerin yaklaşık yoğunlukları tabloda verilmiştir. 1. Bazı haddelenmiş ve kaplama malzemeleri tabloda verilmektedir. 2.
Tablo 1
Temel yapı malzemelerinin yoğunluğu
Malzeme |
Yoğunluk, ρ, kg/m3 |
Beton:- ağır- hücresel |
2400400-600 |
Çakıl |
1800 |
Ağaç |
500 |
Betonarme |
2500 |
Genişletilmiş kil beton |
1000-1400 |
Ağır harçlı tuğla işleri:- katı seramik tuğlalardan yapılmış- içi boş seramik tuğlalardan yapılmış |
18001300-1400 |
Mermer |
2600 |
İnşaat atıkları |
1200 |
Nehir kumu |
1500-1800 |
Çimento-kum harcı |
1800-2000 |
Mineral yünlü ısı yalıtım levhaları:- yüke tabi değil- betonarme kaplamaların ısı yalıtımı için— havalandırmalı cephe sistemlerinde— dış duvarların ısı yalıtımı ve ardından sıvama için |
35-45160-19090145-180 |
Alçı |
1200 |
Tablo 2
Haddelenmiş ve kaplama malzemelerinin ağırlığı
Malzeme |
Ağırlık, kg/m2 |
Bitümlü zona |
8-10 |
Alçıpan levha 12,5 mm kalınlığında |
10 |
Seramik fayans |
40-51 |
10 mm kalınlığında laminat |
8 |
Metal fayans |
5 |
Meşe parke:— 15 mm kalınlık— kalınlık 18 mm— kalınlık 22 mm |
111315,5 |
Rulo çatı kaplama (1 kat) |
4-5 |
Sandviç çatı paneli:— 50 mm kalınlık— kalınlık 100 mm— kalınlık 150 mm— kalınlık 200 mm— kalınlık 250 mm |
1623293338 |
Kontrplak:- 10 mm kalınlık— 15 mm kalınlık— 20 mm kalınlık |
710,514 |
Canlı yükler bölünmüştür uzun vadeli, kısa vadeli ve özel.
katmak:- konut, kamu ve tarım binalarının zeminlerinde standart değerleri düşürülmüş insanlardan, mobilyalardan, hayvanlardan ve ekipmanlardan kaynaklanan yük;
- azaltılmış standart değerleri olan araçlardan gelen yükler;
- ekipman için geçici bölmelerin, derzlerin ve temellerin ağırlığı;
- azaltılmış standart değerlere sahip kar yükleri;
- sabit ekipmanın ağırlığı (makineler, motorlar, konteynerler, boru hatları, ekipmanı dolduran sıvılar ve katı maddeler);
- madenlerin havalandırılması sırasında meydana gelen kaplar ve boru hatlarındaki gazların, sıvıların ve granüler cisimlerin basıncı, aşırı basınç ve hava seyrelmesi;
- depolanan malzemelerden ve raf ekipmanlarından zeminlere gelen yükler depolar, buzdolapları, tahıl ambarları, kitap depoları, benzer binaların arşivleri;
— sabit ekipmandan kaynaklanan sıcaklık teknolojik etkileri;
- su dolu yüzeydeki su tabakasının ağırlığı düz kaplamalar;
- Binanın her açıklığında bir vinçten gelen dikey yükün tam standart değerinin aşağıdaki katsayı ile çarpılmasıyla belirlenen, azaltılmış standart değere sahip tavan ve tavan vinçlerinden kaynaklanan dikey yükler:
0,5 - 4K-6K vinçlerin çalışma modları grupları için;
0,6 - 7K vinç çalışma modu grubu için;
0,7 - 8K vinç çalışma modu grubu için.
GOST 25546'ya göre vinç modları grupları kabul edilir.
katmak:- Tam standart değerlere sahip ekipmanın bakım ve onarımı alanlarındaki insanların ağırlığı, onarım malzemeleri;
- tam standart değerlere sahip araçlardan gelen yükler;
— tam standart değerlere sahip kar yükleri;
— rüzgar ve buz yükleri;
- başlatma, geçiş ve test modlarının yanı sıra yeniden düzenlenmesi veya değiştirilmesi sırasında ortaya çıkan ekipmandan kaynaklanan yükler;
— tam standart değere sahip sıcaklık iklim etkileri;
- hareketli kaldırma ve taşıma ekipmanlarından gelen yükler (forkliftler, elektrikli araçlar, istifleyici vinçler, yük asansörleri ve ayrıca tam standart değerlere sahip tavan ve tavan vinçlerinden gelen yükler).
katmak:— sismik etkiler;
— patlayıcı etkiler;
- ani bozulmalardan kaynaklanan yükler teknolojik süreç ekipmanın geçici arızası veya bozulması;
- toprağın yapısında radikal bir değişiklik (çökme toprakları ıslatırken) veya madencilik ve karst alanlarında çökme ile birlikte tabanın deformasyonlarından kaynaklanan etkiler.
Örneğin kendinize bir ev yapmaya karar verdiniz. Bağımsız olarak, mimarların ve tasarımcıların katılımı olmadan. Ve zamanın bir noktasında, genellikle hemen hemen bu evin ağırlığını hesaplamak gerekli hale gelir. Ve burada bir dizi soru başlıyor: kar yükünün büyüklüğü nedir, tavan hangi yüke dayanmalı, ahşap elemanları hesaplarken hangi katsayı kullanılmalı. Ancak belirli rakamlar vermeden önce yükün süresi ile büyüklüğü arasındaki ilişkinin ne olduğunu anlamalısınız.
Yükleniyor genel görünüm kalıcı ve geçici olarak ikiye ayrılır. Ve geçici, sırasıyla uzun vadeli, kısa vadeli ve anlık. Elbette hazırlıksız bir okuyucunun bir sorusu olacaktır: fark tam olarak nedir, yük nasıl sınıflandırılır? Örneğin katlar arası tavandaki yükü ele alalım. SNiP, kişi başına 150 kgf standart değerini belirtir. metrekare. Belgeyi dikkatli okuyunca yükün “Kısa vadeli” olarak sınıflandırılmasında 150 kgf/m² (tam standart değer) kullanıldığını fark etmek kolaydır ancak “uzun vadeli” olarak sınıflandırırsak bu durumda zemindeki yük zaten sadece 30 kgf/m²! Bu neden oluyor? Cevap olasılık teorisinin derinliklerinde yatıyor ama basitlik açısından bir örnekle açıklayacağım. Odanızdaki her şeyin ağırlığını hayal edin. Dökme demir kuyu kapakları koleksiyoncusu olabilirsiniz, ancak istatistiksel olarak binlerce farklı insanın odasına bakarsanız, ortalama olarak insanlar kendilerini 17 m²'lik oda başına her türden yarım tonla sınırlandırır. Bir odaya yarım ton yetmez! Ancak yükü alana böldüğümüzde sadece 30 kg/m² elde ederiz. Rakam istatistiksel olarak doğrulandı ve SNiP'de yer aldı. Şimdi (80 kg ağırlığında) odaya girdiğinizi, bir sandalyeye (20 kg ağırlığında) oturduğunuzu ve karınızın (50 kg ağırlığında) kucağınıza oturduğunu hayal edin. 150 kg'lık bir yükün oldukça küçük bir alana etki ettiği ortaya çıktı. Elbette apartman dairesinde her zaman böyle bir tandem içinde hareket edebilir veya 150 kg'ın tamamını kendi başınıza ağırlayabilirsiniz, ancak 10 yıl hareketsiz oturamazsınız. Yani başka bir yerde böyle bir yük yokken, her defasında bu 150 kg'lık yükü farklı bir yerde oluşturuyorsunuz. Onlar. uzun vadede 17 m² başına ortalama 500 kg yani 30 kg/m²'nin üzerine çıkmayacaksınız ancak kısa vadede 150 kg/m² yük oluşturabilirsiniz. Ve 150 kg ağırlıkla trambolin atlayışı yapıyorsanız, bu zaten "Anlık" bir yük olacaktır ve hesaplaması bireysel özelliklerçünkü bu tür durumlar için istatistik yok.
Yani, terimler arasındaki farkı biraz çözdük, şimdi şu soruya geçiyoruz: Tasarımcılar olarak bizim için fark nedir? Küçük bir kütleyi bir tahtanın üzerine onlarca yıl boyunca bastırırsanız bükülür, ancak daha sert bastırıp sonra bırakırsanız tahta orijinal durumuna geri döner. Ahşabın mukavemeti hesaplanırken yük sınıfları atanırken tam da bu etki dikkate alınır.
Bu makaleye ilişkin tüm bilgiler şuradan alınmıştır: SNiP 2.01.07-85 "Yükler ve etkiler". Ahşap ev yapımı taraftarı olduğum için yük sınıflandırmasının 2017 yılı güncel durumuna göre özel durumuna da değineceğim ve ayrıca Eurocode EN 1991'den de bahsedeceğim.
SNiP 2.01.07-85'e göre yüklerin sınıflandırılması
Yükün süresine bağlı olarak kalıcı ve geçici yükler arasında ayrım yapılmalıdır.
Sabit yükler
Yük taşıyan ve kapalı yapıların ağırlığı da dahil olmak üzere yapı parçalarının ağırlığı bina yapıları;
zemin ağırlığı ve basıncı (seddeler, dolgular), kaya basıncı;
hidrostatik basınç;
Öngerilmeden yapıda veya temelde kalan kuvvetler de kalıcı yüklerden kaynaklanan kuvvetler olarak hesaplamalarda dikkate alınmalıdır.
Canlı yükler
Canlı yükler ayrıca üç sınıfa ayrılır:
1. Uzun vadeli yükler
0,3 - III kar bölgesi için,
0,5 - bölge IV için;
0,6 - V ve VI bölgeleri için;
ekipman için geçici bölmelerin, derzlerin ve temellerin ağırlığı;
sabit ekipmanın ağırlığı: makineler, aparatlar, motorlar, konteynerler, bağlantı parçaları, destek parçaları ve izolasyonlu boru hatları, bantlı konveyörler, halatları ve kılavuzlarıyla birlikte kalıcı kaldırma makineleri ve ekipmanı dolduran sıvı ve katıların ağırlığı;
kaplarda ve boru hatlarında gazların, sıvıların ve granüler cisimlerin basıncı, madenlerin havalandırılması sırasında ortaya çıkan aşırı basınç ve havanın seyrelmesi;
depolarda, buzdolaplarında, tahıl ambarlarında, kitap depolarında, arşivlerde ve benzeri tesislerde depolanan malzemelerden ve raf ekipmanlarından kaynaklanan zeminlerdeki yükler;
sabit ekipmanlardan kaynaklanan sıcaklık teknolojik etkileri;
su dolu düz yüzeylerdeki su tabakasının ağırlığı;
Birikimi uygun önlemlerle engellenmediği takdirde, endüstriyel toz birikintilerinin ağırlığı;
insanlardan gelen yükler azaltılmış standart değerlerle;
Tam standart değerin katsayı ile çarpılmasıyla belirlenen, azaltılmış standart değere sahip kar yükleri:
azaltılmış standart değerlerle sıcaklık iklim etkileri;
toprağın yapısında temel bir değişikliğin yanı sıra permafrost topraklarının çözülmesinin eşlik etmediği tabanın deformasyonlarından kaynaklanan etkiler;
Nemdeki değişikliklerden, malzemelerin büzülmesinden ve sürünmesinden kaynaklanan etkiler.
2. Kısa vadeli yükler
başlatma, geçiş ve test modlarının yanı sıra yeniden düzenlenmesi veya değiştirilmesi sırasında ortaya çıkan ekipmandan kaynaklanan yükler;
ekipman bakım ve onarım alanlarında insan ağırlığı, onarım malzemeleri;
insanlardan gelen yükler, hayvanlar, konut, kamu ve tarımsal binaların zeminleri için ekipmanlar tam standart değerlerle;
mobil kaldırma ve taşıma ekipmanlarından gelen yükler (forkliftler, elektrikli araçlar, istifleyici vinçler, yük asansörleri ve ayrıca tam standart değerlere sahip tavan ve tavan vinçlerinden gelen yükler);
tam standart değere sahip kar yükleri;
tam standart değere sahip sıcaklık iklim etkileri;
rüzgar yükleri;
buz yükleri.
3. Özel yükler
sismik etkiler;
patlayıcı etkiler;
teknolojik süreçteki ani kesintilerden, ekipmanın geçici arızasından veya arızasından kaynaklanan yükler;
tabanın deformasyonlarından kaynaklanan etkiler, toprağın yapısında radikal bir değişiklik (çökme topraklarını ıslatırken) veya madencilik alanlarında ve karstik alanlarda çökmesi ile birlikte.
Yukarıda belirtilen standart yükler tabloda verilmiştir:
Bu belgenin 2011 yılı için güncellenen versiyonunda, düzgün dağıtılmış yüklerin azaltılmış standart değerleri, tam standart değerlerinin 0,35 faktörü ile çarpılmasıyla belirlenir.
Bu sınıflandırma oldukça uzun zamandır kabul ediliyor ve "Sovyet sonrası mühendisin" bilincinde çoktan kök salmış durumda. Ancak yavaş yavaş Avrupa'nın geri kalanını takip ederek Eurocode'lara geçiyoruz.
Eurocode EN 1991'e göre yük sınıflandırması
Eurocode'a göre her şey biraz daha çeşitli ve karmaşık. Tüm tasarım eylemleri EN 1991'in ilgili bölümlerine uygun olarak gerçekleştirilmelidir:
TR 1991-1-1 Özgül ağırlık, kalıcı ve geçici yükler
TR 1991-1-3 Kar yükleri
TR 1991-1-4 Rüzgar etkileri
TR 1991-1-5 Sıcaklık etkileri
TR 1991-1-6Üretim sırasındaki maruz kalmalar inşaat işi
TR 1991-1-7Özel Etkiler
TCP EN 1990'a uygun olarak etkiler dikkate alınırken aşağıdaki sınıflandırma kullanılır:
kalıcı etkiler G. Örneğin, kendi ağırlığının, sabit ekipmanın, iç bölmelerin, bitirme etkilerinin ve büzülme ve/veya oturmadan kaynaklanan dolaylı etkilerin etkileri;
etki değişkenleri Q. Örneğin uygulanan yükler, rüzgar, kar ve sıcaklık yükleri;
özel efektler A. Örneğin patlamalardan ve darbelerden kaynaklanan yükler.
Sürekli etkiyle her şey az çok netse (sadece malzemenin hacmini alırız ve bunu bu malzemenin ortalama yoğunluğuyla çarparız, vb. evin yapısındaki her malzeme için), o zaman değişken etkiler açıklama gerektirir. Özel inşaat bağlamında özel etkileri dikkate almayacağım.
Eurocode'a göre etkilerin büyüklüğü, Tablo 6.1'e göre yapının kullanım kategorileri ile karakterize edilir:
Sağlanan tüm bilgilere rağmen Eurocode, bu Eurocode'u kullanan her ülkede Eurocode'un her bölümü için ayrı ayrı geliştirilen ulusal eklerin kullanılmasını ima etmektedir. Bu uygulamalar her ülkenin çeşitli iklimsel, jeolojik, tarihi ve diğer özelliklerini hesaba katarak yapısal hesaplamalarda tek tip kural ve standartlara bağlı kalınmasını sağlar. Eurocode EN1991-1-1'in ulusal bir eki vardır ve yük değerleri açısından bu makalenin ilk bölümünde ele alınan SNiP 2.01.07-85'e tamamen atıfta bulunur.
Eurocode EN1995-1-1'e göre ahşap yapılar tasarlanırken yüklerin sınıflandırılması
2017 yılı itibariyle Belarus'ta Eurocode'a dayalı bir belge yürürlüktedir. TKP EN 1995-1-1-2009 "Ahşap yapıların tasarımı". Belge Eurocode'lara atıfta bulunduğundan, EN 1991'e göre önceki sınıflandırma tamamen ahşap yapılara uygulanabilir ancak ek açıklamalara sahiptir. Bu nedenle, mukavemet ve kullanıma uygunluk hesaplanırken yükün süresi ve nemin etkisi dikkate alınmalıdır!
Yük süresi sınıfları, bir yapının çalışması sırasında belirli bir süre boyunca etki eden sabit bir yükün etkisi ile karakterize edilir. Değişken maruziyet için uygun sınıf, tipik yük değişimi ile zaman arasındaki etkileşimin değerlendirilmesine dayalı olarak belirlenir.
Bu, Eurocode tarafından önerilen genel bir sınıflandırmadır, ancak daha önce de belirttiğim gibi Eurocode'ların yapısı, her ülkede ayrı ayrı geliştirilen Ulusal Eklerin kullanımını ima etmektedir ve elbette bu ek, Belarus için de mevcuttur. Süre sınıflandırmasını biraz kısaltır:
Bu sınıflandırma SNiP 2.01.07-85'e göre sınıflandırmayla yeterince ilişkilidir.
Bütün bunları neden bilmemiz gerekiyor?
Ahşabın mukavemetine etkisi
Tasarım ve hesaplama bağlamında ahşap ev ve herhangi bir elemanı, yüklerin hizmet sınıfıyla birlikte sınıflandırılması önemlidir ve ahşabın tasarım gücünü iki kattan (!) fazla değiştirebilir. Örneğin, diğer katsayılara ek olarak hesaplanan tüm ahşap mukavemeti değerleri, sözde modifikasyon katsayısı kmod ile çarpılır:
Tablodan görülebileceği gibi, yük süresi sınıfına ve çalışma koşullarına bağlı olarak, aynı I sınıfı tahta, örneğin ısıtılmış bir odada kısa süreli maruz kalma ile 16,8 MPa'lık bir sıkıştırma yüküne dayanabilir ve beşinci sınıf çalışma koşullarında sabit yükte yalnızca 9,1 MPa.
Kompozit takviyenin mukavemetine etkisi
Temelleri ve betonarme kirişleri tasarlarken bazen kompozit takviye kullanılır. Yük süresinin çelik donatı üzerinde önemli bir etkisi yoksa, kompozit donatı ile her şey çok farklıdır. Otomatik şanzımanlar için yük süresinin etki katsayıları SP63.13330 Ek L'de verilmiştir:
Yukarıdaki tabloda verilen çekme dayanımını hesaplama formülünde bir yf katsayısı vardır - bu, ikinci grubun sınır durumlarına göre hesaplanırken 1'e eşit ve buna göre hesaplanırken 1,5'e eşit alınan malzemenin güvenilirlik katsayısıdır. ilk gruba. Örneğin açık havadaki bir kirişte kuvvet fiberglas takviye belki 800*0,7*1/1=560 MPa, ancak uzun süreli yükte 800*0,7*0,3/1=168 MPa.
Dağıtılmış yükün büyüklüğüne etkisi
SNiP 2.01.07-85'e göre, bu yükleri uzun vadeli olarak sınıflandırırsak, insanlardan, hayvanlardan, konut, kamu ve tarım binalarının zeminlerindeki ekipmanlardan kaynaklanan yükler, azaltılmış standart değerle kabul edilir. Bunları kısa vadeli olarak sınıflandırırsak tam standart yük değerlerini kabul etmiş oluruz. Bu tür farklılıklar olasılık teorisi tarafından oluşturulmakta ve matematiksel olarak hesaplanmaktadır ancak Kurallar'da hazır cevaplar ve öneriler şeklinde sunulmaktadır. Sınıflandırma kar yükleri üzerinde de aynı etkiye sahiptir ancak kar yüklerini başka bir yazıda ele alacağım.
Neyin sayılması gerekiyor?
Yüklerin sınıflandırılması hakkında zaten biraz bilgi sahibi olduk ve zemindeki yüklerin ve kar yüklerinin geçici yükler olduğunu anladık, ancak aynı zamanda uzun vadeli veya kısa vadeli olarak da sınıflandırılabilirler. Üstelik boyutları, onları hangi sınıfa sınıflandırdığımıza bağlı olarak önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Bu kadar önemli bir konuda kararın bizim isteğimize bağlı olması gerçekten mümkün mü? Tabii ki değil!
TCP EN 1995-1-1-2009 "Ahşap yapıların tasarımı" aşağıdaki gereksinime sahiptir: yük kombinasyonu farklı yük süresi sınıflarına ait eylemlerden oluşuyorsa, o zaman aşağıdakilere karşılık gelen modifikasyon faktörlerinin değeri kullanılmalıdır: Daha kısa süreli eylemde, örneğin ölü ağırlık ile kısa süreli yükün birleşimi için, kısa süreli yüke karşılık gelen katsayı değeri uygulanır.
SP 22.13330.2011 "Binaların ve yapıların temelleri"nde gösterge şu şekildedir: SP 20.13330'a göre hem uzun vadeli hem de kısa vadeli olarak sınıflandırılabilen zeminlerdeki yükler ve kar yükleri hesaplanırken kısa vadeli olarak kabul edilir. Temeller taşıma kapasitesine göre ve deformasyonlara göre hesaplanırken uzun ömürlüdür. Her iki durumda da mobil kaldırma ve taşıma ekipmanlarından kaynaklanan yükler kısa vadeli kabul edilir.
Limit durum tekniği ile tüm yükler, üzerindeki etki olasılıklarına göre sınıflandırılır. düzenleme ve hesaplama.
Yükün etkisine bağlı olarak aşağıdakilere ayrılırlar: kalıcı ve geçici.İkincisinin uzun vadeli veya kısa vadeli etkileri olabilir.
Ayrıca, olarak sınıflandırılan yükler de vardır. özel yükler ve etkiler.
Sabit yükler– taşıyıcı ve kapalı yapıların kendi ağırlığı, toprak basıncı, öngerilme.
Geçici uzun vadeli yükler– sabit ağırlığı teknolojik ekipman, depolama tesislerinde depolanan malzemelerin ağırlığı, konteynerlerdeki gazların, sıvıların ve dökme malzemelerin basıncı vb.
Kısa süreli yükler– kar, rüzgar, hareketli kaldırma ve taşıma ekipmanları, insan kitleleri, hayvanlar vb.'den kaynaklanan standart yükler.
Özel yükler– sismik etkiler, patlayıcı etkiler. Yapıların montajı sırasında ortaya çıkan yükler. Teknolojik ekipmanın bozulmasıyla ilgili yükler, toprağın yapısındaki değişikliklerden dolayı tabanın deformasyonuyla ilgili etkiler ( çöküntü toprakları, karstik alanlarda ve yer altı çalışmalarında toprak yerleşimi).
Bazen “yük” terimi vardır. Kullanışlı algısı yapıların tüm amacını oluşturan yükler olarak adlandırılır, örneğin bir yaya köprüsü için insanların ağırlığı. Hem geçici hem de kalıcı olabilirler, örneğin anıtsal bir sergi yapısının ağırlığı kaide üzerinde sürekli bir yüktür. Temel için, üstteki tüm yapıların ağırlığı aynı zamanda taşıma yükünü de temsil eder.
Bir yapıya birden fazla yük türü etki ettiğinde, yapıdaki kuvvetler, kombinasyon katsayıları kullanılarak en elverişsiz kombinasyonlarda olacak şekilde belirlenir.
SNiP 2.01.07-85 "Yükler ve etkiler" şunları ayırt eder:
temel kombinasyonlar kalıcı ve geçici yüklerden oluşan;
özel kombinasyonlar Kalıcı, geçici ve özel yüklerden birinden oluşan.
Bir geçici yük içeren ana kombinasyon için kombinasyon katsayısı . Daha fazla sayıda geçici yük ile ikincisi kombinasyon faktörü ile çarpılır.
Özel kombinasyonlarda hareketli yükler kombinasyon katsayısıyla, özel yük ise katsayıyla dikkate alınır. Tüm kombinasyon türlerinde sabit yükün bir katsayısı vardır.
yüklü elemanlar
Hesaplamalarda karmaşık gerilim durumlarının dikkate alınması metal yapılar metal numunelerin tek eksenli yükleme altında test edilmesine dayanarak oluşturulan hesaplanan direnç yoluyla gerçekleştirilir. Bununla birlikte, gerçek yapılarda malzeme, kural olarak, karmaşık, çok bileşenli bir gerilim durumundadır. Bu bağlamda, karmaşık bir gerilim durumunun tek eksenli bir duruma eşdeğerliği için bir kural oluşturmak gereklidir.
Eşdeğerlik kriteri olarak, malzeme dış etkilerle deforme olduğunda biriken potansiyel enerjinin kullanılması alışılagelmiş bir durumdur.
Analizin kolaylığı için deformasyon enerjisi, A o hacminin değiştirilmesi ve A f cismin şeklinin değiştirilmesi üzerine yapılan işin toplamı olarak temsil edilebilir. Birincisi elastik deformasyon sırasında toplam işin %13'ünü aşmaz ve ortalama normal gerilime bağlıdır.
1 - 2υ
A o = ----------(Ơ Χ + ɠ У + ɠ Ζ) 2(2.3.)
İkinci çalışma materyaldeki değişimlerle ilgilidir:
Bir f = -------[(ɠ Χ 2 +ɠ Υ 2 + ɠ z 2 -(ɠ x ɠ y +ɠ y ɠ z +ɠ z ɠ x) + 3 (τ xy 2 +τ yz 2 + τ zx 2)] (2.4.)
İnşaat çeliklerinin ve alüminyum alaşımlarının kristal yapısının tahrip edilmesinin, malzemedeki kayma olayları (dislokasyonların hareketi vb.) ile ilişkili olduğu bilinmektedir.
Şekil değiştirme işi (2.4.) değişmezdir, bu nedenle tek eksenli gerilim durumunda ɠ = ɠ A 1 = [(1 + ) / 3E ] ɠ 2'ye sahibiz
Bu değerin (2.4) ifadesine eşitlenmesi ve çıkarılması karekök, şunu elde ederiz:
Ơ pr = =Ơ(2.5)
Bu ilişki, karmaşık bir stres durumunun tek eksenli bir duruma enerji eşdeğerliğini kurar. Sağ taraftaki ifadeye bazen denir azaltılmış voltaj Ơ pr, tek eksenli stres ile bazı durumlara indirgeme anlamına gelir Ơ .
Metalde izin verilen maksimum gerilim (tasarım direnci), standart numunenin akma dayanımına göre ayarlanmışsa ➡T, daha sonra ifade (2.5) şu formu alır ɠ pr = ɠ T ve karmaşık bir stres durumu altında plastisite durumunu temsil eder, yani. Bir malzemenin elastik durumdan plastik duruma geçiş koşulu.
Yanal yük uygulamasına yakın I-kirişlerin duvarlarında
x 0 . y 0 . τxy 0. geri kalan stres bileşenleri ihmal edilebilir. Daha sonra plastisite durumu şu şekli alır:
ɠ pr = = ɠ T (2.6)
Yükün uygulandığı yerden uzak noktalarda yerel gerilmeler de ihmal edilebilir. ty = 0, o zaman plastisite koşulu daha da basitleştirilecektir: ɠ pr = = ɠ T .
Basit kesmeyle, yalnızca tüm gerilim bileşenlerinin
τxy 0. Daha sonra ɠ pr = = ɠ T. Buradan
τ xy = Ơ T / = 0,58 Ơ T (2.7)
Bu ifadeye uygun olarak SNiP, hesaplanan kesme ve çekme dayanımları arasındaki ilişkiyi benimsemiştir,
tasarım kayma direnci nerede; - akma dayanımı.
Merkezi olarak gerilmiş bir elemanın ve merkezi olarak sıkıştırılmış bir elemanın yük altındaki davranışı, stabilitesinin sağlanması koşuluyla, malzemenin basit çekme-sıkıştırma altındaki çalışmasına tamamen karşılık gelir (Şekil 1.1, B).
Bu elemanların kesitindeki gerilmelerin eşit olarak dağıldığı varsayılmaktadır. Bu tür elemanların taşıma kapasitesinin sağlanması için, en küçük alana sahip bölümdeki tasarım yüklerinden kaynaklanan gerilmelerin tasarım direncini aşmaması gerekir.
O zaman ilk limit durumunun (2.2) eşitsizliği şu şekilde olacaktır:
Nerede - boyuna kuvvet elementlerde; - net alan enine kesit eleman; - Elemanda plastik deformasyonların gelişmesine izin verilmiyorsa, eşit olarak alınan tasarım direnci; plastik deformasyonlara izin veriliyorsa, o zaman iki değerden en büyüğüne eşittir ve (burada ve sırasıyla malzemenin akma dayanımı ve geçici direnç açısından hesaplanan dirençleridir); - geçici dirence dayalı yapı hesaplanırken malzemenin güvenilirlik katsayısı; - çalışma koşulları katsayısı.
İkinciyi kontrol ediyorum sınır durumuÇubuğun uzamasını (kısalmasını) standart yüklerden sınırlamak anlamına gelir
N n l / (E Bir) ∆ (2.9)
standart yükler nedeniyle çubuktaki boyuna kuvvet nerede; - yükün çubuğa uygulanma noktaları arasındaki mesafeye eşit olan çubuğun tasarım uzunluğu; - esneklik modülü; - çubuğun brüt kesit alanı; - maksimum uzama (kısalma) değeri.
