Как сделать арку из бетона своими руками видео: Проем своими руками. Исправление брака

Содержание

Проем своими руками. Исправление брака

Как показывает практика, бригады отделочников (и просто «таджики») не способны быстро и качественно сделать проемы с усилением в несущих стенах (это все бетонные стены толщиной более 13 см).
Напрашивается вопрос — зачем вначале мучить себя и соседей, ломать непрофессиональный инструмент, а потом все же вызывать нас? Обращайтесь сразу в Слом-Сервис 8 (499) 394-14-63.
Учтите, что выполнив работы без привлечения сертифицированных строительных фирм вы не сможете оформить перепланировку до конца.

Внимание! Любые проемы в несущих стенах, должны выполняться сертифицированными фирмами имеющими допуск СРО .

Для узаконивания проемов в несущих стенах МОСЖИЛИНСПЕКЦИЯ требует договор проведения работ, копию допуска действующего СРО, акт скрытых работ на усиление проема, заполненный журнал проведения работ (при наличии), акт выданный Мосжилинспекцией заполненный организацией проводившей работы.

Все эти документы должны быть выданы сертифицированной организацией проводившей работы, имеющей допуск СРО.
Вышеперечисленные документы нами выдаются при наличии разрешения от Мосжилинспекции (в Москве), разрешения от администрации городского округа (в Подмосковье) или при наличии проекта на перепланировку от автора дома.

В нашей практике есть случаи, когда заказчик своими силам все же делает проем или арку, но вызывает нас на усиление. При этом, экономия получается незначительная, так как одно усиление стоит дороже, чем в комплексе с алмазной резкой проема. Доделать частично сделанный проем стоит практически также, как сделать проем или арку в стене с нуля.

Исправление брака. Арка в стене своими руками. Дешевые проемы.

Последнее время в интернете развелось много предложений с волшебным словом «ДЁШЕВО». В таких случаях есть риск реально сделать проемы дёшево, но а потом их заново переделывать.

Распространенные причины это «косяки», развод и безграмотность:
— проем сделан в неположенном месте (без проекта)
— нарушены допустимые размеры проема (без проекта)
— усиление не соответствует проекту (наличии проекта)
— спецификация материала не соответствует проекту (наличии проекта)
— плохая сварка узлов (отсутствие специалистов)
— работа не доделана до конца (нет инструмента или навыка)

Реклама дешевых проемов с усилением, за которыми приходилось переделывать. Плохая сварка, вертикальный уголок «прислонили» к горизонтальному уголку, хотя был проект и в нем все указано. В качестве примера фрагменты телефонного разговора. Слушать фрагменты разговора

Зачем за «это» платить деньги если Мосжилинспекция заставит переделывать

Сварных швов нет. Извините за выражение, но как говорится:»просто насрали».

Видео проема «своими руками» нашей заказчицы

Попытка самостоятельно сделать проем в 18 см бетонной стене

Исправлять попытки непрофессиональной резки проема сложнее чем резать с нуля.

Готовый проем с усилением в серии дома П44

Проем был сделан очень близко к внешней стене, что недопустимо. Усиление ранее сделанного проема согласно проекта.

Усиление ранее сделанного широкого проема по предписанию МЖИ. Монтаж усиления делается согласно проекта автора дома. Часть проема «заделывается металлом», но проем все равно остается достаточно широким.

Проем был сделан близко к фасадной стене. Предписание мосжилинспекции поставить усиление согласно проекта автора дома. Арка в стене декоративная, демонтируем арку из гипсокартона.

Под шпаклевкой оказалось «усиление» из швеллера на монтажной пене. В стене уже появилась трещина.

Готовое усиление согласно проекта. Теперь можно спать спокойно 🙂

Проделана большая, но бестолковая работа. Проем пытались сделать болгаркой «штраблением» по всей площади.

Попытка самостоятельно сделать проем перфоратором в ненесущей бетонной перегородке

Почти даже удалось отсверлить небольшую часть арки в стене. Алмазная резка и через 1,5 часа готовый проем в 15 см бетонной стене.

Арка в несущей стене без усиления сделана близко к внешней стене, что недопустимо. Результат уже налицо — треснула несущая стена.

Глубокая штроба почти во всю несущую стену. Кто это делает? Они хоть понимают, чем это грозит? Работали там как и в большинстве таких случаях приезжие из средней Азии.

Штраба под электрику в пустотном 14 см перекрытии, по всей комнате! Осталось только ждать когда оно «сложится».

Проемы своими руками без комментариев

Попытка в несущей стене сделать проем без опыта, но имея инструмент. После мучения соседей и себя было принято «правильное решение». Нам пришлось резать проём по новому и уже на следующий день проём с усилением согласно проекта был выполнен. Необходимые документы для согласования выданы.

Межкомнатные арки из гипсокартона: установка своими руками

Межкомнатная арка, замечательный способ украсить дверной проём. Например, вам не нравится пустой прямоугольный дверной проём, его можно очень даже красиво украсить, закруглив ему края. Для этого нужно сделать арку. Арку можно сделать из любого подходящего вам материала, но в основном делают межкомнатные арки из гипсокартона. Гипсокартон недорогой, экологически чистый материал и очень прост в использовании, так что он нам полностью подходит. Что бы делать межкомнатные арки своими руками, больших строительных навыков не понадобится, нужен необходимый инструмент и эти самые руки.

Быстро перейти к:
Интсрументы и матетериалы
Подготовка
Установка арки
Видео-урок

Арки межкомнатные из гипсокартона можно выполнить любой конфигурации: классические – правильный радиус, эллипсоидная – арка в виде эллипса или полуэллипса, либо другой любой сложной конфигурации. Мы будем делать классическую межкомнатную арку из гипсокартона.

Необходимые инструменты и материалы
Шуроповёрт Рулетка Перфоратор Ножницы по металлу	Гипсокартон Саморезы по металлу Дубели (быстрый монтаж) или саморезы по дереву Направляющие (UD 27×30)

Итак, как сделать межкомнатную арку? Да очень просто, начнём с подготовки.

Подготовка к сборке арки

Для начала необходимо определиться с высотой арки. Далее в торцы и верх проёма, необходимо прикрепить направляющий профиль UD. Сделать это можно по отдельности, сначала верх, затем низ. Либо отмерить сразу длину (верх) + высоту обеих сторон, сделать надрезы на отметках высоты и согнуть профиль. Сделать необходимо две таких заготовки. Углы, на краях профиля, которые будут низом конструкции, необходимо слегка подрезать ножницами по металлу, что бы они не торчали из под гипсокартона.

Далее наши заготовки крепим к стене. Прочертите по бокам и сверху проёма, на расстоянии 1 см от края (оставляем место для гипсокартона), ровные полосы и по ним крепите направляющие. Прикрепить их необходимо с обеих сторон.

А крепить мы их будем так: если у вас деревянный проём, то с помощью саморезов по дереву, если проём из бетона или кирпича, то с помощью перфоратора и дюбелей – быстрого монтажа.

Итак, направляющие прикручены, далее вырезаем арку в листах гипсокартона. Берём лист гипсокартона, вырезаем по размерам нашей арки (длина-высота) и чертим окружность арки. Начертить окружность можно с помощью верёвки, зажав один край, где-нибудь, ниже листа, а к другому привязать или просто держать карандаш, и начертить окружность как циркулем. Либо с помощью чего-нибудь гибкого, например, с помощью порожка, как показано в видео ниже. Просто соедините оба края дугой и очертите карандашом.

Отрезать лишнее можно с помощью малярного ножа либо с помощью электролобзика, либо ножовки по металлу, так можно сложить и отрезать сразу оба листа.

Арка из гипсокартона

Далее необходимо измерить длину радиуса арки и отрезать два куска профиля UD такой же длины. После этого, на них, по всей длине, на расстоянии 3 см, необходимо сделать надрезы с одной стороны, что бы мы могли их согнуть по радиусу арки.

Установка межкомнатной арки

Остался последний этап – установка арки своими руками. К прикрепленным ранее направляющим в проёме, прикручиваем гипсокартон. Далее по радиусу арки к гипсокартону, прикручиваем надрезанный и согнутый профиль. То же самое, проделываем с другой стороны. Вот у нас и получилась почти готовая арка, осталось только зашить низ.

Прикручиваем надрезанный профиль

А как же мы согнём гипсокартон, спросите вы. Да очень просто, достаточно его немного намочить кисточкой или распылителем и на что-нибудь облокотить, что бы он прогнулся. Дополнительно можно, с тыльной стороны проколоть гипсокартон игольчатым валиком, что бы он сильнее пропитался. После того как он прогнётся, прикрутите его к низу вашей арки.

Вот и всё межкомнатная арка из гипсокартона готова. Далее её необходимо зашпаклевать, дать шпатлёвке высохнуть и можно заниматься отделкой.

Ну и как всегда видео-урок, о том, как сделать межкомнатные арки из гипсокартона своими руками. Успехов Вам в строительстве и ремонте!

Проектирование мостов — Урок — TeachEngineering

Quick Look

Уровень: 8 (6-8)

Необходимое время: 15 минут

Зависимость от урока: Нет

предметных областей: Физические науки

TE Информационный бюллетень

Краткое содержание

Учащиеся узнают о типах возможных нагрузок, о том, как рассчитать предельные комбинации нагрузок, и исследуют различные размеры балок (ферм) и колонн (опор) простой конструкции моста. Они изучают этапы, которые инженеры используют для проектирования мостов, выполняя соответствующие действия для создания прототипа собственной конструкции. Учащиеся начнут понимать проблему и узнают, как определить потенциальные нагрузки моста, рассчитать максимально возможную нагрузку и рассчитать количество материала, необходимого для сопротивления нагрузкам.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Инженеры, проектирующие конструкции, должны полностью понимать решаемую проблему, которая включает в себя сложность объекта и потребности заказчика. Для обеспечения безопасности и долговечности инженеры учитывают различные типы нагрузок, способы их приложения и места. Инженеры часто стремятся к максимально прочной и легкой конструкции с самым высоким соотношением прочности и веса.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

Перечислите несколько примеров нагрузок, которые могут воздействовать на мост.

Объясните, почему знания о различных нагрузках или силах важны при проектировании мостов.
Опишите процесс, который инженер использует для проектирования моста, включая определение нагрузок, расчет максимальной нагрузки и расчет количества материала, способного противостоять нагрузкам.

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering связано с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.
Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. , по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .
NGSS: научные стандарты нового поколения — наука
Общие базовые государственные стандарты — математика
Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология
ГОСТ
Предложите выравнивание, не указанное выше
Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?
Подписаться
Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!
PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.
Рабочие листы и вложения
Рабочий лист сочетаний нагрузок (doc)
Таблица сочетаний нагрузок (pdf)
Ответы на рабочий лист сочетаний нагрузок (doc)
Ответы на рабочий лист сочетаний нагрузок (pdf)
Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/cub_brid_lesson02], чтобы распечатать или загрузить.
Больше учебных программ, подобных этому
Деятельность средней школы
Зарядись!
Учащиеся знакомятся с конструкцией опор (колонн) мостов. Они определяют максимально возможную нагрузку для этого сценария и рассчитывают площадь поперечного сечения колонны, предназначенной для поддержки этой нагрузки.
Загрузите это!
Урок средней школы
Преодоление пробелов
Студентам представлена краткая история мостов, поскольку они узнают о трех основных типах мостов: балочных, арочных и подвесных. Они знакомятся с двумя естественными силами — растяжением и сжатием — общими для всех мостов и конструкций.
Преодоление пробелов
Урок средней школы
Занятия математикой: анализ сил в ферменном мосту
Изучите основы анализа сил, которые инженеры выполняют в соединениях ферм для расчета прочности ферменного моста, известного как «метод соединений». Найдите растяжения и сжатия для решения систем линейных уравнений, размер которых зависит от количества элементов и узлов в ферме…
Занимаемся математикой: анализ сил в ферменном мосту
Урок средней школы
Сопротивление материалов
Студенты узнают о разнообразии материалов, используемых инженерами при проектировании и строительстве современных мостов. Они также узнают о свойствах материалов, важных для строительства мостов, и рассматривают преимущества и недостатки стали и бетона как обычных материалов для строительства мостов …
Сопротивление материалов
Предварительные знания
Учащиеся должны быть знакомы с типами мостов, представленными на первом уроке раздела «Мосты», включая площади, сжимающие и растягивающие усилия.
Введение/Мотивация
Мы знаем, что мосты играют важную роль в нашей повседневной жизни. Мы знаем, что они являются важными компонентами городов и дорог между популяциями людей. Некоторые мосты просты и понятны; другие удивительно сложны. Какие известные вам мосты можно назвать простыми мостами? (Возможные ответы: бревно через ручей, мосты через ручьи.) Какие вы знаете мосты, которые можно было бы считать более сложными? (Возможные ответы: Мост Золотые Ворота, другие большие мосты, мосты, по которым проходят как шоссе, так и поезда. ) Что делает одни мосты простыми, а другие сложными? (Возможные ответы: их размер, многоцелевое назначение, условия окружающей среды, силы окружающей среды, требования к обслуживанию материалов и т. д.)
Одним из удивительных примеров вклада моста в соединение людей с другими группами населения и местами как по социальным, так и по коммерческим причинам является мост Небесные ворота, соединяющий людей с японским международным аэропортом Кансай, расположенным в заливе Осака.
Все началось с того, что близлежащие аэропорты Осаки и Токио не смогли ни удовлетворить спрос, ни расшириться. Чтобы решить эту проблему, японцы взялись за один из самых сложных инженерных проектов, которые когда-либо видел мир. Поскольку у них не было земли для нового аэропорта, они решили создать международный аэропорт Кансай, построив целый остров! На этом новом искусственном острове они построили терминал аэропорта и взлетно-посадочные полосы. Затем им понадобился мост, чтобы получить к нему доступ. Протянувшись на 3,7 км от материка в Осаке до аэропорта в океанской бухте, мост Sky Gate Bridge является одним из самых длинных ферменных мостов в мире и имеет верхнюю палубу для автомобильного транспорта и нижнюю внутреннюю палубу для железнодорожных линий.
Спутниковый снимок моста Скай Гейт, ведущего к аэропорту Кансай в заливе Осака, Япония.
авторское право
Авторское право © 2003 Обсерватория Земли, НАСА http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images.php3?img_id=16451.
Аэропорт и мост, считающийся чудом современной инженерной мысли, открылись в 1994 году. Четыре месяца спустя он пережил землетрясение силой 6,7 балла, причинив лишь незначительные повреждения. Поскольку территория аэропорта построена на плотной почве, она проседает на 2–4 см в год — еще одно условие, которое инженеры должны учитывать при постоянной безопасности и обслуживании аэропорта и моста.
Нелегко построить мост размером с мост Небесных врат. Вы когда-нибудь задумывались, как инженеры на самом деле проектируют целый мост? Мосты часто проектируются по одной детали за раз. Каждая опора (колонны) и ферма (балки) должны соответствовать определенным критериям для успеха всего моста. Инженеры-строители проходят несколько этапов, прежде чем придумать идеи для своего окончательного проекта.
В первую очередь инженеры должны полностью понять проблему. Для этого они задают много вопросов. Какие вопросы могут задать инженеры? (Возможные ответы: насколько прочным должен быть мост? Какие материалы вы бы использовали? Как бы вы закрепили фундамент опоры? Какие природные явления должны быть в состоянии противостоять вашему мосту?)
Затем инженеры должны определить, какие типы нагрузок или сил они ожидают от моста. Нагрузки могут включать трафик, такой как поезда, грузовики, велосипеды, люди и автомобили. Другие нагрузки могут исходить от естественной среды. Например, мосты во Флориде должны выдерживать ураганы. Так, инженеры учитывают такие нагрузки, как ветры, ураганы, смерчи, снег, землетрясения, бурлящая речная вода, а иногда и стоячая вода. Можете ли вы назвать какие-либо другие нагрузки, которые могут действовать на мост любого типа?
Следующим шагом является определение того, могут ли эти нагрузки возникать одновременно и какая комбинация нагрузок обеспечивает максимально возможную силу (напряжение) на мосту. Например, поезд, пересекающий мост, и землетрясение вблизи моста могут произойти одновременно. Тем не менее, многие автомобили, пересекающие мост, и торнадо, проходящий рядом с мостом, вероятно, не возникнут одновременно.
После расчета наибольшей ожидаемой силы от всех возможных комбинаций нагрузок инженеры используют математические уравнения для расчета количества материала, необходимого для сопротивления нагрузкам в этой конструкции. (Для простоты мы не будем рассматривать, как эти силы действуют на мост; достаточно просто знать, что они действуют на мост.)
После того, как они проанализировали все эти расчеты, инженеры обдумывают различные проектные решения, которые будут соответствовать ожидаемым нагрузкам и количеству необходимого материала. Они разбивают свою конструкцию на более мелкие части и работают над критериями проектирования для всех компонентов моста.
Предыстория урока и концепции для учителей
Для проектирования безопасных мостовых конструкций процесс инженерного проектирования включает следующие этапы: 1) разработка полного понимания проблемы, 2) определение потенциальных мостовых нагрузок, 3) объединение этих нагрузок для определения максимальной потенциальной нагрузки и 4) расчет математических отношения, чтобы определить, сколько конкретного материала необходимо, чтобы противостоять самой высокой нагрузке.
Понимание проблемы
Один из самых важных шагов в процессе проектирования — понять проблему. В противном случае кропотливая работа над дизайном может оказаться пустой тратой времени. Например, при проектировании моста, если группа инженеров-проектировщиков не понимает назначения моста, их проект может быть совершенно неуместным для решения проблемы. Если бы им сказали спроектировать мост для пересечения реки, они, не зная больше, могли бы спроектировать мост для поезда. Но если бы мост предназначался только для пешеходов и велосипедистов, он, скорее всего, был бы слишком перепроектирован и излишне дорог (или наоборот). Таким образом, чтобы дизайн был подходящим, эффективным и экономичным, команда разработчиков должна сначала полностью понять проблему, прежде чем предпринимать какие-либо действия.
Определение нагрузки
Определение потенциальных нагрузок или сил, которые, как предполагается, будут воздействовать на мост, связано с расположением и назначением моста. Инженеры рассматривают три основных типа нагрузок: статические нагрузки, временные нагрузки и нагрузки от окружающей среды:
Постоянные нагрузки включают вес самого моста плюс любой другой постоянный объект, прикрепленный к мосту, например, пункты взимания платы, дорожные знаки, ограждения, ворота или бетонное дорожное покрытие.
Временные нагрузки — это временные нагрузки, воздействующие на мост, такие как автомобили, грузовики, поезда или пешеходы.
Нагрузки от окружающей среды – это временные нагрузки, воздействующие на мост из-за погодных или других воздействий окружающей среды, таких как ураганный ветер, торнадо или сильные порывы ветра; снег; и землетрясения. Сбор дождевой воды также может быть фактором, если не обеспечен надлежащий дренаж.
Значения этих нагрузок зависят от использования и расположения моста. Примеры: Колонны и балки многоуровневого моста, предназначенного для движения поездов, транспортных средств и пешеходов, должны выдерживать комбинированную нагрузку всех трех видов моста одновременно. Ожидаемая снеговая нагрузка на мост в Колорадо будет намного выше, чем в Джорджии. Мост в Южной Каролине должен быть спроектирован таким образом, чтобы выдерживать нагрузки от землетрясений и ураганных ветров, в то время как тот же мост в Небраске должен быть рассчитан на ветровые нагрузки торнадо.
Комбинации нагрузок
При проектировании моста важным этапом является объединение нагрузок для конкретного моста. Инженеры используют несколько методов для выполнения этой задачи. Двумя наиболее популярными методами являются методы UBC и ASCE.
Единые строительные нормы и правила (UBC), стандарт строительных норм и правил, принятый во многих штатах, определяют пять различных комбинаций нагрузок. В этом методе для планирования конструкции используется комбинация нагрузок, которая создает наибольшую нагрузку или наиболее критический эффект. Пять комбинаций нагрузок UBC:
Статическая нагрузка + динамическая нагрузка + снеговая нагрузка
Постоянная нагрузка + временная нагрузка + ветровая нагрузка (или сейсмическая нагрузка)
Постоянная нагрузка + Постоянная нагрузка + Ветровая нагрузка + (Снеговая нагрузка ÷ 2)
Постоянная нагрузка + Постоянная нагрузка + Снеговая нагрузка + (Ветровая нагрузка ÷ 2)
Постоянная нагрузка + динамическая нагрузка + снеговая нагрузка + сейсмическая нагрузка
Американское общество инженеров-строителей (ASCE) определяет шесть различных комбинаций нагрузок. Как и в случае с методом UBC, для планирования конструкции используется комбинация нагрузок, создающая наибольшую нагрузку или наиболее критический эффект. Однако расчеты нагрузки для ASCE более сложны, чем для UBC. Для целей этого урока и связанного с ним упражнения «Загрузи!» мы будем использовать пять комбинаций нагрузки UBC.
Определение размера элемента
Рис. 1. Сила, действующая на колонну.
авторское право
авторское право © Программа ITL 2007, Инженерный колледж, Колорадский университет в Боулдере
После того, как инженер определит самую высокую или наиболее критическую комбинацию нагрузок, он определяет размер элементов. Элемент моста — это любая отдельная основная часть конструкции моста, такая как колонны (пирсы) или балки (фермы). Размеры колонн и балок рассчитываются независимо.
Чтобы определить размер колонны, инженеры выполняют расчеты, используя прочность материалов, предварительно определенную в ходе испытаний. На рисунке 1 показана нагрузка, действующая на колонну. Эта сила представляет собой наивысшую или наиболее критическую комбинацию нагрузок сверху. Эта нагрузка действует на площадь поперечного сечения колонны.
Напряжение от этой нагрузки равно σ = Сила ÷ Площадь. На рисунке 1 площадь неизвестна и, следовательно, напряжение неизвестно. Таким образом, использование прочности материала на растяжение и сжатие используется для определения размера элемента, и уравнение принимает вид Сила = Fy x Площадь, где сила представляет собой наивысшую или наиболее критическую комбинацию нагрузок. Fy может быть прочностью на растяжение или прочностью на сжатие материала. Для обычной строительной стали это значение обычно составляет 50 000 фунтов/дюйм9.0242 2 . Для бетона это значение обычно находится в диапазоне от 3500 фунтов/дюйм ² до 5000 фунтов/дюйм ² для сжатия. Обычно инженеры предполагают, что прочность бетона на растяжение равна нулю. Следовательно, вычисляя площадь, площадь = сила ÷ Fy. Важно соблюдать последовательность единиц измерения: сила измеряется в фунтах (lbs), а Fy — в фунтах на квадратный дюйм (lb/in ² ). Площадь легко вычисляется и измеряется в квадратных дюймах (в ² ).
Рис. 2. Сила, действующая на балку.
Copyright
Copyright © 2007 Программа ITL, Инженерный колледж, Колорадский университет в Боулдере
Чтобы определить размер балки, инженеры выполняют дополнительные расчеты. На рисунке 2 показана балка с действующей на нее нагрузкой. Эта нагрузка является самой высокой или наиболее критической комбинацией нагрузок, действующих на верхнюю часть балки в середине пролета. Силы сжатия обычно действуют на верхнюю часть балки, а силы растяжения действуют на нижнюю часть балки из-за этой конкретной нагрузки. Для этого примера уравнение для расчета площади становится немного сложнее, чем для размера столбца. При одиночной нагрузке, действующей в середине пролета балки, уравнение выглядит следующим образом: Сила x Длина ÷ 4 = F _у х Z _х . Как и прежде, сила равна наибольшей или наиболее критической комбинации нагрузок в фунтах (фунтах). Длина – это общая длина балки, которая обычно известна. Обычно единицы длины даются в футах (футах) и часто конвертируются в дюймы. F _y — прочность на растяжение или прочность на сжатие материала, как описано выше. Z _х – это коэффициент, который включает в себя размеры площади поперечного сечения элемента. Следовательно, Z _x = (сила x длина) ÷ (F _y x 4), где Z _x измеряется в кубических дюймах (в ³ ).
Рис. 3. Пример поперечного сечения формы балки: (слева направо) сплошной прямоугольник, I-образная форма и полый прямоугольник.
Copyright
Copyright © 2007 Denise W. Carlson, ITL Program, Engineering College, University of Colorado Boulder
Каждая форма балки имеет свои расчеты площади поперечного сечения. Большинство балок на самом деле имеют прямоугольное поперечное сечение в железобетонных зданиях, но наилучшей конструкцией поперечного сечения является двутавровая балка для одного направления изгиба (вверх и вниз). Для двух направлений движения хорошо подходит короб или полая прямоугольная балка (см. рис. 3).
Связанные виды деятельности
Закрытие урока
Найдите минутку и подумайте обо всех мостах, которые вы знаете вокруг вашего дома и общества. Может быть, вы видите их на дорогах, велосипедных дорожках или пешеходных дорожках. Подумайте о тех, у которых есть опоры (колонны) и балки (балки). Как они выглядят? Можете ли вы вспомнить размеры опор и балок? (Вопрос для обсуждения: учащиеся могут вспомнить, что они заметили, что опоры и балки для пешеходных и велосипедных мостов намного меньше, чем для автомобильных или железнодорожных транспортных средств.)
Каковы примеры типов нагрузки? (Возможные ответы: Транспортные средства, люди, снег, дождь, ветер, вес моста, его перил и знаков и т. д.) Почему нагрузки должны влиять на то, как инженер проектирует мост? (Ответ: инженеры должны рассчитать все нагрузки, которые могут воздействовать на мосты, прежде чем приступать к их проектированию. ) Если бы вы были инженером, как бы вы спроектировали мост, чтобы убедиться, что он безопасен? (Темы для обсуждения: во-первых, полностью понять проблему, которую необходимо решить с помощью моста, ее требования и назначение. Затем выяснить все возможные типы нагрузок [сил], которые мост может выдерживать. Затем рассчитайте максимально возможную нагрузку на мост.
Словарь/Определения
мозговой штурм: метод совместного решения проблем, при котором все члены группы быстро и спонтанно вносят множество идей.
Прочность на сжатие: Величина сжимающего напряжения, которому материал может противостоять до разрушения.
площадь поперечного сечения: «срез» или вид сверху формы (например, балки или опоры).
дизайн: (глагол) планировать в систематической, часто графической форме. Создавать для определенной цели или эффекта. Спроектировать мост. (существительное) Хорошо продуманный план.
инженер: человек, который применяет свое понимание науки и математики для создания вещей на благо человечества и нашего мира.
инженерия: применение научных и математических принципов для практических целей, таких как проектирование, производство и эксплуатация эффективных и экономичных структур, машин, процессов и систем.
инженерный дизайн: процесс разработки системы, компонента или процесса для удовлетворения желаемых потребностей. (Источник: Совет по аккредитации инженеров и технологий, Inc.)
сила: Толчок или растяжение объекта, например, сжатие или растяжение.
балка: «луч» моста; обычно горизонтальный член.
нагрузка: Любая из сил, противодействующая конструкции, включая любую неподвижную и неизменную силу (постоянная нагрузка), любую нагрузку от ветра или землетрясения (нагрузка окружающей среды) и любую другую подвижную или временную силу (динамическая нагрузка).
элемент: Отдельный угол, балка, пластина или сборная деталь, предназначенная для того, чтобы стать неотъемлемой частью собранной рамы или конструкции.
пирс: «колонна» моста; обычно вертикальный член.
Прочность на растяжение: Величина растягивающего напряжения, которому материал может противостоять до разрушения.
Оценка
Оценка перед уроком
Рисунок в парах : Разделите класс на команды по три ученика в каждой. Пусть каждая команда инженеров нарисует мост, по которому поезд переправит реку шириной 100 метров. Попросите их описать тип моста и где на него действуют силы сжатия и растяжения.
Оценка после внедрения
Завершение проекта/презентации : Попросите группы учащихся вернуться к проекту своего моста после оценки перед уроком и подумать о потенциальных нагрузках на их мост с учетом только что обсужденных этапов процесса инженерного проектирования. Попросите их нарисовать нагрузки и направление, в котором они будут действовать на мост. Какова, по их мнению, будет самая высокая комбинация нагрузок (сколько таких нагрузок может произойти одновременно)? Затем попросите одну или две инженерные группы добровольно представить классу детали своего проекта моста.
Оценка итогов урока
Авторское право
Авторское право © Корпорация Microsoft, 2004 г., One Microsoft Way, Redmond, WA 98052-6399 USA. Все права защищены.
Человеческий мост : Предложите учащимся использовать себя в качестве исходного строительного материала для создания моста, соединяющего класс и достаточно прочного, чтобы по нему могла пройти кошка. Поощряйте их проявлять творческий подход и оформлять его так, как они хотят, с условием, что каждый человек должен находиться в непосредственном контакте с другим членом класса. В скольких местах вы можете определить растяжение и сжатие? Как бы вы изменили дизайн, если бы человеческий мост должен был быть достаточно прочным, чтобы по нему мог пройти ребенок? Какие еще нагрузки могут воздействовать на ваш мост?
Заключительное обсуждение : Завершите урок и оцените понимание учащимися целей обучения, проведя обсуждение в классе, используя вопросы, представленные в разделе «Закрытие урока».
Домашнее задание
Рабочий лист по математике : Дайте учащимся прилагаемый рабочий лист по сочетаниям нагрузок в качестве домашнего задания. После использования пяти комбинаций нагрузок UBC для расчета максимальной или наиболее критической нагрузки на первой странице они используют эту информацию для решения трех задач на последующих страницах, определяя требуемый размер элементов моста из определенных форм и материалов. Три проблемных вопроса усложняются: младшие школьники должны решить только задачу 1; учащиеся старшего возраста должны выполнить задачи 1 и 2; продвинутые математики должны решить все три задачи.
Расширение урока
Предложите учащимся построить мосты из пробкового дерева и проверить их на несущую способность. Начните с просмотра веб-сайта Питера Л. Фогеля о конкурсе на строительство моста Balsa по адресу http://www.balsabridge.com/
.
Несчастные случаи случаются! Поручите учащимся исследовать и сообщить о том, что пошло не так, когда стальная балка с виадука на шоссе упала на движущееся транспортное средство. Прочтите краткий обзор дорожно-транспортных происшествий Национального совета по безопасности на транспорте за май 2004 г. с фотографиями. См. Резюме NTSB HAB-06/01, Столкновение пассажирского транспортного средства с упавшей балкой подвесного моста по адресу: http://www.ntsb.gov/news/events/2006/golden_co/presentations.html
Предложите классу принять участие в ежегодном конкурсе проектов моста Вест-Пойнт. Получите доступ к прекрасному и бесплатно загружаемому программному обеспечению для проектирования мостов и другим образовательным ресурсам на веб-сайте Военной академии США в Вест-Пойнте: bridgecontest.usma.edu/
Дополнительная мультимедийная поддержка
Воспользуйтесь онлайн-программой Bridge Designer (загрузка не требуется!), предоставленной Virtual Laboratories, Инженерной школой Уайтинга, Университета Джона Хопкинса: http://engineering.jhu.edu/ei/bridge-designer/
Рекомендации
Комитет ACI 318, Строительные нормы и правила, требования к конструкционному бетону (ACI 318-02) и комментарий (ACI 318R-02): стандарт ACI . Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона, 2002.
.
Комитет AISC по руководствам и учебникам, Руководство по стальным конструкциям: Расчет коэффициента нагрузки и сопротивления . Третье издание. Американский институт стальных конструкций, 2001 г.
Хиббелер, Р.К. Механика материалов . Третье издание. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1997.
.
Аэропорт Кансай. Отдел новостей Земной обсерватории, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.
Единых строительных норм. Международная конференция строительных чиновников: Уиттиер, Калифорния, 1991 г.
.
Авторские права
© 2007 Регенты Университета Колорадо
Авторы
Джонатан С. Гуд; Джо Фридрихсен; Натали Мах; Кристофер Валенти; Денали Ландер; Дениз В. Карлсон; Малинда Шефер Зарске
Программа поддержки
Комплексная программа преподавания и обучения и лаборатория, Колорадский университет в Боулдере
Благодарности
Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 № 0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства энергетики или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.
Последнее изменение: 28 января 2021 г.
Следы Древнего Рима в современном мире
Древний Рим оказал большое влияние на современный мир. Хотя с момента расцвета Римской империи прошли тысячи лет, мы все еще можем видеть свидетельства этого в нашем искусстве, архитектуре, технологиях, литературе, языке и праве. От мостов и стадионов до книг и слов, которые мы слышим каждый день, древние римляне оставили свой след в нашем мире.
Искусство и архитектура
Древние римляне оказали огромное влияние на искусство и архитектуру. Мы можем найти следы римского влияния в формах и структурах на всем протяжении развития западной культуры.
Хотя римляне находились под сильным влиянием Древней Греции, они смогли улучшить некоторые заимствованные греческие конструкции и изобретения. Например, они продолжали использовать колонны, но форма стала более декоративной и менее структурной в римских зданиях. Древние римляне создавали изогнутые крыши и крупномасштабные арки, которые могли выдерживать больший вес, чем конструкция из стоек и балок, которую использовали греки. Эти арки служили основой для массивных мостов и акведуков, созданных римлянами. Древние любители игр также построили большие амфитеатры, в том числе Колизей. Спортивные стадионы, которые мы видим сегодня, с их овальными формами и многоуровневыми сиденьями, произошли от основной идеи, разработанной римлянами.
Арки Колизея сделаны из цемента, чрезвычайно прочного строительного материала, который римляне изготавливали из подручных средств: вулканического пепла и вулканической породы. Современные ученые считают, что использование этого пепла является причиной того, что такие сооружения, как Колизей, все еще стоят сегодня. Римские подводные конструкции оказались еще прочнее. Морская вода, вступая в реакцию с вулканическим пеплом, образовала кристаллы, которые заполнили трещины в бетоне. Чтобы сделать бетон таким прочным, современные строители должны армировать его сталью. Поэтому сегодня ученые изучают римский бетон, надеясь повторить успех древних мастеров-строителей.
Скульптурное искусство того периода также оказалось довольно прочным. Римляне делали свои статуи из мрамора, возводя памятники великим человеческим достижениям и достижениям. Сегодня в музеях по всему миру можно увидеть тысячи римских артефактов.
Технологии и наука
Древние римляне первыми продвинулись во многих областях науки и техники, создав инструменты и методы, которые в конечном итоге сформировали то, как мир делает определенные вещи.
Римляне были искусными инженерами. Они достаточно хорошо понимали законы физики, чтобы разработать акведуки и лучшие способы улучшения потока воды. Они использовали воду как энергию для питания шахт и мельниц. Они также построили обширную сеть дорог, что было большим достижением в то время. Их дороги были построены путем укладки гравия, а затем вымощены каменными плитами. Система римских дорог была настолько велика, что говорили, что «все дороги ведут в Рим».
Наряду с крупномасштабными инженерными проектами римляне также разработали инструменты и методы для использования в сельском хозяйстве. Римляне стали успешными земледельцами благодаря своим знаниям о климате, почве и других вопросах, связанных с посадками. Они разработали или усовершенствовали способы эффективной посадки сельскохозяйственных культур, а также орошения и осушения полей. Современные фермеры до сих пор используют их методы, такие как севооборот, обрезка, прививка, отбор семян и внесение удобрений. Римляне также использовали мельницы для обработки зерна от земледелия, что повысило их эффективность и наняло много людей.
Литература и язык
Большая часть мировой литературы находится под сильным влиянием литературы древних римлян. Во время того, что считается «золотым веком римской поэзии», такие поэты, как Вергилий, Гораций и Овидий, создали произведения, которые оказали неизгладимое влияние. Например, « метаморфоз » Овидия вдохновили таких авторов, как Чосер, Мильтон, Данте и Шекспир. Шекспир, в частности, был очарован древними римлянами, которые послужили источником вдохновения для некоторых его пьес, в том числе Юлий Цезарь и Антоний и Клеопатра .
В то время как римская литература оказала глубокое влияние на остальной мир, важно отметить влияние, которое римский язык оказал на западный мир. Древние римляне говорили на латыни, которая распространилась по всему миру с ростом римской политической власти. Латынь стала основой для группы языков, называемых «романскими языками». К ним относятся французский, испанский, итальянский, португальский, румынский и каталанский языки. Многие латинские корневые слова также являются основой для многих английских слов. Английский алфавит основан на латинском алфавите. Вместе с тем в современной системе правосудия до сих пор используется много латыни.
Закон
Использование латинских слов — не единственный способ, которым древние римляне повлияли на западную систему правосудия.