Юный техник 1970-08, страница 15
НАШ КРЕПКИЙ ДОМ Я. ДОРФНАН Строительная механика и расчеты на прочность возникли давно. А вот первые исследования по проблемам строительной теплотехники, светотехники и долговечности появились лишь в первой половине XX века. Оказалось, что эти проблемы тесно связаны между собой и образуют единый круг вопросов. Для их изучения в 1052 году в Москве организовали научно-исследовательский институт строительной физики. О всех его работах рассказать трудно. Мы познакомим вас только с одной из иих — с исследованием проблемы долговечности. Железный стержень с палец толщиной при нагревании на Iе С давит на стенку, в которой зажат, с силой в 15 кг! А теперь вообразите брусок с жестко защемленной гранью — это модель дома, намертво связанного с фундаментом. Зимой дом охлаждается, летом — нагревается. Если бы не фундамент, он занял бы зимой одно положение, а летом — другое. В «изогнутом» доме возникают сильиые напряжения, и, если материалы, из которых он сделан, недостаточно прочны, могут появиться трещины. К счастью, 9TOI о не происходит — дома могут выдерживать большие нагрузки (см. рис. А и Б). Опасность напряжений не в том, что они появляются, а в том, что они отступают, чтобы вновь наступить, — температурные напряжения представляют собой сложные колебания, а среднесуточная температура меняется в течение года. Случалось ли вам ломать толстую железную проволоку, сгибая и разгибая ее? Нечто подобное происходит и со строительными конструкциями. Трещины и пустоты, которые всегда есть в строительных материалах, под влиянием температурных нагрузок могут передвигаться и сливаться друг с другом, могут образовывать новые дефекты. Постепенно внутренняя структура материала конструкции и его механические свойства меняются настолько, что он не выдерживает расчетных нагрузок и разрушается. Больше всего это грозит современным зданиям, сильно вытянутым в длину (см. рис. В и Г). Вытянутому дому угрожают большие температурные напряжения, потому что при одной и той же длине угол изгиба у низкого дома больше, чем у высокого: Вот почему их как бы разрезают на куски — оставляют температурные проемы, которые мы не видим, потому что они снаружи заделаны. П омните, как разрушаются гранитные скалы? В трещинки попадает вода, при замерзании оиа расширяется, и трещинки увеличиваются... Строительные материалы, содержащие множество пор и капилляров, более уязвимы. Пористые тела всасывают воду из воздуха. Из физики вам известно, что при одной и той же температуре дав- А. ^мш вмииидам мшгеищ .пммкение «tut'».™ flmtmhke •Sumwi.IM <wtyw*i штии 14 w)m>wwww)>mm>»ww)mmm> |
