Доброй всем Стройки! Пока ходил по торговым центрам в поисках подарков, в мое поле зрения попала одна интересная лестница, которая хорошо иллюстрирует некоторые базовые принципы проектирования конструкций.
Обращаю ваше внимание на консоль (обведена красным). Давайте рассмотрим ее и определим, почему она сделана именно так.
1. Консоль сделана из стальной пластины, направленной торцевой частью наверх. При таком положении пластина имеет наибольший момент сопротивления, благодаря чему выдерживает большие нагрузки. Подробнее о моментах сопротивления вы можете почитать в нашей статье из цикла сопромат.
2.Сечение консоли непостоянно. Высота сечения консоли уменьшается к краю консоли. Можно подумать, что это странный ход, ведь так мы уменьшаем момент сопротивления. Однако при консольной схеме максимальный изгибающий момент (а следовательно и максимальные напряжения) действует в заделке (см. из. 3). С краю консоли изгибающий момент равен 0. Поэтому мы можем безбоязненно уменьшать высоту сечения. Так мы уменьшаем собственный вес консоли и экономим металл.
3. Отверстия в консоли. Такие отверстия называются перфорациями. Размер и расположение отверстий по сечению — сложная и интересная тема. Можно сказать, что они располагаются в местах наименьших напряжений, где ослабление сечения не повлияет критично на прочность балки (но облегчит вес). Кроме того, конструкция получается изящнее, что увеличивает архитектурную выразительность готовой конструкции.
Надеюсь данный текст был вам интересен и теперь вы тоже будете видеть некоторые конструктивные закономерности в конструкциях, которые видите вокруг себя.
P.S. Для тех кому интересно, лестница находится в ТРК Космос в Санкт-Петербурге.