помогите с задачей

01 сентября 2005 года
00
какое давление на метр квадратный окажет кусок снега массой 180кг падающий с высоты 13 метров...
меня интересуют даже не столько числа сколько сама формула расчета.
(у меня есть вариант просто хочу проверить)
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
какое давление на метр квадратный окажет кусок снега массой 180кг падающий с высоты 13 метров...
меня интересуют даже не столько числа сколько сама формула расчета.
(у меня есть вариант просто хочу проверить)

тут о давлении, на мой взгляд, говорить некорректно. Давление - это когда этот снег на крыше неподвижно лежит, тогда оно равно m*g/S.
А тут нужно считать через кинетическую энергию, т.к. динамика, Е=m*v^2/2, причем слудет учитывать, что энергия эта поглощается как препятствием, на которое падает снег, так и самим снегом на его деформацию и нагрев в результате этой деформации.
В итоге получается синусоидальное возрастание силы от нуля до максимума и падение снова до нуля растянутое во времени. А сила поделенная на площадь дает давление с учетом распределения на площадь падения, но давление будет тоже неравномерным, по краям меньше, по центру - больше.
Время соударения, в свою очередь, зависит от податливости опоры и характеристик снега, поэтому, на мой взгляд, аналитически эту задачу решить очень сложно и лишь после серии экспериментов для определения всех неизвестных характеристик снега, что мне представляется малореальным занятием либо тянет на серьезное научное исследование.


Цитировать — Сообщение №2
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от avargano
аналитически эту задачу решить очень сложно и лишь после серии экспериментов для определения всех неизвестных характеристик снега



Точно - эмпирический путь познания рулит!


Цитировать — Сообщение №3
01 сентября 2005 года
00
е=(mv2)/2 тут не уместна, скорее е=mgh...
а вариант перевести динамическую нагрузку в статическую то есть прировнять эту самую силу удара к статической нагрузке и найти массу тела, которое бы в состоянии покоя с такой же силой давило на поверхность?
я знаю что чушь но хоть примерно уместен такой подход?

Цитировать — Сообщение №4
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
F=(mv2)/2 тут не уместна, скорее F=mgh...
сила я так прикинул будет 23000ньютонов (колоссально). я знаю что чушь но хоть примерно уместен такой подход?

Вы, пардон, силу с энергией упорно путаете. Из mgh силы хотя бы по размерностям не получится, да и в учебнике физики за 6-й класс, если память меня не обманывает, написано, что mgh это потенциальная энергия тела, поднятого на определенную высоту.
К статике такие задачи приводятся, если не вру, через равенство энергии деформации пружины и кинетической энергии падающего тела, не помню уж, какой это по счету закон Ньютона и как выглядит формула.


Цитировать — Сообщение №5
01 сентября 2005 года
00
точно, енергия не сила. мне тут человек через импульс посчитал. поскольку лучше ничего нет пока остановлюсь на законе сохранения импульса ...

Цитировать — Сообщение №6
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
точно, енергия не сила. мне тут человек через импульс посчитал. поскольку лучше ничего нет пока остановлюсь на законе сохранения импульса ...

А можно посмотреть как? С импульсом снега все понятно, а что с опорой и временем соударения?


Цитировать — Сообщение №7
01 сентября 2005 года
00
время соударени дельта t взял 1 сек... грубо конечно.
имхо это пробьет почти все что можно... если время брать еще меньше то и сила будет больше.
а площадь вроде нигде не появлялась в формулах...

через энергию mv2/2=mgh нашел он мне скорость 51м/с, дальше импульс mv=9180... дельту t взял 1 сек... вот и сила 9180

Цитировать — Сообщение №8
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
время соударени дельта t взял 1 сек... грубо конечно.
имхо это пробьет почти все что можно... если время брать еще меньше то и сила будет больше.
а площадь вроде нигде не появлялась в формулах...

Ну, секунда это заведомо много, мне кажется. Можно прикинуть объем снега и расчитать, за какое время он на достигнутой к моменту падения скорости пройдет дистанцию, равную стороне своего объема (куба для простоты). Тоже, конечно, цена на дрова в Париже, но ближе к делу.


Цитировать — Сообщение №9
01 сентября 2005 года
00
Мужики, вы чё?
До зимы же ещё далеко!
Или 1-го сентября вам уже домашнее задание задали што ли?;)

Цитировать — Сообщение №10
01 сентября 2005 года
00
это хуже задачи
меня конструктор попросил посчитать какое давление приложится к снегозащитному козырьку, который смонтируют для защиты от снега (объект строительства - рынок в заводе "планета" внутренняя пристройка). я архитектор этого объекта.
имеем высоту от края навеса крыши до верха крыши пристройки около 13м. снеговую нагрузку (нда) предложил взять 180кг.
имеем то что меем. нужно расчитать кончтрукции крепления снегозащитного козырька а сами нагрузки никак даже не прикинуть.

Цитировать — Сообщение №11
01 сентября 2005 года
00
Тогда упрости задачу, главное чтобы не в пример надежности.

Можно исключить сопротивление воздуха при падении.
Можно исключить деформацию снега при ударе, то есть исключить потери энергии на деформацию/нагрев.

Цитировать — Сообщение №12
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
через энергию mv2/2=mgh нашел он мне скорость 51м/с,


Я, скажем так, худею. Здравый смысл приложить не пробовали? Не может быть у куска снега с высоты 13 метров скорости 51м/с
А потом трансваали валятся....


Цитировать — Сообщение №13
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
меня конструктор попросил посчитать .... я архитектор этого объекта.

Высокие, высокие отношения ;-) Как-то у вас все с ног на голову поставлено в отношения архитектор-конструктор. Сделайте проще - на крыше над козырьком установите снегозаграждение, пусть падает не на козырек, а по сторонам от него.


Цитировать — Сообщение №14
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от Character
Я, скажем так, худею. Здравый смысл приложить не пробовали? Не может быть у куска снега с высоты 13 метров скорости 51м/с
А потом трансваали валятся....


я тут уже ничему не удивляюсь. другой посчитал что будет 12 м/сек. короче хз.
кстати в трансваале как раз НЕДОСЧИТАЛИ, а мы перестраховываемся в 2 раза во всем как правило.

тут не козырек а плоскость нижележащей крыши, которая выполнена не из бетона а из сандвичей каких-то... поэтому пробивается и шилом, не то что сосулькой с высоты 13 метров. поэтому решено устроить сетку большого сечения по каркасу над крышей пристройки. проблема в том что металла на это дело уйдет гора. проще говоря тонна или около того.


Цитировать — Сообщение №15
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
тут не козырек а плоскость нижележащей крыши, которая выполнена не из бетона а из сандвичей каких-то... поэтому пробивается и шилом, не то что сосулькой с высоты 13 метров. поэтому решено устроить сетку большого сечения по каркасу над крышей пристройки. проблема в том что металла на это дело уйдет гора. проще говоря тонна или около того.


Рыданияхва. Каменный век какой-то. Если собираетесь ухлопать тонну металла на борьбу с обледенением крышы стоит уже посмотреть на системы противообледения.


Цитировать — Сообщение №16
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
это хуже задачи
меня конструктор попросил посчитать какое давление приложится к снегозащитному козырьку, который смонтируют для защиты от снега (объект строительства - рынок в заводе "планета" внутренняя пристройка). я архитектор этого объекта.
имеем высоту от края навеса крыши до верха крыши пристройки около 13м. снеговую нагрузку (нда) предложил взять 180кг.
имеем то что меем. нужно расчитать кончтрукции крепления снегозащитного козырька а сами нагрузки никак даже не прикинуть.


Ты как архитектор вообще то должен спроектировать все так, чтобы исключить любое падение с крыши снега и сосулек, этого просто напросто не должно быть! Если такое есть - это называется ОШИБКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ. А то что тебе предложили (180 кг), так это норма снеговой нагрузки (Не ударной !!, а та которая скопится например за снегопад). Так что пользуй на крыше тепловой кабель или дворника с лопатой на крайняк. Иначе тебя посодют в турму ежели кого убьёт ( на полном серьезе)


Цитировать — Сообщение №17
01 сентября 2005 года
00
америку открыли.
в условиях реконструкции возможны любые решения. и тут этот вопрос как раз не мои проблемы как бы а конструкторов.
а про подогрев кровли ржунимагу. я в нашем городе знаю только 1 точку где их применили. и-то не правильно. у нас заказчики на такие решения НЕ ИДУТ что с этим поделаешь. у нас самый модный материал если вы не знаете это силикатный кирпич и сайдинг. а рассказывать мне про современные тенденции в материалах не стоит. знаем, читаем, смотрим, ездим по миру.
зы одно из немногих нормально построенных кафе и-то у всех руки чешутся снести о чем тут можно говорить.
:)

Цитировать — Сообщение №18
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
а про подогрев кровли ржунимагу. я в нашем городе знаю только 1 точку где их применили. и-то не правильно.


Гм. Я к примеру знаю тоже одну и применено там правильно ;)
Странные люди. Ухлопать тонну металла и ссылаться на мнение заказчика-ретрограда. Ну считайте...


Цитировать — Сообщение №19
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от Character
Гм. Я к примеру знаю тоже одну и применено там правильно ;)
Странные люди. Ухлопать тонну металла и ссылаться на мнение заказчика-ретрограда. Ну считайте...

А электричество на подогрев в итоге не дороже выйдет, тонна оцинковки у нас сколько, тысяч 15-20?


Цитировать — Сообщение №20
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
в условиях реконструкции возможны любые решения.

Заливайте с первыми морозами на этой крыше слой льда ок 5 см., он, да еще со снегом сверху, падающий снег-лед выдержит.


Цитировать — Сообщение №21
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
... у нас самый модный материал если вы не знаете это силикатный кирпич и сайдинг. а рассказывать мне про современные тенденции в материалах не стоит. знаем, читаем, смотрим, ездим по миру.


А про ударопрочные пластические материалы Вы не слышали? Можно из них козырек сделать. Куда вам... Вы только ездите и смотрите. Во, как вариант - сталь СТ-10 не подойдет??? А насчет применения подогрева - учитесь и применяйте правильно. А то потом кто нибудь скажет что уже в двух местах применяли неправильно :)


Цитировать — Сообщение №22
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от avargano
А электричество на подогрев в итоге не дороже выйдет, тонна оцинковки у нас сколько, тысяч 15-20?


Жрёт там не очень много, во всяком случае (при расчёте по моему объекту) этими флуктуациями от стандартного счёта за электроэнергию можно пренебречь. Другое дело, что закладывать такую систему нужно сразу в проект реконструкции с учётом отвода талой воды по водостокам внутри здания, иначе сам понимаешь - придётся подогревать и водостоки (иначе полопаются) и страдать ледяными наплывами в месте сброса. Поэтому в моём случае пришли к стандартному решению в виде мужика с лопатой. :mad:
ЗЫ. Кстати этот мужик с лопатой в комплекте с подъёмником обходится строго дороже того электричества на подогрев.


Цитировать — Сообщение №23
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от NIKIT@
А про ударопрочные пластические материалы Вы не слышали? Можно из них козырек сделать.

Ха-ха-ха! И какой это пластик выдержит на морозе прилетевшую глыбу льда с силой удара в несколько сот килограммов да еще острым углом? Вы видели, что случается с пластиковыми бамперами на автомобилях?


Цитировать — Сообщение №24
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от Character
........стандартному решению в виде мужика с лопатой. :mad:


И это назывется (Я к примеру знаю тоже одну систему и применено там правильно ) Одна система - это система обогрева телом мужика с лопатой :)


Цитировать — Сообщение №25
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от avargano
Ха-ха-ха! И какой это пластик выдержит на морозе прилетевшую глыбу льда с силой удара в несколько сот килограммов да еще острым углом? Вы видели, что случается с пластиковыми бамперами на автомобилях?

А Вы знаете что сотовый поликарбонад толщиной 20 мм по прочности не уступает стали толщиной 5 мм. Вполне красивый и легкий козырече получится. А из того пластика, что на вашем бампере, я бы только санки пластиковые для катания сделал бы ( и то с сомнением)


Цитировать — Сообщение №26
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от NIKIT@
А Вы знаете что сотовый поликарбонад толщиной 20 мм по прочности не уступает стали толщиной 5 мм. Вполне красивый и легкий козырече получится.

Да ну, вот так новости! Вы себе, видимо, хреновато представляете, что такое сталь толщиной 5 мм. Давайте, пределы упругости обоих материалов сравним, для самой хреновенькой стали он составляет 20-30 кг/мм^2 при растяжении.


Цитировать — Сообщение №27
01 сентября 2005 года
00
Итак, мною из анналов был извлечен "учебник элементарной физики" 1971 года, дабы только не напрягать излишне мозг. Скорость падения по нему определяется по формуле v=sqrt(2gh)=16 м/с (ок. 50 км/ч).
Время возьмем за 1/16 с (т.к. именно за 1/16 секунды метровая глыба снега пройдет путь в один метр, т.е. разобьется. Отсюда сила:
f=m*v/t=46080 N или примерно 4,6 тонны.

Цитировать — Сообщение №28
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от NIKIT@
А из того пластика, что на вашем бампере, я бы только санки пластиковые для катания сделал бы ( и то с сомнением)

У меня бампер из алюминиевого швелера, поэтому я спокоен. А вот идейку с поликарбонатом Вы подскажите автомобилестроителям, а то они, сердешные, и не знают, все лажу какую-то делают.


Цитировать — Сообщение №29
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от avargano
Да ну, вот так новости! Вы себе, видимо, хреновато представляете, что такое сталь толщиной 5 мм. Давайте, пределы упругости обоих материалов сравним, для самой хреновенькой стали он составляет 20-30 кг/мм^2 при растяжении.


Аварганыч, таки штука хорошая, реально. Ударостойкость 16мм двухслойного >40Дж/мм2. При этом практически не зависит от температуры.


Цитировать — Сообщение №30
01 сентября 2005 года
00
какой еще козырек! я же говоил что там крыша из сандвичей каких-то замужена, вот её и защищаем.

Цитировать — Сообщение №31
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от Character
Аварганыч, таки штука хорошая, реально. Ударостойкость 16мм двухслойного >40Дж/мм2. При этом практически не зависит от температуры.

(вставая в позу) провокация, не верю!
Простейший пример (опять же базируясь на здравом смысле): работа - это сила умноженная на перемещение, т.е. 1 Дж это работа силы в 1000 Н (100 кг) совершившей перемещение в 1 мм (0.001 м). 40 Дж - соответветсвенно 40000 Н (4 тонны!!!) которые, будучи приложенными к 1мм2 поликарбоната сдеформируют его на 1 мм?
Стало быть если взять кусок помасштабнее, напр. 10*10 см (10000 мм2) мы можем грузить на такой кусок поликарбоната 40 000!!! тонн и он опять же прогнется на тот самый 1 мм?!
Так не бывает, п...т чтой-то PR-манагеры составлявшие рекламный буклет наверное мм с метром перепутали, с девачками такое бывает.
Кроме того я рэгулярно наблюдаю крыши остановок, сделанные из того смаого поликарбоната, пусть и не двойного, но одинарный доморощенные каратисты и бутылкометатели пробивают весьма успешно.


Цитировать — Сообщение №32
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от dr Faustus
какой еще козырек! я же говоил что там крыша из сандвичей каких-то замужена, вот её и защищаем.

Т.е. в итоге приходится строить вторую крышу... Да блин, вот они, новые технологии.
P.S.: кстати, на местном форуме автолюбителей была как-то картинка как снеговой карниз рухнул на крышу джипа - промяло до уровня пола, так что 4.6 тонны это еще цветочки, если больше прилетит снега тогда вообще непонятно что делать.


Цитировать — Сообщение №33
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от avargano
(вставая в позу) провокация, не верю!


/разводя лапами/ Наука имеет много гитик.
Против того же здравого смысла могу привести исключительно реальный образец. На 10мм непротивоударный (сэкономили, как обычно...) козырёк из поликарбонада навернулся многослойный кусок лёд-мокрый снег-лёд-мокрый... размером строго больше куба (растаскивать потом зае...). Надо сказать, что пробило, да. Верхний слой, трещина сантиметров 10, с высоты около 10 метров.


Цитировать — Сообщение №34
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от Character
/разводя лапами/ Наука имеет много гитик.
Против того же здравого смысла могу привести исключительно реальный образец. На 10мм непротивоударный (сэкономили, как обычно...) козырёк из поликарбонада навернулся многослойный кусок лёд-мокрый снег-лёд-мокрый... размером строго больше куба (растаскивать потом зае...). Надо сказать, что пробило, да. Верхний слой, трещина сантиметров 10, с высоты около 10 метров.

Так козырек-то, наверное, гнутый был или наклонный - отскочило, как от танковой брони. Кстати, найдя таблицы по поликарбонату обнаружил, что 16 мм несет не 40 Дж, а 4, причем на непонятную площадь. Исходя из того, что используется СИ, площадь должна быть в метрах квадратных.
В итоге получаем для куска 1х1 метр прогиб в 1 мм под массой в 40 кг, а если будет чуть больше, он уже поедет. Т.е. даже для хождения среднестатистического мужика массой 80 кг нужно делать обрешетку с шагом не больше полуметра, иначе мужик будет проваливаться.


Цитировать — Сообщение №35
01 сентября 2005 года
00
Цитата:
Первоначальное сообщение от avargano
Так козырек-то, наверное, гнутый был или наклонный - отскочило, как от танковой брони.


Ну так ебстественно ;) Подозреваю, что был бы прямой - сложило бы вместе с металлическим каркасом и опорами.

Цитата:
Первоначальное сообщение от avargano
Кстати, найдя таблицы по поликарбонату обнаружил, что 16 мм несет не 40 Дж, а 4, причем на непонятную площадь...


Ен не одного вида бывает, как я уже отмечал есть специальный противоударный для использования как раз для козырьков и прочей, есть облегчённый - для монтажа вертикальных поверхностей.
Цифру я брал тут - http://www.alfaplastics.ru/polikarbonat_sot.html , в голове держать или рыться по рекламным проспектам мне ещё умишка хватает...


Цитировать — Сообщение №36
Эта тема закрыта, так как последнее сообшение было оставлено больше года назад.