Какие нагрузки бывают: Виды нагрузок

Виды и классификация нагрузок. Статические и динамические нагрузки.

Воздействия, испытываемые стойкой от согнувшей ее руки (см. рис. 42), доской от груза (см. рис. 44), цилиндрическим стерж­нем болта при навинчивании гайки гаечным ключом (см. рис. 45) и т. д., представляют собой внешние силы или нагрузки. Силы, возникающие в местах закрепления стойки и опирания доски, называются реакциями.

Рис. 42

Рис. 44

Рис. 45

По способу приложения нагрузки делятся на сосредоточенные и распре­деленные (рис. 49).

Виды и классификация нагрузок:

Сосредоточенные нагрузки передают свое действие через,очень малые площади. Примерами таких нагрузок могут служить давление колес железнодорожного вагона на рельсы, давление тележки тали на монорельс и т. д.

Распределенные нагрузки действуют на сравнительно большой площади. Например, вес станка передается через станину на всю площадь соприкосновения с фундаментом.

По продолжительности действия принято различать постоянные и переменные нагрузки. Примером постоянной нагрузки может слу­жить давление подшипника скольжения — опоры валов и осей — и его соб­ственный вес на кронштейн.

Переменной нагрузке подвержены в основном детали механизмов пери­одического действия. Одним из таких механизмов служит зубчатая переда­ча, у которой зубья в зоне контакта смежных пар зубчатых колес испыты­вают переменную нагрузку.

По характеру действия нагрузки могут быть статическими и динамическими. Статические нагрузки почти не изменяются в тече­ние всего времени работы конструкции (например, давление ферм на опо­ры).

Динамические нагрузки действуют непродолжительное время. Их воз­никновение связано в большинстве случаев с наличием значительных уско­рений и сил инерции.

Динамические нагрузки испытывают детали машин ударного действия, таких, как прессы, молоты и т. д. Детали кривошипно-шатунных механиз­мов также испытывают во время работы значительные динамические на­грузки от изменения величины и направления скоростей, то есть наличия ускорений.

Виды физических нагрузок и их интенсивность

Систематическое занятие физической культурой приводит к привыканию человеческого организма к выполняемой физической работе. Благодаря эффективности тренировок у человека изменяются мышечные ткани и различные органы, что и приводит к повышению физической подготовки.

Факторы, которые позволяют определить физические тренировочные эффекты упражнений:

1. Функциональные эффекты тренировки;

2. «Критические» эффекты тренировок;

3. Обратимость тренировочных эффектов;

4. Специфичность тренировочных эффектов;

5. Тренируемость, которая позволяет определить величину тренировочного эффекта;

6. Усиление максимальных функциональных возможностей всего организма и ведущих систем;

7. Повышение экономичности, эффективности деятельности всего организма;

Эффективность определяется благодаря росту максимальных показателей при выполнение предельных упражнений. Они показывают максимальные возможности организма человека.

А критические нагрузки говорят об уменьшении сдвигов деятельности органов при выполнении определенного упражнения. В качестве примера можно привести тренированного человека и нетренированного, выполняя одинаковые нагрузки у нетренированного человека будет более учащен пульс и дыхание, также и устанет он намного быстрее натренированного.

Немаловажным при занятии физической подготовкой является выбор соответствующих нагрузок. Они могут определяться такими факторами:

1. Реабилитация после перенесенных заболеваний, сюда так же можно отнести и хронические заболевания;

2. Восстановительно-оздоровительная деятельность, которая осуществляется для снятия физического напряжения;

В данных случаях возникают проблемы с выбором физических нагрузок, но их составляющей является лечебная физкультура.

3. Поддержание натренированности организма;

4. Повышение физической подготовки человека.

Для повышения подготовки человек должен постепенно превышать повседневную тренировочную нагрузку.

Но все же, говоря о видах нагрузок, выделяют следующие:

1. Аэробная физическая нагрузка.

Кардионагрузка которая представляет собой комплекс упражнений, которые направлены на обогащение клеток кислородом, повышение уровня здоровья и выносливости организма, например, катание на велосипеде, лыжи, бег и т.д.

Во время выполнения таких нагрузок необходимо осуществлять контроль за дыханием. Неправильное поступление кислорода при избыточной физической нагрузке может привести к осложнениям со стороны сердечно-сосудистой системы.

2. Анаэробная физическая нагрузка.

Данная нагрузка представляет собой комплекс силовых упражнений, которые направлены на повышение силовых качеств человека, развитие выносливости. Например, занятие на тренажерах.

Результатом такой нагрузки является увеличение мышечных тканей организма.

3. Интервальная физическая нагрузка.

Интервальная физическая нагрузка, представляет собой разновидность физических нагрузок с высокой и низкой интенсивностью и заключается она в чередовании их между собой с определенными интервалами. Существует множество видов данной нагрузки, к ним относится: силовая, кардионагрузка, круговая и т.д.

4. Гипоксическая физическая нагрузка:

Такая нагрузка больше всего подходит для профессиональных спортсменов. Данная тренировка направлена на работу в условиях недостатка кислорода, на пределе возможностей человека и относится к тяжелым физическим нагрузкам.

Если говорить о параметрах физической нагрузки, то ими являются интенсивность, длительность, частота. Они определяют объем тренировочной нагрузки. Каждый из выделенных показателей играет самостоятельную роль в определение эффективности тренировки, так же важны их взаимосвязь и взаимное влияние.

Главным фактором эффективности тренировки является интенсивность нагрузки. При учете этого параметра и начального уровня функциональной подготовленности, влияние длительности и частоты тренировок в некоторых пределах может не играть существенной роли. Кроме того, значение каждого из параметров нагрузки значительно зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочной эффективности.

Говоря о продолжительности тренировок, можно сказать, что средняя продолжительность тренировки, которая даст лучший результат 1-1,5 часа. Тренировка профессионала должна занимать меньше времени, в связи с узкой специализацией, то есть около 40-60 минут. Но каждая тренировка должна состоять из разминки, которая приблизительно должна составлять 10 минут и заминки.

Долгие тренировки могут вызвать повышенную секрецию кортизола- гормон, который способствует накоплению жира, а также разрушает мышцы и может привести к развитию перетренированности.

Оптимальная частота тренировок для каждого индивидуальна. Все зависит от индивидуальных рекуперативных способностей организма.

Говоря о физиологических методах, которые определяют интенсивность нагрузок, отметим, что первый метод заключается в измерении скорости потребления кислорода (абсолютный и относительный). Остальные методы являются косвенными, которые основываются на существовании связи между интенсивностью нагрузки и определенными физиологическими показателями.

Наиболее удобным показателем служит частота сердечных сокращений. Определяя интенсивность тренировочной нагрузки по частоте сердечных сокращений, нужно говорить о том что, чем больше нагрузка, тем больше частота сердечных сокращений. Для определения интенсивности по частоте сердечных сокращений используются два показателя: пороговая и пиковая частота сердечных сокращений. Пиковая – наибольшая интенсивность, которая не должна превышаться в результате тренировок и она составляется 95% от максимальной частоты сердечных сокращений. А пороговая – наименьшая интенсивность, которая составляет 78% от максимальной частоты.

 Определение интенсивности нагрузки индивидуально для каждого человека, и используются не абсолютные, а относительные показатели. Но чем ниже уровень физической подготовки, тем ниже должна быть интенсивность нагрузки, и по мере роста тренированности она должна постепенно возрастать, вплоть до 80-85%.

27.Классификация нагрузок (Силовых факторов).

Внешние силы в сопромате делятся на активные и реактивные (реакции связей).Нагрузки – это активные внешние силы.

Нагрузки по способу приложения

По способу приложения нагрузки бывают объемными (собственный вес, силы инерции), действующими на каждый бесконечно малый элемент объема, и поверхностными. 

Поверхностные нагрузки делятся на сосредоточенные нагрузки ираспределенные нагрузки.

Распределенные нагрузки характеризуются давлением — отношением силы, действующей на элемент поверхности по нормали к ней, к площади данного элемента и выражаются в Международной системе единиц (СИ) в паскалях, мегапаскалях (1 ПА = 1 Н/м2; 1 МПа = 106 Па) и т.д., а в технической системе – в килограммах силы на квадратный миллиметр и т.д. (кгс/мм2, кгс/см2).

В сопромате часто рассматриваются поверхностные нагрузки, распределенные по длине элемента конструкции. Такие нагрузки характеризуются интенсивностью, обозначаемой обычно q и выражаемой в ньютонах на метр (Н/м, кН/м) или в килограммах силы на метр (кгс/м, кгс/см) и т.д.

Нагрузки по характеру изменения во времени

По характеру изменения во времени выделяют статические нагрузки — нарастающие медленно от нуля до своего конечного значения и в дальнейшем не изменяющиеся; идинамические нагрузки вызывающие большие силы инерции.

28.Динамическое, циклическое нагружение, понятие предела выносливости.

Динамическая нагрузка – нагрузка, которая со- провождается ускорением частиц рассматри- ваемого тела или соприкасающихся с ним де- талей. Динамическое нагружение возникает при приложении быстро возрастающих усилий или в случае ускоренно- го движения исследуемого тела. Во всех этих случаях необходимо учитывать силы инерции и возникающее движение масс системы. Кроме того, динамические нагрузки можно подразделить на ударные и повторно-перемен- ные.

Ударная нагрузка (удар) – нагружение, при ко- тором ускорения частиц тела резко изменяют свою величину за очень малый промежуток времени (внезапное приложение нагрузки). Заметим, что, хотя удар и относится к динамическим видам нагружения, в ряде случаев при расчете на удар силами инерции пренебрегают.

Повторно-переменное (циклическое) нагруже- ние – нагрузки, меняющиеся во времени по ве- личине (а возможно и по знаку).

Циклическое нагружение-изменение механических и физических свойств материала под длительным действием циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций.

Преде́л выно́сливости (также преде́луста́лости) — в науках о прочности: одна из прочностных характеристик материала, характеризующих его выносливость, то есть способность воспринимать нагрузки, вызывающие циклические напряжения в материале.

29.Понятие усталости материалов, факторы, влияющие на устойчивость к усталостному разрушению.

Усталость материала — в материаловедении — процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за указанное время.

Влияние концентрации напряжений

В местах резкого изменения поперечных размеров детали, отверстий, проточек, пазов, резьбы и т.д., как показано в п. 2.7.1, возникает местное повышение напряжений, значительно снижающее предел выносливости по сравнению с таковым для гладких цилиндрических образцов. Это снижение учитывается введением в расчеты эффективного коэффициента концентрации напряжений , представляющего отношение предела выносливости гладкого образца при симметричном цикле к пределу выносливостиобразца тех же размеров, но имеющего тот или иной концентратор напряжения:

 

.

 

2.8.3.2. Влияние размеров детали

Экспериментально установлено, что с увеличением размеров испытуемого образца предел его выносливости понижается (масштабный эффект). Это объясняется тем, что с увеличением размеров возрастает вероятность неоднородности структуры материалов и его внутренних дефектов (раковины, газовые включения), а также тем, что при изготовлении образцов малого размера имеет место упрочнение (наклеп) поверхностного слоя на относительно большую глубину, чем у образцов больших размеров.

Влияние размеров деталей на значение предела выносливости учитывается коэффициентом (масштабный фактор), представляющим собой отношение предела выносливости детали заданных размеров к пределу выносливостилабораторного образца подобной конфигурации, имеющего малые размеры:

 

.

 

2.8.3.3. Влияние состояния поверхности

Следы режущего инструмента, острые риски, царапины являются очагом возникновения усталостных микротрещин, что приводит к снижению предела выносливости материала.

Влияние состояния поверхности на предел выносливости при симметричном цикле характеризуется коэффициентом качества поверхности, который представляет собой отношение предела выносливости детали с данной обработкой поверхности к пределу выносливоститщательно полированного образца:

 

.

2.8.3.4. Влияние поверхностного упрочнения

Различные способы поверхностного упрочнения (механическое упрочнение, химикотермическая и термическая обработка) могут существенно повысить значение коэффициента качества поверхности (до 1,5 … 2,0 и более раз вместо 0,6 … 0,8 раз для деталей без упрочнения). Это учитывается при расчетах введением  коэффициента .

 

2.8.3.5. Влияние асимметрии цикла

Причиной усталостного разрушения детали являются длительно действующие переменные напряжения. Но, как показали эксперименты, с увеличением прочностных свойств материала увеличивается их чувствительность к асимметрии цикла, т.е. постоянная составляющая цикла «вносит свой вклад» в снижение усталостной прочности. Этот фактор учитывается коэффициентом.

Какие бывают виды нагрузок

Виды нагрузок.

Активные нагрузки — самые простые нагрузки, у них вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. Примеры лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Здесь все просто если их суммарная потребляемая мощность составляет 2 кВт, для их питания в точности достаточно 2 кВт.

Реактивные нагрузки — все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Простейший пример первых катушка, вторых конденсатор. У реактивных потребителей энергия превращается не только в тепло часть ее расходуется на другие цели, например, на образование электромагнитных полей.

Мерой реактивности выступает так называемый cos. Например, если он равен 0,8 то 20% энергии преобразуется не в тепло. На приборах обычно указывают их «тепловую» потребляемую мощность и cos. Чтобы подсчитать «реальное» потребление, нужно мощность разделить на cos. Пример: если на дрели написано «500 Вт» и «cos= 0,6», это означает, что на самом деле инструмент будет «тянуть» из генератора 500 0,6=833 Вт.

Имейте в виду: каждая бензиновая или дизельная электростанция имеет собственный cos, который обязательно нужно учитывать. Например, если он равен 0,8, то для работы вышеназванной дрели от данного агрегата потребуется 833 Вт / 0,8 = 1041 ВА Кстати, именно по этой причине грамотное обозначение выдаваемой электростанцией мощности ВА (вольт амперы), а не Вт (ватты).

Высокие пусковые токи. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. Чтобы не вдаваться в технические подробности, приведем аналогию: представьте себе тяжелую тележку стоящую на горизонтальной поверхности. Чтобы сдвинуть её с места, требуется гораздо больше усилий, чем для поддержания в дальнейшем ее скорости.

Стартовая перегрузка по времени не превышает долей секунды, поэтому главное, чтобы мини электростанция смогла её выдержать (специалисты говорят «проглотить»), не отключаясь и тем более не выходя из строя. Совет здесь один: при покупке обязательно интересуйтесь, какие стартовые перегрузки «по зубам» выбранному вами агрегату.

Кстати, с точки зрения пусковых токов, один из самых «страшных» приборов — погружной насос, у которого в момент старта потребление может подскочить в 7 — 9 раз (ситуация 2). Это и понятно в отличие, скажем, от дрели у помпы отсутствует холостой ход, ей сразу приходится начинать качать воду. 

основные типы физических нагрузок в спорте

В этом материале мы попробуем перечислить основные типы физических нагрузок  с кратким описанием их особенностей.  Материал предназначен для тех, кто только начинает разбираться в специфике спортивной физиологии.

Понятно, что влияние физических нагрузок на организм определяется целым набором факторов – амплитудой, скоростью (интенсивностью) движения, наличием или отсутствием отягощения, количеством и величиной задействованных мышечных групп. Остановимся на основных типах физической нагрузки. 

1. Статическая или эксцентрическая нагрузка

Эксцентрическим движением называют движение, при котором мышца не сокращается, а, наоборот, удлиняется. Обычно это упражнения с сопротивлением или негативная фаза движения. Например, при сгибании рук на бицепс со штангой мышца сокращается, а при разгибании рук (обратная фаза) с той же штангой – статическая нагрузка.

Статической нагрузкой соответственно называют физической упражнение, которое фиксирует положение тела под нагрузкой без совершения движения.

ПРИМЕРЫ УПРАЖНЕНИЙ:

Статические позы выполняемые с усилием: позы йоги, планка всех видов, стойки в боевых искусствах, обратные движения со штангой (с акцентом на обратные фазы), скалолазание на трудность, болдеринг, и т.п.

ВАЖНО:

• Необходимо отметить, что именно этот тип физических нагрузок вызывает так называемую крепатуру мышц – боль в течение 1-3 дней после физической нагрузки.
• Обратная фаза движения может выполняться и при большом числе повторений, так, например, упражнения «спуск по лестнице» могут вызвать жуткую крепатуру. Те, кто тренируется на тренажерах или на ровной поверхности, а потом выходят на соревнования по трейлраннингу – могут в полной мере оценить этот эффект.
• Физические нагрузки статичсекого и эксцентрического характера развивают силу, но не ведут к значительному увеличению мышечной массы.
• Большую роль в тяжелых упражнениях такого типа играет креатинин-фосфатная реакция – о ней подробнее ниже.

СОВЕТ. Включать статические упражнения и обратные как минимум в объеме – 5-10% от тренировочного времени, вне зависимости от вида спорта, которым вы занимаетесь (за исключением марафонов и очень длительных активностей). 

2. Развитие максимальной силы

Повторения с большими (75-100%) от максимально возможного весами на 1-5 раз. Физические нагрузки такого типа являются основой для скоростно-силовых видов спорта – пауэрлифтинг и другие виды тяжелой атлетики, скалолазание.

ПРИМЕРЫ УПРАЖНЕНИЙ. Особенно эффективна эта методика тренинга для крупных мышечных групп и соответственно базовых тяжелоатлетических упражнений с большими весами: приседания со штангой на плечах, становая тяга, жим лежа, швунги из-за головы, тяга штанги в наклоне, рывок штанги в сет и т.п.

ВАЖНО:

• Основной механизм обеспечения таких спортивных нагрузок – максимально быстрое использование АТФ в мышечных волокнах, большую роль в которых играет креатин-фосфат, креатин-фосфатные реакции. Поэтому в рацион питания при активной физической деятельности такого типа имеет смысл включить эту пищевую добавку, как минимум 1-3 грамма непосредственно перед тренировкой.
• Рост мышц при таких физических нагрузках будет заметен (при нормальном высокоуглеводном и высокобелковом) питании, но гораздо меньше, чем делать по 8-16 повторений с меньшими весами. Силовые тренировки не приводят к росту собственной массы. Кажется, что этот тип тренинга актуален для альпинистов и скалолазов, которым периодически приходится выполнять высокоамплитудные силовые движения.
• Для больших мышечных групп требуется большой период восстановления – как минимум 4 дня между силовыми тренировками.
• Между подходами также отдых должен быть значителен – 3-5 мин. Это нужно для того, что уровень креатинин-фосфата успевал восстановиться
• Имеет смысл включать в тренировки альпинистов и большинства спортсменов

3. Гипертрофия скелетной мускулатуры

Физические нагрузки, выполняемые в течение 1-1,5 мин. с отягощением, позволяющим выполнить 8-16 повторений. При правильном питании это наиболее эффективный способ нарастить мышечную массу, что особенно активно применяется в бодибилдинге. Другое дело, что физические нагрузки такого типа редко встречаются в обычной жизни и видах спорта, отличных от бодибилдинга и особенного эффекта с точки зрения функциональных возможностей от этих упражнений, нет.

ПРИМЕРЫ УПРАЖНЕНИЙ: вся современная система бодибилдинга (родоначальником которой является Джо Вейдер — тренер чемпионов (с) ) со множеством как базовых (приседания, жимы, тяги со свободными весами), так и изолированных (по заданной траектории на тренажерах) физических упражнений.

ВАЖНО:

• Физическая нагрузка такого типа приводит к стимулированию гормонального обмена и выработке в первую очередь тестостерона, поэтому после таких тренировок улучшается самочувствие, настроение, желаний жить, чего трудно достигнуть, например, при марафонском беге.
• Это наиболее простой путь к достижению атлетического сложения, но только при условии правильного питания. Бодибилдеры обычно чередуют периоды «набора массы» и «сушки», характер физических нагрузок при которых радикально отличается.
• Эти упражнения могут разогнать пульс (Частоту Сердечных Сокращений, сокращенно ЧСС) до 120-130 уд/мин, характер нагрузки аэробный (без существенного потребления кислорода)
• В процессе выполнения упражнения происходит закисление организма, когда выработка лактата (молочной кислоты)  в мышцах превышает его потребление – спортсмен чувствует ощущение жжения в мышцах и общую усталость 

4. Анаэробная функциональная нагрузка

Принято считать, что максимальным ЧСС можно считать величину равную 220-возраст спортмена. Т.е. если спортсмену 35, то его максимальный ЧСС=220-35=185. Конечно, все зависит от уровня адаптации к физическим нагрузкам и индивидуальных особенностей, но для начального уровня вполне можно принять эту формулу. Существует целый ряд методик опредедения ЧССмакс и ПАНО (анаэробного порога), но на начальном уровне вышеописанной формулы вполне достаточно.

Анаэробной (ну т.е. анаэробно-аэробной) считают физическую нагрузку от циклических упражнений (одно движение выполняется много раз, типа бега) на ЧСС= 80-95% от ЧСС макс. Примерно на пульсе 170-175 уд/мин.

Вышеописанные типы спортивной нагрузки являются анаэробными, однако и циклические виды спорта (когда одно движение повторяется много раз – бег, плавание, лажи, велосипед, конькобежный спорт) позволяют добиться анаэробной нагрузки при выполнении их на большой скорости с большой амплитудой.

ПРИМЕРЫ: скоростной бег от 100 м до 3 км на скорости близкой к максимальной, другие циклические нагрузки продолжительностью 0,5-15 мин.

ВАЖНО:

• Нагрузки такого типа трудны для выполнения и не рекомендуются начинающим;
• Физическая актвиность на анаэробном пороге требует длительного периода восстановления между тренировками, для спортсменов любителей – это должно быть мин 2-4 дня.
• Тренированность такого типа «спадает» быстрее всего, поэтому обычно акцент функциональных анаэробных  физических нагрузках особенно актуален в предсоревновательный период. В периоды базового тренинга лучше сконцентрироваться с одной стороны на аэробных нагрузках, а с другой стороны на силовой базе.

5. Черная дыра в тренинге

Физическая нагрузка, обычно циклического типа, на ЧСС на уровне от 75 до 85% от максимальной (условно от 150 до 170) является «черной дырой» в тренинге, т.е. по сути неэффектвиной тратой времени. Дело в том, что при таком пульсе уже включается эффективый гликолитический обмен (расходуется гликоген, запасенный в мышцах и печени спортсмена), а расходование жиров (т.н. липидный обмен) сокращается, но при этом и для полноценного функционального тренинга этого мало. При этом ощущения спортсмена таковы: с одной стороны от чувствует, что «тренируется», с другой стороны, ему «терпимо тяжело». Именно поэтому большинство неопытных спортсменов любителей тратят на эту физическую активность максимум своего времени, а это очень неэффективно с точки зрения результата.

Нужно либо проводить длинные тренировке на более низком пульсе, что укреплять капиллярную систему и развивать липидный обмен, либо наоборот уходить в более высокие пульсовые зоны или силовую физическую активность.

6. Аэробная циклическая нагрузка

Аэробная физическая нагрузка до уровня 65-70% от ЧСС (+-130 уд/мин) для средних людей и спортсменов любителей считается легкой и может выполняться долго (больше часа) – применяется спортсменами для восстановления и для начинающих.

Нагрузка же в диапазоне 70-75% от ЧСС максимального (+-140 уд/мин) является максимально эффективной для развития аэробной базы, т.е. способности организма выполнять физические нагрузки с максимальным потреблением кислорода.

ВАЖНО:

• Такого рода циклические тренировки как бег, велосипед, плавание в аэробном диапазоне имеет смысл проводить более 40 мин, а лучше более 1 часа, т.к. чем дольше длится тренировка, тем большую роль играет липидный обмен (энергопитания за счет расщепления жиров, а не гликогена).
• Опять же для стимулирования липидного обмена и жиросжигания на тренировках не рекомендуется принимать пищу ни во время, ни сразу перед или после нагрузки.
• Если говорить про пищевые добавки, то опять же в целях жиросжигания и стимулирования сердечной мышцы имеет смысл обратить внимание на L-carnitine.
• Существуют сложные методы определения ПАНО (порога анаэробного обмена) и соответственно пульсовой зоны, однако для начинающих  определить аэробную физическую нагрузку легко – свободно дышать носом. Если это затруднительно и невозможно не открыть рот, то вы вышли из нужной зоны (вошли в черную дыру тренинга) и нужно замедлиться.
• Такого рода длинные физические нагрузки должны быть основой в базовые периоды тренинга, т.к. выносливость долго тренируются и долго сохраняется, а в предсоревновательный и соревновательный периоды аэробная активность должна занимать гораздо больше времени.

Какие бывают нагрузки в спорте. Что такое физическая нагрузка и её влияние на организм человека? Для чего нужны аэробные физические нагрузки

О том, что движение – это жизнь, человечеству известно ещё со времен Аристотеля. Именно он является автором данной фразы, ставшей впоследствии крылатой. О положительном влиянии физических нагрузок на организм человека слышали, несомненно, все. Но всем ли известно, что дают физические нагрузки, какие процессы активируются в организме при тренировках или физическом труде, и какие нагрузки являются правильными?

Реакция и адаптация организма человека к физическим нагрузкам

Что такое физическая нагрузка с научной точки зрения? Под этим понятием подразумевается это величина и интенсивность всей производимой человеком мышечной работы, связанной со всеми видами деятельности. Физическая активность — неотъемлемый и сложный компонент поведения человека. Привычная физическая активность регулирует уровень и характер потребления продуктов, жизнедеятельности, включая работу и отдых. При поддержании тела в определенном положении и выполнении повседневной работы в дело вовлекается лишь небольшая часть мышц, при выполнении более интенсивной работы и занятиях физической культурой и спортом происходит сочетанное участие почти всей мускулатуры.

Функции всех аппаратов и систем организма взаимосвязаны и зависят от состояния двигательного аппарата. Реакция организма на физические нагрузки оптимальна только при условии высокого уровня функционирования двигательного аппарата. Двигательная активность является наиболее естественным способом улучшения вегетативных функций человека, обмена веществ.

При низкой двигательной активности снижается сопротивляемость организма к разнообразным стрессовым воздействиям, уменьшаются функциональные резервы различных систем, ограничиваются рабочие возможности организма. При отсутствии правильных физических нагрузок работа сердца становится менее экономной, ограничиваются его потенциальные резервы, Угнетается функция желез внутренней секреции.

При большой физической активности все органы и системы работают весьма экономично. Адаптация организма человека к физическим нагрузкам происходит быстро, так как наши адаптационные резервы велики, а сопротивляемость органов к неблагоприятным условиям — высокая. Чем выше привычная физическая активность, тем больше масса мышц и выше максимальная способность к поглощению кислорода, и меньше масса жировой ткани. Чем выше максимальное поглощение кислорода, тем интенсивнее снабжаются им органы и ткани, выше уровень обмена веществ. В любом возрасте средний уровень максимального поглощения кислорода на 10-20 % выше у лиц, ведущих активный образ жизни, чем у занятых умственной (сидячей) работой. И эта разница не зависит от возраста.

За последние 30-40 лет в развитых странах наблюдается достоверное снижение функциональных возможностей организма, которые зависят от его физиологических резервов. Физиологические резервы — это способность органа или функциональной системы организма усиливать во много раз интенсивность своей деятельности по сравнению с состоянием относительного покоя.

Как выбрать физическую нагрузку, и на какие факторы нужно обратить внимание, занимаясь физическими упражнениями, читайте в следующих разделах статьи.

Положительное влияние адекватных физических нагрузок на здоровье

Влияние физических нагрузок на здоровье сложно переоценить.

• оптимальное функционирование сердечно-сосудистой, дыхательной, защитной, выделительной, эндокринной и других систем;
• сохранение мышечного тонуса, укрепление мышц;
• постоянство массы тела;
• подвижность суставов, прочность и эластичность связочного аппарата;
• физическое, психическое и сексуальное здоровье;
• поддержание физиологических резервов организма на оптимальном уровне;
• увеличение прочности костей;
• оптимальную физическую и умственную работоспособность; координацию движений;
• оптимальный уровень обмена веществ;
• оптимальное функционирование половой системы;
• устойчивость к стрессам;
• ровное хорошее настроение.

Положительное влияние физических нагрузок ещё и в том, что они предотвращают:

• развитие атеросклероза, гипертонической болезни и их осложнений;
• нарушения строения и функций опорно-двигательного аппарата;
• преждевременное старение;
• отложение избыточного жира и увеличение массы тела;
• развитие хронического психоэмоционального стресса;
• развитие сексуальных нарушений;
• развитие хронического утомления.

Под влиянием физических нагрузок активируются все звенья гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Чем ещё полезны физические нагрузки очень удачно сформулировал великий русский физиолог И.П. Павлов, который назвал удовольствие, свежесть, бодрость, возникающие при движениях, «мышечной радостью». Из всех видов физической активности оптимальной для человека (особенно не занятого физическим трудом) является нагрузка, при которой увеличиваются снабжение организма кислородом и его потребление. Для этого должны работать без перенапряжения крупные и сильные мышцы.

Основное влияние физических нагрузок на организм заключается в том, что они дарят человеку бодрость, продлевает молодость.

Для чего нужны аэробные физические нагрузки

Аэробные физические нагрузки связаны с преодолением длинных дистанций в медленном темпе. Безусловно, ходьба и бег — это изначально, с момента появления человека, два основных вида мышечной деятельности. Величина энергозатрат зависит от скорости, массы тела, характера поверхности дороги. Однако отсутствует прямая зависимость между энергозатратами и скоростью. Так, при скорости менее 7 км/ч бег менее утомителен, чем ходьба, а при скорости более 7 км/ч, наоборот, ходьба менее утомительна, чем бег. Однако ходьба требует в три раза больше времени для достижения такого же аэробного эффекта, какой дает бег. Бег трусцой со скоростью 1 км за 6 и менее минут, езда на велосипеде со скоростью 25 км/ч дают хороший тренировочный эффект.

В результате регулярных аэробных упражнений меняется личность человека. По-видимому, это связано с эндорфинным эффектом. Ощущение счастья, радости, благополучия, вызванное бегом, ходьбой и другими видами физической активности, связано с выделением эндорфинов, которые играют роль в регуляции эмоций, поведения и вегетативных интегративных процессов. Эндорфины, выделенные из гипоталамуса и гипофиза, обладают морфиноподобным действием: они создают ощущение счастья, радости, блаженства. При адекватной аэробной физической нагрузке выделение эндорфинов усиливается. Возможно, исчезновение болей в мышцах, суставах, костях после повторных тренировок связано с усиленным выделением эндорфинов. При гиподинамии и психической депрессии уровень эндорфинов снижается. В результате регулярных аэробных оздоровительных упражнений улучшается и сексуальная жизнь (но не надо доводить себя до хронического утомления). Повышается самооценка личности, человек более уверен в себе, энергичен.

Влияние физических нагрузок на человека происходит таким образом, что при физзанятиях организм отвечает «тренировочным эффектом», при котором происходят следующие изменения:

• укрепляется миокард и возрастает ударный объем сердца;
• возрастает общий объем крови; увеличивается объем легких;
• нормализуются углеводный и жировой обмен.

Норма частоты пульса при правильных физических нагрузках

Составив представление о том, для чего нужны физические нагрузки, настал черед разобраться, как держать свой организм во время тренировок под контролем. Каждый человек может сам контролировать эффективность физических упражнений. Для этого надо научиться считать свой пульс при физических нагрузках, но сначала следует узнать о средних нормах.

В таблице «Допустимая частота пульса при физических нагрузках» приведены максимально допустимые значения. Если частота пульса после нагрузки меньше указанной, следует увеличить нагрузки, если больше — уменьшить. Обращаем внимание на то, что в результате физической нагрузки частота норма частоты пульса должна увеличиться хотя бы в 1,5-2 раза. Оптимальный пульс для мужчины равен (205 — 1/2 возраста) х 0,8. До этой цифры можно довести свой пульс при физической нагрузке. Этим достигается хороший аэробный эффект. Для женщин эта цифра равна (220 -возраст) х 0,8. Именно частота пульса после нагрузки определяет ее интенсивность, длительность, скорость.

Таблица «Допустимая частота пульса при физических нагрузках»:

Возраст, годы	Допустимая частота пульса

Рекомендации по адекватной физической нагрузке: как выбрать и с чего начать

Каждый человек индивидуален. Поэтому все рекомендации по адекватной физической нагрузке зависят от особенностей организма каждого индивидуума. В любом возрасте человек, начиная работать по определенной программе, должен руководствоваться своими ощущениями и, конечно, частотой пульса. Увы, сегодня в нашей стране, как и в других развитых странах, большинство людей ленивы. И если удается убедить многих правильно питаться или хотя бы стремиться к этому, то очень трудно убедить начать активную жизнь.

С чего начать физические нагрузки, чтобы не нанести организму резкий «удар»? Конечно, трудно начинать с 7-8 км. «Даже путь в тысячу ли начинается с первого шага»,- утверждал великий китайский философ Лао-цзы. Начинать следует с 1000 шагов, контролируя пульс и добавляя каждый день в течение 1-2-й недели по 100 шагов, в течение 3-й и последующих недель следует прибавлять по 5-6 шагов ежедневно, дойдя до 10 000 шагов. Одновременно — начать подъем по лестнице. Учитывается лишь подъем, спуск не учитывается. В 1-й день — 3-4 этажа (один этаж = два марша), в последующие дни ежедневно прибавляя по одному маршу, дойти до 10 этажей. Упражнение следует делать, контролируя пульс. Если его частота превышает допустимую, уменьшить количество маршей, если ниже допустимой — увеличить. Затем ежедневно следует проходить по 10 этажей в течение недели, затем постепенно увеличивать нагрузки. Целесообразно не сразу осуществлять подъем: вначале — по 3 этажа вверх и вниз, затем — по 4, по 5, по 6, по 8 и по 10. В плохую погоду (дождь, мороз, снегопад) можно заменить ходьбу подъемом по лестнице, удвоив обычную нагрузку (количество этажей).

В течение дня необходимо несколько раз посвятить 5-6 мин физическим упражнениям на свежем воздухе. Быстрая прогулка, подъем по лестнице, упражнения с гантелями, приседания и прыжки, разработка суставов, особенно кисти и стопы, — все это увеличивает потребление кислорода, снимает усталость, улучшает общее состояние и повышает сексуальные возможности. Малоподвижным людям с избыточной массой тела рекомендуем начинать с ходьбы, через неделю добавить ходьбу по лестнице.

Хорошей степени подготовленности можно достичь уже к концу шестой недели тренировок. Если продолжить занятия, то к концу десятой недели можно выйти на уровень отличной степени подготовленности. В любом возрасте лицам со слабым физическим развитием следует начинать с ходьбы, через 4-5 недель добавлять ходьбу по лестнице. Лицам с хорошим физическим развитием целесообразно сочетать бег и ходьбу по лестнице.

Статья прочитана 35 273 раз(a).

Введение……………………………………………………3

Эффективность физических нагрузок……………………4

Виды физических нагрузок……………………………….5-6

Интенсивность нагрузок…………………………………..7

Определение интенсивности нагрузок……………………8

Заключение………………………………………………….9

Список литературы…………………………………………10

Введение

Каждый тип физической нагрузки оказывает определенное влияние на организм, и если не переусердствовать, то это воздействие будет исключительно полезным.

Систематические занятия физкультурой приводят к адаптации человеческого организма к выполняемой физической работе. Изменения проявляются в повышении физической подготовленности.

Эффективность физических нагрузок

Физическая нагрузка с научной точки зрения — это величина и интенсивность всей производимой человеком мышечной работы, связанной со всеми видами деятельности. Физическая активность — неотъемлемый и сложный компонент поведения человека. Привычная физическая активность регулирует уровень и характер потребления продуктов, жизнедеятельности, включая работу и отдых. При поддержании тела в определенном положении и выполнении повседневной работы в дело вовлекается лишь небольшая часть мышц, при выполнении более интенсивной работы и занятиях физической культурой и спортом происходит сочетанное участие почти всей мускулатуры.

Функции всех аппаратов и систем организма взаимосвязаны и зависят от состояния двигательного аппарата. Реакция организма на физические нагрузки оптимальна только при условии высокого уровня функционирования двигательного аппарата. Двигательная активность является наиболее естественным способом улучшения вегетативных функций человека, обмена веществ.

При низкой двигательной активности снижается сопротивляемость организма к разнообразным стрессовым воздействиям, уменьшаются функциональные резервы различных систем, ограничиваются рабочие возможности организма. При отсутствии правильных физических нагрузок работа сердца становится менее экономной, ограничиваются его потенциальные резервы, угнетается функция желез внутренней секреции.

При большой физической активности все органы и системы работают весьма экономично. Чем выше привычная физическая активность, тем больше масса мышц и выше максимальная способность к поглощению кислорода, и меньше масса жировой ткани. Чем выше максимальное поглощение кислорода, тем интенсивнее снабжаются им органы и ткани, выше уровень обмена веществ. В любом возрасте средний уровень максимального поглощения кислорода на 10-20 % выше у лиц, ведущих активный образ жизни, чем у занятых умственной (сидячей) работой.

Виды физических нагрузок

Выделяют следующие виды физической нагрузки:

Кардионагрузка представляет собой комплекс упражнений, который направлен на обогащение клеток кислородом, повышение уровня здоровья и выносливости организма.

К данному виду физической нагрузки относятся: пешие прогулки, бег, зимние виды спорта (в том числе, лыжи и сноуборд), катание на велосипеде, гребля, плавание и многие другие виды спорта.

Во время такого рода физической активности стимулируется работа сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма. В ответ на нагрузку компенсаторно учащаются дыхание, пульс. Возросшие потребности организма в кислороде объясняются совершаемой мышцами работы по перемещению тела в пространстве.

Во время выполнения кардионагрузки необходимо осуществлять контроль за дыханием. Судорожные спастические вдохи и выдохи вызывают сбой в работе организма, появлению одышки, превышению допустимых цифр артериального давления и пульса. Неадекватное поступление кислорода при избыточной физической нагрузке может привести к повышению рисков развития осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы.

В условиях недостатка кислорода запускаются процессы анаэробного гликолиза, что усугубляет болевой синдром в последующие несколько дней после занятия спортом. Это связано с выработкой тканями молочной кислоты.

У аэробной физической нагрузки существует много положительных сторон. В первую очередь потому, что противопоказаний к ее выполнению практически нет. Любой человек вне зависимости от уровня подготовленности, соматического статуса (наличия сопутствующих заболеваний), а также вне зависимости от возраста, может подобрать для себя ту нагрузку, которая будет отвечать требованиям безопасности, минимизации рисков и поддержания мышечного тонуса.

Согласно рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), для поддержания здоровья за сутки человеку необходимо проходить около восьми-десяти тысяч шагов. В зависимости от длины шага, это расстояния составляет около восьми километров.

Современный малоподвижный образ жизни ведет к детренированности населения, снижению адаптации организма к физическим нагрузкам. Начинать любые нагрузки, в том числе и кардио, необходимо с постепенного наращивания темпа тренировок.

Данный вид физической нагрузки представляет собой комплекс силовых упражнений, которые направлены на повышение силовых качеств человека, развитие выносливости. Занятия проводятся на тренажерах или со свободным весом (гантели, штанги) или без тренажеров при работе с собственным весом.

Результатом силовой физической нагрузки является увеличение мышечных тканей организма.

Интервальная физическая нагрузка представляет собой комбинацию аэробных и анаэробных тренировок, их чередование между собой.

Гипоксическая физическая нагрузка подходит для профессиональных спортсменов и людей, которые не представляют свою жизнь без спорта, регулярно тратят свое время на тренировки.

Гипоксическая тренировка направлена на работу в условиях недостатка кислорода, на пределе возможностей человека и относится к тяжелым физическим нагрузкам. Систематическое выполнение такого комплекса упражнений направлено на уменьшение периода акклиматизации в условиях высокогорья и является золотым стандартом для альпинистов, а также возможностью испытать себя и свой организм.

Интенсивность нагрузки

Правильные физические нагрузки направлены на достижение спортивных результатов и сопровождаются особым эмоциональным подъемом при выполнении физических нагрузок, когда тренировка проходит в удовольствие.

Критерием правильных физических нагрузок является системность их выполнений, как минимум три-четыре раза в неделю, контроль за дыханием во время занятий спортом, чтобы клетки организма работали в условиях достаточного поступления кислорода к тканям.

Параметрами физической нагрузки являются интенсивность, длительность, частота. Эти показатели определяют объем тренировочной нагрузки. Каждый из выделенных показателей играет самостоятельную роль в определение эффективности тренировки, так же важны их взаимосвязь и взаимное влияние.

Главным фактором в эффективности тренировки, является интенсивность нагрузки. При учете этого параметра и начального уровня функциональной подготовленности влияние длительности и частоты тренировок в некоторых пределах может не играть существенной роли. Кроме того, значение каждого из параметров нагрузки значительно зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочной эффективности.

• Существует 5 основных типов физических нагрузок, которые используют в разных случаях.
  1. Изометрические упражнения — это такие физические упражнения, при которых мышцы напрягаются, но движения в суставах нет. Например, вы стоите перед зеркалом и напрягаете мышцы на протяжении 10-20 с, а потом расслабляетесь — типичное изометрическое упражнение. Если вы упираетесь в недвижимый предмет — это тоже классический пример изометрии.
  Исследование показали, что изометрические упражнения оказывают содействие увеличению размеров и силы мышц. Но такие упражнения совсем не имеют положительного влияния на сердечно-сосудистую систему. Наоборот, изометрические сокращения мышц кисти — сжатие предмета на протяжении нескольких секунд, — приводят к кратковременному повышению артериального давления, которое потенциально опасно для больных с гипертонией. Этот вид физической активности может спровоцировать нарушение сердечной деятельности или даже инфаркт.
  2. Изотонические упражнения — это такие физические нагрузки, при которых происходит сокращение мышц и осуществляется движение в суставах. Классические примеры — тяжелая атлетика и общеукрепляющая гимнастика.
  Эти упражнения помогают нарастить мышечную массу и увеличить ее силу, но как и изометрические, они очень незначительно влияют на сердечно-сосудистую систему: не оказывают содействие развития выносливости, не увеличивают циркулирующий объем крови и жизненную емкость легких, не снижают артериальное давление и частоту сердечных сокращений.
  Установлено, что можно развить невероятную мышечную массу и силу и в то же время иметь нарушения состояния сердечно-сосудистой системы.
  3. Изокинетические упражнения — относительно новая категория физических упражнений, которая включает в себя подъем спортивных снарядов при разных скоростях. Например, в обычном изотоническом упражнении вы поднимаете штангу, а потом бросаете ее на пол. В изокинетическом упражнении вы тратите усилие не только на то, чтобы поднять штангу, но и чтобы опустить ее в исходное положение.
  Важно, что кроме укрепления мышц, изокинетические упражнения оказывают содействие развитию выносливости, как бег и плавание.
  4. Анаеробные упражнения — «без кислорода». Нагрузка этого типа требуют, чтобы упражнения выполнялись без использования кислорода, которым мы дышим. Другими словами, любое упражнение максимальной активности подобно спринту, при котором усталость достигается за 2-3 мин., считается анаеробным.
  Например, 100-метровый рывок почти целиком анаеробный, в то время как марафонский бег — аэробный на 99%. Спринтер может пробежать всю дистанцию вообще не дыша, а марафонець должен 2 и больше часа поддерживать равновесие между расходом и потреблением кислорода.
  Человек может иметь высокие анаеробные возможности и находиться в плохом, в плане здоровья, состоянии.
  5. Аэробные упражнения — это упражнения, которые требуют большого количества кислорода на протяжении продолжительного времени и принуждают организм совершенствовать свои системы, которые отвечают за транспорт кислорода. При этих упражнениях возрастает объем крови; увеличивается объем легких; укрепляется сердечная мышца; уменьшается концентрация холестерина в крови и риск заболеть ишемической болезнью сердца.

  РАССКАЗАТЬ ДРУЗЬЯМ

В зависимости от вида занятий и поставленных целей, физическая нагрузка оказывает различное влияние на организм человека. В том случае, если построить тренировочный процесс грамотно и дозировано, физическая нагрузка окажет исключительно полезное действие на тело, приведет к повышению физических качеств организма, повысит мышечный тонус, укрепит здоровье. При выборе направления следует задуматься о том, какого именно результата тренировок вы хотите достигнуть. Самое важное – руководствоваться внутренними ощущениями, прислушиваться к себе. Давление окружающих людей, общества отличается от внутренней мотивации. Для достижения результата и его закрепления мотивацию следует искать внутри самого себя, чтобы физическая нагрузка была по душе, и вы с нетерпением ждали следующей тренировки. Без физических нагрузок мир теряет краски, становится не таким ярким и активным. MedAboutMe рассказывает о видах физических нагрузок, которые существует в мире, а также поможет определиться с тем, какое именно направление в спорте выбрать для себя и своего ребенка, а также во время беременности.

Физическая нагрузка представляет собой комплекс упражнений, который направлен на поддержание мышечного тонуса, а также достижение целей в спорте.

О роли физической нагрузки в жизни сказано много и ее роль в жизни человека неоспорима, ведь без физической нагрузки организм теряет способность к движению, выполнению элементарных ежедневных действий, к жизни – превращается в «овоща». Отсутствие физической нагрузки приводит к дегенеративным изменениям в организме человека, потери тонуса, эластичности и упругости тканей.

Оптимальные, дозированные физические нагрузки повышают возможности организма, развивают силу, выносливость, поддерживают мышечный тонус, благотворно влияют на состояние здоровья.

Исторический экскурс

Представление о роли физической нагрузки претерпело значительные изменения. Во времена первобытного человека физическая деятельность служила одной главной цели – добыче пропитания, то есть удовлетворения первичных физиологических функций. По мере развития и преобразования цивилизаций, смены веков, физическая культура развивалась и в настоящий момент достигла пика своего развития в общепринятом смысле.

На территории бывшего СССР наиболее популярными видами физической нагрузки были: утренняя зарядка, гимнастика, фигурные коньки, лыжи.

На развитие физической культуры колоссальное влияние оказал Запад. Именно благодаря Западу появились спортивные залы и фитнес-клубы, которые в настоящее время есть практически в каждой стране мира.

Под понятием «фитнес» подразумевается поддержание своего тела «в форме». Фитнес – это формирование образа жизни, культуры правильного сбалансированного питания, отношение к себе, своему телу и окружающему миру, а не только физическая нагрузка в общем понимании этого слова.

Виды физической нагрузки

В процессе преобразования мира, социальных устоев, научно-технического прогресса, изменения коснулись и физической культуры. По мере того, как преобразовывалась ориентация общества, менялись представления о физической нагрузке, предпочтения разных слоев населения.

В настоящее время классификация физической нагрузки базируется на определении целей занятий спортом, которые человек ставит перед собой. Выделяют следующие виды физической нагрузки:

Кардионагрузка представляет собой комплекс упражнений, который направлен на обогащение клеток кислородом, повышение уровня здоровья и выносливости организма.

Аэробная физическая нагрузка настолько повсеместна в жизни, что зачастую на нее не обращают внимание. Люди не задумываются над теми движениями, которые наполняют жизнь. Поход в магазин, поездка до работа, и даже любые перемещения по квартире – все это кардионагрузка. Без нее жизнь была бы статична и неподвижна. Вспоминается высказывание Аристотеля: «Движение – жизнь».

Таким образом, к данному виду физической нагрузки относятся: пешие прогулки, бег, зимние виды спорта (в том числе, лыжи и сноуборд), катания на велосипеде, гребля, плавание и многие другие виды спорта.

Кардионагрузка делает жизнь человека полноценной, разнообразной и насыщенной впечатлениями и эмоциями.

Во время такого рода физической активности стимулируется работа сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма. В ответ на нагрузку компенсаторно учащаются дыхание, пульс. Возросшие потребности организма в кислороде объясняются совершаемой мышцами работы по перемещению тела в пространстве.

Во время выполнения кардионагрузки необходимо осуществлять контроль за дыханием. Судорожные спастические вдохи и выдохи вызывают сбой в работе организма, появлению одышки, превышению допустимых цифр артериального давления и пульса. Неадекватное поступление кислорода при избыточной физической нагрузке может привести к повышению рисков развития осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы.

В условиях недостатка кислорода запускаются процессы анаэробного гликолиза, что усугубляет болевой синдром в последующие несколько дней после занятия спортом. Это связано с выработкой тканями молочной кислоты.

У аэробной физической нагрузки существует много положительных сторон. В первую очередь потому, что противопоказаний к ее выполнению практически нет. Любой человек вне зависимости от уровня подготовленности, соматического статуса (наличия сопутствующих заболеваний), а также вне зависимости от возраста, может подобрать для себя ту нагрузку, которая будет отвечать требованиям безопасности, минимизации рисков и поддержания мышечного тонуса.

Согласно рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), для поддержания здоровья за сутки человеку необходимо проходить около восьми-десяти тысяч шагов. В зависимости от длины шага, это расстояния составляет около восьми километров.

Современный малоподвижный образ жизни – офисная работа за столом, перемещения на транспорте, отсутствие времени на прогулки – ведет к детренированности населения, снижению адаптации организма к физическим нагрузкам. Начинать любые нагрузки, в том числе и кардио, необходимо с постепенного наращивания темпа тренировок.

Анаэробная физическая нагрузка

Данный вид физической нагрузки представляет собой комплекс силовых упражнений, которые направлены на повышение силовых качеств человека, развитие выносливости. Занятия проводятся на тренажерах или со свободным весом (гантели, штанги) или без тренажеров при работе с собственным весом.

Результатом силовой физической нагрузки является увеличение мышечных тканей организма.

Интервальная физическая нагрузка представляет собой комбинацию аэробных и анаэробных тренировок, их чередование между собой.

Гипоксическая физическая нагрузка

Гипоксическая физическая нагрузка подходит для профессиональных спортсменов и людей, которые не представляют свою жизнь без спорта, регулярно тратят свое время на тренировки.

Гипоксическая тренировка направлена на работу в условиях недостатка кислорода, на пределе возможностей человека и относится к тяжелым физическим нагрузкам. Систематическое выполнение такого комплекса упражнений направлено на уменьшение периода акклиматизации в условиях высокогорья и является золотым стандартом для альпинистов, а также возможностью испытать себя и свой организм.

Цели тренировок

Цели физических нагрузок каждый человек определяет для себя самостоятельно. Самыми распространенными являются коррекция тела (похудение и набор мышечной массы), повышение выносливости, поддержание мышечного тонуса и здоровья.

Похудение

Похудеть только за счет физической активности крайне сложно. Для достижения результата, необходимо создать баланс между дефицитом поступающих с пищей калорий и физической нагрузкой. При этом упор следует делать, как на кардионагрузку, так и на силовые упражнения.

Золотым стандартом для похудения являются «длинные» тренировки три-четыре раза в неделю. Физическая нагрузка должна соответствовать уровню подготовленности человека.

Похудение исключительно за счет нагрузки не происходит. В первую очередь необходимо скорректировать питание. Погрешности в еде и отсутствие понимания того, за сколько до и после тренировки можно кушать, какая калорийность рациона оптимальна для похудения, и сколько должно поступать в организм белков, жиров и углеводов, может привести к метаболическим нарушениям, отсрочиванию достижения результатов или, наоборот, набору массы.

Людям, которые никогда в своей жизни целенаправленно не занимались спортом или те, у кого был длительный перерыв между занятиями (более полугода-года), следует плавно входить в тренировочный процесс, постепенно, раз-за-разом увеличивая интенсивность и темп тренировок.

Отсутствие понимания о том, как выстроить тренировочный процесс, может привести к травматизации тканей. Самыми распространенными травмами являются надрывы мышц, сухожилий, растяжения, вывихи. Как следствие, занятия спортом придется отложить на неопределенное время.

Набор мышечной массы происходит при соблюдении баланса между силовыми тренировками и правильным питанием, с достаточным поступлением в организм протеина. Белок, который поступает с пищей, участвует в построении новых мышечных клеток организма. В противном случае, когда питание не соответствует потребностям человека, организм начинает «кушать» сам себя и наращивания мышечной массы не происходит. Как вариант, через 30 минут после тренировки можно выпить стакан кефира и скушать банан, съесть протеиновый батончик или пачку творога. Помимо этого необходимо внимательно следить за суточным рационом питания и соблюдать баланс белков, жиров и углеводов.

Повышение выносливости

Различные виды упражнений направлены на достижение поставленных целей. Особую популярность в настоящее время получили функциональные тренировки, кроссфит и боевые искусства. Работа на пределах организма подходит тем людям, которые физически хорошо подготовлены, здоровье которых позволяет им заниматься физическими нагрузками на пределах возможностей организма, а также хочется испытать возможности своего тела и духа, разнообразить тренировочный процесс.

Коррекция осанки

Коррекция осанки, как это понятно из самого выражения, направлена на изменения опорно-двигательного аппарата. В условиях современного мира, высокой загруженности людей, малоподвижного образа жизни, претерпевает ряд изменений. В первую очередь, данные изменения объясняются слабостью мышечного каркаса, который поддерживает позвоночный столб. В результате этого могут возникать заболевания опорно-двигательного аппарата, такие как искривления естественных изгибов, дегенеративные изменения позвоночного столба и другие нозологии, приводящие к нарушению амортизационной функции и увеличению рисков травматизации межпозвоночных дисков.

Поддерживать мышечный тонус рекомендуется всем людям без исключения, однако то, как будет это делать человек, определяется как физическим здоровьем, наличием соматических заболеваний, возраста, а также предпочтений отдельного взятого индивида.

Для достижения поставленной цели подойдут и пешие прогулки, и плавание, и многие другие виды спорта. Мышечный каркас, который образуется в результате данного вида физических нагрузок, способствует работе сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма, запускает обменные процессы, улучшает работу нервной системы, в том числе умственную активность за счет обогащения крови кислородом.

Данную цель физических нагрузок зачастую выбирают люди, которых устраивают характеристики своего тела – вес и параметры организма (окружности груди, талии, бедер).

Люди, которые никогда в своей жизни не занимались спортом или сделали длительный перерыв, следует начинать именно с повышения мышечного тонуса.

Время физической нагрузки

Время физической нагрузки следует определять индивидуально для каждого человека, исходя из физической подготовки, состояния здоровья и поставленных целей.

Оптимальным для достижения результатов считаются тренировки три-четыре раза в неделю, поскольку ускорения обмена веществ происходит на сорок восемь часов. Этого времени достаточно для восстановления организма. Длительные перерывы между упражнениями воспринимаются организмом как стресс при физической нагрузке, отсрочивают достижение результатов в спорте. Организм вынужден каждый раз адаптироваться заново не только физически, но и психологически. В результате этого, у человека может пропасть желание приезжать на тренировки. Система и регулярность – ключ к успеху при занятиях физической нагрузкой.

Силовые занятия следует совмещать с аэробными (кардио) нагрузками. Ежедневные пешие прогулки способствует нормализации всех органов и систем организма, поддержанию здоровья.

Тяжелые физические нагрузки

Основной целью высоко интенсивных, тяжелых физических нагрузок является достижение максимального тренировочного эффекта с помощью высоких энергетических затрат организма при соблюдении грамотного подхода. При тяжелых физических нагрузках используются значительные свободные веса и прорабатывается техника и сила в каждом упражнении. К данному виду нагрузок относится бодибилдинг, что в буквальном переводе означает построение тела.

Подготовленному к тяжелой физической нагрузке человеку рекомендуется делать две «большие» тренировки и одну «малую» тренировку каждую неделю.

Одним из самых популярных направлений физической нагрузки в современном обществе является бег. Бегунов теперь можно увидеть не только во время соревнований по легкой атлетике, но и встретить в парках, на улицах города, в фитнес-клубах. Культура бега развивается, появляются специализированные курсы по обучению данному виду спорта, разрабатывается обувь и одежда для оптимальной амортизации и терморегуляции соответственно.

Прежде чем сделать бег своим хобби необходимо соблюсти ряд основополагающих правил, чтобы физическая нагрузка была на пользу организму, минимизировать риски травматизации тканей.

Ниже перечислены базовые правила для тех, кто планирует заняться бегом:

• Консультация врача

Начать необходимо с консультации врача общего профиля – терапевта – для выявления соматических заболеваний, течение которых может усугубиться при беге. При необходимости терапевт назначит дополнительные методы исследования для составления полной клинической картины и постановки корректного диагноза, а также направит к специалистам узкого профиля. Консультация ортопеда позволит оценить состояние стоп, диагностировать вид плоскостопия и подобрать ортопедические стельки. Пренебрежение данной рекомендацией при наличии плоскостопия приведет к неравномерному распределению и увеличению нагрузки на опорно-двигательный аппарат, что может привести к его повреждению.

• Изменение композиции тела

Каждый килограмм избыточного веса вызывает дополнительную нагрузку все органы и системы организма, в первую очередь, на сердечно-сосудистую и опорно-двигательную системы. Людям с избыточной массы тела следует начинать с изменения композиции тела (похудения), которая достигается путем коррекции питания, дозированных физических нагрузок, ходьбы в зоне оптимального для жиросжигания пульса. Во время бега в организме запускаются анаэробные процессы (без участия кислорода), которые являются неэффективными для сжигания жировой массы.

• Постановка техники бега

Постановка техники бега – основополагающий этап. В момент соприкосновения стопы с поверхностью весь вес тела под действием всемирного тяготения приходится на опорно-двигательный аппарат. Приземление должно быть плавным, вес тела необходимо переносить с одной части стопы на другую – это позволит равномерно распределить «ударную» нагрузку. При короткой амплитуде во время бега мышцы не могут расслабиться, возникает кислородное голодание, увеличивается риск надрывов сухожилий, связок и мышц. «Длинный» шаг является оптимальным для физиологичной работы организма. Ритмичные движения поджатых и согнутых в локтевых суставах рук придают дополнительное ускорение.

• Подбор одежды и обуви

Представленный в магазинах выбор одежды и обуви велик. Следует внимательно ознакомиться с рекомендациями производителя и проконсультироваться с продавцами в магазине для подбора комфортной одежды, которая обеспечит адекватную терморегуляцию, чтобы тело не переохлаждалось и не перегревалось. Кроссовки для бега также бывают разными – в зависимости от места, где планируются занятия спортом (беговая дорожка, грунтовое или специализированное покрытие, асфальт). Несмотря на то, что технологии шагнули далеко вперед, бегать по асфальтовому покрытию не рекомендуется. Какой бы не была качественной обувь с дополнительными амортизационными прослойками, нагрузка на опорно-двигательный аппарат в этом случае будет значительно выше.

Во время бега мышцы работают на пределе своих возможностей. Выполнение комплекса упражнений по растяжке перед бегом способствует повышению эффективности тренировки и равномерному распределению нагрузки, поскольку спазмированные мышечные волокна не могут полноценно расслабиться. Рекомендации таковы: десяти-пятнадцати минут до и после бега достаточно для достижения благоприятного эффекта.

Одним из мифов, который прочно укоренился в сознании людей, является уверенность в том, что боль при физической нагрузке является неотъемлемым компонентов достижения спортивных результатов. Однако, это не совсем так.

Во время тяжелых физических нагрузок, когда организм совершает нагрузку высокой интенсивности, неправильно дышит, возникает недостаток поступления кислорода к тканям (гипоксия). Запустившиеся биохимические процессы анаэробного гликолиза приводят к образованию молочной кислоты, которая вызывает раздражение тканей и болевые ощущения в несколько последующих дней после физической нагрузки.

Боль при физической нагрузке может также возникать в результате возникновения необратимых нарушений структур организма. Разрыв мышечных тканей и связок является наиболее частой причиной появления болевого синдрома.

Чрезмерные физические нагрузки

Чрезмерные физические нагрузки выходят за рамки тренировок, которые направлены на укрепление здоровья человека.

Однако, зачастую, именно чрезмерные физические нагрузки, воспринимаются человеком как единственный путь к достижению поставленных целей. Люди без правильного понимания о физиологических процессах, которые происходят в организме во время физической нагрузки, а также желающие достичь всего и сразу, прибегают к выполнению чрезмерных физических нагрузок. При этом возрастает риск травматизации тканей, вплоть до инвалидизации.

Чрезмерные физические нагрузки следует выполнять под чутким руководством опытного инструктора.

Физическая нагрузка: дети и беременные

Несмотря на то, что подбор правильной физической нагрузки важен для каждого человека, для детей и беременных женщин это особенно критично. Молодой, еще не сформировавшийся организм значительно подвержен влиянию внешних факторов, а отсутствие понимания, какую нагрузку выбрать может привести к негармоничному развитию малыша.

Женщина во время беременности испытывает дополнительную нагрузку, поскольку весь организм перестраивается под потребности плода. Физическая нагрузка во время гестации позволит повысить шансы на рождение малыша, а также быстро восстановиться после родов.

Ограничения к выполнению физической нагрузки не ограничиваются возрастом человека. С момента появления ребенка на свет, необходимо повышать мышечный тонус маленького человечка. В первые месяцы жизни оптимальным методом считается массаж и движения родителями ручек и ножек малыша. Позднее, когда малыш научится ходить, практика пеших прогулок и активности на детских площадках позволит поддерживать мышечный тонус, развивать мышечную массу, силу и выносливость.

Физическая нагрузка детей должна быть адекватной возможностям организма и дозированной, выполняться в определенные часы для того, чтобы не перегружать и без того хрупкую, нестабильную нервную систему ребенка.

Прогулки на свежем воздухе в утренние часы, а также в послеобеденное время пойдут на пользу всему организму. Помимо перечисленных выше положительных сторон физической нагрузки, прогулки под солнечными лучами, приведут к выработке витамина D. Главная роль данного витамина в том, чтобы обеспечить всасывание из продуктов пищи кальция и фосфора для нормального развития органов малыша. Недостаток поступления витамина D приводит к развитию осложнения в виде рахита. Деформация костей скелета является основным клиническим проявлением данного заболевания.

При выборе физической нагрузки для детей следует руководствоваться способностями ребенка и его индивидуальными предпочтения, а также желанием родителей гармонично развивать малыша. При этом не следует ждать быстрых результатов. Маленький человек только начинает свой жизненный путь. Каждое движение и вид спорта для него в новинку.

Плавание относится к физическим нагрузкам, которые влияют не только на повышение мышечного тонуса, но и способствуют развитию дыхательной и сердечно-сосудистой системы. Важно плавать правильно – опуская голову в воду или плавать на спине.

Гимнастика подойдет в первую очередь для маленьких девочек. Пластичность движений, эластичность тканей, гибкость, осанка и раскрепощение в движениях окажут благоприятное действие на самоощущение девочки в последующие годы, когда она повзрослеет.

Как часто посещать занятия спортом ребенку? – Этим вопросом задаются многие родители. Соблюдение баланса физических нагрузок для детей и умственного развития приведет к полноценному, гармоничному развитию малыша.

Во время беременности в организме женщины происходит перестройка органов и систем. За счет роста и развития плода увеличивается в размерах живот; под действием гормонов молочные железы набухают, задерживается жидкость в организме. Эти и многие другие изменения приводят к увеличению веса тела беременной женщины.

Физическая нагрузка – это неотъемлемый компонент благоприятного течения . При этом важно убедиться в отсутствии противопоказаний к ее выполнению. Пешие прогулки – оптимальная дозированная нагрузка, которая позволяет поддерживать мышечный тонус и работу сердечной мышцы во время гестации. Известно, что женщины, которые уделяют, как минимум два часа в день прогулкам на свежем воздухе, значительно легче переносят период беременности и родов, а также быстрее восстанавливаются после родов, возвращаются к привычному для женщины образу жизни.

Прогулки на свежем воздухе обогащают кровь кислородом, необходимым для развития плода, способствуют нормализации артериального давления, позволяют не набрать избыточный вес во время беременности. В результате этого снижается риск гестационного сахарного диабета и развития угрожающего состояния для беременной и плода – преэклампсии.

Наиболее частым противопоказанием к физической нагрузке во время беременности являются угроза прерывания беременности, истмико-цервикальная недостаточность.

Помимо пеших прогулок во время беременности, при отсутствии противопоказаний, женщина может посещать занятия йогой и пилатесом, бассейн и акваэробику.

Каждая беременность уникальна, именно поэтому важно регулярно посещать консультации лечащего врача акушера-гинеколога для определения тактики ведения беременности и подбора оптимального вида физической нагрузки.

Без физических нагрузок

Без физических нагрузок человек рискует превратиться в «овоща», не способного обслуживать даже базовые физиологические потребности организма. Помимо этого возрастает риск развития различных заболеваний, в том числе сердечно-сосудистых патологий и метаболических нарушений.

Основным видом метаболических нарушений является ожирение. Данное заболевание наиболее распространено в развитых странах. В условиях современного мира, у человека нет необходимости добывать себе еду самостоятельно. Продукты питания находятся в пешей доступности, а рестораны и места общественного питания практически на каждом шагу.

Неправильный образ жизни, а также генетическая предрасположенность приводят к развитию ожирения.

Для кровоснабжения каждого килограмма жировой массы требуется колоссальное количество дополнительных сосудов, в результате этого увеличивается объем циркулирующей крови, возрастает нагрузка на сердечно-сосудистую систему и почки. В таких условиях вынуждено перекачивать больше крови, а почки фильтровать мочи, жизненный ресурс организма снижается.

Дополнительная нагрузка ложится и на опорно-двигательный аппарат, в первую очередь на позвоночный столб и коленные суставы. Изменяется гормональный фон. У мужчин избыточное отложение жировых масс с преимущественным распределением жира в области живота (абдоминальное ожирение) приводит к снижению выработки тестостерона и появлению у лиц мужского пола женских половых гормонов (эстрогенов). Страдает репродуктивная функция организма и сексуальное влечение. У женщин избыточное скопление жировой массы приводит к нарушению гормонального фона, которое проявляется в отсутствии овуляции, таким образом, попытки забеременеть становятся безуспешными.

У лиц того и другого пола увеличивается риск развития сахарного диабета из-за того, что бурый жир, который локализуется в брюшной полости на внутренних органах быстрее распадается, поступает в печень и возникает толерантность (устойчивость) к глюкозе как незаменимому источнику энергии.

Старение тела

Польза физической нагрузки неоспорима еще и в контексте замедления процессов старения. Регулярное, систематическое выполнение физической нагрузки приводит к повышению упругости и эластичности тканей. Без физических нагрузок все в точности наоборот – кожа преждевременно обвисает, появляются морщины и растяжки, дряблость кожных покровов. Именно поэтому люди, которые со спортом на «ты», дольше сохраняют молодость и красоту.

Физическая нагрузка – гармония тела

Физическая нагрузка способствует гармоничному развитию физического тела и духа, обретению баланса и гармонии между ними.

Активный образ жизни входит в понятие правильной физической нагрузки, когда нагрузка определенным образом дозирована и сбалансирована, соответствует состоянию здоровья человека и учитывает все нюансы и особенности организма.

Правильные физические нагрузки направлены на достижение спортивных результатов и сопровождаются особым эмоциональным подъемом при выполнении физических нагрузок, когда тренировка проходит в удовольствие.

Критерием правильных физических нагрузок является системность их выполнений, как минимум три-четыре раза в неделю, контроль за дыханием во время занятий спортом, чтобы клетки организма работали в условиях достаточного поступления кислорода к тканям.

Стресс и физическая нагрузка

«Как известно, в здоровом теле – здоровый дух». Физическая нагрузка является одним из методов борьбы со стрессовыми ситуациями, нервным перенапряжением. Во время занятий спортом происходит выброс гормонов радости (эндорфинов), которые улучшаю настроения, создают благоприятный положительный настрой. Физическая нагрузка позволяет взглянуть на стрессовые ситуации по-новому, проанализировать и переосмыслить свое отношение к ним, мозг переключается на выполнение двигательной активности и расслабляется.

Стресс при физической нагрузке организм испытывает в том случае, если нагрузка неадекватна текущему состоянию здоровья или выполняется неправильно, отсутствует понимание, какое количество подходов и повторений следует делать и какие тренажеры использовать.

Физические нагрузки: питание и вода

Правильное сбалансированное питание – это семьдесят процентов всех достижений в спорте. Поступающие извне питательные вещества могут оказывать как благоприятные, так и неблагоприятные последствия для организма. Продукты влияют на самочувствие, здоровье человека, и то, как быстро он достигнет поставленных целей.

Диета и физические нагрузки неразрывно связаны между собой. Питательные вещества, которые поступают с пищей является ценным источником энергии для жизнедеятельности организма, построения новых клеточных структур, поддержания гормонального статуса, всасывания витаминов из кишечного тракта. Жир, который находится на внутренних органах (висцеральный жир) обеспечивает нормальное функционирование органов за счет поддержания их корректного расположения внутри человеческого тела. Так, недостаток жировой ткани, приводит к опущению внутренних органов в малый таз – в первую очередь в малый таз опускаются почки и нарушается мочевыделительная функция.

Рацион питания зависит от вида физических нагрузок, которым уделяет время человек и поставленных целей. Для составления диеты при физических нагрузках следует проконсультироваться со специалистом в данной области для определения необходимого количества белков, жиров и углеводов, которые будут поступать в организм с продуктами.

Основополагающими правилами питания при занятиях спортом являются следующие:

• Питательные вещества необходимо получать организму систематически в определенные интервалы времени.

Рекомендуется частое дробное питание пять-шесть раз в день. Это будет способствовать нормализации деятельности всех органов и систем организма, не приведет к перееданию. Длительные перерывы между приемами пищи воспринимаются организмом как стресс, и он стремится запасти энергию в виде жировых отложений. Во время голодания организм теряет возможность к занятиям физической нагрузкой – у человека не хватает сил, и организм начинает работать на износ. Поступление пищи в одно и тоже время каждый день приведет к своевременной выработке желудочного сока, и еда тогда лучше усваивается.

• Каждый прием пищи должен стать целым ритуалом.

Перекусы «на ходу» в условиях ограниченного времени приводят к нарушению функционирования желудочно-кишечного тракта.

• Правильное питание может быть вкусным и разнообразным.

Однако при приготовлении блюд в первую очередь необходимо уделить внимание способы обработки пищи. Приготовление продуктов на пару, в духовке и варка позволяют снизить количество потребляемых калорий в сутки, сохранить питательные вещества, витамины и микроэлементы.

Тело человека на семьдесят пять процентов состоит из воды. Вода – это источник жизни, здоровья, молодости, а также существования человека.

Количество потребляемой воды в день варьирует в зависимости от возраста, веса человека, вида и продолжительности физических нагрузок, наличия сопутствующих заболеваний, погодных условий. В среднем, человеку в день необходимо выпивать около полутора-двух литров воды в сутки из расчета тридцать миллилитров на один килограмм массы тела в день. В дни тренировок это количество может увеличиваться на пятьсот миллилитров. При этом следует обращать внимание и на ионный баланс – содержание солей натрия и калия в воде, поскольку во время физической нагрузки происходит обильное потоотделение, а с потом выделяется не только вода, но и соли.

Недостаточное поступление воды, впрочем как и избыток приводят к дисбалансу внутриклеточной и внеклеточной жидкостям, замедляется обмен веществ, появляются отеки.

Таким образом, для достижения целей тренировок необходимо контролировать количество выпиваемой воды на сутки и не забывать о том, что люди не могут напиться впрок и организм выведет избыточную воду с мочой.

Виды нагрузок на опоры трубопроводов

Трубопровод постоянно подвергается внешнему и внутреннему силовому воздействию. Усилия зависят от местности, по которой идет сеть, вида изоляции, диаметра труб, перекачиваемого продукта, давления. При расчете траверс и стоек учитываются нагрузки на неподвижные и подвижные опоры трубопровода.

Способ прокладки зависит от силы, действующей на конструкцию. Вертикальную и горизонтальную нагрузку от трубопроводов вычисляют с учетом региона эксплуатации, особенностей ландшафта.

Классификация нагрузок и воздействий на магистральный трубопровод

Виды постоянных нагрузок:

• Вертикальные нагрузки. Они складываются из массы материала трубы, используемой изоляции, транспортируемого жидкого или газообразного продукта на единицу трассы. Для расчета требуется коэффициент перегрузки и расстояние между траверсами.
• Горизонтальные. Состоят из силы трения между стойкой и трубой, осевого давления на заглушку или задвижку, распоров компенсаторов.

При проектировании учитываются категории опор – анкерные (разгруженные и концевые), промежуточные на двух шарнирах (жесткие и гибкие). При подводном или подземном методе прокладки принимается в расчет давление воды или грунта на единицу длины, а также выталкивающая сила. При поворотах и изгибах теплотрассы необходимо учитывать величину предварительного напряжения.

Классификация переменных воздействий:

Длительные: вес перекачиваемого вещества; внутреннее давление, определяемое проектом; тепловая нагрузка на трубопровод.

Кратковременные. Длятся 1-3 секунды, а порой их длительность доходит до нескольких месяцев. Сюда можно отнести ветровую, снеговую нагрузки на трубопроводы, влияние обледенения.

Особые. Возникают под действием селевых потоков, просадок земли от шахтных выработок, карстовых деформаций поверхности, а также других изменений рельефа.

Принятая методика вычислений различает нормативные и расчетные усилия. В первом случае нагрузки определяются на основе статистического анализа и официально принятых нормативов. Вероятные отклонения от заданных значений учитывают расчетные показатели с заданным коэффициентом надежности. Вычисления регламентирует СНиП 2.05.06-85.

Просадка опор

Опасность от проседания опорных элементов, как правило, заключается в нарушении герметичности магистральной линии. Газы или жидкости, передающиеся по трубам, вытекают наружу. Утечка токсичных или легковоспламеняющихся веществ может привести к взрыву, отравлению людей, загрязнению окружающей среды. Особенно опасен выхлоп под давлением. Чтобы подобное не происходило, при строительстве магистрали используют качественные материалы. При необходимости устанавливают опорные стойки.

Просадка стоек – результат ошибок проектирования трубопровода. Подобная ситуация возникает из-за неправильного расчета усилий, воздействующих на конструкцию. Чтобы крепления были устойчивыми, нужно проверить прочность фундамента.

Основание монтируется из плит или свай. Перед началом работ потребуется провести геодезическую разведку для определения типа грунта. Чтобы компенсировать тепловые расширения металла подбираются продольноподвижные и свободноподвижные опоры, призмы, а также А-образные и рамные конструкции.

Виды нагрузок на конструкции — здания и другие сооружения

🕑 Время считывания: 1 минута

Типы нагрузок, действующих на конструкции зданий и других конструкций, можно в широком смысле классифицировать как вертикальные нагрузки, горизонтальные нагрузки и продольные нагрузки. Вертикальные нагрузки состоят из статической нагрузки, временной нагрузки и ударной нагрузки. Горизонтальные нагрузки складываются из ветровой нагрузки и землетрясения. Продольные нагрузки, т.е. тяговые и тормозные силы, учитываются в частном случае конструкции мостов, портальных балок и т. Д..

Виды нагрузок на конструкции и сооружения

При строительстве здания учитываются два основных фактора: безопасность и экономичность. Если нагрузки регулируются и увеличиваются, это влияет на экономию. Если рассматривается экономия и принимаются меньшие нагрузки, то безопасность оказывается под угрозой. Таким образом, оценка различных действующих нагрузок должна быть точно рассчитана. Индийский стандартный код IS: 875–1987 и Американский стандартный код ASCE 7: Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций определяет различные расчетные нагрузки для зданий и сооружений. Типы нагрузок, действующих на конструкцию:

1. Собственные нагрузки
2. Нагрузки
3. Ветровые нагрузки
4. Снежные нагрузки
5. Землетрясения
6. Специальные грузы

1. Постоянные нагрузки (DL) Первая рассматриваемая вертикальная нагрузка — это статическая нагрузка. Статические нагрузки — это постоянные или стационарные нагрузки, которые передаются на конструкцию в течение всего срока службы. Собственная нагрузка в первую очередь обусловлена ​​собственным весом элементов конструкции, постоянных перегородок, стационарного постоянного оборудования и веса различных материалов.Он в основном состоит из веса крыш, балок, стен, колонн и т. Д., Которые в остальном являются постоянными частями здания. Расчет собственных нагрузок каждой конструкции рассчитывается по объему каждой секции и умножается на удельный вес. Удельный вес некоторых распространенных материалов представлен в таблице ниже.

Sl. №	Материал	Масса
1	Кирпичная кладка	18.8 кН / м 3
2	Каменная кладка	20,4-26,5 кН / м 3
3	Обычный цементный бетон	24 кН / м 3
4	Армированный цементный бетон	24 кН / м 3
5	Древесина	5-8 кН / м 3

Чтение: Удельный вес / плотность различных строительных материалов

2.Фактические или динамические нагрузки (IL или LL) Вторая вертикальная нагрузка, учитываемая при проектировании конструкции, — это действующие нагрузки или временные нагрузки. Динамические нагрузки — это подвижные или движущиеся нагрузки без какого-либо ускорения или удара. Предполагается, что эти нагрузки возникают в результате предполагаемого использования или размещения в здании, включая вес передвижных перегородок или мебели и т. Д. Живые нагрузки время от времени меняются. Эти нагрузки должны быть приняты проектировщиком надлежащим образом.Это одна из основных нагрузок в дизайне. Минимальные допустимые значения временных нагрузок приведены в стандарте IS 875 (часть 2) –1987. Это зависит от предполагаемого использования здания. Код дает значения временных нагрузок для следующей классификации занятости:

• Жилые дома — жилые дома, гостиницы, общежития, котельные и технологические помещения, гаражи
• Учебные корпуса
• Общественные здания
• Сборочные корпуса
• Деловые и офисные здания
• Торговые здания
• Производственные здания и
• Кладовые.

Код дает равномерно распределенную нагрузку, а также сосредоточенные нагрузки. Плиты перекрытия должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать либо равномерно распределенные нагрузки, либо сосредоточенные нагрузки, в зависимости от того, какая из них создает большие напряжения в рассматриваемой детали. Поскольку маловероятно, что в какой-то конкретный момент все этажи не будут одновременно нести максимальную нагрузку, кодекс допускает некоторое снижение прилагаемых нагрузок при проектировании колонн, несущих стен, опор опор и фундаментов. В таблице ниже представлены некоторые важные значения, которые являются минимальными значениями, а при необходимости могут быть приняты больше этих значений.Однако в многоэтажных зданиях вероятность одновременного действия полных нагрузок на все этажи очень редка. Таким образом, кодекс предусматривает снижение нагрузок при проектировании колонн, несущих стен, их опор и фундаментов, как показано в таблице ниже.

Количество этажей (включая крышу), которые должен нести рассматриваемый элемент	Снижение общей распределенной нагрузки в%
1	0
2	10
3	20
4	30
5-10	40
Более 10	50

3.Ветровые нагрузки Ветровая нагрузка — это в первую очередь горизонтальная нагрузка, вызванная движением воздуха относительно земли. При проектировании конструкций необходимо учитывать ветровую нагрузку, особенно когда вереск здания в два раза превышает размеры, перпендикулярные открытой ветровой поверхности. Для малоэтажных зданий, скажем, от четырех до пяти этажей, ветровая нагрузка не критична, потому что момент сопротивления, обеспечиваемый непрерывностью системы пола с соединением колонн и стен между колоннами, достаточен для того, чтобы компенсировать действие этих сил.Кроме того, в методе предельных состояний коэффициент расчетной нагрузки снижается до 1,2 (DL + LL + WL), когда учитывается ветер, по сравнению с коэффициентом 1,5 (DL + LL), когда ветер не учитывается. При проектировании здания следует учитывать горизонтальные силы, создаваемые ветрами. Расчет ветровых нагрузок зависит от двух факторов, а именно скорости ветра и размера здания. Полные подробности расчета ветровой нагрузки на конструкции приведены ниже (в стандарте IS-875 (Часть 3) -1987). На карте Индии с использованием цветового кода показано базовое ветровое давление «V _b ».Дизайнер может подобрать значение V _b в зависимости от местоположения здания. Чтобы получить расчетную скорость ветра V _z , необходимо использовать следующее выражение:

V _z = k _1. k ₂ .k _3. V _b

Где k ₁ = коэффициент риска k ₂ = Коэффициент, основанный на местности, высоте и размере конструкции. k ₃ = Фактор топографии Расчетное ветровое давление определяется выражением

p _z = 0.6 В ² _z

где p _z — в Н / м ² на высоте Z, а V _z — в м / с. Считается, что до высоты 30 м давление ветра действует равномерно. На высоте более 30 м усиливается ветровое давление.

4. Снеговые нагрузки (SL)

Снеговые нагрузки составляют вертикальные нагрузки в здании. Но эти виды нагрузок учитываются только в местах выпадения снега. IS 875 (часть 4) — 1987 касается снеговых нагрузок на крыши здания.Минимальная снеговая нагрузка на крышу или любую другую область над землей, которая подвержена накоплению снега, определяется выражением

Где S = расчетная снеговая нагрузка на плоскую площадь крыши. = Коэффициент формы, и S ₀ = Снеговая нагрузка на грунт.

5. Землетрясения (EL) Силы землетрясения составляют как вертикальные, так и горизонтальные силы, действующие на здание. Общая вибрация, вызванная землетрясением, может быть разделена на три взаимно перпендикулярных направления, обычно принимаемых как вертикальное и два горизонтальных направления.Движение в вертикальном направлении не вызывает значительных сил в надстройке. Но при проектировании необходимо учитывать горизонтальное перемещение здания во время землетрясения. Реакция конструкции на вибрацию грунта зависит от характера грунта основания, размера и способа строительства, а также продолжительности и интенсивности колебаний грунта. В стандарте IS 1893–2014 приведены подробные сведения о таких расчетах для конструкций, стоящих на почве, которые не будут значительно оседать или заметно скользить из-за землетрясения.Сейсмические ускорения для конструкции могут быть получены из сейсмического коэффициента, который определяется как отношение ускорения, вызванного землетрясением, и ускорения, вызванного силой тяжести. Для монолитных железобетонных конструкций, расположенных в сейсмической зоне 2 и 3, высотой не более 5 этажей и коэффициентом важности менее 1, сейсмические силы не являются критическими.

6. Прочие нагрузки и воздействия, действующие на конструкции Согласно пункту 19.6 IS 456-2000, в дополнение к указанной выше нагрузке, должны быть приняты во внимание следующие силы и воздействия, если они могут существенно повлиять на безопасность и работоспособность конструкции: (а) Движение фонда (см. IS 1904) (б) Упругое осевое укорачивание (c) Давление почвы и жидкости (см. IS 875, часть 5) (d) Вибрация е) утомляемость (f) Удар (см. IS 875, часть 5). (g) Монтажные нагрузки (см. IS 875, часть 2) и (h) Эффект концентрации напряжения из-за точечной нагрузки и т.п.

Типы структурных нагрузок — Designing Buildings Wiki

Структурный анализ — очень важная часть проектирования зданий и других построенных объектов, таких как мосты и туннели, поскольку структурные нагрузки могут вызвать напряжение, деформацию и смещение, что может привести к структурным проблемам или даже к разрушению.

Строительные нормы и правила требуют, чтобы конструкции были спроектированы и построены таким образом, чтобы они могли выдерживать все типы нагрузок, с которыми они могут столкнуться в течение своего жизненного цикла.

Существует ряд различных типов нагрузок, которые могут воздействовать на конструкцию, характер которых будет варьироваться в зависимости от конструкции, использования, местоположения и используемых материалов. Требования к проекту обычно указываются в терминах максимальных нагрузок, которые конструкция должна выдерживать.

Нагрузки обычно классифицируются как постоянные (DL) или временные (LL):

Нагрузки также можно разделить на следующие категории:

Постоянные нагрузки, также известные как постоянные или статические нагрузки, в основном связаны с весом самой конструкции и, как таковые, остаются постоянными и относительно постоянными во времени.Статические нагрузки могут включать вес любых конструктивных элементов, постоянных неструктурных перегородок, неподвижных приспособлений, таких как гипсокартон, встроенных шкафов и т. Д.

Статические нагрузки могут быть рассчитаны путем оценки веса указанных материалов и их объема, как показано на чертежах. Это означает, что теоретически можно рассчитать статические нагрузки с хорошей степенью точности. Однако инженеры-строители иногда консервативны в своих оценках, сводя к минимуму возможные прогибы, допуская погрешность и допуская изменения с течением времени, и поэтому расчетные статические нагрузки часто намного превышают те, которые испытываются на практике.

Для получения дополнительной информации см .: Статические нагрузки.

Динамические нагрузки, также известные как приложенные нагрузки, обычно временные, изменчивые и динамические. К ним относятся такие нагрузки, как движение транспортных средств, пассажиры, мебель и другое оборудование. Интенсивность этих нагрузок может варьироваться в зависимости от времени суток, например, офисное здание может испытывать повышенные временные нагрузки в течение рабочего дня в будние дни, но гораздо меньшие нагрузки в ночное время или в выходные дни.

Динамические нагрузки могут быть сосредоточенными или распределенными и могут включать удары, вибрацию или ускорение.

Для получения дополнительной информации см .: Временная нагрузка

Нагрузки окружающей среды могут воздействовать на конструкцию в результате топографических и погодных условий.

[править] Ветровая нагрузка (WL)

Ветровые нагрузки могут создаваться движением воздуха относительно конструкции, и анализ основан на понимании метеорологии и аэродинамики, а также самих конструкций. Ветровая нагрузка может не быть серьезной проблемой для небольших, массивных, низкоуровневых зданий, но она приобретает значение с высотой, использованием более легких материалов и использованием форм, которые влияют на поток воздуха, как правило, формы крыши.Если собственный вес конструкции недостаточен для противодействия ветровым нагрузкам, могут потребоваться дополнительные конструкции и крепления.

Расчетная скорость ветра для здания обычно определяется на основе исторических данных с использованием теории экстремальных значений для прогнозирования необычных скоростей ветра, которые могут возникнуть в будущем.

Особые эффекты, которые, возможно, необходимо учитывать, могут включать:

• Угловые потоки или струи, возникающие по углам зданий.
• Вихрь, возникающий вслед за зданием.
• Прямые или проходные струи, возникающие в проходе через здание или небольшом зазоре между двумя зданиями.

В сложных ситуациях может потребоваться проведение испытаний опалубки зданий в аэродинамической трубе, чтобы оценить изменение воздушных потоков, вызванное наличием конструкции. Все чаще анализ также возможен с использованием программного обеспечения вычислительной гидродинамики.

[править] Снеговая нагрузка (SL)

Это нагрузка, которая может возникать из-за накопления снега, и она больше вызывает беспокойство в географических регионах, где снегопады могут быть сильными и частыми.Может накапливаться значительное количество снега, что создает значительную нагрузку на конструкцию. Форма крыши — это особенно важный фактор, влияющий на величину снеговой нагрузки. Снег, падающий на плоскую крышу, скорее всего, будет накапливаться, тогда как снег, скорее всего, будет падать на более крутом склоне крыши.

Это могут быть аналогичные проблемы в районах с сильными дождями, где могут возникать пруды.

[править] Землетрясение

Во время землетрясения на конструкцию могут возникать значительные горизонтальные нагрузки.Здания в зонах сейсмической активности должны быть тщательно проанализированы и спроектированы, чтобы гарантировать, что они не разрушатся в случае землетрясения.

[править] Тепловые нагрузки

Все материалы расширяются или сжимаются при изменении температуры, что может оказывать на конструкцию значительные нагрузки. Компенсирующие швы могут быть предусмотрены в точках на длинных секциях конструкций, таких как стены и полы, чтобы элементы конструкции были физически разделены и могли расширяться, не вызывая структурных повреждений.

[править] Расчетные нагрузки

В зданиях могут возникать напряжения, если одна часть оседает больше, чем другая. Гибкая конструкция сможет выдерживать небольшие напряжения, тогда как жесткая конструкция потребует тщательного проектирования, чтобы уменьшить более серьезные напряжения, которые могут возникнуть.

NB: «Нагрузка» также является общим термином для всего, что потребляет электричество.

Какие типы нагрузок используются на конструкциях?

Как инженер-строитель, я всегда имею дело с нагрузками и тем, как конструкция может выдерживать эти нагрузки.Нагрузка — это в значительной степени сила, которой здание или сооружение должно выдержать. Нагрузки вызывают напряжения и деформации в конструкции, и моя работа состоит в том, чтобы убедиться, что конструкция или часть конструкции не выйдет из строя при приложении этих нагрузок. Нагрузки могут применяться к конструкции вертикально или поперечно.

Виды нагрузок на конструкции

Начнем с вертикальных нагрузок. Вертикальные нагрузки или гравитационные нагрузки — это силы, которые действуют перпендикулярно к системе крыши или пола.Они разделены на две категории: постоянные нагрузки и активные нагрузки. Статическая нагрузка складывается из веса конструктивных элементов, составляющих конструкцию, в дополнение ко всем видам отделки, которые делают конструкцию красивым и красивым! Мы называем это постоянными нагрузками, потому что они никогда не меняются. Динамические нагрузки — это нагрузки, накладываемые на конструкцию, которые создаются людьми, которые используют конструкцию, и тем, что они решают разместить в конструкции (мебель / хранилище и т. Д.).

Как инженер-строитель, я принимаю во внимание все материалы при расчете статической нагрузки конструкции.Это может включать изоляцию зданий, гипсокартон, деревянные стойки, пол, облицовку из кирпича и т. Д. По отдельности эти элементы могут показаться довольно легкими, но когда их вес складывается вместе, это может составлять значительную часть веса, приложенного к конструкции. Эти нагрузки добавляются к собственному весу конструкции, который может включать вес настила пола / крыши и балок, балок, несущих стен, колонн, связей и т. Д. Статические нагрузки всегда присутствуют на протяжении всего срока службы конструкции по сравнению с живые грузы, которые могут приходить и уходить.

Живые нагрузки сложнее предсказать, чем статические, поскольку невозможно точно предсказать, сколько людей будет использовать пространство в данный момент времени или как они будут размещать мебель и хранить материалы в данном пространстве. Что касается временных нагрузок, я использую Национальный строительный кодекс Канады, чтобы определить величину нагрузки, которую я должен использовать, в зависимости от типа занятости в используемом пространстве. Если вы не в Канаде, список строительных норм и правил, используемых во всем мире, можно найти здесь https: // www.fmglobal.com/~/media/Files/FMGlobal/Resilience%20Index/P15105.pdf

Это, надеюсь, поможет вам понять, какую динамическую нагрузку использовать. Временные нагрузки, используемые при проектировании конструкции, могут варьироваться в зависимости от помещения в здании. Например, механическое помещение в офисном здании, в котором вы можете работать, будет иметь более высокую временную нагрузку, чем ваш офис, поскольку в этих помещениях часто находится очень тяжелое механическое оборудование по сравнению с небольшим количеством людей и некоторой мебелью в вашем офисе.

Другие вертикальные нагрузки, которые принимаются во внимание при проектировании конструкции, — это нагрузки, вызванные элементами, снеговыми и дождевыми нагрузками.Вес снега и дождя не следует игнорировать, поскольку его вес после сильного шторма часто может быть больше веса конструкции крыши, которая его поддерживает! Несколько лет назад из-за сильной метели обрушилась крыша гаража моих родителей. Взглянем!

Плохая инженерия или плохое качество изготовления? Кто знает, но, к счастью, у них была страховка, и никто не пострадал!

Боковые нагрузки, применяемые к конструкциям, включают ветровые, сейсмические и грунтовые нагрузки.Эти нагрузки действуют в направлении, перпендикулярном системам стен и крыш зданий. Боковым нагрузкам на здание обычно противостоят стены и распорки. Когда вы видите большие стальные крестики в окнах или где-то еще в здании, это часто является одним из элементов, используемых для противодействия боковым нагрузкам, прилагаемым к конструкции.

Ветровые нагрузки могут быть приложены к поверхности здания / конструкции, но также могут быть приложены и вдали от здания, вызывая всасывающую силу. Это называется положительным и отрицательным давлением.Ветровые нагрузки на конструкцию тем больше, чем выше они приложены к конструкции. В высотном здании давление ветра на пике конструкции значительно выше, чем на уровне земли. Если вы когда-либо были на улице во время сильной бури, вы можете понять, насколько велики могут быть эти силы ветра и почему так важно спроектировать конструкцию, которая выдержит эти нагрузки.

Землетрясения вызывают сейсмическую нагрузку на конструкцию. Сейсмические нагрузки, используемые при проектировании конструкций, варьируются в зависимости от того, где находится конструкция по отношению к сейсмическим зонам, и от вероятности землетрясений.Я живу в Виннипеге, где в настоящее время нам не нужно беспокоиться о проектировании конструкций с учетом сейсмических нагрузок, поскольку вероятность землетрясений здесь очень мала. В таком месте, как Калифорния, сейсмическая нагрузка вызывает гораздо большее беспокойство, и дополнительные структурные элементы, необходимые для противостояния этим нагрузкам, могут быть обширными. Величина сейсмических нагрузок при землетрясении напрямую зависит от веса здания. Здания из тяжелых материалов, таких как бетон, должны быть рассчитаны на большую сейсмическую нагрузку по сравнению со стальными конструкциями с легким каркасом.

Нагрузки от грунта возникают, когда грунт прижимается к стене, вызывая боковое давление грунта. Эти нагрузки можно увидеть на фундаментных стенах подвала, подпорных стенах и туннелях. Величина этой боковой нагрузки зависит от типа грунта, нанесенного на конструкцию, и глубины грунта. Дом с очень высоким подвалом, вероятно, будет иметь стены фундамента, которые должны будут противостоять высокой боковой нагрузке со стороны почвы, наложенной на него, если бы подвал был полностью под землей.Это может быть одной из причин появления трещин в стенах подвала, если стена не была построена достаточно прочной, чтобы выдерживать эти боковые нагрузки. Если вода может скапливаться у стены, необходимо будет рассчитать боковые нагрузки от гидростатического давления. Установка системы мокрой плитки — это способ предотвратить скопление воды у стены подвала.

Надеюсь, это сообщение в блоге поможет вам получить хорошее представление о том, какие нагрузки учитываются при проектировании конструкции. Если вы хотите узнать больше о нагрузках и о том, как инженеры-строители используют их для проектирования конструкций, на этом сайте есть много другого отличного контента.Если вы хотите пройти наш курс по основам строительной инженерии, вы также узнаете намного больше! Есть ли у вас какие-нибудь истории, похожие на то, что случилось с моими родителями и их гаражом? Не стесняйтесь поделиться им в разделе комментариев ниже.

Виды нагрузок на строительные конструкции

Что такое нагрузка?

Нагрузки можно определить как силы, вызывающие напряжения, деформации или ускорения. Эти нагрузки применяются к конструкции или ее компонентам, вызывая напряжение или смещение.Существуют различные типы структурных нагрузок, такие как статическая нагрузка, временная нагрузка и т. Д., Которые необходимо учитывать в процессе проектирования.

Типы нагрузок:

Ниже перечислены различные типы нагрузок, приходящихся на фундамент конструкции.

1. Постоянная нагрузка.
2. Живая нагрузка
3. Ветровая нагрузка.
4. Снежная нагрузка.
5. Сейсмическая нагрузка.

1. Статические нагрузки:

Статические нагрузки состоят из собственного веса конструкции (веса стен, перекрытий, крыш и т. Д.).Вес фундамента и опор, а также все другие постоянные нагрузки, действующие на конструкцию. Эти нагрузки могут быть вычислены путем определения веса кубического содержимого различных материалов, используемых для строительства конструкции.

2. Динамические нагрузки:

Динамические нагрузки состоят из движущихся или переменных нагрузок, таких как люди, мебель, временные склады и т. Д. Эти типы нагрузок являются переменными и могут меняться со временем, поскольку они зависят от использования и мощности . Это также называется сверхналоженной нагрузкой.

3. Ветровые нагрузки:

Ветер действует горизонтально на поверхности стен, крыш и скатных крыш конструкции. Это означает, что он оказывает равномерное давление на компоненты конструкции, на которые действует, и имеет тенденцию нарушать устойчивость конструкции.

Величина ветровых нагрузок варьируется в зависимости от нескольких факторов, таких как географическое положение конструкции, высота конструкции, продолжительность ветрового потока и т. Д.

4.Снеговая нагрузка:

Величина снеговой нагрузки зависит от различных факторов, таких как форма и размер конструкции крыши, кровельные материалы, расположение конструкции, изоляция конструкции, продолжительность и частота выпадения снега.

5. Сейсмическая нагрузка:

Эти типы нагрузок представляют собой внутренние силы, которые действуют на конструкцию из-за колебаний грунта, вызванных землетрясением.

Также прочтите —

Типы построек — Классификация построек

Как рассчитать нагрузки на балку, колонну и плиту.

Что такое поперечная стена — ее типы и расположение в здании

Меры предосторожности при строительстве нового фундамента рядом со старой структурой

Как построить прочный фундамент для конструкций

Требования к хорошей опалубке

Для получения дополнительных обновлений следите за нашей страницей в Facebook, на странице Linkedin & Канал Telegram.

Виды электрических нагрузок | Sciencing

Электрическая нагрузка — это часть электрической цепи, в которой ток преобразуется во что-то полезное.Примеры включают лампочку, резистор и двигатель. Нагрузка преобразует электричество в тепло, свет или движение. Другими словами, часть схемы, которая подключается к четко определенной выходной клемме, считается электрической нагрузкой.

В цепях существуют три основных типа нагрузок: емкостные нагрузки, индуктивные нагрузки и резистивные нагрузки. Они различаются тем, как они потребляют энергию в установке переменного тока (AC). Типы емкостной, индуктивной и резистивной нагрузки слабо соответствуют осветительной, механической и тепловой нагрузкам.Некоторые ученые и инженеры относятся к «линейным» и «нелинейным» нагрузкам, но эти термины не так полезны.

Резистивные нагрузки

Нагрузки, состоящие из любого нагревательного элемента, классифицируются как резистивные нагрузки. К ним относятся лампы накаливания, тостеры, духовки, обогреватели и кофеварки. Нагрузка, которая потребляет ток по синусоидальной схеме нарастания и убывания в сочетании с синусоидальным изменением напряжения, то есть максимальной, минимальной и нулевой точками значений напряжения и тока с течением времени, является чисто резистивной и не включает других элементов.

Индуктивные нагрузки

Нагрузки, питающие электродвигатели, являются индуктивными. Они встречаются в различных предметах домашнего обихода и устройствах с движущимися частями, включая вентиляторы, пылесосы, посудомоечные машины, стиральные машины и компрессоры в холодильниках и кондиционерах. В отличие от резистивных нагрузок, в чисто индуктивной нагрузке ток следует синусоидальному шаблону, который достигает пика после пиков синусоидального напряжения, поэтому максимальная, минимальная и нулевая точки не совпадают по фазе.

Емкостная нагрузка

При емкостной нагрузке ток и напряжение не в фазе, как при индуктивной нагрузке. Разница в том, что в случае емкостной нагрузки ток достигает максимального значения раньше, чем напряжение. Форма волны тока опережает форму волны напряжения, но при индуктивной нагрузке форма волны тока отстает от нее.

В технике емкостные нагрузки не существуют в автономном формате. Никакие устройства не классифицируются как емкостные, как лампочки — как резистивные, а кондиционеры — как индуктивные.Однако конденсаторы в больших цепях полезны для управления энергопотреблением. Их часто включают на электрические подстанции для улучшения общего «коэффициента мощности» системы. Индуктивные нагрузки увеличивают стоимость данной энергосистемы и уменьшают количество энергии, которая преобразуется в другую форму энергии. Конденсаторы устанавливаются для компенсации этого стока.

Первичные нагрузки

Первичные нагрузки

Первичные нагрузки

---

Нагрузка на строительную конструкцию может принимать самые разные формы.Во многих случаях точная загрузка не вписывается в определенную категорию. Тем не менее, нагрузки обычно можно рассматривать как первичные или вторичные. Первичная загрузка обычно включает материалы, из которых конструкция был построен, обитатели, их мебель, прямое влияние различных типичные погодные условия, а также уникальные испытанные условия нагрузки во время строительства, экстремальных погодных условий и природных катастроф. Вторичный нагрузки — это нагрузки из-за изменений температуры, эксцентриситета конструкции, усадка конструкционных материалов, оседание фундамента и т. д. нагрузки.Основное внимание в этом курсе будет уделяться основным нагрузкам. Несмотря тот факт, что следует учитывать каждую нагрузку и комбинацию нагрузок чтобы уменьшить вероятность разрушения конструкции, определение строительные нагрузки остаются статистическим упражнением. Каждая нагрузка не может быть предвиденным; таким образом, очень важно определить наихудший сценарий, в котором разумно предположить, что нужно воздействовать на конструкцию.

Первичные нагрузки делятся на две широкие категории в соответствии с способ их воздействия на конструкцию или структурный элемент.Эти МЕРТВАЯ НАГРУЗКА и ЖИВАЯ НАГРУЗКА.

МЕРТВЫЕ НАГРУЗКИ
Остаточные нагрузки — это нагрузки, которые считаются действующими постоянно; Oни «мертвы», неподвижны и не могут быть удалены. Собственный вес элементов конструкции обычно обеспечивает наибольшую часть мертвых нагрузка на здание. Это явно будет зависеть от фактических выбранных материалов. Постоянные неструктурные элементы, такие как кровля, пол, трубы, воздуховоды, внутренние перегородки, оборудование систем экологического контроля, лифт машины и все другие строительные системы в здании также должны быть включены в расчет общей статической нагрузки.Офисное оборудование или мебель, которая может считаться постоянной в глазах пользователя не являются частью мертвых расчетов. Мертвые нагрузки представлены красная стрелка на иллюстрации.

Величину собственных нагрузок здания обычно можно определить. с погрешностью всего 5%. Свойства строительных материалов часто сведены в таблицы и опубликованы авторами учебников и производителями. Всегда очень важно быть в курсе изменений в строительные материалы.Свойства строительных материалов различаются из-за быстро меняющийся рынок. Самозагрузка или собственный вес из-за этих материалы часто выражают как единицу веса в кН / _м 3 или фунты / _фута 3. Обратите внимание, что эти единицы даны в единицах силы, не масса.

Обычно необходимо перевести единицу веса в нагрузку на единицу. площадь (psf) или нагрузка на единицу длины (plf) для завершения структурного анализ конструктивного элемента. Это довольно просто определяется, взяв объем (площадь поперечного сечения, умноженная на длину) элемента умножить на единицу веса материала и распределить его по длина элемента.Так как это нормально выражать собственный вес в с точки зрения нагрузки на единицу длины, обычно берется только поперечное сечение площадь и умножает ее на единицу веса. Общий собственный вес член затем будет определяться путем умножения этого значения на длину. Собственная нагрузка на пол или крышу обычно указывается в единицах нагрузки. на единицу площади (т.е. фунтов на квадратный фут или килограмм ньютонов на квадратный метр).

Общая статическая нагрузка на здание определяется сложением всех различных статических нагрузок на элементы здания.Это важно держите блоки в стороне, когда постоянные нагрузки на балку (PLF) сочетаются с полом или собственные нагрузки на крышу (psf).

ЖИВЫЕ НАГРУЗКИ
Структуры обычно имеют функцию. Функция является частью программы для чего выполнен дизайн. Однако точные функции, которые придется выдерживать в течение всего срока службы конструкции не полностью предсказуемо. Таким образом, были установлены строительные нормы и правила, в которых «предсказать» разумную нагрузку, для которой следует проектировать определенный тип пространства. Текущие нагрузки — это переходные нагрузки. и может меняться по величине. Они включают в себя все предметы, найденные в здании. в течение жизни (люди, диваны, пианино, сейфы, книги, машины, компьютеры, машины или хранящиеся материалы), а также внешние воздействия окружающей среды например, нагрузки из-за солнца, земли или погоды. Ветровые и землетрясения нагрузки помещены в особую категорию поперечных временных нагрузок в связи с серьезность их воздействия на здание и их способность вызвать разрушение.

Есть надежда, что срок службы большинства зданий будет выходить за рамки первоначально предполагаемое использование здания. Практически невозможно спрогнозировать все возможные варианты использования любой данной конструкции прежде, чем его снесут. Если и когда здание будет использоваться по назначению кроме оригинального дизайна, вместимость здания для его нового использование должно быть определено. Поскольку совокупность знаний о поведении зданий всегда увеличивается, здание, которое, возможно, было спроектировано согласно последней информации о загрузке в течение одного года, может не удовлетворить требования несколько лет спустя.Это особенно характерно для последствия землетрясения.

Величины временных нагрузок трудно определить одним и тем же степень точности, которая возможна при статических нагрузках. Вероятный максимум значение временных нагрузок было определено исследованиями и включено в национальные строительные нормы и правила. Обычно это минимальная расчетная нагрузка на единицу площади. Строительство коды также предусматривают снижение нагрузки при определенных условиях. В качестве примера, полные временные нагрузки, скорее всего, возникнут не на каждом этаже многоэтажного здание в то же время.Следовательно, расчетная временная нагрузка для некоторых из колонны и фундамент можно уменьшить. Строительные нормы и правила по всему миру не согласны с величиной соответствующих расчетных значений временной нагрузки. Очень важно, чтобы разработчик нашел время, чтобы определить установленные значения. вниз в местных строительных нормах и правилах. Это юридические документы и ДОЛЖНЫ быть последовал.

Комбинации нагрузок При рассмотрении возможных комбинаций эти две категории нагрузки, вероятность возникновения определенных нагрузок одновременно считаются равными нулю.Одной из таких комбинаций может быть максимальная нагрузка толпой, мокрый и тяжелый снег, тайфун силой девять баллов, бушующий адский огонь и землетрясение. Вполне возможно, что два из первых трех могли произойти как землетрясения, но не все четыре одновременно. Таким образом, нужно только рассмотреть разумные комбинации нагрузок.

---

Стол 17-1. Общие веса массивных строительных материалов

Материал Ед. Вес Алюминий 24 кН / м 3 Кирпич (широкий вариант) 22 кН / м 3 Бетон 24 кН / м 3 Легкий бетонный блок 12 (сред.) кН / м 3 Сталь 70 кН / м 3 Древесина 6 кН / м 3 Таблица 17-2. Обычная удельная масса листовых строительных материалов

Материал Unit Wt Акустическая потолочная плитка 0,1 кН / м 2 Алюминиевое кровельное покрытие 0.04 кН / м 2 Стекло 0,1 кН / м 2 Гипсокартон 0,15 (средн.) КН / м 2 Стальная кровельная пленка 0,15 кН / м 2 Половые доски деревянные 0,15 кН / м 2 Таблица 17-3.Общие нагрузки на перекрытие

Площадь Штучная нагрузка Художественная галерея 4,0 кН / м 2 Стержни 5,0 кН / м 2 Парковочные конструкции 2,5 кН / м 2 Аудитории 3,0 кН / м 2 Танцевальные залы 5.0 кН / м 2 Офисы 5,0 кН / м 2 Частный дом 1,5 кН / м 2 Театры (фиксированные сиденья) 4,0 кН / м 2 На основе BS 6399: Часть 1: 1984 Авторские права © 1995, 1996 г. Крис Х. Любкеман и Дональд Петинг

ЖИВОЕ НАГРУЗКИ VS. НЕМЕРТНЫЕ НАГРУЗКИ В КОНСТРУКЦИИ

Конструктивное проектирование — это расчет нагрузок.Инженерная фирма Nishkian предлагает краткое описание: «Под нагрузками обычно понимаются силы, вызывающие напряжения, деформации или ускорения. Эти нагрузки действуют на конструкцию или ее компоненты, вызывающие напряжение или смещение ». Из общего понятия «нагрузка» вытекают две основные категории: постоянные нагрузки и временные нагрузки. Чем они отличаются?

МЕРТВЫЕ НАГРУЗКИ

Короче говоря, статическая нагрузка конструкции включает ее полную массу, обычно измеряемую в фунтах на квадратный фут, до того, как она будет введена в эксплуатацию.Полы, стены, крыша, колонны, лестницы, постоянное оборудование и любой фиксированный декор представляют собой статическую нагрузку, которая обычно не меняется в течение срока службы здания. Еще раз процитирую Нишкяна: «[D] аддитивные нагрузки учитывают нединамические силы, которые создают постоянную и постоянную силу на конструкции».

Таким образом, расчеты статической нагрузки до того, как здание принимает на себя дополнительные нагрузки от размещения или использования, веса его компонентов и давления, прикладываемого в направлении вниз к земле, должны включать бетон для системы фундамента, запланированные строительные материалы плюс любое сервисное оборудование, такое как лифты, блоки HVAC и воздуховоды, сантехника, стационарное производственное оборудование и т. д.

НАГРУЗКИ

Под динамическими нагрузками понимаются динамические силы от помещения и предполагаемого использования. Они представляют собой переходные силы, которые могут перемещаться через здание или воздействовать на любой конкретный элемент конструкции. Эти нагрузки, также измеряемые в фунтах на квадратный фут, включают предполагаемый вес людей, мебели, бытовой техники, автомобилей, передвижного оборудования и т.п.

Американское общество инженеров-строителей (ASCE) требует, чтобы минимальные временные нагрузки в конструкции всегда превышали максимальные ожидаемые временные нагрузки в течение срока службы здания в случае, если нагрузки действительно превышаются.Руководства ASCE предписывают временные нагрузки в соответствии с категориями предполагаемого использования и использования для каждого типа здания.

Поскольку временные нагрузки зависят от прочности конструкции, знание точного планируемого использования здания имеет решающее значение. Сила статической нагрузки или ее отсутствие часто определяет, с какой временной нагрузкой он может справиться. Железобетон создает самые тяжелые собственные нагрузки, но также выдерживает большую часть веса благодаря своей огромной прочности на сжатие. Конструкционная сталь обеспечивает гораздо меньшую статическую нагрузку и обеспечивает превосходную поддержку динамических нагрузок в многоэтажных зданиях.Натуральная и искусственная древесина относительно легко опирается на фундамент, но выдерживает меньшие временные нагрузки, чем сталь и бетон.

Общие постоянные и временные нагрузки равны «гравитационной нагрузке» конструкции. Но и на здания действуют еще большие нагрузки.

НАГРУЗКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Прежде чем здание сможет соответствовать требованиям кодов, конструкция конструкции должна также включать другие динамические нагрузки, действующие на него сбоку. Эти экологические нагрузки могут исходить от снега, ветра, движения почвы и сейсмической активности.Естественно, коды Colorado Front Range не требуют сейсмического контроля, но, безусловно, учитывают экстремальные снеговые, ветровые и почвенные условия.

Безопасность и экономика

При проектировании односемейных и многоквартирных домов, коммерческих, торговых, офисных, парковочных, сельскохозяйственных или промышленных зданий, проектировщик сталкивается с проблемой соблюдения и превышения норм без чрезмерного строительства. В то время как безопасность всегда должна преобладать, создание избыточной прочности конструкции (статическая нагрузка) без необходимости увеличивает окончательную стоимость проекта.Таким образом, выбор опоры и каркаса из дерева, стали, бетона или их комбинаций становится критическим элементом в дизайне. Для динамических нагрузок, которые будут оказывать значительное давление и / или активность внутри конструкции, как это можно ожидать от гаража, может потребоваться бетон. Однако для тех, которые несут меньший вес или внутренние движения, например, двухэтажные офисные здания, может хватить стали или дерева. Прежде чем вы сможете получить одобрение на сборку, вы должны учесть все нагрузки в своем проекте.

К счастью, вам не нужно начинать с нуля, пытаясь определить вес строительных материалов, среднюю загружаемость и общие силы окружающей среды, когда вы начинаете проектирование конструкции. Накопленные инженерные и архитектурные знания объединяются в легко доступные компьютерные программы, такие как используемые Barton Supply.