Системы единиц

Для расчета строительных конструкций в настоящее время используют техническую систему единиц, в ко­торой силу, нагрузку, вес, так же как и массу тела, вы­ражают в килограммах или тоннах. Между тем вес те­ла при одной и той же массе зависит от ускорения сво­бодного падения g и потому зависит от географическо­го района.

Для того чтобы различать единицы силы и массы, килограмм-силу обозначают «кгс», тонну-силу — «тс», а массу — «кг», «т».

Так как величина g изменяется незначительно, разница между массой и весом невелика и в практических расчетах строительных конструкций принимают, что кгс и кг, тс и т численно равны между собой. При таких единицах линейная нагрузка (нагрузка на единицу дли­ны элемента) составляет кгс/см, кгс/м, тс/м, а поверх­ностная нагрузка (давление) — кгс/см2, кгс/м2, тс/м2. Напряжения в материалах, модули деформации измеря­ют в единицах: кгс/см2, кгс/мм2, тс/м2; моменты сил — как произведение силы на плечо: кгс-м, кгс-см, т-м и т.д. Эти единицы применены в нормативных докумен­тах для расчета строительных конструкций: СНиП II-6-74 «Нагрузки и воздействия»; СНиП II-B.3-72 «Нормы проектирования. Стальные конструкции»; СНиП П-21-75 «Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции» и др.

В тех отраслях науки и техники, где требуется вы­сокая точность вычислений, нельзя принимать одинако­выми численные значения силы и массы, т. е. не учиты­вать изменение g в различных географических районах, отождествлять единицы напряжения и поверхност­ной нагрузки и т.д., поэтому там применяют единицы международной системы СИ (Система интернациональ­ная).

В этой системе единицы кг и т предусмотрены толь­ко для обозначения, массы. Для силы, нагрузки, веса введена единица ньютон (Н), для давления, напря­жения, модуля деформаций — паскаль (Па). Соответ­ственно линейная нагрузка выражается в Н/м (ньютон на метр); поверхностная нагрузка — в Н/м2 (нью­тон на квадратный метр); момент силы — в Нм (нью­тон-метр). Проект ГОСТа «Единицы физических вели­чин» предусматривает распространить систему СИ на все виды инженерных расчетов.

Для перехода от технической системы единиц к си­стеме единиц СИ следует учитывать величину g = 9,8 м/с2 (при этом получаются неудобные для практических расчетов числа). Если число 9,8 округлить до 10, легче перейти от одной системы единиц к другой.