Деформационные: Деформационные швы фундаментов

Автор

Содержание

Деформационные швы фундаментов

Общая информация

Деформационные швы – это подвижные швы в конструкциях сооружений, позволяющие компенсировать различного рода деформации (тепловые, осадочные и т.д.) и представляет собой специальный зазор между двумя сопрягаемыми элементами. Основными материалами для герметизации деформационных швов являются гидрошпонки, эластичные герметики и гидроизоляционные ленты.

Конструктивно деформационный шов состоит:

  • Зазор шва соответствующей величины;
  • Гидроизоляционный (противофильтрационный) элемент;
  • Заполнитель полости шва.

По величине зазора деформационные швы подразделяются:

  • Узкие, до 30 мм;
  • Средние, до 60 мм;
  • Широкие, более 60 мм.

Дополнительно деформационные швы различают:

  • Малых перемещений — < 25% ширины шва;
  • Больших перемещений — > 25% ширины шва.

Минимальная величина зазора деформационного шва зависит от расстояния между деформационными швами в конструкции и выражается в отношении между ними. В зависимости от типа конструкции это соотношение может быть разным.

Расстояния между деформационными швами регламентировано и проводится в нормативно-технической документации. Они зависят от вида сопрягаемых конструкций, условий эксплуатации, применяемого строительного материала и т.д.

К заполнителю полости шва не предъявляют никаких требований по водонепроницаемости. Поэтому в качестве заполнителя часто применяют дерево с антисептированной пропиткой, пенопласт, просмоленную паклю (канат). В последнее время материалом для заполнения полости шва служит экструзионный пенополистирол, который закладывают в шов при его формировании в процессе бетонирования, что обеспечивает свободное сжатие и раскрытие шва практически без напряжений сопрягаемых элементов. В тоже время он не впитывает воду и достаточно прочный для восприятия нагрузок от свежеуложенного бетона, что очень важно при производстве бетонных работ.

Основными материалами гидроизоляционного элемента деформационных швов малых перемещений (<25% ширины шва) служат специализированные герметики и гидроизоляционные ленты. В деформационных швах больших перемещений (≥25% ширины шва) основными материалами гидроизоляционного элемента – гидрошпонки и гидроизоляционные ленты, причем зачастую их применяют совместно, а также со специализированными герметиками, обеспечивая двухуровневую защиту деформационного шва.


Гидрошпонки

Гидрошпонки для деформационных швов отличаются от гидрошпонок для технологических швов наличием деформационного элемента, который может воспринимать различные деформации конструкции. В зависимости от возможных подвижек подбирается размер и форму деформационного элемента. Деформационные элементы бывают круглых, овальных и П-образных видов.

Так же, как и гидрошпонки для технологических швов, шпонки для деформационных швов подразделяются на внутренние/центральные/двухсторонние (располагаются в центре массива бетона и развязываются к арматуре) и внешние/боковые/односторонние (располагаются с боку массива и крепятся к опалубке). Основные параметры шпонок, физико-механические характеристики и монтажные схемы можно найти в технических листах на материалы и альбоме технических решений Компании ТЕХНОНИКОЛЬ.

Внутренние и внешние шпонки разделяются между собой по типоразмеру, области применения и максимальному давлению воды, которое она может воспринять.


Специализированные герметики

Герметики, в силу своих специальных возможностей, могут выполнять функции гидроизоляционного элемента только в швах с небольшой величиной зазора деформационного шва (узких швов, до 30 мм) и малых перемещений (< 25 %). В настоящее время на рынке РФ существует большое количество герметиков на различной основе (битумные, бутил-каучуковые, полиуретановые, силиконовые и т.д.). Применение того или иного материала осуществляется с учетом нескольких факторов. Помимо относительного удлинения, это условия производства работ на конкретном объекте, условия эксплуатации, конструкция шва, стойкость к УФ-излучению и т. д.

При подборе материала герметика следует исходить из условия, что максимально допустимые деформации герметика при заданном его сечении, должны быть больше максимальных перемещений смежных конструкций в деформационном шве.

Работоспособность герметика в шве не зависит от конструкции самого шва. Между тем огромное влияние на работоспособность герметика оказывает отношение глубины заполнения шва к его ширине. Это отношение называется коэффициент формы (К): K=D/W.

Когда коэффициент формы в шве для герметика равен или меньше единицы, обеспечиваются наилучшие условия реализации его эластомерных характеристик. И наоборот, чем больше коэффициент формы, тем меньшую величину зазора в шве может обеспечить герметик.

Улучшение условий работы герметиков может быть достигнуто выполнением, так называемых Т-образных швов. При выполнении Т-образного шва должно быть обеспечено условие, когда длина деформирующегося элемента, выполненного из герметика, должна быть много больше, чем изолируемый зазор шва.

Кроме того, в конструкцию деформационного шва может быть введен дополнительный элемент – антиадгезионная прокладка. Ее назначение – убрать адгезионное сцепление герметика с третьей стороной шва (бетонной подложкой) и/или материалом заполнителя шва.

В качестве антиадгезионной прокладки можно использовать скотч или полиэтиленовую пленку. Широкое применение для данных целей нашел шнур «Вилатерм» — вспененный полиэтилен, который обеспечивает отсутствие адгезии с герметиком и создает форму шва.

Для эффективной работы в деформационном шве герметик должен удовлетворять следующим требованиям:

  • Быть водонепроницаемым материалом;
  • Изменять форму и размеры для восприятия деформаций, происходящих в шве;
  • Обладать хорошими адгезионными свойствами;
  • Работать без разрушения при положительных и отрицательных температурах.


Гидроизоляционные ленты

Как уже говорилось выше, лучшие условия эксплуатации уплотнительных материалов достигается при коэффициенте формы стремящимся к нулю (K=D/W → 0). В этом случае реализуются предельные эластомерные свойства герметика. Обеспечить такие условия герметизации деформационных швов можно уменьшением толщины D герметика, или Т-образной конструкцией шва (см. раздел «Специализированные герметики»).

В качестве тонкослойного герметика обычно применяют безосновные битумно-полимерные и ПВХ гидроизоляционные ленты, которые либо наплавляются на подготовленное основание, либо укладываются на специальный клей.

При значительных деформациях конструкции гидроизоляционная лента монтируется с компенсатором, что существенно повышает надежность уплотнения деформационного шва. Кроме того, гидроизоляционная лента может быть уложена в подготовленную штрабу, что позволяет сохранить начальный профиль конструкции.

В процессе установки гидроизоляционная лента может быть состыкована с гидроизоляционной мембраной, при этом следует учитывать совместимость материалов между собой. Оптимальным вариант – когда гидроизоляционная мембрана и гидроизоляционная лента изготавливаются из одного и того же типа материала.


Была ли статья полезна?

Ф.Волдржих Деформационные швы в конструкциях и наземных зданиях

Спасибо. Оценка авторитетного Armina кстати.
Анонс книги:
«Перевод с чешского Т. М. Ванневич
Под редакцией кандидатов техн. наук Д.В.Щербакова и Н.Н.Цаплева
Москва Стройиздат 1978

В книге рассматриваются принципы конструирования температурных швов зданий н сооружений; описываются конструктивные решения швов, локализующих неравномерную осадку здания или его отдельных частей. Приведены примеры решений температурных швов в специальных сооружениях.

Книга предназначена для проектировщиков, инженеров-строителей, а также для студентов средних и высших учебных заведений строительного профиля.
Табл. 29. рис. 389. список лит.: 38 назв.»

Книга очень полезная, с 1978г. актуальна и теперь. Её полное содержание:
Предисловие 5
Введение — анализ и обоснование проблемы 6
1. ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ. УСТРАИВАЕМЫЕ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЕМА ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРИНЦИПЫ 11
1.1. Физическая сущность и влияние измерения объёма 11
1.2. Анализ причин объёмных деформаций 15
1.2.1. Влияние увлажнения или высыхания материалов под воздействием колебания относительной влажности воздуха 15
1.2.2. Влияние химических реакций 16
1.2.3. Влияние изменения температуры наружного воздуха 17

1.3. Влияние изменений температуры на характер деформации элементов 33
1.4. Принципы проектирования стыков и швов и конструктивные принципы решения температурных швов 39
1.4.1. Общие принципы проектирования стыков и швов для восприятия температурной деформации элементов 40
1.4.2. Основные требования к герметизации швов, выполняемой с помощью мастик 47
1. 5. Конструктивные принципы объёмных деформаций 50
1.5.1. Конструкции фундаментов 50
1.5.2. Расстояние между температурными швами 50
1.5.3. Влияние конструктивных мероприятий на расстояние между температурными швами 59
1.5.4. Влияние теплоизоляции на расстояние между температурными швами 59
1.5.5. Ширина температурных швов 62
1.5.6. Обработка мест сдвига шарнирных швов 63
1.5.7. Деформационные швы должны проходить через все части здания 71
1.5.8. Деформационный шов должен проходить по возможности в одной плоскости 71
1.5.9. Дополнительные деформационные швы в конструкциях зданий 72
1.5.10. Конструктивные принципы решения деформационных швов в зданиях различной планировочной структуры 73
1.5.11. Выбор места расположения деформационного шва в дополнительных конструкциях здания 75
1.5.12. Деформационный шов должен проходить через штукатурный слой 77
1. 5.13. Устройство деформационных швов в зданиях с высокой вероятностью возникновения пожара 80
1.5.14. Деформационные швы круглых или криволинейных в плане конструкций 80
1.5.15. Устройство деформационных швов в зданиях крытых плавательных бассейнов 81
1.5.16. Устройство деформационных швов в ненесущих конструкциях 82
1.5.17. Устройство деформационных швов в бетонной подготовке или бетоне сточных лотков в плоских конструкциях покрытия 82
1.5.18. Устройство деформационных швов в самостоятельных строительных элементах — навесных стенах 83
2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРИНЦИПЫ УСТРОЙСТВА ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ОСАДКЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ ЗДАНИЙ 86
2.1. Осадка и ее влияние на устойчивость здания 87
2.2. Классификация жёсткости конструкции 91
2.3. Основные причины неравномерной осадки зданий 92
2.3.1. Влияние слоистости, неодинаковой сжимаемости и разнородности структуры грунта на конструкции 93
2. 3.2. Выбор деформационных швов при учёте различных нагрузок на отдельные части здания 105
2.3.3. Влияние глубины заложения фундаментов на решение деформационных швов 118
2.4. Уменьшение неравномерности осадки конструкций с помощью циклического (замедленного) процесса строительства 121
2.4.1. Исключение или эффективное снижение неравномерной осадки двух разделённых деформационным швом частей здания 123
2.4.2. Строительный процесс и его влияние на уменьшение неравномерной осадки 123
2.5. Общие конструктивные принципы решения деформационных швов для восприятия нер

Деформационные швы в наливных полах, варианты

Деформационные швы в наливных полах, как и в бетонных, предназначены предотвратить образование повреждений механического характера. Несмотря на высокие эксплуатационные характеристики наливного покрытия, такие полы имеют склонность к малозаметным разрушениям. Если при заливке основания не предусматривалось изготовление деформационных швов, в будущем есть вероятность частичного ремонта или капитальной реконструкции полов из-за образования трещин.

Устройство наливного покрытия

Когда поверхность будущего пола капитально подготовлена: очищена от жира и пыли, покрыта грунтовкой и полностью высушена, наносится приготовленный полиуретановый состав. С помощью специальной резиновой швабры и правила смесь равномерно расправляется по бетону.

  1. Требуется определенная доля внимательности, чтобы толщина слоя на всех участках работы было одинаковой.
  2. После заливки следует пройтись зубчатым валиком по всему полу, чтобы выпустить все скопления воздуха, оставшиеся под жидкостью.
  3. Обработка валиком в среднем занимает 15-25 мин., зависимо от площади помещения. Данное мероприятие следует провести до того, как смесь начнет загустевать.

Большое внимание необходимо уделить защите сырой поверхности от попадания различных загрязнений и брызг воды. Особенно, если помещение не оборудовано дверями и окнами.

Пошаговое устройство наливных полов

Сегодня применение наливных полов приобретает все большую популярность как среди крупных строительных компаний, так и среди частных специалистов. Отличаются они довольно легкой технологией устройства, которой без особых усилий можно воспользоваться собственноручно. Понадобиться минимум простых инструментов, а смеси для наливного пола можно найти в любом строительном супермаркете.

Устройство наливных полов

Процесс обустройство данного вида покрытия проходит через несколько этапов. При условии тщательного выполнения всех технологических требований, соответствующих конкретному шагу, в итоге получается прочное и долговечное основание.

Сам процесс создания такого пола выражается следующими действиями:

  • подготовка основания для заливки;
  • покрытие рабочей поверхности грунтовкой;
  • заливка полимерной смеси;
  • нарезка швов и их последующая герметизация.

Подготовительные работы

Как правило, наливные полы в основании имеют бетон, обладающий следующими характеристиками:

  1. Используется только бетон М200, что обеспечивает прочность на сжатие 21 МПа.
  2. Прочность на разрыв составляет не менее 1,5-2МПа. Когда этот критерий не выдерживается должным образом, возникает большая вероятность отслоения полимерного покрытия от бетона.
  3. Допустимый предел содержания влаги в бетоне не превышает 4%. В противном случае также повышается риск расслоения наливного пола со стяжкой.

Когда в качестве основы используется утрамбованный грунт или подушка из гравия, обязательным требованием является наличие гидроизоляционного покрытия.

Грунтование пола под заливку

Грунтование пола под заливку

Данный процесс подразумевает обработку бетонного пола специальной пропитывающей смесью. Обладая свойствами глубокого проникновения, грунтовка повышает адгезию полимерных составов с основанием.

Наиболее часто применяется грунтовка Праймер-1101. Объем средства вычисляется исходя из расхода 200мл/м², при условии, что обработка выполняется за один проход.

При необходимости, для усиления схватывающего эффекта в жидкость добавляется чистый кварцевый песок. После высыхания верхний слой стяжки приобретает шероховатую поверхность, похожую на наждачную бумагу.

  1. Посредством простого валика составом должна покрыться вся поверхность бетонного пола.
  2. Если есть необходимость нанесения второго слоя грунтовки, должен соблюдаться перерыв для просыхания стяжки. Во время перерыва нанесенная смесь полимеризуется.

Создание деформационных швов

Наливные полы не настолько поддаются деформирующему воздействию, как бетонная стяжка. Однако, когда требуется залить поверхность большой площади, обязательным условием является устройство деформационных швов.

Процесс нарезки шва выполняется участками размером 600×600 см, глубина реза составляет 1/3 от общей толщины полиуретанового слоя. Благодаря таким швам с поверхности снимается нагрузка на сжатие, предотвращается вероятность образования произвольных трещин и расколов.

В общей сложности процесс устройства таких швов можно поделить на два этапа:

  • нарезка деформационного шва;
  • его полная герметизация.

При этом должен строго соблюдаться температурный режим. Показатель не должен опускаться ниже 0°С, и не превышать 30°С.

Типы и предназначение швов

Виды деформационных швов и их назначение

Основной список деформационных швов состоит из трех типов. Для каждого типа характерен свой спектр вопросов, решение которых тот обеспечивает. Однако, существует общий функциональный принцип, свойственный для всех видов швов – не допустить разрушение пола под действием внешних факторов или неравномерной нагрузки на всю конструкцию основания.

Вот основной список швов и их предназначение.

  1. Усадочный шов. Обычно бетонный пол высыхает участками. На поверхности влага исчезает быстрее, на нижних слоях основы этот процесс протекает значительно медленней. Как следствие, внутри конструкции образовывается давление, вызывающее появление трещин. Под воздействием температуры окружающей среды и влаги, находящейся в воздухе, этот процесс усугубляется еще больше. Остановить это действие невозможно, но его следует подчинить и упорядочить. Если в заливке бетона нуждается большая площадь пола, по поверхности основания следует прорезать усадочные швы (иначе компенсационные). Во время высыхания стяжки, швы расходятся, тем самым устраняя риск появления хаотичных трещин.
  2. Конструкционный шов — актуален в том случае, если нет возможности одним разом выполнить весь процесс заливки поверхности. Когда бетон уложили, спустя небольшое количество времени, он схватывается, теряя небольшой процент жидкости. На местах соединения существующего бетона с только что залитым часто возникают обрушения и трещины. Если работы пришлось приостановить в силу различных обстоятельств, на участках стыка прорезаются конструкционные швы. Их местоположение должно согласовываться с расположением иных типов швов.
  3. Изоляционный шов — используется в зданиях, систематически подвергающихся различного рода давлениям: движение грунта, механические или температурные колебания. Для исключения перехода нагрузки с вертикальной конструкции на пол, на участках соединения основы и стены устраивается изоляционный шов, тогда стяжка не зависит от колебаний вертикальной конструкции сооружений. Нарезаются швы данного типа по периметру каждой стены, описывая существующие колоны, опорные конструкции и отдельные фрагменты, имеющие свой фундамент.

Условно деформационные швы делятся на два вида:

  • технологический тип;
  • постоянный тип.

Под первым пунктом подразумеваются конструкционные и усадочные швы. Их устройство выполняется в процессе монтажных работ. Как только бетон принимает застывшую форму, необходимость в этих швах пропадает. После высыхания стяжки они затираются раствором. К постоянному типу швов относятся изоляционные, так как нужна в них не проходит в силу постоянного воздействия деформирующих факторов на опорные конструкции здания.

Использование герметиков

Как правильно использовать герметик

Как только основание окончательно застывает, все швы тщательно герметизируются. Кроме функциональной роли, данное мероприятие создает надлежащий эстетический вид конструкции. Предотвращается проникновение в шов различных загрязнений и влаги, влияние которых часто провоцирует появление трещин и сколов.

Существует несколько наиболее известных способов герметизации швов:

  1. Используется гернитовый уплотнительный жгут. Его укладывают непосредственно в полость шва.
  2. Специальные герметизирующие составы, которым наполняются деформационные швы.
  3. Также вдоль полости шва закладываются полимерные или прорезиненные уплотнители.
  4. В больших торговых центрах и крупных общественных заведениях такие швы оформляются специальными профильными конструкциями, выполняющими роль и декоративного характера.

Нужна ли демпферная лента для наливного пола

Демпферная лента для наливного пола

Главной задачей данного материала является изоляция наливного пола от существующих стен и других мест соединения.

Кроме того, кромочная лента служит укреплению поверхности покрытия. После герметизации мест соединения посредством демпферной ленты, исключается доступ влаги в швы. Сама лента изготавливается из не гниющего материала и выполняет она ту же роль, что и изоляционный шов.

При отсутствии такой ленты из-за деформационных факторов появляется нагрузка на несущие стены и перегородки со стороны бетонной заливки. В силу того, что вертикальная конструкция прочнее полов, покрытие разбивается трещинами, обладающими свойством постепенно расширятся.

Использование ленты позволяет разбить стяжку на сектора, между которым устраиваются усадочные швы. Если отсутствуют пороги между комнатами, где ведется обустройство пола, на их месте обязательно устанавливаются демпферные швы. Когда поверхность наливного пола застывает, шов тщательно герметизируется.

Остались вопросы? Задайте их нашему эксперту!

Самые интересные вопросы

деформационный — это.

.. Что такое деформационный?
деформационный
deformation, distortion; деформационная -цепь, deformation cochain

Русско-английский словарь математических терминов. — Американское математическое общество. Э.Д. Лоувотер. 1990.

  • дефокусировка
  • деформация

Смотреть что такое «деформационный» в других словарях:

  • деформационный — деформационный, деформационная, деформационное, деформационные, деформационного, деформационной, деформационного, деформационных, деформационному, деформационной, деформационному, деформационным, деформационный, деформационную, деформационное,… …   Формы слов

  • деформационный — деформаци онный …   Русский орфографический словарь

  • Деформационный потенциал — потенциал взаимодействия между длинноволновыми фононами и электронами в твердом теле. Деформационный потенциал строится, исходя из предположения, что локальное изменение плотности кристалла при прохождении акустического фонона приводит к снижению …   Википедия

  • Деформационный ретракт — топологического пространства подмножество , обладающее тем свойством, что существует гомотопия тождественного отображения пространства в некоторое отображение , при которой все точки множества остаются неподвижными. Если при гомотопии точки из… …   Википедия

  • ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ВАКУУММЕТР — манометр, действие которого основано на определении деформации упругого чувствительного элемента (сильфона, мембраны, спиральной трубки), зависящей от измеряемого давления. Диапазон измеряемых давлений 105 10 2 Па …   Большой Энциклопедический словарь

  • Деформационный шов — Деформационный шов  предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных… …   Википедия

  • деформационный знак — (деформационная марка) геодезический знак (поверхностный, глубинный и стенной), устанавливаемый для наблюдений за смещениями (деформациями) зданий, сооружений, земной поверхности и толщи горных пород (в специальных штольнях, выработках и др. )… …   Строительный словарь

  • Деформационный шов пола — Деформационный шов разрыв в подстилающем слое, стяжке или покрытии, обеспечивающий относительное смещение их разрозненных участков… Источник: МДС 31 12.2007. Полы жилых, общественных и производственных зданий с применением материалов фирмы… …   Официальная терминология

  • деформационный вакуумметр — Вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. [ГОСТ 5197 85] Тематики вакуумная техника EN elastic element gauge DE federelastisches… …   Справочник технического переводчика

  • деформационный гигрометр [датчик влажности] — Гигрометр [датчик], принцип действия которого основан на зависимости деформации чувствительного элемента от влажности газа. [РМГ 75 2004] Тематики измерения влажности веществ Обобщающие термины методы и средства измерений влажности EN strain… …   Справочник технического переводчика

  • деформационный манометр — Манометр, принцип действия которого основан на зависимости деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. [ГОСТ 8.271 77] Тематики средства измерения давления Обобщающие термины виды манометров по принципу… …   Справочник технического переводчика

Виды деформационных швов

Деформационный шов — представляет собой разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и, тем самым, обеспечивает правильное распределение нагрузок и деформаций.

Деформационный шов — предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые снижают несущую способность конструкций. Он представляет собой разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и, тем самым, придающий сооружению некоторую степень упругости.

Деформационные швы проектируются конструкторами еще на ранних этапах проектов, и являются обязательными для конструкций, тем более для крупных. Даже при идеальных грунтах, оптимальных геометрических размерах зданий, сейсмически безопасном районе расположения, температурные колебания могут вызвать внутренние напряжения в конструкции, которые могут привести к разрушениям вплоть до потери несущей способности.

Для нормального функционирования шва его следует защитить от внешних воздействий, таких как влага, пыль и грязь. Также, немаловажным есть придание шву эстетической привлекательности, поскольку большинство швов разделяют сооружения по всей высоте и ширине, а закрыть шов привычными отделочными материалами, в большинстве случаев, технически невозможно. Для этого существуют специальные конструктивные профилированные системы обустройства деформационных швов (в «народе» именно их и прозвали деформационными швами, а не конструктивные разрывы в конструкциях).
Данные накладки подбираются исходя из ширины шва, расчетных перемещений конструкций (которые собственно и должен компенсировать шов), и нагрузки на конструкцию шва, если такая предполагается.

Вторичными условиями отбора, той или иной системы, будет вид профиля (накладная или встраиваемая; гидроизолирующие системы, системы для антисейсмических швов),  а также, эстетическая составляющая (материалы профилей).

В зависимости от назначения существуют следующие деформационные швы:

Температурные Осадочные Сейсмические Усадочные

Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.

Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других элементов здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности, даже при одинаковой этажности, могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.
Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их, по возможности, совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

Сейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они делят здание на секции, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объёмы. По линиям сейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущей конструкции соответствующей секции.

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объёме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.


 

Фальшпол с деформационным швом

  • Как правильно выбирать деформационный шов

Области применения фальшпола с деформационным швом

Во многих общественных помещениях (торговые центры, аэропорты, ж/д вокзалы, склады и бизнес-центры) возникает необходимость монтировать фальшпол на больших площадях. В таких случаях очень важно грамотно предусмотреть и согласовать установку деформационных швов в здании и в фальшполе.


Деформационный шов

Что же такое деформационный шов и профили деформационного шва? Основное назначение деформационного шва заключается в понижении нагрузок на отдельные части системы и обеспечение безопасности всей конструкции при сейсмических, осадочных и механических воздействий.


Для чего нужны деформационные швы в фальшполе

Для компенсации горизонтальных сдвигов и вертикального оседания в системе фальшпола необходимо установить деформационные швы. Как и для стен и бетонного пола деформационный шов в фальшполе предотвращает образование трещин в плитах и позволяет избежать последующего дорогостоящего ремонта. Наши специалисты всегда готовы проконсультировать по вопросам размещения в фальшполе деформационного шва во всех возможных типах фальшпола: из ДСП, металла и сульфат кальция как в разъемном, так и в неразъемном.


Виды деформационных швов

В зависимости от их назначения и функций деформационные шва делятся на температурные, осадочные, усадочные и антисейсмические швы. Для грамотного расположения деформационного шва на объекте к Вам выезжает наш специалист, который подберет нужную систему фальшпола и предложит Вам тип профиля деформационного шва. Конструкции деформационных швов для фальшпола никак не отличаются от конструкции обычных деформацонных швов. Важным является сопоставление типа фальшпола и вида деформационного шва в зависимости от назначения и расположения. Способы фиксации деформационного шва и системы фальшпола с помощью растяжек Вы можете посмотреть на чертежах.


Чертежи фальшпола K&R Design с деформационным швом

Инъектирование деформационных швов по низким ценам в Москве

Деформационные швы представляют собой зазоры в плитной конструкции сооружения, которые разделяют здание на блоки. Подобные швы оставляют при устройстве фундамента, стен, потолка или пола. Они предназначены для повышения надежности строения, а также для уменьшения негативного воздействия различных нагрузок в местах возможных деформаций, которые возникают при усадке фундамента, перепадах температур, влиянии погодных условий и других воздействий. Правильный монтаж деформационного шва гарантирует цельность несущих конструкций и всего здания в целом. А для обеспечения долговечности и прочности сооружений осуществляется инъектирование швов.

В каких случаях необходима гидроизоляция шва

Деформационный шов представляет собой полое пространство, что нередко приводит к протечкам и попаданию влаги внутрь конструкции в процессе эксплуатации здания. Вода, которая проникает в шов, может стать причиной снижения прочности конструкции, привести к образованию трещин или другим разрушениям. Чтобы исключить возможные негативные последствия, следует обеспечить качественную гидроизоляцию конструкции.

Деформационные швы делятся на:

  • Осадочные. Такие швы предупреждают образование трещин в стенах и фундаменте здания из-за неравномерного давления сооружения на грунт.
  • Усадочные. Бетон способен сжиматься в объеме при затвердевании и испарении влаги. Чтобы этот процесс не привел к появлению дефектов, бетонно-монолитные основы разделяются усадочными швами.
  • Температурные. В разное время года конструкции здания подвергаются воздействию температур, что приводит к изменению их объема. Внутри блоков создается напряжение, которое может привести к разрушению всего монолита. Благодаря температурным швам расширение конструкций сооружения не несет за собой губительного действия.
  • Антисейсмические. Они позволяют сохранить целостность здания в районах с частыми колебаниями почвы и землетрясениями. Деформационные швы такого типа позволяют разделить конструкцию сооружения на устойчивые кубы или отсеки.

Каждый тип шва имеет свое назначение, и попадание влаги понизит его функциональность и может привести к критичным результатам. Для предупреждения подобного исхода в деформационные швы нагнетается герметический раствор.

Инъектирование деформационного шва

Инъекционная гидроизоляция является современным методом защиты деформационных швов от пагубного влияния влаги. Специальный раствор вытесняет воду из отверстия и впоследствии служит водонепроницаемым барьером. Опыт применения технологии инъектирования для гидроизоляции деформационных швов на протяжении многих лет доказывает свою эффективность и наличие множества преимуществ:

  • подача гидроизоляционного материала без проведения демонтажа конструкции;
  • высокая скорость проведения работ;
  • возможность инъектирования в любое время года и при любых температурных условиях;
  • увеличение прочности конструкции;
  • экологическая чистота используемых материалов.

Выбор того или иного способа гидроизоляции шва зависит от определенных критериев, в частности, от особенностей эксплуатации здания, силы воздействия влаги на шов, а также от размеров шва и нагрузок на него. Меры по защите конструкций сооружения от воды предпринимаются во время строительных работ, а также при капитальном ремонте здания. Гидроизоляция может осуществляться с помощью герметизирующих лент, гидрошпонок, растворов и других средств. Одним из самых эффективных способов предотвращения попадания воды в конструкции является инъектирование шва специальными смесями. В качестве гидроизоляционного раствора используются материалы на основе цемента, полимеров, различных смол и так далее. У каждого из них имеются свои плюсы:

  • Акрилатные гели.

Они обладают низкой вязкостью и поэтому легко заполняют все доступные полости. Быстрая полимеризация и высокая текучесть материала позволяют быстро создать надежный влагонепроницаемый слой. Деформационный шов, который обработан акрилатным гелем, способен выдерживать большее давление воды даже в случае увеличения шва в объеме в полтора раза.

Сохраняет текучесть от 2,5 до 4 часов, что позволяет устроить необходимый гидроизоляционный слой. При полном затвердевании микроцемент приобретает прочность, идентичную прочности бетонной конструкции. При невысокой стоимости материала он обладает долговечностью и виброустойчивостью. Микроцемент абсолютно безопасен для здоровья человека.

  • Эпоксидные и полиуретановые смолы.

Материал отличается высокой прочностью и стойкостью к химическим воздействиям. Растворы на основе смол обладают отличной адгезией как к сухим, так и к влажным поверхностям любого типа. В зависимости от условий использования время схватывания материала составляет от нескольких минут до нескольких часов. Обработка деформационных швов смесями на основе смол гарантирует, что конструкция будет сохранять свою герметичность даже при серьезных нагрузках.

Последовательность проведения работ

Инъектирование деформационных швов является сложным процессом, который включает в себя бурение отверстий, установку пакеров, введение инъекционного раствора, демонтаж оборудования и покрытие шва ремонтными смесями. Более точный диапазон работ и вид применяемых растворов подбираются для каждого конкретного случая. Выбор зависит от материала конструкции, на которой расположен шов, температурного режима, общего состояния блока и шва и так далее. Тем не менее существуют определенные этапы, которым специалисты строго следуют при проведении гидроизоляционных работ.

1. Подготовка поверхности.

На этом этапе проводятся анализ состояния швов и их очистка от пыли и грязи. В шахматном порядке по обе стороны от них наносится разметка для бурения отверстий. Специалисты подготавливают инструмент и гидроизоляционный раствор для инъектирования.

2. Монтаж пакеров.

Следующая стадия работ состоит из бурения скважин, а также установки и закрепления в них специальных пакеров, через которые будет подаваться смесь.

3. Процесс инъектирования.

Посредством постепенного введения раствора под повышающимся давлением происходит инъектирование деформационного шва. Нагнетание проводится снизу вверх с соблюдением строго установленных норм.

4. Завершающий этап.

После окончания всех основных работ осуществляются демонтаж пакеров и заполнение пустот специальными смесями. Поверхность тщательно очищается от остаточных элементов, которые образовались в процессе инъектирования.

Инъектирование швов от нашей компании

ООО «ПРАЙМ» проводит гидроизоляционные работы во всех районах Москвы и Московской области. Все мероприятия осуществляются высококвалифицированными специалистами, которые имеют соответствующую квалификацию и большой опыт работы. Если вы хотите воспользоваться нашими услугами, заполняйте специальную форму на сайте или звоните нам по телефону +7 (495) 669-91-36. Наши менеджеры сориентируют вас по ценам на инъектирование швов и порядке проведения работ.

Деформация — обзор | Темы ScienceDirect

3 Деформация

Деформация — это изменение размеров и, в некоторых случаях, формы тела из-за приложенной внешней силы. Деформация в любой точке полностью определяется шестью компонентами линейной деформации ε x , ε y , ε z и угловой деформацией γ xy , γ yz , γ zx . Эти составляющие характеризуют линейные и угловые изменения элементарного параллелепипеда в этой точке.

Линейная деформация — это соотношение: ε x = Δd x / d x ; ε y = Δd y / d y ; ε z = Δd z / d z считается положительным для растяжения и отрицательным для сжатия. Угловая деформация считается положительной (отрицательной), если прямой угол становится острым (тупым). Относительное изменение объема составляет ε = ε x + ε y + ε z .

Компоненты деформации также должны удовлетворять шести условиям непрерывности Сен-Венана:

∂2εx∂y2 + ∂2εy∂x2 = ∂2γxy∂x∂y, ∂2εy∂z2 + ∂2εz∂y2 = ∂2γyz∂y ∂z, ∂2εz∂x2 + ∂2εx∂z2 = ∂2γxz∂x∂z, ∂2εx∂y∂z = 12∂∂x∂γxy∂z + ∂γxz∂y − ∂γyz∂x, ∂2εy∂x∂z = 12∂∂y∂γyz∂x + ∂γxy∂z − ∂γxz∂y, ∂2εz∂x∂y = 12∂∂z∂γxz∂y + ∂γyz∂x − ∂γxy∂z.

Эта математическая конструкция основана на предполагаемом знании деформации в бесконечно малом объеме материала конструкции. В случае успеха, то после всех этих расчетов по определению деформации линейная теория не имеет критериев ее оценки.Если мы хотим оценить деформацию, нам нужно сравнить скорости изменения деформации, чего не может дать линейная теория.

Деформация тела вызывает линейные и угловые смещения относительно исходного положения тела. Полное линейное смещение, δ , может быть выражено в его проекциях на оси координат, δ = u2 + v2 + w2, где u — смещение в направлении оси x , v — смещение в направлении оси y , а w — смещение в направлении оси z .

В большинстве случаев деформации и смещения небольшие по сравнению с размерами тела. Однако некоторые конструкции, такие как пружины и мембраны, имеют большие смещения, соответствующие небольшим деформациям.

Не деформированная часть тела тоже может смещаться. Смещение зависит от конструкции конструкции. Однако для анализа напряжений важны только напряжения в деформированной части конструкции. Критерием анализа напряжений, выбранным в линейной теории упругости, является предельная характеристика материала.В инженерной практике признано, что в большинстве случаев реальный предел для конструкции отличается от предельного напряжения материала. В попытке отрегулировать предел изучается влияние каждого проектного фактора, и пределом манипулируют с этими факторами. Это метод, который обычно используют эмпирические науки для компенсации теоретических недостатков.

деформации и текучести | механика

деформация и течение , в физике, изменение формы или размера тела под действием механических сил.Поток — это изменение деформации, которое продолжается до тех пор, пока прилагается сила.

Далее следует краткое описание деформации и течения. Для полного обращения см. Механика .

Подробнее по теме

Осадочная порода: деформационные образования

В дополнение к осадочным структурам, которые обычно связаны с плоскостями напластования, существуют и другие подобные структуры, возникающие в результате. ..

Знать, как инженеры-строители и инженеры-экологи понимают механику тонких конструкций и как они используют геометрию для изучения процесса деформации.

Изучение того, как инженеры-строители и инженеры-экологи используют геометрию для изучения процессов деформации в проектах различного масштаба.

© Массачусетский технологический институт (издательский партнер Britannica) Посмотреть все видео для этой статьи

Повседневные вещества обычно классифицируются как твердые, жидкие или газовые, и при нормальных обстоятельствах газы и жидкости текут относительно свободно, а твердые тела деформируются. когда они подвергаются силе.Большинство твердых тел изначально деформируются упруго; другими словами, они возвращаются к своей исходной форме при снятии нагрузки. Жесткие материалы, такие как металлы, бетон или горные породы, выдерживают большие силы, при этом претерпевая небольшую деформацию, но если приложить достаточно большие силы, материалы больше не смогут выдерживать их только за счет упругой деформации. Что произойдет дальше, зависит от внутренней структуры материала. По мере того как все большая и большая сила применяется к хрупкому веществу, например, каменному блоку или бетону, будет достигнута точка, в которой внутренняя структура больше не сможет выдерживать приложенную нагрузку только за счет упругой деформации.После этого образец довольно внезапно расколется. Такое поведение характерно для хрупких материалов: переход от цельного образца к сломанному происходит почти мгновенно и практически без предупреждения.

Для пластичного материала, такого как низкоуглеродистая сталь или алюминий, после начального периода упругой деформации достигается та же критическая точка — предел упругой деформируемости образца. Однако в этом случае материал вместо того, чтобы разрушаться, приспосабливается к приложенным силам, изменяя свою внутреннюю структуру.Результатом является пластическая деформация, которая будет продолжаться, пока действуют силы. Материал создает впечатление текучести под действием приложенных нагрузок, и это течение является пластичным, поскольку при снятии нагрузки образец сохраняет свою деформацию. В конце концов, пластическому течению придет конец: деформация в конечном итоге будет иметь тенденцию концентрироваться в одной области, которая разрушается.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Эта способность пластичных материалов пластически течь под нагрузкой является фундаментальной для их использования в технике.Как следствие, понимание пластического течения имеет жизненно важное значение в технологии, особенно при производстве большого количества объектов самых разных сложных форм. Пластический поток также является центральным фактором в попытках понять движение и течение горных пород в условиях высокой температуры и давления, которые заставляют их вести себя как пластичные материалы. Такие процессы сформировали поверхность Земли, хотя масштаб времени (миллионы лет) сильно отличается от обычного интереса инженеров.

Простая классификация материалов на твердые, жидкие или газовые теперь может быть расширена на основе корреляции субмикроскопической структуры с механическими свойствами до более сложного набора структурных типов, а именно:

Газы движутся беспорядочно. молекулы, которые не притягиваются друг к другу, скорость которых зависит от температуры газа, и которые сталкиваются, как если бы они были упругими сферами незначительного объема. Эти предположения составляют основу кинетической теории газов, которая предсказывает, что произведение давления и объема, деленное на абсолютную температуру, является постоянной величиной.Большинство газов довольно хорошо согласуются с этим соотношением в очень широком диапазоне условий.

Жидкости содержат молекулы, которые контактируют, но могут легко скользить друг по другу. В такой «идеальной жидкости» не может существовать никаких касательных напряжений. (Сдвиговые напряжения включают в себя энергию, рассеиваемую при скольжении соседних плоскостей молекул друг по другу, как при действии карточного игрока, раскладывающего колоду карт по столу.) Вода, самая распространенная жидкость из всех, имеет свойства, весьма близкие к тем, которые имеют идеальной жидкости.

Вязкие жидкости состоят из молекул, которые, как и молекулы идеальной жидкости, находятся в контакте друг с другом, но оказывают друг на друга силы, так что сдвиговым движениям внутри жидкости сопротивляются. Эти внутренние силы сдвига вызывают характерное поведение жидкостей, таких как патока, тяжелые масла или расплавленные пластмассы. Это характерное движение, известное как сдвиговый поток, представляет собой процесс рассеивания энергии. Для сравнения, вязкость глицерина (вязкой жидкости) при комнатной температуре составляет 15 пуаз (единица вязкости) по сравнению с 0.01 для воды и 1,8 × 10 −4 для воздуха. ( См. «Механика жидкости».)

Линейно-упругие твердые тела имеют молекулы, которые, как предполагается, сцеплены вместе упругими силами, подобными пружине. Для небольших деформаций график деформации как функции приложенной нагрузки представляет собой прямую линию. Этот тип деформации представляет собой процесс накопления энергии, примером чего является сжатие пружины. ( См. , эластичность; закон Гука.) При большей деформации такие упругие твердые тела проявляют либо хрупкость (при которой внутренние упругие силы разрушаются), либо пластичность (при которой определенные внутренние механизмы допускают сдвиговые смещения внутри атомной структуры). Для материалов с кристаллической структурой эти сдвиговые смещения обычно связаны с дефектами внутри кристаллической решетки. Такие дефекты называются дислокациями, и они придают кристаллической структуре способность выдерживать пластические деформации без разрушения. В материаловедении изучение роли дислокаций в пластическом течении представляет собой одно из основных направлений исследовательской деятельности.

Вязкоупругие твердые тела содержат молекулы, в которых зависимость нагрузки от деформации зависит от времени.Если к такому материалу внезапно приложить нагрузку, а затем сохранить ее постоянной, результирующая деформация не будет достигнута немедленно. Скорее, твердое тело постепенно деформируется и достигает своей стационарной деформации только по прошествии значительного периода времени. Такое поведение называется ползучестью. И наоборот, внезапное приложение фиксированной деформации к такому материалу создает начальные напряжения, которые могут быть очень большими; затем эти напряжения медленно расслабляются до установившегося значения по мере того, как материал приспосабливается к приложенной деформации. Такая процедура известна как стресс-релаксационный тест. Физические причины такого поведения слишком сложны, чтобы их можно было объяснить какой-либо простой молекулярной моделью. Такое поведение характерно для стекла, резины, многих пластиков и некоторых металлов.

Пластмассовые твердые частицы — это материалы, такие как свинец, у которых степень упругости либо незначительна, либо отсутствует. В таких материалах любая индуцированная деформация носит постоянный характер.

Вышеупомянутые категории охватывают поведение большинства технических и природных материалов, хотя иногда может быть трудно отнести данное вещество к какой-либо одной категории.В качестве альтернативы материал может быть отнесен к одной категории при комнатной температуре и к другой — при более высоких температурах. Шкала времени также важна для категоризации материалов. Например, горные породы, которые можно эффективно охарактеризовать как упругие твердые тела для обычных инженерных целей, должны быть переклассифицированы как вязкоупругие твердые тела в геологических исследованиях, в которых временной масштаб может составлять миллионы лет.

Наконец, растет число очень необычных синтетических веществ, демонстрирующих необычные свойства, не соответствующие ни одной из категорий, описанных выше.

Что такое деформация? — Определение, типы и процесс — Видео и стенограмма урока

Как работает деформация

Скалы не подвергаются стрессу так, как студент колледжа, но они постоянно находятся под давлением, которое заставляет их со временем менять свою форму. Напряжение определяется как сила, приложенная к площади. Если напряжение прикладывается равномерно, оно называется ограничивающим напряжением , и горная порода или земная кора не меняют форму.Когда сила не применяется одинаково во всех направлениях , возникает дифференциальное напряжение . Как вы можете видеть на Рисунке 2 на экране, есть три типа дифференциального напряжения, которому могут подвергаться горные породы:

  1. Растяжение
  2. Компрессионный
  3. Чистый

Давайте узнаем больше о каждом из этих типов.

Рисунок 3: Напряжение растяжения вызвано растягиванием корки в противоположных направлениях.
Напряжение растяжения

Как показано на Рисунке 3, напряжение растяжения растягивает горные породы.Со временем это приводит к образованию долин. Напряжение растяжения вызывается растяжением корки в противоположных направлениях.

Рисунок 4: Когда два больших куска породы сталкиваются, происходит сжатие.
Напряжение сжатия

Этот тип напряжения формирует высокие горные хребты, такие как Гималаи и Смоки-горы. Напряжение сжатия, как показано на рисунке 4, возникает в результате столкновения двух больших частей земной коры, например двух континентальных плит.

Рис. 5: Напряжение сдвига вызывается двумя плитами, движущимися мимо друг друга, и приводит к образованию линии разлома, такой как разлом Сан-Андреас.
Напряжение сдвига

Линии разлома являются результатом напряжения сдвига. Как показано на рисунке 5, напряжение сдвига возникает, когда две пластины трутся друг о друга в противоположных направлениях. Напряжение сдвига возникает из-за того, что две плиты движутся мимо друг друга, и в результате образуется линия разлома, такая как разлом Сан-Андреас.

Типы деформации

Реакция на напряжение также называется деформацией. Скалы покажут деформацию, изменив форму, объем или размер. Если область может вернуться к своей исходной форме после деформации, говорят, что она претерпела упругую деформацию . Если область не восстанавливается после изменения формы, она претерпела пластическую деформацию .

Давайте поговорим о двух типах деформации:

Рисунок 6: Кривые, видимые в породе, являются результатом пластической деформации.

Когда земная кора складывается или изгибается без разрушения, как вы можете видеть на Рисунке 6, это называется пластической деформацией . Кривые, видимые в породе, являются результатом пластической деформации.

Рисунок 7: Стрелки на рисунке показывают трещину в породе, которая является результатом хрупкой деформации.

Когда горная порода разрушается под напряжением, это называется хрупкой деформацией.Как вы можете видеть на рисунке 7, стрелки на рисунке показывают трещину в породе, которая является результатом хрупкой деформации.

Факторы, влияющие на деформацию

Давайте сначала посмотрим на температуру. Температура влияет на деформацию горных пород двояко. При более высоких температурах порода может больше растягиваться при приложении нагрузки. Поскольку порода более пластична при высоких температурах, она образует более пластичные структуры. При более низких температурах ближе к поверхности Земли горная порода с большей вероятностью расколется или сломается при нагрузке.Это похоже на то, что происходит при нагревании стекла. При комнатной температуре стекло легко разбивается. Когда вы нагреваете стекло, оно становится более гибким и ему можно придать форму, не разбиваясь, как показано на Рисунке 8. Земная кора становится более пластичной по направлению к ядру из-за тепла и более хрупкой по направлению к поверхности из-за охлаждения. Изменения температуры также могут вызывать расширение и сжатие породы, что приводит к трещинам или хрупкой деформации. Если вы когда-нибудь случайно нагревали посуду из стекла Pyrex на плите, вы видели, как температура может вызвать хрупкую деформацию породы.

Рисунок 8: При более высоких температурах порода становится более гибкой или пластичной и может принимать форму.

Теперь посмотрим на давление. При высоком давлении горные породы с большей вероятностью образуют пластичные структуры, чем хрупкие. На это влияет так называемая скорость деформации. Скорость деформации — это величина деформации во времени. Более низкие скорости деформации приводят к образованию пластичных структур, в то время как более высокие скорости деформации приводят к трещинам или хрупким структурам.Представьте себе кусок ириски. Если быстро разорвать его, он сломается. Если его медленно разобрать, он растянется.

Изгиб или разрыв под напряжением

Пластичная и хрупкая деформация земной коры приводит к появлению в горах узоров образования, которые делают нашу планету красивой. Пластичные структуры появляются в земной коре в виде складок в ответ на горизонтальное давление. Типы складок показаны на рисунке 9. Когда скала складывается так, что она удаляется от центра, она образует антиклиналь .Когда складка изгибается к центру Земли, она называется синклиналью .

Рисунок 9: Складки можно разделить на антиклинали и синклинали.

Более сложные структуры могут быть образованы путем сдвига или когда поперечное давление действует на породу, вызывая наклонные или асимметричные складки антиклинали и синклинали. Лежащая складка происходит, когда складка перемещается из вертикального положения в горизонтальное. Примеры более сложных складок показаны на рисунке 10.На этом рисунке различное давление, оказываемое на горные породы, приводит к образованию более сложных структур.

Рисунок 10: Различные давления, оказываемые на горные породы, вызывают формирование более сложных структур.

Хрупкая деформация формирует разломы, которые можно классифицировать как 1) нормальные, 2) обратные или 3) сдвиговые, как вы можете видеть на Рисунке 11. Нормальные разломы возникают, когда силы растяжения заставляют земную кору сжиматься. разваливается, и скала опускается ниже, как показано на Рисунке 11. Обратные разломы возникают, когда сжатие земной коры заставляет горную породу подниматься над линией разлома. Сдвиговые разломы вызываются боковым или поперечным движением земной коры.

Фигура

Резюме урока

Земная кора находится под различными давлениями, называемыми напряжением , или силой, приложенной к определенной области, которая может привести к так называемой деформации. Деформация — это любой процесс, который влияет на форму, размер или объем области земной коры. Существуют различные виды напряжений, в том числе ограничивающее напряжение , , при котором горная порода или земная кора не меняет форму, и дифференциальное напряжение , , или когда сила не применяется одинаково во всех направлениях. В этом уроке мы рассмотрели три типа дифференциального напряжения:

  1. Напряжение растяжения , которое вызывается растяжением корки в противоположных направлениях
  2. Напряжение сжатия , которое возникает в результате столкновения двух больших частей земной коры, например двух континентальных плит
  3. Напряжение сдвига , когда две пластины трутся друг о друга в противоположных направлениях

Как и люди, земная кора по-разному реагирует на стресс.Если область может вернуться к своей первоначальной форме после деформации, она подверглась упругой деформации . Если область не восстанавливается после изменения формы, она подвергается пластической деформации . Иногда кора может складываться и изгибаться в ответ на напряжение, что приводит к пластической деформации , которая может возникать с образованием горных пород по мере приближения к ядру Земли, поскольку она становится более податливой при более высоких температурах. В других случаях корка не выдерживает давления и разрушается, что называется хрупкой деформацией .Это может быть вызвано высокой скоростью деформации , которая представляет собой величину деформации во времени. Пластичная деформация происходит при более низких скоростях деформации.

Мы также узнали, что пластичное давление формирует складки, а именно два типа. Когда скала складывается так, что она удаляется от центра, она образует антиклиналь . Когда складка изгибается к центру Земли, она называется синклиной . Есть также лежачих складок , которые возникают, когда складка смещается из вертикального положения в горизонтальное.С другой стороны, хрупкое давление приводит к возникновению разломов из-за деформации сдвига. Их можно разделить на три типа: нормальные разломы , когда силы растяжения заставляют земную кору разрушаться и горные породы опускаются вниз; обратные разломы , когда сжатие земной коры заставляет горную породу подниматься над линией разлома; и сдвиговые разломы , которые возникают при боковом движении земной коры.

Деформация горных пород

Поднятие и изостази

Тот факт, что морские известняки встречаются на вершине горы.Эверест указывает на то, что деформация может вызвать значительное вертикальное движение земной коры. Такое вертикальное движение земной коры называется поднятием . Поднятие вызвано деформацией, которая также включает утолщение коры с низкой плотностью и, поскольку кора «плавает» на мантии с более высокой плотностью, включает другой процесс, который контролирует высоту гор.

Открытие этого процесса и его последствий было связано с измерениями силы тяжести. Гравитацию измеряют с помощью устройства, известного как гравиметр.Гравиметр может измерить разница в силе тяжести составляет всего 1 часть на 100 миллионов. Измерения гравитация может обнаруживать области, где есть недостаток или избыток массы под поверхностью земли. Эти недостатки или превышения массы называются аномалиями силы тяжести .

Положительная аномалия силы тяжести указывает на то, что под областью выходит избыток массы. Отрицательная аномалия силы тяжести указывает на то, что под областью меньше массы.

Отрицательные аномалии существуют под горными хребтами и отражают топографию и земную корку. толщина, определенная сейсмическими исследованиями. Таким образом, континенты с низкой плотностью кажутся плавает на мантии более высокой плотности.

Выступы коры в мантию называются корнями коры. Нормальная толщина земной коры, измеренная от поверхности до Мохо, составляет от 35 до 40 км. Но под горными поясами обычна толщина земной коры от 50 до 70 км.В общем, чем выше горы, тем толще кора.

Причиной этого является принципал i sostasy . Принцип можно продемонстрировать, поместив в ванну или раковину деревянные блоки разного размера с низкой плотностью. Более крупные блоки будут плавать выше и переходить на более глубокие уровни воды и имитировать то, как континенты плавают на мантии (см. Рисунок 11.26 в вашем тексте).

Однако следует иметь в виду, что плавает не только кора, но и вся литосфера.Таким образом, литосферная мантия под континентами также простирается на более глубокие уровни и толще под горными цепями, чем обычно. Поскольку литосфера плавает в астеносфере, которая более пластична, чем хрупкая литосфера, мягкая астеносфера может течь, чтобы компенсировать любое изменение толщины коры, вызванное эрозией или деформацией.

Принцип изостазии гласит, что существует флотационный баланс между породы низкой плотности и породы высокой плотности.т.е. породы земной коры низкой плотности плавают на более высоких плотность мантийных пород. Высота, на которой плавают породы с низкой плотностью, зависит от мощность пород низкой плотности. Континенты стоят высоко, потому что они состоят из низких Породы плотности (гранитный состав). Океанские бассейны стоят низко, потому что они состоят из более плотные базальтовые и габброидные породы.

Изостазия лучше всего иллюстрируется эффектами оледенения. Во время ледникового периода коровые породы покрытые льдом, подавляются весом вышележащего льда.Когда лед тает, участки, ранее покрытые льдом, подвергаются поднятию.

Горы растут только до тех пор, пока есть силы, вызывающие подъем. По мере того, как горы поднимаются, они разрушаются. Первоначально эрозия заставит горы подняться выше в результате изостатической компенсации. Но, в конце концов, вес горы начинает сдавливать нижнюю кору и субконтинентальную литосферу до уровней, на которых они начинают нагреваться и становиться более пластичными. Затем эта более горячая литосфера начнет вытекать наружу от лишнего веса, и вышеупомянутое начнет разрушаться.

Более горячие породы могут в конечном итоге частично расплавиться, что приведет к изверженным интрузиям по мере продвижения магмы на более высокие уровни, или вся более горячая нижняя кора может начать подниматься в результате их более низкой плотности. Эти процессы в сочетании с эрозией на поверхности приводят к эксгумации , в результате чего породы из глубинной коры в конечном итоге оказываются обнаженными на поверхности.

deformation — WordReference.com Словарь английского языка


Полный словарь американского английского языка WordReference Random House © 2021
de • for • ma •tion (dē′fôr mā shən, def′ər -), США произношение n.
  1. акт деформации;
    искажение;
    обезображивание.
  2. результат деформации;
    изменение формы, особенно к худшему.
  3. измененная форма.
  4. Геология, механика (Geology, Mechanics): изменение формы или размеров тела в результате стресса;
    штамм.
  • Latin dēfōrmātiōn- (основа dēfōrmātiō ), эквивалент. к dēfōrmāt ( us ) (причастие прошедшего времени dēfōrmāre ; см. deform 1 ) + -iōn- -ion
  • поздний среднеанглийский deformacioun 1400–50
де’фор • ма ция • ал , прил.

Краткий английский словарь Коллинза © HarperCollins Publishers ::

деформация / деформация №
  1. деформация; искажение
  2. результат деформации; изменение формы, особенно в худшую сторону
  3. изменение размеров объекта в результате напряжения
Словарь американского английского языка WordReference Random House Learner © 2021
de • form 1 / dɪˈfɔrm / USA произношение v. [ ~ + obj]
  1. , чтобы испортить естественную форму; обезображивание: тело, сильно деформированное в результате врожденного порока.
  2. портить красоту;
    портят: Как они могли исказить такой красивый пейзаж?
de • for • ma •tion / ˌdifɔrˈmeɪʃən / USA произношение n. [uncountable * countable] См. -form-.WordReference Несокращенный словарь американского английского в Random House © 2021
de • form 1 (di fôrm ), США произношение v.t.
  1. портить естественную форму или форму;
    выведены из строя;
    обезображивание: в случаях, когда препарат принимался во время беременности, его действие приводило к деформации младенцев.
  2. сделать уродливым, некрасивым или неприятным;
    испортить красоту;
    порча: Деревья были полностью деформированы ветром.
  3. изменить форму;
    преобразование.
  4. Geology, Mechanicsto подвержен деформации: металл деформировался под действием напряжения.

в.и.
  1. Гражданское строительство подвергнуться деформации.
  • Latin dēfōrmāre, эквивалент . to dē- de- + fōrmāre to form
  • Среднеанглийский deformen 1350–1400
de • form a • ble , прил.
де • форма • бил и • ты , н.
de • form a • tive , прил.
de • form er , n.
    • 1. См. Соответствующую запись в Несокращенный деформация. См. мар.
    • 2. См. Соответствующую запись в Несокращенные руины.

de • form 2 (di fôrm ), США произношение прил. [Архаичный.]
  1. деформированный;
    некрасиво.
  • Latin dēformis, эквивалент . to dē- de- + -formis -form
  • Среднеанглийский defo ( u ) rme 1350–1400

deformation ‘ также встречается в этих записях (примечание: многие из них не являются синонимами или переводами):

Деформация и разрушение белковых материалов в физиологически экстремальных условиях и болезнях

  • 1

    Alberts, B.и другие. Молекулярная биология клетки . (Тейлор и Фрэнсис, 2002).

    Google ученый

  • 2

    Ван Н. и Стаменович Д. Механика промежуточных филаментов виментина. J. Muscle Res. Клетка. Мотил. 23 , 535–540 (2002).

    Google ученый

  • 3

    Ingber, D. E. et al. в International Review of Cytology: A Survey of Cell Biology Vol 150, 173–224 (Academic, 1994).

    Google ученый

  • 4

    Фратцл П. и Вейнкамер Р. Иерархические материалы природы. Прог. Матер. Sci. 52 , 1263–1334 (2007).

    CAS Google ученый

  • 5

    Gelse, K., Poschl, E. & Aigner, T. Collagens — структура, функция и биосинтез. Adv. Препарат Делив. Ред. 55 , 1531–1546 (2003).

    CAS Google ученый

  • 6

    Лю В.и другие. Волокна фибрина обладают необычайной растяжимостью и эластичностью. Наука 313 , 634–634 (2006).

    CAS Google ученый

  • 7

    Вайзель, Дж. У. Биофизика: загадки эластичности тромба. Наука 320 , 456–457 (2008).

    CAS Google ученый

  • 8

    Браун, А.Э. X., Литвинов, Р. И., Дишер, Д. Э.И Вайзель, Дж. У. Принудительное разворачивание спиральных спиралей фибриногена с помощью АСМ одиночной молекулы. Biophys. J. 92 , 39–41 (2007).

    Google ученый

  • 9

    Лим, Б. Б. С., Ли, Э. Х., Сотомайор, М. и Шультен, К. Молекулярные основы эластичности фибринового сгустка. Структура 16 , 449–459 (2008).

    CAS Google ученый

  • 10

    Идекер, Т., Галицкий, Т. и Худ, Л. Новый подход к расшифровке жизни: Системная биология. Annu. Преподобный Геном. Гм. Genet. 2 , 343–372 (2001).

    CAS Google ученый

  • 11

    Китано, Х. Вычислительная системная биология. Nature 420 , 206–210 (2002).

    CAS Google ученый

  • 12

    Kim, S. & Coulombe, P.A. Каркасы промежуточных филаментов выполняют механические, организационные и сигнальные функции в цитоплазме. Genes Dev. 21 , 1581–1597 (2007).

    CAS Google ученый

  • 13

    Креплак Л. и Фадж Д. Биомеханические свойства промежуточных нитей: от тканей до отдельных нитей и обратно. BioEssays 29 , 26–35 (2007).

    CAS Google ученый

  • 14

    Herrmann, H. & Aebi, U. Промежуточные филаменты: молекулярная структура, механизм сборки и интеграция в функционально различные внутриклеточные каркасы. Annu. Rev. Biochem. 73 , 749–789 (2004).

    CAS Google ученый

  • 15

    Стрелков С.В., Херманн Х. и Эби У. Молекулярная архитектура промежуточных филаментов. BioEssays 25 , 243–251 (2003).

    CAS Google ученый

  • 16

    Aebi, U., Cohn, J., Buhle, L. и Gerace, L. Ядерная пластинка представляет собой сеть нитей промежуточного типа. Nature 323 , 560–564 (1986).

    CAS Google ученый

  • 17

    Rowat, A.C., Lammerding, J., Herrmann, H. & Aebi, U. На пути к комплексному пониманию структуры и механики ядра клетки. BioEssays 30 , 226–236 (2008).

    Google ученый

  • 18

    Вазири А. и Гопинат А. Клеточная и биомолекулярная механика in silico. Nature Mater. (2007).

  • 19

    Вазири, А. и Мофрад, М. Р. К. Механика и деформация ядра в эксперименте по аспирации микропипеток. J. Biomech. 40 , 2053–2062 (2007).

    Google ученый

  • 20

    Лим, К. Т., Чжоу, Э. Х., Ли, А., Ведула, С. Р. К. и Фу, Х. Х. Экспериментальные методы для биомеханики одиночных клеток и одиночных молекул. Mater. Sci. Англ.C: Биомим. Супрамол. Syst. 26 , 1278–1288 (2006).

    CAS Google ученый

  • 21

    Уилсон, К. Л., Застроу, М. С. и Ли, К. К. Ламинс и болезнь: понимание ядерной инфраструктуры. Cell 104 , 647–650 (2001).

    CAS Google ученый

  • 22

    Dahl, K. N. et al. Отчетливые структурные и механические свойства ядерной пластинки при синдроме прогерии Хатчинсона – Гилфорда. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 10271–10276 (2006).

    CAS Google ученый

  • 23

    Ingber, D. E. Клеточная механотрансдукция: снова собираем все вместе. FASEB J. 20 , 811–827 (2006).

    CAS Google ученый

  • 24

    Омари, М. Б., Куломб, П. А. и Маклин, У. Х. И. Механизмы заболевания: белки промежуточных филаментов и связанные с ними заболевания. N. Engl. J. Med. 351 , 2087–2100 (2004).

    CAS Google ученый

  • 25

    Hulmes, D. J. S., Wess, T. J., Prockop, D. J. & Fratzl, P. Радиальная упаковка, порядок и беспорядок в коллагеновых фибриллах. Biophys. J. 68 , 1661–1670 (1995).

    CAS Google ученый

  • 26

    Sasaki, N. & Odajima, S. Механизм удлинения коллагеновых фибрилл и отношения силы-деформации сухожилия на каждом уровне структурной иерархии. J. Biomech. 29 , 1131–1136 (1996).

    CAS Google ученый

  • 27

    Оргел, Дж. П. Р. О., Ирвинг, Т. К., Миллер, А. и Весс, Т. J. Микрофибриллярная структура коллагена типа I in situ. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 9001–9005 (1995).

    Google ученый

  • 28

    Weiner, S. & Wagner, H.D. Материальная кость: взаимосвязи структурных механических функций. Annu. Rev. Mater. Sci. 28 , 271–298 (1998).

    CAS Google ученый

  • 29

    Налла, Р. К., Кинни, Дж. Х. и Ричи, Р. О. Критерии механического перелома для разрушения кортикальной кости человека. Nature Mater. 2 , 164–168 (2003).

    CAS Google ученый

  • 30

    Рамачандран, Г. Н. и Карта, Г. Структура коллагена. Природа 176 , 593–595 (1955).

    CAS Google ученый

  • 31

    Бюлер М. Дж. И Вонг С. Ю. Энтропическая эластичность контролирует наномеханику отдельных молекул тропоколлагена. Biophys. J. 93 , 37–43 (2007).

    CAS Google ученый

  • 32

    Gupta, H. S. et al. Совместная деформация минерала и коллагена в кости на наномасштабе. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 17741–17746 (2006).

    CAS Google ученый

  • 33

    Gupta, H. S. et al. Доказательства элементарного процесса пластичности кости с энтальпией активации 1 эВ. J. R. Soc. Интерф. 4 , 277–282 (2007).

    Google ученый

  • 34

    Бюлер М. Дж. Природа конструирует прочный коллаген: объясняя наноструктуру коллагеновых фибрилл. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 12285–12290 (2006).

    CAS Google ученый

  • 35

    Гао, Х., Джи, Б., Йегер, И. Л., Арц, Э. и Фратцл, П. Материалы становятся нечувствительными к дефектам в наномасштабе: Уроки природы. Proc. Natl Acad. Sci. США 100 , 5597–5600 (2003).

    CAS Google ученый

  • 36

    Тейлор Д., Хазенберг, Дж. Г. и Ли, Т. С. Жизнь с трещинами: повреждение и восстановление в человеческой кости. Nature Mater. 6 , 263–266 (2007).

    CAS Google ученый

  • 37

    Janmey, P. A., Leterrier, J. F. & Herrmann, H. Сборка и структура нейрофиламентов. Curr. Opin. Коллоид Интерф. Sci. 8 , 40–47 (2003).

    CAS Google ученый

  • 38

    Бини, Э., Найт, Д. П. и Каплан, Д. Л. Картирование доменных структур в шелках насекомых и пауков, связанных со сборкой белков. J. Mol. Биол. 335 , 27–40 (2004).

    CAS Google ученый

  • 39

    Rammensee, S., Slotta, U., Scheibel, T. & Bausch, A.R. Механизм сборки рекомбинантных белков шелка паука. Proc. Natl Acad. Sci. США 105 , 6590–6595 (2008).

    CAS Google ученый

  • 40

    Петька, В.А., Харден, Дж. Л., МакГрат, К. П., Вирц, Д. и Тиррелл, Д. А. Обратимые гидрогели из самособирающихся искусственных белков. Science 281 , 389–392 (1998).

    CAS Google ученый

  • 41

    Чжао, X. Дж. И Чжан, С. Г. Молекулярный конструктор самособирающихся пептидов. Chem. Soc. Ред. 35 , 1105–1110 (2006).

    CAS Google ученый

  • 42

    Лангер Р.И Тиррелл, Д. А. Разработка материалов для биологии и медицины. Nature 428 , 487–492 (2004).

    CAS Google ученый

  • 43

    Smeenk, J. M. et al. Контролируемая сборка макромолекулярных фибрилл с бета-слоями. Angew. Chem. Int. Эдн 44 , 1968–1971 (2005).

    CAS Google ученый

  • 44

    Мершин А., Кук Б., Кайзер, Л. и Чжан, С. Г. Классическая сборка нанобиоматериалов. Nature Biotechnol. 23 , 1379–1380 (2005).

    CAS Google ученый

  • 45

    ван Хест, Дж. К. М. и Тиррелл, Д. А. Белковые материалы на пути к новому уровню структурного контроля. Chem. Commun. 1897–1904 (2001).

  • 46

    Zhang, S. G., Lockshin, C., Cook, R. & Rich, A. Образование необычно стабильных бета-листов в ионном самокомплементарном олигопептиде. Биополимеры 34 , 663–672 (1994).

    CAS Google ученый

  • 47

    Kreplak, L., Aebi, U. & Herrmann, H. Молекулярные механизмы, лежащие в основе сборки промежуточных нитей. Exp. Cell Res. 301 , 77–83 (2004).

    CAS Google ученый

  • 48

    Стрелков, С.В., Шумахер, Дж., Буркхард, П., Эби, У.И Херрманн, Х. Кристаллическая структура димера ламина-катушки 2B человека: последствия для ассоциации ядерных ламинов «голова-хвост». J. Mol. Биол. 343 , 1067–1080 (2004).

    CAS Google ученый

  • 49

    Schietke, R. et al. Мутации в виментине разрушают цитоскелет фибробластов и задерживают выполнение апоптоза. Eur. J. Cell Biol. 85 , 1–10 (2006).

    CAS Google ученый

  • 50

    Соколова, А.V. et al. Мониторинг сборки промежуточных волокон с помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей выявляет молекулярную архитектуру промежуточных продуктов сборки. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 16206–16211 (2006).

    CAS Google ученый

  • 51

    Алон У. Простота в биологии. Природа 446 , 497 (2007).

    CAS Google ученый

  • 52

    Чете, М.Э. и Дойл, Дж. С. Обратный инжиниринг биологической сложности. Наука 295 , 1664–1669 (2002).

    CAS Google ученый

  • 53

    Акбаров Т. и Бюлер М. Дж. Иерархическое сосуществование универсальности и разнообразия контролирует надежность и многофункциональность белковых материалов Теор. Comput. Nanosci. 5 , 1193–1204 (2008).

    CAS Google ученый

  • 54

    Феррер, Дж.M. et al. Измерение силы молекулярного разрыва между отдельными актиновыми филаментами и актин-связывающими белками. Proc. Natl Acad. Sci. США 105 , 9221–9226 (2008).

    CAS Google ученый

  • 55

    Ackbarow, T., Chen, X., Keten, S. & Buehler, M. J. Иерархии, множественные энергетические барьеры и надежность определяют механику разрушения альфа-спиральных и бета-листовых белковых доменов. Proc. Natl Acad. Sci.США 104 , 16410–16415 (2007).

    CAS Google ученый

  • 56

    Бюлер М. Дж., Кетен С. и Акбаров Т. Теоретическая и вычислительная иерархическая наномеханика белковых материалов: деформация и разрушение. Прог. Матер. Sci. 53 , 1101–1241 (2008).

    CAS Google ученый

  • 57

    Astbury, W. T. & Street, A.Рентгеновские исследования структуры волос, шерсти и связанных с ними волокон. I. Общие. Phil. Пер. R. Soc. А 230 , 75–101 (1931).

    Google ученый

  • 58

    Mittermaier, A. & Kay, L.E. Обзор: новые инструменты позволяют по-новому взглянуть на ЯМР-исследования динамики белков. Наука 312 , 224–228 (2006).

    CAS Google ученый

  • 59

    Гупта, Х.S. et al. Синхротронное дифракционное исследование механизмов деформации минерализованного сухожилия. Phys. Rev. Lett. 93 (2004).

  • 60

    Bernstein, F.C. et al. Банк данных белков: компьютерный архивный файл для макромолекулярных структур. J. Mol. Биол. 112 , 535–542 (1977).

    CAS Google ученый

  • 61

    Ле Гро, М. А., Макдермотт, Г. и Ларабелл, К. А. Рентгеновская томография целых клеток. Curr. Opin. Struct. Биол. 15 , 593–600 (2005).

    CAS Google ученый

  • 62

    Джексон, М. и Манч, Х. Х. Использование и неправильное использование FTIR-спектроскопии для определения структуры белка. Crit. Rev. Biochem. Molec. Биол. 30 , 95–120 (1995).

    CAS Google ученый

  • 63

    Харис, П. И. и Чепмен, Д.Конформационный анализ пептидов с использованием ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье. Биополимеры 37 , 251–263 (1995).

    CAS Google ученый

  • 64

    Пратер, К. Б., Батт, Х. Дж. И Хансма, П. К. Атомно-силовая микроскопия. Nature 345 , 839–840 (1990).

    Google ученый

  • 65

    Фишер, Т.Э., Оберхаузер, А.Ф., Каррион-Васкес, М., Марсалек, П. Э. и Фернандес, Дж. М. Изучение механики белков с помощью атомно-силового микроскопа. Trends Biochem. Sci. 24 , 379–384 (1999).

    CAS Google ученый

  • 66

    Оберхаузер, А. Ф., Бадилья-Фернандес, К., Каррион-Васкес, М. и Фернандес, Дж. М. Механические иерархии фибронектина, наблюдаемые с помощью одномолекулярного АСМ. J. Mol. Биол. 319 , 433–447 (2002).

    CAS Google ученый

  • 67

    Риф, М., Гаутель, М., Эстерхелт, Ф., Фернандес, Дж. М. и Гауб, Х. Э. Обратимое разворачивание индивидуальных иммуноглобулиновых доменов тайтина с помощью АСМ. Science 276 , 1109–1112 (1997).

    CAS Google ученый

  • 68

    Mostaert, A. S., Higgins, M. J., Fukuma, T., Rindi, F. & Jarvis, S. P. Наноразмерная механическая характеристика амилоидных фибрилл, обнаруженная в природном адгезиве. J. Biol. Phys. 32 , 393–401 (2006).

    CAS Google ученый

  • 69

    Marszalek, P.E. et al. Промежуточные звенья механического разворачивания в модулях титина. Nature 402 , 100–103 (1999).

    CAS Google ученый

  • 70

    Сотомайор М. и Шультен К. Эксперименты с одной молекулой in vitro и in silico. Наука 316 , 1144–1148 (2007).

    CAS Google ученый

  • 71

    Лим, К. Т., Дао, М., Суреш, С., Соу, К. Х. и Чу, К. Т. Большая деформация живых клеток с использованием лазерных ловушек. Acta Mater. 52 , 1837–1845 (2004).

    CAS Google ученый

  • 72

    Hassenkam, T. et al. АСМ-изображение интактной и сломанной губчатой ​​кости с высоким разрешением. Кость 35 , 4–10 (2004).

    Google ученый

  • 73

    Shao, Z. F., Mou, J., Czajkowsky, D. M., Yang, J. & Yuan, J. Y. Биологическая атомно-силовая микроскопия: что достигнуто и что необходимо. Adv. Phys. 45 , 1–86 (1996).

    CAS Google ученый

  • 74

    Фишер Т. Э., Маршалек П. Э. и Фернандес Дж. М. Растягивание отдельных молекул в новые конформации с использованием атомно-силового микроскопа. Nature Struct. Биол. 7 , 719–724 (2000).

    CAS Google ученый

  • 75

    Kadler, KE, Holmes, DF, Graham, H. & Starborg, T. Опосредованное кончиком слияние с участием униполярных коллагеновых фибрилл объясняет быстрое удлинение фибрилл, возникновение фибриллярных разветвленных сетей в коже и недостаток коллагеновых фибрилл. заканчивается у позвоночных. Matrix Biol. 19 , 359–365 (2000).

    CAS Google ученый

  • 76

    Рейни, Дж.К., Вен, К. К. и Го, М. С. Иерархическая сборка и начало образования полос в волокнистом коллагене с длинным промежутком, выявленное с помощью атомно-силовой микроскопии. Matrix Biol. 21 , 647–660 (2002).

    CAS Google ученый

  • 77

    Fantner, G.E. et al. Жертвенные связи и скрытая длина рассеивают энергию, поскольку минерализованные фибриллы разделяются во время перелома кости. Nature Mater. 4 , 612–616 (2005).

    CAS Google ученый

  • 78

    Johnson, C.P., Tang, H.Y., Carag, C., Speicher, D. W. & Discher, D.E. Принудительное развертывание белков внутри клеток. Наука 317 , 663–666 (2007).

    CAS Google ученый

  • 79

    Оливер В. К. и Фарр Г. М. Измерение твердости и модуля упругости с помощью инструментального вдавливания: успехи в понимании и уточнении методологии. J. Mater. Res. 19 , 3–20 (2004).

    CAS Google ученый

  • 80

    Thompson, J. B. et al. Время восстановления вдавливания кости коррелирует со временем реформирования связи. Nature 414 , 773–776 (2001).

    CAS Google ученый

  • 81

    Tai, K., Dao, M., Suresh, S., Palazoglu, A. & Ortiz, C. Наноразмерная неоднородность способствует рассеянию энергии в кости. Nature Mater. 6 , 454–462 (2007).

    CAS Google ученый

  • 82

    Эппелл, С. Дж., Смит, Б. Н., Кан, Х. и Балларини, Р. Нано-измерения с помощью микроустройств: механические свойства гидратированных коллагеновых фибрилл. J. R. Soc. Интерф. 3 , 117–121 (2006).

    CAS Google ученый

  • 83

    Karplus, M. & McCammon, J.А. Молекулярно-динамическое моделирование биомолекул. Nature Struct. Биол. 9 , 646–652 (2002).

    CAS Google ученый

  • 84

    Wang, W., Donini, O., Reyes, CM, Kollman, PA Биомолекулярное моделирование: последние разработки в силовых полях, моделирование ферментативного катализа, белок-лиганд, белок-белок и нековалентный белок-нуклеиновая кислота взаимодействия. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 30 , 211–243 (2001).

    CAS Google ученый

  • 85

    Mackerell, A. D. Эмпирические силовые поля для биологических макромолекул: Обзор и проблемы. J. Comput. Chem. 25 , 1584–1604 (2004).

    CAS Google ученый

  • 86

    Gautieri, A., Buehler, M. J. & Redaelli, A. Скорость деформации контролирует эластичность и путь разворачивания отдельных молекул тропоколлагена. J. Mech. Behavior Biomed. Матер. 2 , 130–137 (2009).

    Google ученый

  • 87

    Белл, Г. I. Модели специфической адгезии клеток к клеткам. Science 200 , 618–627 (1978).

    CAS Google ученый

  • 88

    Крамерс, Х.А. Броуновское движение в силовом поле и диффузионная модель химических реакций. Physica 7 , 10 (1940).

    Google ученый

  • 89

    Хангги П., Талкнер П. и Борковец М. Теория скорости реакции: пятьдесят лет спустя после Крамерса. Ред. Мод. Phys. 62 , 251–341 (1990).

    Google ученый

  • 90

    Журков С.Н. Кинетическая концепция прочности твердых тел. Внутр. J. Fracture Mech. 1 , 311–323 (1965).

    CAS Google ученый

  • 91

    Эванс, Э.Исследование связи между силой, временем жизни и химией в одинарных молекулярных связях. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 30 , 105–128 (2001).

    CAS Google ученый

  • 92

    Меркель, Р., Нассой, П., Леунг, А., Ричи, К. и Эванс, Э. Энергетические ландшафты связей рецептор-лиганд, исследованные с помощью спектроскопии динамических сил. Nature 379 , 50–53 (1999).

    Google ученый

  • 93

    Эванс, Э.& Ричи, К. Динамическая прочность молекулярных адгезионных связей. Biophys. J. 72 , 1541–1555 (1997).

    CAS Google ученый

  • 94

    Дудко, О. К., Хаммер, Г. и Сабо, А. Собственные скорости и свободные энергии активации из экспериментов по вытягиванию одной молекулы. Phys. Rev. Lett. 96 (2006).

  • 95

    Хаммер, Дж. И Сабо, А. Кинетика экспериментов по вытягиванию неравновесных одиночных молекул. Biophys. J. 85 , 5–15 (2003).

    CAS Google ученый

  • 96

    Хаммер, Г. и Сабо, А. Реконструкция свободной энергии из экспериментов по вытягиванию неравновесных одиночных молекул. Proc. Natl Acad. Sci. США 98 , 3658–3661 (2001).

    CAS Google ученый

  • 97

    Сноу, К. Д., Сорин, Э. Дж., Ри, Ю. М. и Панде, В.S. Насколько хорошо моделирование может предсказать кинетику и термодинамику сворачивания белков? Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 34 , 43–69 (2005).

    CAS Google ученый

  • 98

    Дитц, Х. и Риф М. Модель сети эластичных связей для механики разворачивания белков. Phys. Rev. Lett. 100 , 098101 (2008).

    Google ученый

  • 99

    Seifert, U.Разрыв множественных параллельных молекулярных связей при динамическом нагружении. Phys. Rev. Lett. 84 , 2750–2753 (2000).

    CAS Google ученый

  • 100

    Erdmann, T. & Schwarz, U. S. Устойчивость адгезионных кластеров при постоянной силе. Phys. Rev. Lett. 92 , 4 (2004).

    Google ученый

  • 101

    Дитц, Х., Беркемайер, Ф., Бертц М. и Риф М. Анизотропная деформационная реакция отдельных белковых молекул. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 12724–12728 (2006).

    CAS Google ученый

  • 102

    Бустаманте, К., Марко, Дж. Ф., Сиггиа, Э. Д. и Смит, С. Энтропическая эластичность ДНК лямбда-фага. Наука 265 , 1599–1600 (1994).

    CAS Google ученый

  • 103

    Вс, Ю.Л., Луо, З. П., Фертала, А. и Ан, К. Н. Растяжение коллагена типа II с помощью оптического пинцета. J. Biomech. 37 , 1665–1669 (2004).

    Google ученый

  • 104

    Риф М., Фернандес Дж. М. и Гауб Х. Э. Упруго связанные двухуровневые системы как модель растяжимости биополимера. Phys. Rev. Lett. 81 , 4764–4767 (1998).

    CAS Google ученый

  • 105

    Кетен, С.И Бюлер, М. Дж. Предел прочности энтропийной эластичности в доменах белка бета-листа. Phys. Ред. E 78 , 061913 (2008).

    Google ученый

  • 106

    Мескида, П., Ринер, К. К., МакФи, К. Э. и МакКендри, Р. А. Морфология и механическая стабильность амилоидоподобных пептидных фибрилл. J. Mater. Sci. Матер. Med. 18 , 1325–1331 (2007).

    CAS Google ученый

  • 107

    Иэкономиду, В.А. и Хамодракас, С. Дж. Природные защитные амилоиды. Curr. Protein Pept. Sci. 9 , 291–309 (2008).

    CAS Google ученый

  • 108

    Харди, Дж. И Селко, Д. Дж. Медицина: амилоидная гипотеза болезни Альцгеймера. Прогресс и проблемы на пути к терапии. Наука 297 , 353–356 (2002).

    CAS Google ученый

  • 109

    Селькое, Д.Болезнь Дж. Альцгеймера: гены, белки и терапия. Physiol. Ред. 81 , 741–766 (2001).

    CAS Google ученый

  • 110

    Ноулз, Т. П. и др. Роль межмолекулярных сил в определении материальных свойств белковых нанофибрилл. Наука 318 , 1900–1903 (2007).

    CAS Google ученый

  • 111

    Смит, Дж.Ф., Ноулз, Т. П. Дж., Добсон, К. М., Макфи, К. Э. и Велланд, М. Е. Характеристика наноразмерных свойств отдельных амилоидных фибрилл. Proc. Natl Acad. Sci. США 103 , 15806–15811 (2006).

    CAS Google ученый

  • 112

    Датт, А., Дрю, М. Г. Б. и Праманик, А. Бета-лист, опосредованный самосборкой дипептидов омега-аминокислот и заметной фибрилляцией в твердом состоянии. Org.Biomol. Chem. 3 , 2250 (2005).

    CAS Google ученый

  • 113

    Burkoth, T. S. et al. Структура фибриллы бета-амилоида ((10–35)). J. Am. Chem. Soc. 122 , 7883–7889 (2000).

    CAS Google ученый

  • 114

    Чити, Ф. и Добсон, К. М. Неправильная укладка белков, функциональный амилоид и болезни человека. Annu.Rev. Biochem. 75 , 333–366 (2006).

    CAS Google ученый

  • 115

    Добсон, К. М. Сворачивание и неправильная сворачивание белков. Nature 426 , 884–890 (2003).

    CAS Google ученый

  • 116

    Нгуен, Х. Д. и Холл, К. К. Моделирование молекулярной динамики спонтанного образования фибрилл пептидами со случайной спиралью. Proc.Natl Acad. Sci. США 101 , 16180 (2004).

    CAS Google ученый

  • 117

    Hwang, W., Zhang, S.G., Kamm, R.D., Karplus, M. Кинетический контроль образования димерной структуры в амилоидном фибриллогенезе. Proc. Natl Acad. Sci. США 101 , 12916–12921 (2004).

    CAS Google ученый

  • 118

    Грюнбаум Ю., Маргалит А., Голдман, Р. Д., Шумакер, Д. К. и Уилсон, К. Л. Ядерная пластинка достигает зрелости. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 6 , 21–31 (2005).

    CAS Google ученый

  • 119

    Берк, Б. и Стюарт, К. Л. Жизнь на грани: ядерная оболочка и болезнь человека. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 3 , 575–585 (2002).

    CAS Google ученый

  • 120

    Ламмердинг, Дж.и другие. Дефицит Lamin A / C вызывает нарушение ядерной механики и механотрансдукции. J. Clin. Инвестировать. 113 , 370–378 (2004).

    CAS Google ученый

  • 121

    Прокоп Д. Дж. И Кивирикко К. И. Коллагены: молекулярная биология, болезни и возможности терапии. Annu. Rev. Biochem. 64 , 403–434 (1995).

    CAS Google ученый

  • 122

    Байерс, П.Х., Уоллис, Г. А. и Виллинг, М. С. Несовершенный остеогенез: перевод мутации в фенотип. J. Med. Genet. 28 , 433–442 (1991).

    CAS Google ученый

  • 123

    Gautieri, A., Vesentini, S., Redaelli, A. & Buehler, M. J. Одномолекулярные эффекты мутаций несовершенного остеогенеза в доменах белков тропоколлагена. Protein Sci. 18 , 161–168 (2009).

    CAS Google ученый

  • 124

    Макбрайд, Д.Дж., Чое, В., Шапиро, Дж. Р. и Бродски, Б. Измененная структура коллагена в сухожилии хвоста мыши , лишенном цепи α2 (I). J. Mol. Биол. 270 , 275–284 (1997).

    CAS Google ученый

  • 125

    Миллер, А., Делос, Д., Балдини, Т., Райт, Т. М. и Камачо, Н. П. Аномальные взаимодействия минерального вещества и матрикса вносят значительный вклад в хрупкость кости oim / oim . Calcif. Tissue Int. 81 , 206–214 (2007).

    CAS Google ученый

  • 126

    Симс Т. Дж., Майлз К. А., Бейли А. Дж. И Камачо Н. П. Свойства коллагена в тканях мышей OIM. Подключиться. Tissue Res. 44 , 202–205 (2003).

    CAS Google ученый

  • 127

    Grabner, B. et al. Зависимость свойств костного материала от возраста и генотипа в модели несовершенного остеогенеза на мышах (oim). Кость 29 , 453–457 (2001).

    CAS Google ученый

  • 128

    Камачо, Н. П. и др. Материальная основа для снижения механических свойств костей. J. Bone Mineral. Res. 14 , 264–272 (1999).

    CAS Google ученый

  • 129

    Fratzl, P., Paris, O., Klaushofer, K. & Landis, W. J. Минерализация костей в модели несовершенного остеогенеза у мышей, изученная с помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. J. Clin. Инвестировать. 97 , 396–402 (1996).

    CAS Google ученый

  • 130

    Rauch, F. & Glorieux, F.H. Несовершенный остеогенез. Ланцет 363 , 1377–1385 (2004).

    CAS Google ученый

  • 131

    Миллер, Э., Делос, Д., Балдини, Т., Райт, Т. М. и Камачо, Н. П. Аномальные взаимодействия минералов и матрикса вносят значительный вклад в хрупкость костной ткани костной ткани. Calcif. Tissue Int. 81 , 206–214 (2007).

    CAS Google ученый

  • 132

    Misof, K., Landis, W. J., Klaushofer, K. & Fratzl, P. Коллаген из модели несовершенного остеогенеза на мышах (oim) демонстрирует пониженную устойчивость к растягивающему напряжению. J. Clin. Инвестировать. 100 , 40–45 (1997).

    CAS Google ученый

  • 133

    Chavassieux, P., Seeman, E. & Delmas, P. D. Понимание материальной и структурной основы хрупкости костей от болезней, связанных с переломами: как болезнь влияет на детерминанты биомеханических свойств кости. Endocrine Rev. 28 , 151–164 (2007).

    CAS Google ученый

  • 134

    Hudson, B.G., Tryggvason, K., Sundaramoorthy, M. & Neilson, E.G. Синдром Альпорта, синдром Гудпастура и коллаген IV типа. N. Engl. J. Med. 348 , 2543–2556 (2003).

    CAS Google ученый

  • 135

    Guck, J. et al. Оптическая деформируемость как неотъемлемый клеточный маркер для тестирования злокачественной трансформации и метастатической компетентности. Biophys. J. 88 , 3689–3698 (2005).

    CAS Google ученый

  • 136

    Кросс, С.Э., Цзинь, Ю.-С., Рао, Дж.& Гимзевски, Дж. К. Наномеханический анализ клеток онкологических больных. Nature Nanotech. 2 , 780–783 (2007).

    CAS Google ученый

  • 137

    Дао М., Лим К. и Суреш С. Механика эритроцитов человека, деформированных оптическим пинцетом. J. Mech. Phys. Твердые тела 51 , 2259–2280 (2003).

    Google ученый

  • 138

    Энглер А.Дж., Сен, С., Суини, Х. Л. и Дишер, Д. Е. Эластичность матрицы определяет спецификацию клонов стволовых клеток. Cell 126 , 677–689 (2006).

    CAS Google ученый

  • 139

    Scheibel, T. et al. Проводящие нанопроволоки, построенные путем контролируемой самосборки амилоидных волокон и селективного осаждения металлов. Proc. Natl Acad. Sci. США 100 , 4527–4532 (2003).

    CAS Google ученый

  • 140

    Хамфри, W., Далке А. и Шультен К. VMD: визуальная молекулярная динамика. J. Mol. Графика 14 , 33 (1996).

    CAS Google ученый

  • 141

    Херрманн, Х., Бар, Х., Креплак, Л., Стрелков, С. В., Эби, У. Промежуточные волокна: от архитектуры клетки до наномеханики. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 8 , 562–573 (2007).

    CAS Google ученый

  • 142

    Ланц, М.A. et al. Растяжение альфа-спирали: прямая мера энергии водородной связи однопептидной молекулы. Chem. Phys. Lett. 315 , 61–68 (1999).

    CAS Google ученый

  • 143

    www.nature.com/horizon/proteinfolding/highlights/figures/s3_nonspec1_f1.html.

  • Определение деформации

    Определение деформации

    Коллективные смещения точек тела относительно внешнего система отсчета известна как деформация.Деформация описывает преобразования от некоторой начальной до некоторой конечной геометрии. Происходит деформация горного тела в ответ на силу. Первый и второй законы движения Ньютона обеспечивают ключевые ингредиенты для понимания силы.

    Закон 1. Объект продолжает оставаться в исходном состоянии покоя или движения. с постоянной скоростью, если только на него не действует неуравновешенный или чистый внешний, сила.Чистая сила, действующая на объект, также называемая равнодействующей силой, представляет собой векторную сумму всех сил, действующих на него (Типлер, 1976).

    Математически закон 1 можно выразить как

    (60)

    , где F net представляет собой чистую силу, а представляет собой векторную сумму всех сил, действующих на данный объект.

    Закон 2. Ускорение объекта обратно пропорционально его масса и прямо пропорциональна действующей на него чистой силе (Типлер, 1976).

    Математически закон 2 может быть выражен как

    (61)

    или, после перестановки и изоляции F net слева сторона, as

    (62)

    , где a = ускорение и м = масса объекта, на который действует сила.Физики определяют массу как внутреннее свойство объекта, которое является мерой его сопротивления к ускорению, в то время как ускорение — это просто изменение скорости на некоторое изменение во времени (например, a = Dv / Dt ) (Типлер, 1976). Таким образом, сила — это то, что изменяется или имеет тенденцию к изменению, состояние покоя или состояние движения тела.

    Реакция горного тела на силу включает любую из них или их комбинацию из четырех компонентов, разделенных на жесткую и нежесткую деформацию тела.При деформации твердого тела положение и ориентация точек в тело горной породы относительно внутренней системы отсчета не изменяется. Вращение — операция с твердым телом, изменяющая конфигурацию точек относительно к некоторой внешней системе отсчета способом, который лучше всего описывается вращением вокруг некоторая ось (рисунок 24). Перевод — это еще одна разновидность деформации твердого тела, что влечет за собой смену позиции.Во время чистого перевода совокупность камень перемещается таким образом, что все точки внутри тела перемещаются параллельные пути относительно некоторой внешней системы отсчета (рисунок 25). Деформация нежесткого тела отличается от деформации твердого тела в что положение и ориентация точек в каменном теле изменены относительно как внутренней, так и внешней системы отсчета. Искажение — операция с нежестким телом, которая включает в себя изменение расстояния точек внутри каменного тела таким образом, чтобы общая форма тело изменяется с изменением объема или без него (рис. 26).Расширение представляет собой операцию с нежестким телом, включающую изменение объема (рис. 27). Когда происходит чистое расширение без изменения формы, внутренние точки ссылки разложите или упакуйте ближе друг к другу таким образом, чтобы линия длины между точками становятся одинаково длиннее или короче, а общая форма остается прежней.

    Ответить

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *