ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОЧНОСТИ. ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ. УСЛОВИЕ ЖЕСТКОСТИ

Ответы на вопросы о прочности может дать оценка прочностиконструкции, которая сводится к сравнению расчетных напряжений с допускаемыми: {file938} Это и есть основные условия прочности. Расчетное напряжение - наибольшеепо абсолютной величине сжимающее или стягивающее напряжение, возникающеев опасном сечении конструкции. Допускаемые напряжения. Допускаемое напряжение определяется по формуле: {file939} Механические характеристики материалов - величины пределатекучести и предела прочности определяются опытным путем. Автоматическивычерчивается график "сила - продольная деформация" (Р -{file940}l)Этот график переводится в диаграмму напряжение - относительная деформация{file941}. где {file942}. (Здесь F₀и l₀- первоначальная площадь поперечного сечения и длина стандартного образца)(рис. 1.22). {file943} Рис. 1.22 {file944} - предел пропорциональности;наибольшее напряжение, при котором еще справедлив закон Гука; {file945} - предеп текучести(деформации растут без увеличения нагрузки); {file946} Рис. 1.23 {file947} - предел прочностиипи временное сопротивпение разрыву (рис.1 23). {file948} - предел прочностипри растяжении, {file949} - предеп прочностипри сжатии, причем: {file950} В спучае пластичного материапа в качестве предельного напряжения {file951} - принимается предептекучести при растяжении {file952}, соответствующийначалу текучести материала, а в случае хрупкого материала - предел прочности{file953} при растяжении или сжатии, предшествующийразрыву образца. В знаменателе стоит нормативный (требуемый) коэффициент запасапрочности по отношению соответственно к пределу текучести и пределу прочностиn. Он представляет собой величину, большую единицы, зависящуюот класса конструкции (капитальная, временная и т.п.), срока ее эксплуатации,нагрузки (статическая, циклическая и т.п.), возможной неоднородности изготовленияматериала и от вида деформации (растяжение, сжатие, изгиб и т.п.). Нормативный коэффициент запаса прочности регламентируетсядля строительных конструкций СН и Пами, для машиностроительных - внутризаводскиминормами. В большинстве случаев он принимается равным для пластичных материаловn_T= 1,5 + 2,5, для хрупких n_B= 2,5 + 5. В случае, когда решающими для прочности конструкции являютсяне нормальные, а касательные напряжения (например, при кручении бруса круглогопоперечного сечения), условие прочности имеет вид: {file954} {file955} - расчетное касательноенапряжение. {file956}- допускаемое касательноенапряжение, определяемое по формуле: {file957} В случае пластичного материала в качестве предельного {file958}принимают предел текучести при сдвиге {file959}в случае хрупкого материала - предел прочности {file960}. В большинстве случаев допускаемые напряжения при кручениипринимают в зависимости от допускаемых напряжений при растяжении того жематериала. Например, для стали {file956}= 0,5 [{file961}], для чугуна {file962}. В практике инженерных расчетов считают возможным допускатьперенапряжение материала до 3 - 5%. Условие жесткости по логике строитсятак же, как и условие прочности. Однако, ограничения накладываются не нанапряжения, а на изменение формы стержня (вала, балки), т.е. деформации.Для разных видов нагружения условия жесткости имеютвид: при растяжении (сжатии) {file963} при кручении {file964} где {file965}- угол закручивания, при изгибе {file966} где {file967} - угол поворота,у - прогиб.