Сопротивление материалов: основы теории и примеры выполнения индивидуальных расчетных заданий. Валиев Ф.С. - 11 стр.

мое (предельное) для данного материала напряжение, получен-                                             Fпред
ное на основании экспериментальных исследований.                                        Fmax ≤ [ F] =  ,
                                                                                                    n
     Допускаемое напряжение определяется по формуле:              где n – коэффициент запаса прочности, принимаемый таким же,
                                 σ                                как и в методе допускаемых напряжений.
                            [σ] = 0 ,
                                  n                                    Использования этого метода будет показано на конкретных
где σ0 – опасное напряжение; n – коэффициент запаса прочности.    примерах при расчетах на прочность при центральном растя-
     Для пластичных материалов за опасное напряжение σ0           жении-сжатии, кручении и прямом изгибе.
принимается предел текучести σS или σ0,2; для хрупких материа-
лов – временное сопротивление (предел прочности) σu.                 3.3. Определение напряжений и расчеты на прочность
     Значение коэффициента запаса прочности, а следователь-                  при центральном растяжении–сжатии
но, и допускаемого напряжения зависит от многих факторов.
Основными факторами, которые влияют на выбор его значения,            При центральном растяжении-сжатии нормальные напря-
являются:                                                         жения в поперечных сечениях, достаточно удаленных от места
     1) соответствие механических свойств материала конструк-     приложения сил, постоянны (принцип Сен-Венана) и определя-
ции и отдельно испытанных образцов;                               ются по формуле:
     2) учет конкретных условий работы рассчитываемой конст-                                      N
                                                                                            σ=      ,                      (3.1)
рукции;                                                                                           A
     3) метод определения напряжений (степень точности этого      где σ – нормальное напряжение; А – "чистая" площадь попе-
метода);                                                          речного сечения бруса после вычета возможных ослаблений се-
     4) неточность задания внешней нагрузки;                      чения отверстиями, т.е. А = Аnetto.
     5) долговечность и значимость проектируемого сооружения          Если площадь поперечного сечения бруса постоянна по
или машины.                                                       длине, то условие прочности для пластичного материала имеет
     Значения допускаемых напряжений или коэффициентов за-        вид (при условии, что коэффициенты условий работы и надеж-
паса прочности устанавливаются техническими условиями и           ности равны единице, т.е. γ = 1, γн = 1):
нормами проектирования. Для строительных сталей значение                                                    N
коэффициента запаса прочности принимается n = 1,4÷1,6; для                    N ≤ A ⋅ R или        σ max = max ≤ R,      (3.2)
хрупких материалов n = 2,5÷3,5; для древесины n = 3,5÷6.                                                     A
                                                                  где N max – наибольшее значение продольной силы по абсолют-
    Метод разрушающих нагрузок. Критерий прочности, при-
                                                                  ной величине берется из эпюры N (сечение, где имеется N max ,
нятый в методе допускаемых напряжений, а именно, напряже-
ния в точке, не всегда и не полностью характеризует условия на-   является опасным); R – расчетное сопротивление материала по
ступления разрушения конструкции. В ряде случаев за такой         пределу текучести.
критерий целесообразнее принимать предельную нагрузку, ко-             Если брус выполнен из хрупкого материала, т.е. когда рас-
торую может выдержать конструкция, не разрушаясь и сущест-        четные сопротивления на растяжение и сжатие различны
венно не изменяя форму. При этом условие прочности, состоя-       (R t ≠ R C ), то условие прочности имеет следующий вид:
щее в том, что предельная или разрушающая нагрузка не должна
превышать допускаемую, можно представить в виде:
                              20                                                                21