Прочность (предел прочности при изгибе)

На рисунке схематически показана призма в состоянии изгиба. В своей верхней части она сжата, а в нижней части растянута.

Между зоной сжатия и зоной растяжения проходит так называемый нейтральный слой; здесь волокна материала не испытывают ни сжатия, ни растяжения. Наибольшим деформациям, следовательно, наибольшему сжатию и растяжению, подвергаются крайние волокна.


Схема работы балки при изгибе

Схема работы балки при изгибе

Схема работы балки при изгибе:

а — при одном сосредоточенном грузе,
б — при двух равных грузах, расположенных симметрично.


Определяя предел прочности при изгибе, нагружать образец можно одним или двумя сосредоточенными грузами до разрушения.

В зависимости от этого напряжение при изгибе рассчитывается:

а) при одном сосредоточенном грузе по середине образца прямоугольного сечения по формуле:

Формула

б) при двух равных грузах, расположенных симметрично относительно оси призмы, по формуле:

Формула

где: Р — груз в кг; I — расстояние между опорами в см; h — высота поперечного сечения в см; в — ширина поперечного сечения в см; а — расстояние между грузами в см.

При проектировании конструкции размеры выбираются такими, чтобы напряжения, возникающие в ней, были меньше или равны допускаемой их величины, которая определяется делением значения предела прочности на определенное число, называемое запасом прочности.

Величина запаса прочности устанавливается нормативными документами и зависит от свойств материала, долговечности конструкции и точности существующих в данное время методов расчета. 

«Материаловедение для штукатуров,
плиточников, мозаичников»,
А.В.Александровский

Объемный вес

Объемным весом называют вес единицы объема материала в естественном состоянии, т. е. с порами и пустотами. Объемный вес принято обозначать буквой γоб. Чтобы найти объемный вес материала, надо разделить вес материала G на его объем V1, включая поры и пустоты: Для рыхлых материалов (песка, щебня, цемента) определяют насыпной объемный вес. Его принимают равным весу материала,…

Твердость

Твердость — это способность материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела. У некоторых материалов существует определенная взаимозависимость между твердостью и прочностью. Приближенные способы проверки прочности бетона или металла в конструкций основаны на измерении их твердости. Шкала твердости минералов по Моосу N° по шкале (показатель твердости) Минерал 1 Тальк или мел 2 Каменная соль или…

Плотность

Плотностью называют степень заполнения объема материала веществом, из которого он состоит. Значение плотности d0 можно определить «как отношение объема вещества материала в образце к полному объему образца: Это отношение можно заменить отношением объемного веса к удельному. Если обратимся к ранее приведенным формулам, то увидим, что: Подставив значения V и V1 и сделав соответствующее сокращение, получим:…

Истираемость

От твердости материала в значительной степени зависит его истираемость. Истираемость определяют по уменьшению веса образца, подвергаемого трению о другой материал. Истираемость определяют в лабораториях на специальных машинах — кругах истирания. Величину истираемости вычисляют по формуле: где: G1 — вес сухого образца до истирания; G2 — вес сухого образца после истирания; F — площадь истирания. Истираемость…

Пористость

Пористость материала — это объем, занимаемый в нем порами. Значение пористости легко подсчитать по формуле коэффициента Р0, величина которого в сумме с величиной плотности дает единицу: Для рыхлых материалов при расчетах учитывается насыпной объемный вес. Пористость и плотность в значительной степени определяют эксплуатационные свойства материалов, а именно: прочность, водопоглощение, морозостойкость, теплопроводность. Значение пористости строительных материалов…