Modul elastičnosti različitih materijala, uključujući čelik. Preračunavanje jedinica modula elastičnosti, Youngovog modula (E), zatezne čvrstoće, modula smicanja (G), granice popuštanja Standardni podaci za proračun metalnih konstrukcija

Pretražite DPVA Engineering Handbook. Unesite svoj zahtjev:

Dodatne informacije iz DPVA Inženjerskog priručnika, odnosno ostalih pododjeljaka ovog odjeljka:

  • Vanjski link: Teorijska mehanika. Čvrstoća materijala. Teorija mehanizama i mašina. Dijelovi mašina i osnove dizajna. Predavanja, teorija i primjeri rješavanja problema. Rješavanje problema - teorijska mehanika, čvrstoća materijala, tehnička i primijenjena mehanika, TMM i DetMash
  • Table. Vrijednosti uzdužnog modula elastičnosti E, modula smicanja G i Poissonovog omjera µ (na temperaturi od 20 o C). Tabela čvrstoće metala i legura.
  • Table. Bend. Aksijalni momenti inercije presjeka (statički momenti presjeka), aksijalni momenti otpora i poluprečnici inercije ravnih figura.
  • Table. Torzija. Geometrijske karakteristike krutosti i čvrstoće pogonskih presjeka pri torziji ravne grede. Aksijalni momenti inercije presjeka (statički momenti presjeka), aksijalni momenti otpora pri torziji. Tačka najveće napetosti.
  • sada ste ovdje: Konverzija jedinica modula elastičnosti, Youngovog modula (E), vlačne čvrstoće, modula smicanja (G), granice popuštanja.
  • Table. Podaci za proračun tipičnih greda konstantnog poprečnog presjeka. Reakcije lijevog i desnog oslonca, izraz momenta savijanja (i najvećeg), jednadžba elastične linije; vrijednosti najvećih i uglova rotacije krajnje lijeve i desne sekcije.
  • Radijusi inercije glavnih kombinacija presjeka kanala, uglova, I-greda, cijevi, kružnica... Približne vrijednosti.
  • Geometrijske karakteristike i težina cijevi i vode u cijevi. Spoljni prečnik 50-1420 mm, debljina zida 1-30 mm, Površina presjeka, aksijalni moment inercije, polarni moment inercije, aksijalni moment otpora, polarni moment otpora, poluprečnik inercije
  • Asortiman valjanog čelika. I-grede GOST 8239-72, kanali GOST 8240-72, jednaki uglovi GOST 8509-72. Nejednaki uglovi GOST 8510-72. Momenti inercije, momenti otpora, poluprečniki rotacije, statički momenti polupreseka...
  • Tabele za određivanje nosivosti zidova i stubova od opeke
  • Tabele - Vodič za izbor presjeka elemenata građevinskih čeličnih konstrukcija 6,8 MB. TSNIIPROEKTSTALKONSTRUCTION, Moskva, 1991., dio 1, dio 2, dio 3, dio 4
  • Tablice za odabir nadvratnika, pragova i podnih ploča. VMK-41-87. ALTAIGRAZHDANPROEKT. Barnaul. 1987 / 2006. 0,27 MB
  • Tabele za odabir presjeka armiranobetonskih konstrukcija sa nenapregnutom armaturom. Kharkov PROMSTROYNIIPROEKT. 1964. Broj 1. 5,07 MB
  • Ministarstvo obrazovanja i nauke Ruske Federacije obrazovne ustanove visoko stručno obrazovanje

    œKuzbaški državni tehnički univerzitet

    Odjel za čvrstoću materijala

    ODREĐIVANJE MODULA ELASTIČNOSTI PRVE VRSTE

    I POISSONOV Omjer

    Smjernice za laboratorijski rad u disciplini – Čvrstoća materijala za studente tehničkih specijalnosti

    Sastavio I. A. Panachev M. Yu

    Odobreno na sastanku odeljenja Zapisnik br. 8 od 31.01.2011. Preporučen za objavljivanje od strane obrazovno-metodološke komisije specijalnosti 150202 Zapisnik br. 6 od 02.03.2011. Elektronska kopija se nalazi u biblioteci KuzSTU State Univerzitet

    Kemerovo 2011

    Svrha rada: eksperimentalno određivanje „elastičnih“ konstanti materijala – čelika VSt3

    modul uzdužne elastičnosti (modul elastičnosti prve vrste, Youngov modul);

    koeficijent poprečne deformacije (Poissonov koeficijent).

    ” 1. Modul longitudinalne elastičnosti (modul elastičnosti prve vrste, Youngov modul) - definicija i upotreba

    stavka 1. Oznaka

    Modul uzdužne elastičnosti označava se latiničnim slovom "E".

    P. 2. Semantička definicija

    E je karakteristika krutosti (elastičnosti) materijala, pokazujući njegovu sposobnost otpornosti na uzdužne deformacije (natezanje, kompresiju) i savijanje.

    tačka 3. Svojstva E

    1. E je "elastična" materijalna konstanta, čija primjena vrijedi samo u granicama linearnih elastičnih deformacija materijala, odnosno u granicama Hookeovog zakona (Sl. 1).

    Područje djelovanja

    Hookeov zakon -

    E = tgα

    Rice. 1. Dijagram zatezanja čelika VSt3 A-V – presjek linearnog odnosa deformacija – ε

    i naprezanja – σ (odjeljak Hookeovog zakona); B-C – presjek nelinearne veze između deformacija

    i stresove

    2. E povezuje deformaciju i napon u formuli Hookeovog zakona u napetosti (kompresiji) i grafički se procjenjuje na sljedeći način: E = tg (vidi sliku 1).

    3. Materijal visoke vrijednosti E je čvršći i zahtijeva više napora pri deformisanju.

    4. Većina materijala odgovara određenoj konstantnoj (konstantnoj) vrijednosti E.

    5. Vrijednosti E za osnovne materijale date su u priručniku o čvrstoći materijala i priručniku za mašinstvo, a u nedostatku podataka u priručniku određuju se eksperimentalno.

    P. 4. Upotreba E

    E koristi se u čvrstoći materijala pri ocjenjivanju čvrstoće

    čvrstoća, krutost i stabilnost konstrukcijskih elemenata:

    1) pri proračunu čvrstoće u procesu eksperimentalnog određivanja napona iz izmjerenih deformacija

    ≤ [σ]; (1) 2) pri proračunu krutosti u procesu teorijskog određivanja

    deformacija

    3) pri proračunu stabilnosti u procesu rješavanja svih vrsta problema.

    P. 5. Numeričko određivanje

    E brojčano jednak naponu koji bi mogao nastati

    V greda sa svojim elastičnim rastezanjem za 100% (2 puta).

    E – uslovna karakteristika, jer se pri njenom definiranju uobičajeno smatra da se svaki materijal može elastično deformirati i povećati u dužinu beskonačan broj puta, iako je poznato

    – ne više od 2% (osim gume, kaučuka).

    Osnova je 100% prihvaćena zbog pogodnosti korištenja E u formulama Hookeovog zakona.

    E praktično određeno rastezanjem uzorka za djelić procenta i povećanjem rezultirajućeg naprezanja za odgovarajući broj puta.

    Primjer 1: kada je uzorak rastegnut za = 1%, naprezanja koja nastaju u uzorku jednaka su, na primjer, 1000 MPa (10 000 kg/cm2), tada će modul elastičnosti biti jednak

    E = 100 = 100.000 MPa (1.000.000 kg/cm2). Primjer 2: = 0,1% = 100 MPa (1.000 kg/cm2)

    E = 1000 = 100 000 MPa (1 000 000 kg/cm2).

    P. 6. Mjerne jedinice E

    E ima dimenziju: [kN/cm 2 ] ili [MPa].

    P. 7. Primjeri numeričke vrijednosti E

    Modul elastičnosti E za različitih materijala jednaki

    2,1 104 kN/cm2

    2,1 105 MPa

    2.100.000 kg/cm2

    1,15 104 kN/cm2

    1,15 105 MPa

    1.150.000 kg/cm2

    1,0 104 kN/cm2

    1,0 105 MPa

    1.000.000 kg/cm2

    aluminijum – 0,7 104 kN/cm2

    0,7 105 MPa

    700.000 kg/cm2

    0,15 104 kN/cm2

    0,15 105 MPa =

    150.000 kg/cm2

    guma -

    0,00008 104 kN/cm2 = 0,0008 105 MPa = 80 kg/cm2.

    Iz podataka dostupnih u listi možemo zaključiti o omjeru krutosti materijala (krutost materijala proporcionalno ovisi o modulu elastičnosti). Na primjer, čelik je 2 puta tvrđi od bakra, stoga, kada se razmatraju slični uzorci izrađeni od čelika i bakra, da bi se istegnuli na istu dužinu u granicama elastične deformacije, potrebno je primijeniti dvostruko veće opterećenje na čelični uzorak u poređenju sa bakrenim.

    ” 2. Koeficijent poprečne deformacije (Poissonov koeficijent) –

    definicija i upotreba

    stavka 1. Oznaka

    Poissonov omjer je označen grčkim slovom " " (mu).

    P. 2. Semantička definicija

    – elastična mehanička karakteristika materijala, koja karakteriše sposobnost materijala da se poprečno deformira

    u suprotnom smjeru kada se opterećenje primjenjuje uzdužno, jer pri istezanju uzorka, uz njegovo uzdužno izduživanje, dolazi i do njegovog poprečnog sužavanja (sl. 2).

    Rice. 2. Uzdužna i poprečna deformacija uzorka pod zatezanjem

    Od sl. 2 proizlazi da su apsolutne deformacije uzorka

    l = l1 – l0 ,

    b = b 1 – b 0 ,

    gdje su l i b apsolutno izduženje i apsolutno suženje

    l 0 i l 1

    razza (apsolutne deformacije);

    – početni i konačna dužina uzorak;

    b 0 i b 1

    – početna i konačna širina uzorka.

    Ako prihvatimo da je l 1 l 0

    L, i b1 b0 = b,

    onda relativno-

    Deformacije uzorka će biti jednake:

    Ll

    " = b/b,

    – relativna uzdužna i relativna trans-

    riječna deformacija uzorka (relativno izduženje

    lenicija i relativno sužavanje).

    je numerički jednak omjeru relativnog suženja uzorka i njegovog relativnog izduženja tijekom njegove uzdužne deformacije, odnosno omjeru između relativnih poprečnih i uzdužnih deformacija. Ovaj stav je izražen

    formula

    tačka 3. Svojstva

    1. Svaki materijal odgovara određenoj konstantnoj vrijednosti (konstanti).

    2. Za većinu materijala, numerička vrijednost je data u referentnim knjigama o čvrstoći materijala i priručniku za mašinstvo, inače se utvrđuje eksperimentalno.

    klauzula 4. Upotreba

    Koristi se u čvrstoći materijala kao koeficijent u formuli generaliziranog Hookeovog zakona (2) i povezuje module elastičnosti prve i druge vrste, o čemu će biti riječi dalje.

    P. 5. Jedinice mjerenja

    – bezdimenzionalna količina (b/v).

    P. 6. Granice promjene

    Generalizirano za poznate proučavane izotropne (sa istim elastičnim svojstvima u svim smjerovima) materijale, raspon varijacije Poissonovog omjera = 0 0,5.

    klauzula 7. Primjeri numeričke vrijednosti

    Poissonov omjer – for razne vrste materijal-

    drvo plute – 0.

    3. Opis opreme za ispitivanje

    IN U laboratorijskom radu za rastezanje uzorka koristi se mašina za ispitivanje zatezanja. R-5 (sl. 3).

    Rice. 3. Šema mašine za ispitivanje zatezanja R-5: 1 – ručka; 2 – matica; 3 – vijak;

    9 – mjerač sile; 10 – mjerači naprezanja

    Podešavanje tokom eksperimenta radi na sledeći način. Rotacija ručke /1/ se preko menjača prenosi na maticu /2/, što izaziva vertikalno pomeranje zavrtnja /3/. To dovodi do rastezanja uzorka /6/ učvršćenog u hvataljke /4/ i /5/. Silu u uzorku stvara sistem poluga /7/ i klatna /8/. Veličina sile se bilježi na skali mjerača sile /9/. Za određivanje apsolutnih uzdužnih i poprečnih deformacija koriste se mjerači deformacije poluge (Guggenbergerov mjerač deformacija) /10/.R

    Rice. 4. Mjerač naprezanja poluge (Guggenberger mjerač naprezanja): a – opšti oblik; b – pojednostavljeni dijagram;

    l bt – baza merača naprezanja; l bt – promjena osnove mjernog mjerača; 1 – uzorak; 2 – vijak; 3 – stezaljka za pričvršćivanje;

    Cijena 4 - mjerenje jedne male skale 5 skale - indeksna mjerna strelica; podrška; 8 – pokretni oslonac

    Merač deformacije može mjeriti naprezanje samo u području u kojem se nalazi, tj. u području koje se zove " baza merača naprezanja", ali ne može izmjeriti apsolutne deformacije cijelog uzorka, osim ako je, naravno, dužina uzorka jednaka osnovici mjernog mjerača.

    S obzirom na to da će se mjerenja u eksperimentu vršiti s mjeračima naprezanja s dimenzijama (bazama) znatno manjim od dimenzija ispitnog uzorka, dužina i širina mjerenog presjeka uzorka će biti ograničene bazama uzdužnih i poprečni mjerači naprezanja.

    E i su karakteristike materijala, a ne uzorka, stoga će E i dobiveno mjerenjem deformacija dijela uzorka biti isti kao i pri mjerenju deformacija cijelog uzorka.

    stavka 3. Položaj mjernih mjerača i mjernih dijelova na uzorku

    U laboratorijskom radu, da bi se povećala tačnost dobijenih rezultata, vrednosti E i biće određene iz dva dela:

    linije ispitnog uzorka koje se nalaze na njegovim suprotnim stranama (slika 5).

    Odjeljak I

    Odjeljak II

    Rice. 5. Raspored proučavanih presjeka uzorka i mjernih mjerača na uzorku

    1, 2 – uzdužni mjerači naprezanja 3, 4 – poprečni mjerači naprezanja; (isprekidana linija pokazuje mjerače naprezanja na nevidljivoj strani uzorka)

    Ovakav raspored mjerača naprezanja posljedica je činjenice da se tokom procesa rastezanja uzorka linije djelovanja vlačnih sila P ne poklapaju uvijek sa uzdužnom osom uzorka, odnosno dolazi do ekscentriciteta (pomak linije od djelovanje sila P od uzdužne ose). Prosječna očitanja mjerača naprezanja uzetih iz dva dijela uzorka će dati pravu sliku.

    stav 4. Napomene

    1. Primjena dodatnog opterećenja na uzorak jednakog stupnju opterećenja treba svaki put dati isti prirast njegove dužine. To je zbog činjenice da se rastezanje uzorka u ovom laboratorijskom radu vrši samo u okviru elastičnih svojstava materijala, u granicama Hookeovog zakona, koji predstavlja linearnu vezu između opterećenja i deformacije. Ova odredba omogućava da se eksperiment izvodi više puta, koristeći kao osnovu konstantno dodatno opterećenje jednako fazi opterećenja - P, uz ravnomjerno povećanje ukupnog opterećenja. Da eksperimentalnu postavku stavimo u funkciju

    stanje predopterećenja se koristi

    nia – P 0 .

    2. F arr – površina poprečnog presjeka test uzorak određena u skladu sa sl. 6.

    h = 0,3 cm

    a = 8 cm

    ” 3. Radne formule za određivanje modula uzdužne elastičnosti - E i Poissonov omjer –

    U laboratorijskom radu tražene karakteristike određuju se uzimajući u obzir postupnu metodu prirasta sile i jednakost veličina ispitivanih presjeka s osnovama uzdužnih i poprečnih mjernih mjerača:

    1) E se određuje iz formule (3) – Hookeov zakon (II tip) –

    l N l ;

    P lbt

    l bt F arr.

    gdje je P

    – povećanje sile primijenjene na uzorak (korak

    l bt

    učitavanje);

    – podnožje uzdužnog merača;

    l BT – promjena osnove uzdužnog mjernog mjerača; F arr – površina poprečnog presjeka uzorka.

    Jedan od glavnih zadataka inženjerskog projektovanja je izbor konstruktivnog materijala i optimalnog profila profila. Potrebno je pronaći veličinu koja će uz minimalnu moguću masu osigurati da sistem održi svoj oblik pod opterećenjem.

    Na primjer, koji broj čeličnih I-greda treba koristiti kao rasponske grede za konstrukciju? Ako uzmemo profil manjih dimenzija od potrebnih, garantovano ćemo dobiti uništenje konstrukcije. Ako je više, onda to dovodi do neracionalne upotrebe metala, a samim tim i teže konstrukcije, kompliciranije instalacije i povećanih finansijskih troškova. Poznavanje takvog koncepta kao što je modul elastičnosti čelika dat će odgovor na gornje pitanje i omogućit će vam da izbjegnete pojavu ovih problema u vrlo ranoj fazi proizvodnje.

    Opšti koncept

    Modul elastičnosti (također poznat kao Youngov modul) je jedan od pokazatelja mehaničkih svojstava materijala, koji karakterizira njegovu otpornost na vlačne deformacije. Drugim riječima, njegova vrijednost pokazuje duktilnost materijala. Što je veći modul elastičnosti, to će se štap manje rastezati, pod uslovom da su sve ostale jednake (veličina opterećenja, površina poprečnog presjeka, itd.).

    U teoriji elastičnosti Youngov modul se označava slovom E. On je sastavni dio Hookeovog zakona (zakon deformacije elastična tijela). Povezuje napon koji nastaje u materijalu i njegovu deformaciju.

    Prema međunarodnom standardnom sistemu jedinica, mjeri se u MPa. Ali u praksi, inženjeri radije koriste dimenziju kgf/cm2.

    Modul elastičnosti se određuje eksperimentalno u naučnim laboratorijama. Suština ovu metodu sastoji se od kidanja uzoraka materijala u obliku bučice uz pomoć posebne opreme. Nakon što se utvrdi napon i izduženje kod kojih je uzorak otkazao, podijelite ove varijable jedne s drugima, čime se dobije Youngov modul.

    Odmah napominjemo da se ova metoda koristi za određivanje modula elastičnosti plastičnih materijala: čelika, bakra itd. Krhki materijali - liveno gvožđe, beton - sabijaju se dok se ne pojave pukotine.

    Dodatne karakteristike mehaničkih svojstava

    Modul elastičnosti omogućava predviđanje ponašanja materijala samo pri radu pod pritiskom ili napetosti. U prisustvu takvih vrsta opterećenja kao što su drobljenje, smicanje, savijanje itd., Morat će se uvesti dodatni parametri:

    • Krutost je proizvod modula elastičnosti i površine presjek profil. Po vrijednosti krutosti može se suditi o plastičnosti ne materijala, već strukture u cjelini. Mjereno u kilogramima sile.
    • Relativno uzdužno izduženje pokazuje omjer apsolutnog izduženja uzorka i ukupne dužine uzorka. Na primjer, određena sila je primijenjena na šipku dužine 100 mm. Kao rezultat toga, smanjio se za 5 mm. Podijelimo njegovo izduženje (5 mm) sa originalnom dužinom (100 mm) dobijemo relativno izduženje od 0,05. Varijabla je bezdimenzionalna veličina. U nekim slučajevima, radi lakše percepcije, pretvara se u procente.
    • Relativno poprečno izduženje izračunava se slično gornjoj tački, ali umjesto dužine, ovdje se uzima u obzir prečnik štapa. Eksperimenti pokazuju da je za većinu materijala poprečno istezanje 3-4 puta manje od uzdužnog.
    • Omjer proboja je omjer relativnog uzdužnog naprezanja i relativnog poprečnog naprezanja. Ovaj parametar vam omogućava da u potpunosti opišete promjenu oblika pod utjecajem opterećenja.
    • Modul smicanja karakterizira elastična svojstva kada je uzorak izložen tangencijalnom naprezanju, odnosno u slučaju kada je vektor sile usmjeren pod 90 stupnjeva prema površini tijela. Primjeri takvih opterećenja su rad zakovice pri smicanju, ekseri pri drobljenju, itd. Uglavnom, modul smicanja povezan je s takvim konceptom kao što je viskoznost materijala.
    • Modul elastičnosti je karakteriziran promjenom volumena materijala za jednoliku, raznovrsnu primjenu opterećenja. To je omjer zapreminskog pritiska i volumetrijskog tlačnog naprezanja. Primjer takvog rada je uzorak spušten u vodu, koji je podvrgnut pritisku tekućine po cijeloj svojoj površini.

    Pored navedenog, potrebno je napomenuti da se neke vrste materijala razlikuju mehanička svojstva ovisno o smjeru opterećenja. Takvi materijali su okarakterizirani kao anizotropni. Živopisni primjeri su drvo, laminirana plastika, neke vrste kamena, tkanine itd.

    Izotropni materijali imaju ista mehanička svojstva i elastičnu deformaciju u bilo kojem smjeru. To uključuje metale (čelik, liveno gvožđe, bakar, aluminijum, itd.), nelaminiranu plastiku, prirodnog kamenja, beton, guma.

    Vrijednost modula elastičnosti

    Treba napomenuti da Youngov modul nije konstantna vrijednost. Čak i za isti materijal, može fluktuirati u zavisnosti od tačaka na kojima se primenjuje sila.

    Neki elastično-plastični materijali imaju manje-više konstantan modul elastičnosti pri radu i na kompresiju i na napetost: bakar, aluminij, čelik. U drugim slučajevima, elastičnost može varirati ovisno o obliku profila.

    Evo primjera Youngovih vrijednosti modula (u milionima kgf/cm2) nekih materijala:

    • Mesing - 1.01.
    • Bronza - 1.00.
    • Cigla zidanje - 0,03.
    • Granit - 0,09.
    • Beton - 0,02.
    • Drvo uz zrno - 0,1.
    • Drvo preko zrna - 0,005.
    • Aluminijum - 0,7.

    Razmotrimo razliku u očitanjima između modula elastičnosti za čelik ovisno o vrsti.

    Materijal Modul elastičnosti E, MPa
    Liveno gvožđe belo, sivo (1,15...1,60) . 10 5
    » savitljiv 1,55 . 10 5
    Ugljični čelik (2,0...2,1) . 10 5
    » legirana (2,1...2,2) . 10 5
    Valjani bakar 1,1 . 10 5
    » hladno vučeno 1,3 . 10 3
    » cast 0,84 . 10 5
    Valjana fosforna bronza 1,15 . 10 5
    Valjana manganska bronza 1,1 . 10 5
    Livena aluminijumska bronca 1,05 . 10 5
    Hladno vučeni mesing (0,91...0,99) . 10 5
    Valjani brodski mesing 1,0 . 10 5
    Valjani aluminijum 0,69 . 10 5
    Izvučena aluminijumska žica 0,7 . 10 5
    Valjani duralumin 0,71 . 10 5
    Valjani cink 0,84 . 10 5
    Olovo 0,17 . 10 5
    Ice 0,1 . 10 5
    Staklo 0,56 . 10 5
    Granit 0,49 . 10 5
    Lime 0,42 . 10 5
    Mramor 0,56 . 10 5
    Pješčanik 0,18 . 10 5
    Granit zidanje (0,09...0,1) . 10 5
    » od cigle (0,027...0,030) . 10 5
    Beton (vidi tabelu 2)
    Drvo uz zrno (0,1...0,12) . 10 5
    » preko zrna (0,005...0,01) . 10 5
    Guma 0,00008 . 10 5
    Tekstolit (0,06...0,1) . 10 5
    Getinax (0,1...0,17) . 10 5
    Bakelit (2...3) . 10 3
    Celuloid (14,3...27,5) . 10 2

    Bilješka: 1. Da bi se odredio modul elastičnosti u kgf/cm 2, vrijednost tabele se množi sa 10 (tačnije sa 10.1937)

    2. Vrijednosti modula elastičnosti E za metale, drvo, zidove treba specificirati prema relevantnim SNiP-ovima.

    Standardni podaci za proračune armiranobetonskih konstrukcija:

    Tabela 2. Početni moduli elastičnosti betona (prema SP 52-101-2003)

    Tabela 2.1. Početni moduli elastičnosti betona prema SNiP 2.03.01-84* (1996.)

    Bilješke: 1. Iznad linije vrijednosti su naznačene u MPa, ispod linije - u kgf/cm2.

    2. Za lagane, celularne i porozne betone pri srednjim vrijednostima gustine betona, početni moduli elastičnosti uzimaju se linearnom interpolacijom.

    3. Za vrijednosti celularnog betona bez autoklava Eb prihvaćeno kao za autoklavirani beton sa množenjem sa faktorom 0,8.

    4. Za vrijednosti betona za prednaprezanje E b uzeto kao za teški beton sa množenjem sa koeficijentom a = 0,56 + 0,006V.

    5. Klase betona navedene u zagradama ne odgovaraju tačno navedenim klasama betona.

    Tabela 3. Standardne vrijednosti otpornosti betona (prema SP 52-101-2003)

    Tabela 4. Izračunate vrijednosti otpornosti betona (prema SP 52-101-2003)

    Tabela 4.1. Izračunate vrijednosti otpornosti betona na kompresiju prema SNiP 2.03.01-84*(1996.)

    Tabela 5. Izračunate vrijednosti vlačne čvrstoće betona (prema SP 52-101-2003)

    Tabela 6. Standardni otpori za okove (prema SP 52-101-2003)

    Tabela 6.1 Standardni otpori za spojeve klase A prema SNiP 2.03.01-84* (1996.)

    Tabela 6.2. Standardni otpori za fitinge klasa B i K prema SNiP 2.03.01-84* (1996.)

    Tabela 7. Projektni otpori za armaturu (prema SP 52-101-2003)

    Tabela 7.1. Dizajn otpora za spojeve klase A prema SNiP 2.03.01-84* (1996.)

    Tabela 7.2. Projektni otpori za spojeve klasa B i K prema SNiP 2.03.01-84* (1996.)

    Standardni podaci za proračune metalnih konstrukcija:

    Tabela 8. Standardni i projektni otpori na napetost, kompresiju i savijanje (prema SNiP II-23-81 (1990))

    limovi, širokopojasni univerzalni i oblikovani valjani proizvodi prema GOST 27772-88 za čelične konstrukcije zgrada i konstrukcija

    Bilješke:

    1. Debljinu oblikovanog čelika treba uzeti kao debljinu prirubnice (minimalna debljina je 4 mm).

    2. Standardne vrijednosti granice tečenja i zatezne čvrstoće u skladu sa GOST 27772-88 uzimaju se kao standardni otpor.

    3. Vrijednosti izračunatih otpora se dobijaju dijeljenjem standardnih otpora sa faktorima pouzdanosti za materijal, zaokruženim na 5 MPa (50 kgf/cm2).

    Tabela 9. Vrste čelika zamijenjene čelicima prema GOST 27772-88 (prema SNiP II-23-81 (1990))

    Bilješke: 1. Čelici S345 i S375 kategorija 1, 2, 3, 4 prema GOST 27772-88 zamjenjuju čelike kategorija 6, 7 i 9, 12, 13 i 15 prema GOST 19281-73* i GOST 19282-73* , odnosno.
    2. Čelici S345K, S390, S390K, S440, S590, S590K prema GOST 27772-88 zamjenjuju odgovarajuće vrste čelika kategorija 1-15 prema GOST 19281-73* i GOST 19282-73*, navedene u ovoj tabeli.
    3. Zamjena čelika u skladu sa GOST 27772-88 čelicima koji se isporučuju prema drugim državnim standardima i tehničke specifikacije, nije predviđeno.

    Konstruktivna otpornost za čelik koji se koristi za proizvodnju profiliranih limova dati su posebno.

    Lista korištena literatura:

    1. SNiP 2.03.01-84 "Betonske i armiranobetonske konstrukcije"

    2. SP 52-101-2003

    3. SNiP II-23-81 (1990) "Čelične konstrukcije"

    4. Aleksandrov A.V. Čvrstoća materijala. Moskva: Viša škola. - 2003.

    5. Fesik S.P. Priručnik o čvrstoći materijala. Kijev: Budivelnik. - 1982.

    Glavni zadatak inženjerskog projektovanja je izbor optimalnog profila profila i konstruktivnog materijala. Potrebno je tačno pronaći veličinu koja će osigurati da se oblik sistema održi sa minimalnom mogućom masom pod uticajem opterećenja. Na primjer, kakvu vrstu čelika treba koristiti kao rasponsku gredu za konstrukciju? Materijal se može koristiti neracionalno, instalacija će postati složenija i struktura će postati teža, a financijski troškovi će se povećati. Na ovo pitanje će odgovoriti koncept kao što je modul elastičnosti čelika. On će ti to dozvoliti rana faza izbjegavajte ove probleme.

    Opšti koncepti

    Modul elastičnosti (Youngov modul) je pokazatelj mehaničkih svojstava materijala, koji karakterizira njegovu otpornost na vlačne deformacije. Drugim riječima, ovo je vrijednost duktilnosti materijala. Što su vrijednosti modula elastičnosti veće, to će se štap manje rastezati pod drugim jednakim opterećenjima (površina presjeka, veličina opterećenja, itd.).

    Youngov modul u teoriji elastičnosti označava se slovom E. On je komponenta Hookeovog zakona (o deformaciji elastičnih tijela). Ova vrijednost povezuje napon koji nastaje u uzorku i njegovu deformaciju.

    Ova vrijednost se mjeri prema standardu međunarodni sistem jedinice u MPa (Megapaskali). Ali u praksi, inženjeri su skloniji da koriste dimenziju kgf/cm2.

    Ovaj indikator se utvrđuje empirijski u naučnim laboratorijama. Suština ove metode je kidanje uzoraka materijala u obliku bučice pomoću posebne opreme. Nakon što se utvrdi izduženje i napetost pri kojoj je uzorak otkazao, podijelite varijabilne podatke jedan u drugi. Rezultirajuća vrijednost je (Youngov) modul elastičnosti.

    Na ovaj način se određuje samo Youngov modul elastičnih materijala: bakra, čelika itd. A krhki materijali se sabijaju dok se ne pojave pukotine: beton, liveno gvožđe i slično.

    Mehanička svojstva

    Samo kada se radi na napetost ili kompresiju (Youngov) modul elastičnosti pomaže u predviđanju ponašanja određenog materijala. Ali za savijanje, smicanje, drobljenje i druga opterećenja, morat ćete unijeti dodatne parametre:

    Uz sve navedeno, vrijedi napomenuti da neki materijali imaju različita mehanička svojstva ovisno o smjeru opterećenja. Takvi materijali se nazivaju anizotropni. Primjeri za to su tkanine, neke vrste kamena, laminirana plastika, drvo itd.

    Izotropni materijali imaju ista mehanička svojstva i elastičnu deformaciju u bilo kojem smjeru. Takvi materijali uključuju metale: aluminijum, bakar, liveno gvožđe, čelik itd., kao i gumu, beton, prirodno kamenje, nelaminiranu plastiku.

    Vrijedi napomenuti da ova vrijednost nije konstantna. Čak i za jedan materijal može imati drugačije značenje zavisno od toga gde je sila primenjena. Neki plastično-elastični materijali imaju gotovo konstantan modul elastičnosti pri radu i na napetost i na kompresiju: ​​čelik, aluminij, bakar. A postoje i situacije kada se ova vrijednost mjeri oblikom profila.

    Neke vrijednosti (vrijednost je predstavljena u milionima kgf/cm2):

    1. Aluminijum - 0,7.
    2. Drvo preko zrna - 0,005.
    3. Drvo uz zrno - 0,1.
    4. Beton - 0,02.
    5. Zidanje kamenog granita - 0,09.
    6. Stone zidanje - 0,03.
    7. Bronza - 1.00.
    8. Mesing - 1.01.
    9. Sivi liv - 1,16.
    10. Bijelo liveno gvožđe - 1,15.

    Razlika u modulima elastičnosti za čelike u zavisnosti od njihove klase:

    Ova vrijednost također varira u zavisnosti od vrste najma:

    1. Kabel sa metalnom jezgrom - 1,95.
    2. Pleteno uže - 1.9.
    3. Žica visoke čvrstoće - 2.1.

    Kao što se može vidjeti, odstupanja u vrijednostima modula elastične deformacije postala su beznačajna. Iz tog razloga većina inženjera, prilikom izvođenja svojih proračuna, zanemaruje greške i uzima vrijednost od 2,00.