Har qanday qurilish materialini ishlatishdan oldin, uning mustahkamligi ma'lumotlarini va boshqa moddalar va materiallar bilan mumkin bo'lgan o'zaro ta'sirini, strukturaga bir xil yuklar ostida adekvat xatti-harakatlar nuqtai nazaridan ularning muvofiqligini o'rganish kerak. Ushbu muammoni hal qilishda egiluvchanlik moduli hal qiluvchi rol o'ynaydi - u Yang moduli deb ham ataladi.
Po'latning yuqori mustahkamligi uni ko'p qavatli binolar va stadionlar va ko'priklarning ochiq inshootlarini qurishda foydalanishga imkon beradi. Uning sifatiga ta'sir qiluvchi ba'zi moddalarning po'latga qo'shimchalari doping deb ataladi, va bu qo'shimchalar po'latning kuchini ikki baravar oshirishi mumkin. Qotishma po'latning elastiklik moduli oddiy po'latdan ancha yuqori. Qurilishdagi mustahkamlik, qoida tariqasida, iqtisodiy sabablarga ko'ra profilning tasavvurlar maydonini tanlash orqali erishiladi: yuqori qotishma po'latlar yuqori narxga ega.
Jismoniy ma'nosi
Elastik modulning belgilanishi jismoniy miqdor– (E), bu ko'rsatkich mahsulot materialining unga qo'llaniladigan deformatsiya qiluvchi yuklarga elastik qarshiligini tavsiflaydi:
- uzunlamasına - qisish va siqish;
- ko'ndalang - egilish yoki kesish shaklida amalga oshiriladi;
- katta hajmli - burish.
Qiymat (E) qanchalik baland bo'lsa, qanchalik baland bo'lsa, ushbu materialdan tayyorlangan mahsulot qanchalik kuchli bo'ladi va sinish chegarasi shunchalik yuqori bo'ladi. Misol uchun, alyuminiy uchun bu qiymat 70 GPa, quyma temir uchun - 120, temir - 190 va po'lat uchun 220 GPa gacha.
Ta'rif
Elastiklik moduli - bu qattiq materiallarning elastiklik xususiyatlarining boshqa fizik ko'rsatkichlarini o'z ichiga olgan yig'ma atama - kuch ta'sirida o'zgarishi va u to'xtatilgandan keyin avvalgi shaklini tiklash, ya'ni elastik deformatsiya. Bu mahsulotdagi stressning nisbati - maydon birligidagi kuch bosimi - elastik deformatsiyaga (mahsulot hajmining dastlabki hajmiga nisbati bilan aniqlangan o'lchovsiz miqdor). Demak, uning o'lchami, kuchlanish kabi, kuchning birlik maydoniga nisbati. Metrik SIdagi stress odatda Paskalda o'lchanganligi sababli, kuch ko'rsatkichi ham shunday.
Boshqa, unchalik to'g'ri bo'lmagan ta'rif mavjud: elastiklik moduli bosimdir, mahsulot uzunligini ikki barobarga oshirishga qodir. Ammo ko'plab materiallarning rentabelligi qo'llaniladigan bosimdan sezilarli darajada past.
Elastik modullar, ularning turlari
Kuchni qo'llash shartlarini va buning natijasida kelib chiqadigan deformatsiyalarni o'zgartirishning ko'plab usullari mavjud va bu taxmin qiladi katta raqam elastik modullarning turlari, lekin amalda deformatsiya qiluvchi yuklarga muvofiq Ularning uchta asosiysi bor:
Elastiklik xususiyatlari bu ko'rsatkichlar bilan tugamaydi, boshqa ma'lumotlarga ega bo'lganlar ham bor turli o'lcham va ma'no. Bular, shuningdek, mutaxassislar orasida keng tarqalgan Lame elastiklik indekslari va Puasson nisbati.
Po'latning elastiklik modulini qanday aniqlash mumkin
Parametrlarni aniqlash uchun turli brendlar po'latni o'z ichiga olgan maxsus jadvallar mavjud normativ hujjatlar qurilish sohasida - yilda qurilish kodlari va qoidalar (SNiP) va davlat standartlari (GOST). Shunday qilib, elastik modul (E) yoki Young moduli, oq va kulrang quyma temir uchun 115 dan 160 GPa gacha, egiluvchan uchun - 155. Po'latga kelsak, C245 karbonli po'latning elastiklik moduli 200 dan 210 GPa gacha bo'lgan qiymatlarga ega. Qotishma po'latdan biroz yuqoriroq qiymatlar mavjud - 210 dan 220 GPa gacha.
Oddiy po'latdan yasalgan St.3 va St.5 markalari uchun bir xil xarakteristikalar bir xil qiymatga ega - 210 GPa, va St.45, 25G2S va 30KhGS po'lat uchun - 200 GPa. Ko'rib turganingizdek, po'latning turli navlari uchun o'zgaruvchanlik (E) ahamiyatsiz, ammo mahsulotlarda, masalan, arqonlarda, rasm boshqacha:
- 200 GPa yuqori quvvatli simlarning iplari va burmalari uchun;
- 150 GPa metall novda bilan po'lat kabellar;
- organik yadroli po'lat arqonlar 130 GPa.
Ko'rib turganingizdek, farq sezilarli.
Kesish moduli yoki qattiqlik (G) qiymatlarini bir xil jadvallarda ko'rish mumkin, ular kichikroq qiymatlarga ega, prokat uchun - 84 GPa, uglerod va qotishma - 80 dan 81 GPa gacha, va po'latlar uchun St.3 va St.45-80 GPa. Elastiklik parametri qiymatlaridagi farqning sababi turli xil usullar yordamida hisoblangan uchta asosiy modulning bir vaqtning o'zida ishlashidir. Biroq, ular orasidagi farq kichik, bu elastiklikni o'rganishda etarlicha aniqlikni ko'rsatadi. Shuning uchun, siz hisob-kitoblar va formulalarga osib qo'ymasligingiz kerak, balki ma'lum bir elastiklik qiymatini olishingiz va uni doimiy sifatida ishlatishingiz kerak. Agar siz alohida modullar bo'yicha hisob-kitoblarni amalga oshirmasangiz, lekin hisob-kitobni kompleks tarzda amalga oshirsangiz, qiymat (E) 200 GPa bo'ladi.
Shuni tushunish kerakki, bu qiymatlar turli xil qo'shimchalar va boshqa moddalardan tayyorlangan qismlarni o'z ichiga olgan po'lat buyumlari bo'lgan po'latlar uchun farq qiladi, ammo bu qiymatlar biroz farq qiladi. Elastiklik indeksiga asosiy ta'sir uglerod tarkibiga ta'sir qiladi, ammo po'latni qayta ishlash usuli - issiq haddeleme yoki sovuq shtamplash - sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi.
Po'lat buyumlarni tanlashda ular elastik modul bilan bir xil tarzda tartibga solinadigan yana bitta ko'rsatkichdan foydalanadilar. GOST va SNiP nashrlari jadvallarida- bu tortishish, siqish va bükme yuklariga hisoblangan qarshilik. Ushbu indikatorning o'lchami elastik modulning o'lchami bilan bir xil, ammo qiymatlar uchta kattalikdan kichikroq. Ushbu indikator ikkita maqsadga ega: standart va dizayn qarshiligi, nomlar o'zlari uchun gapiradi - konstruktiv quvvat hisob-kitoblarini amalga oshirishda dizayn qarshiligi qo'llaniladi. Shunday qilib, prokat qalinligi 10 dan 20 mm gacha bo'lgan C255 po'latining dizayn qarshiligi 240 MPa, standart qiymati 245 MPa. 20 dan 30 mm gacha bo'lgan prokat mahsulotlarining hisoblangan qarshiligi biroz pastroq va 230 MPa ni tashkil qiladi.
ELASTIKLIK, ELASTIKLIK MODULI, GUK QONUNI. Elastiklik - tananing yuk ostida deformatsiyalanishi va uni olib tashlangandan so'ng asl shakli va hajmini tiklash qobiliyati. Elastiklikning namoyon bo'lishi eng yaxshi prujina balansi - dinamometr bilan oddiy tajriba o'tkazish orqali kuzatiladi, uning diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan.
1 kg yuk bilan indikator ignasi 1 bo'linma bilan, 2 kg bilan - ikkita bo'linma bilan harakat qiladi va hokazo. Agar yuklar ketma-ket olib tashlansa, jarayon teskari yo'nalishda ketadi. Dinamometr prujina elastik jism bo'lib, uning kengayishi D l, birinchidan, yukga mutanosib P va ikkinchidan, yuk butunlay olib tashlanganda butunlay yo'qoladi. Grafik tuzsangiz, vertikal o'q bo'ylab yuk kattaligi va gorizontal o'q bo'ylab prujina cho'zilishi chizilsa, siz koordinatalar boshidan o'tadigan to'g'ri chiziqda yotgan nuqtalarni olasiz, 2-rasm. Bu yuklash jarayonini tasvirlaydigan nuqtalar uchun ham, yukga mos keladigan nuqtalar uchun ham amal qiladi.
To'g'ri chiziqning moyillik burchagi bahorning yukning ta'siriga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini tavsiflaydi: bahorning "zaif" ekanligi aniq (3-rasm). Bu grafiklar bahor xarakteristikalari deb ataladi.
Xarakteristikaning qiyalik tangensi bahorning qattiqligi deb ataladi BILAN. Endi D prujinaning deformatsiyasi tenglamasini yozishimiz mumkin l = P/C
Bahorning qattiqligi BILAN kg / sm\up122 o'lchamga ega va buloq materialiga (masalan, po'lat yoki bronza) va uning o'lchamlariga - kamon uzunligiga, uning bobinining diametriga va u joylashgan simning qalinligiga bog'liq. qilingan.
U yoki bu darajada qattiq deb hisoblanishi mumkin bo'lgan barcha jismlar egiluvchanlik xususiyatiga ega, ammo bu holat har doim ham sezilmaydi: elastik deformatsiyalar odatda juda kichik va ularsiz kuzatilishi mumkin. maxsus qurilmalar deyarli faqat plitalar, iplar, buloqlar va moslashuvchan novdalarni deformatsiyalashda muvaffaqiyat qozonadi.
Elastik deformatsiyalarning bevosita natijasi tuzilmalar va tabiiy ob'ektlarning elastik tebranishlaridir. Poyezd o‘tayotgan po‘lat ko‘prikning silkinishini bemalol sezishingiz mumkin, ba’zida og‘ir yuk mashinasi ko‘chada o‘tayotganda idish-tovoqlarning shovqini eshitiladi; barcha qatorlar musiqa asboblari U yoki bu tarzda torlarning elastik tebranishlari zarbli asboblarda havo zarralari tebranishiga aylanadi, elastik tebranishlar (masalan, baraban membranalari) ham tovushga aylanadi.
Zilzila paytida er qobig'i yuzasida elastik tebranishlar paydo bo'ladi; kuchli zilzila paytida elastik deformatsiyalardan tashqari plastik deformatsiyalar (ular kataklizmdan keyin mikrorelefdagi oʻzgarishlar sifatida qoladi), baʼzan esa yoriqlar paydo boʻladi. Bu hodisalar elastiklikka taalluqli emas: aytishimiz mumkinki, qattiq jismning deformatsiyalanish jarayonida doimo avval elastik deformatsiyalar, keyin plastik deformatsiyalar paydo bo'ladi va nihoyat, mikro yoriqlar hosil bo'ladi. Elastik deformatsiyalar juda kichik - 1% dan ko'p emas, plastik esa 5-10% yoki undan ko'p bo'lishi mumkin, shuning uchun odatiy deformatsiyalar g'oyasi plastik deformatsiyalarga tegishli - masalan, plastilin yoki mis sim. Biroq, ularning kichikligiga qaramay, elastik deformatsiyalar texnologiyada muhim rol o'ynaydi: samolyotlar, suv osti kemalari, tankerlar, ko'priklar, tunnellar, kosmik raketalar uchun mustahkamlik hisob-kitoblari, birinchi navbatda, ilmiy tahlil operatsion yuklarning ta'siri ostida sanab o'tilgan ob'ektlarda yuzaga keladigan kichik elastik deformatsiyalar.
Neolit davrida ota-bobolarimiz egilgan daraxt shoxining egiluvchanligidan foydalanib, birinchi uzoq masofali qurol – kamon va o‘qni ixtiro qilganlar; keyin katta toshlarni otish uchun qurilgan katapultlar va ballistalar o'simlik tolalaridan yoki hatto ayollar iplaridan o'ralgan arqonlarning elastikligini ishlatgan. uzun sochlar. Bu misollar elastik xususiyatlarning namoyon bo'lishi odamlar tomonidan uzoq vaqtdan beri ma'lum va ishlatilganligini isbotlaydi. Ammo har qanday qattiq jismning hatto kichik yuklar ta'sirida ham, juda oz miqdorda bo'lsa ham, majburiy ravishda deformatsiyalanishi haqidagi tushuncha birinchi marta 1660 yilda buyuk Nyutonning zamondoshi va hamkasbi Robert Xuk bilan paydo bo'lgan. Huk ajoyib olim, muhandis va me'mor edi. 1676 yilda u o'z kashfiyotini juda qisqacha, lotincha aforizm shaklida shakllantirdi: "Ut tensio sic vis", uning ma'nosi "kuch qanday bo'lsa, cho'zilish ham shundaydir". Ammo Huk bu tezisni nashr qilmadi, faqat uning anagrammasi: "ceiiinosssttuu". (Shunday qilib, ular kashfiyotning mohiyatini oshkor qilmasdan ustuvorlikni ta'minladilar.)
Ehtimol, bu vaqtda Guk egiluvchanlik qattiq jismlarning universal xususiyati ekanligini allaqachon tushungan bo'lsa-da, u o'z ishonchini eksperimental tarzda tasdiqlashni zarur deb hisobladi. 1678 yilda Gukning egiluvchanlik haqidagi kitobi nashr etildi, unda tajribalar tasvirlangan, shundan kelib chiqadiki, elastiklik "metalllar, yog'ochlar, toshlar, g'ishtlar, sochlar, shoxlar, ipaklar, suyaklar, mushaklar, shishalar va boshqalar" xususiyatidir. Anagramma ham u yerda shifrlangan. Robert Gukning tadqiqotlari nafaqat egiluvchanlikning asosiy qonunini ochishga, balki bahor xronometrlarini ixtiro qilishga ham olib keldi (bundan oldin faqat mayatniklar mavjud edi). Turli xil elastik jismlarni (prujkalar, novdalar, kamonlarni) o'rganar ekan, Guk "mutanosiblik koeffitsienti" (xususan, prujinaning qattiqligi) elastik tananing shakli va hajmiga kuchli bog'liqligini aniqladi, garchi material hal qiluvchi rol o'ynaydi. .
Yuz yildan ko'proq vaqt o'tdi, bu davrda Boyl, Kulon, Navier va boshqa unchalik mashhur bo'lmagan fiziklar elastik materiallar bilan tajriba o'tkazdilar. Asosiy tajribalardan biri o'rganilayotgan materialdan sinov tayoqchasini cho'zish edi. Turli laboratoriyalarda olingan natijalarni solishtirish uchun har doim bir xil namunalardan foydalanish yoki namuna o'lchamlarining birlashishini yo'q qilishni o'rganish kerak edi. Va 1807 yilda Tomas Youngning kitobi paydo bo'ldi, unda elastiklik moduli kiritilgan - tajribada ishlatiladigan namunaning shakli va o'lchamidan qat'i nazar, materialning elastiklik xususiyatini tavsiflovchi miqdor. Bu kuch talab qiladi P, namunaga biriktirilgan, tasavvurlar maydoniga bo'lingan F, va natijada cho'zilish D l asl namuna uzunligiga bo'linadi l. Tegishli nisbatlar stress s va deformatsiya e.
Endi Gukning mutanosiblik qonunini quyidagicha yozish mumkin:
s = E e
Proportsionallik omili E Young moduli deb ataladi, stressga (MPa) o'xshash o'lchamga ega va uning belgisi birinchi harfdir Lotin so'zi elastiklik - elastiklik.
Elastiklik moduli E uning zichligi yoki issiqlik o'tkazuvchanligi bilan bir xil turdagi materialning xarakteristikasi.
IN normal sharoitlar Qattiq jismni deformatsiya qilish uchun katta kuch talab qilinadi. Bu modul degan ma'noni anglatadi E oxirgi kuchlanishlarga nisbatan katta bo'lishi kerak, shundan so'ng elastik deformatsiyalar plastiklar bilan almashtiriladi va tananing shakli sezilarli darajada buziladi.
Agar biz modulni o'lchasak E megapaskallarda (MPa) quyidagi o'rtacha qiymatlar olinadi:
Elastiklikning fizik tabiati elektromagnit o'zaro ta'sir (shu jumladan, kristall panjaradagi van der Vaals kuchlari) bilan bog'liq. Elastik deformatsiyalar atomlar orasidagi masofaning o'zgarishi bilan bog'liq deb taxmin qilishimiz mumkin.
Elastik novda yana bir asosiy xususiyatga ega - u cho'zilganida ingichka bo'ladi. Arqonlar cho'zilganda ingichka bo'lib qolishi uzoq vaqtdan beri ma'lum, biroq maxsus tajribalar shuni ko'rsatdiki, elastik tayoq cho'zilganda, har doim muntazamlik paydo bo'ladi: agar siz ko'ndalang deformatsiyani o'lchasangiz e ", ya'ni kenglikning pasayishi. novda d b, asl kengligi bo'yicha bo'linadi b, ya'ni.
va uni uzunlamasına deformatsiyaga bo'ling e, keyin bu nisbat valentlik kuchining barcha qiymatlari uchun doimiy bo'lib qoladi. P, ya'ni
(E" deb ishoniladi < 0 ; shuning uchun u ishlatiladi mutlaq qiymat). Doimiy v Puasson nisbati (frantsuz matematigi va mexanik Simon Denis Puasson nomi bilan atalgan) deb ataladi va faqat novda materialiga bog'liq, lekin uning o'lchamiga va kesma shakliga bog'liq emas. uchun Puasson nisbatining qiymati turli materiallar 0 dan (qo'ziqorin uchun) 0,5 gacha (kauchuk uchun) o'zgaradi. Ikkinchi holda, cho'zish paytida namunaning hajmi o'zgarmaydi (bunday materiallar siqilmaydigan deb ataladi). Metalllar uchun qiymatlar har xil, ammo 0,3 ga yaqin.
Elastiklik moduli E va Puasson nisbati birgalikda har qanday o'ziga xos materialning elastik xususiyatlarini to'liq tavsiflovchi juft miqdorni hosil qiladi (bu izotrop materiallarga, ya'ni xossalari yo'nalishga bog'liq bo'lmaganlarga tegishlidir; yog'och misolida bu har doim ham shunday emasligini ko'rsatadi - uning tolalar bo'ylab va tolalar bo'ylab xususiyatlar juda farq qiladi, bu anizotropik materiallar, masalan, shisha tolali materiallar ham ma'lum chegaralarda elastiklikka ega, ammo bu hodisaning o'zi ancha murakkab. .
| Material | Elastiklik moduli E, MPa |
| Quyma temir oq, kulrang | (1,15...1,60) . 10 5 |
| » egiluvchan | 1,55 . 10 5 |
| Karbonli po'lat | (2,0...2,1) . 10 5 |
| » qotishma | (2,1...2,2) . 10 5 |
| Prokatlangan mis | 1,1 . 10 5 |
| » sovuq chizilgan | 1,3 . 10 3 |
| » quyish | 0,84 . 10 5 |
| Prokatlangan fosforli bronza | 1,15 . 10 5 |
| Prokatlangan marganets bronza | 1,1 . 10 5 |
| Alyuminiy quyma bronza | 1,05 . 10 5 |
| Sovuq chizilgan guruch | (0,91...0,99) . 10 5 |
| Guruchli kema | 1,0 . 10 5 |
| Prokat alyuminiy | 0,69 . 10 5 |
| Alyuminiy sim chizilgan | 0,7 . 10 5 |
| O'ralgan duralumin | 0,71 . 10 5 |
| Ruxlangan sink | 0,84 . 10 5 |
| Qo'rg'oshin | 0,17 . 10 5 |
| Muz | 0,1 . 10 5 |
| Shisha | 0,56 . 10 5 |
| Granit | 0,49 . 10 5 |
| Laym | 0,42 . 10 5 |
| Marmar | 0,56 . 10 5 |
| Qumtosh | 0,18 . 10 5 |
| Granit toshlari | (0,09...0,1) . 10 5 |
| » g'ishtdan qilingan | (0,027...0,030) . 10 5 |
| Beton (2-jadvalga qarang) | |
| Don bo'ylab yog'och | (0,1...0,12) . 10 5 |
| » don bo'ylab | (0,005...0,01) . 10 5 |
| Kauchuk | 0,00008 . 10 5 |
| Tekstolit | (0,06...0,1) . 10 5 |
| Getinax | (0,1...0,17) . 10 5 |
| Bakelit | (2...3) . 10 3 |
| Seluloid | (14,3...27,5) . 10 2 |
Eslatma: 1. Elastik modulni kgf / sm 2 da aniqlash uchun jadval qiymati 10 ga ko'paytiriladi (aniqrog'i 10,1937 ga)
2. Elastik modullarning qiymatlari E metallar, yog'och, toshlar uchun tegishli SNiPlarga muvofiq belgilanishi kerak.
Temir-beton konstruksiyalarni hisoblash uchun standart ma'lumotlar:
2-jadval. Betonning dastlabki elastik modullari (SP 52-101-2003 bo'yicha)
2.1-jadval. SNiP 2.03.01-84* (1996) ga muvofiq betonning dastlabki elastik modullari
Eslatmalar: 1. Chiziq tepasida qiymatlar MPa da, chiziq ostida - kgf/sm2 da ko'rsatilgan.
2. Beton zichligining oraliq qiymatlarida engil, uyali va g'ovakli beton uchun dastlabki elastik modullar chiziqli interpolyatsiya bilan olinadi.
3. Avtoklavlanmagan uyali beton qiymatlari uchun Eb 0,8 koeffitsientga ko'paytirish bilan avtoklavlangan beton uchun qabul qilingan.
4. Beton qiymatlarni oldindan kuchlanish uchun E b a = 0,56 + 0,006V koeffitsientiga ko'paytirish bilan og'ir beton uchun qabul qilingan.
5. Qavslar ichida berilgan beton sinflari betonning belgilangan sinflariga to'liq mos kelmaydi.
3-jadval. Beton qarshilikning standart qiymatlari (SP 52-101-2003 bo'yicha)
4-jadval. Beton qarshilikning hisoblangan qiymatlari (SP 52-101-2003 bo'yicha)
4.1-jadval. SNiP 2.03.01-84* (1996) ga muvofiq betonning siqilish qarshiligining hisoblangan qiymatlari
5-jadval. Betonning kuchlanish kuchining hisoblangan qiymatlari (SP 52-101-2003 bo'yicha)
6-jadval. Armatura uchun standart qarshiliklar (SP 52-101-2003 bo'yicha)
6.1-jadval SNiP 2.03.01-84* (1996) ga muvofiq A sinfidagi armatura uchun standart qarshiliklar
6.2-jadval. SNiP 2.03.01-84* (1996) ga muvofiq B va K sinflari armaturalari uchun standart qarshiliklar
7-jadval. Armatura uchun dizayn qarshiliklari (SP 52-101-2003 bo'yicha)
7.1-jadval. SNiP 2.03.01-84* (1996) ga muvofiq A sinfidagi armatura uchun dizayn qarshiliklari
7.2-jadval. SNiP 2.03.01-84* (1996) ga muvofiq B va K sinflari armaturalari uchun dizayn qarshiliklari
Metall konstruksiyalarni hisoblash uchun standart ma'lumotlar:
8-jadval. Kuchlanish, siqish va bükme uchun standart va dizayn qarshiliklari (SNiP II-23-81 (1990) bo'yicha)
Bino va inshootlarning po'lat konstruktsiyalari uchun GOST 27772-88 bo'yicha varaq, keng polosali universal va shaklli prokat.
Eslatmalar:
1. Shakllangan po'latning qalinligi gardishning qalinligi sifatida qabul qilinishi kerak (uning minimal qalinligi 4 mm).
2. Standart qarshilik sifatida GOST 27772-88 bo'yicha oquvchanlik va tortishish kuchining standart qiymatlari olinadi.
3. Hisoblangan qarshiliklarning qiymatlari standart qarshiliklarni 5 MPa (50 kgf / sm2) ga yaxlitlangan material uchun ishonchlilik omillariga bo'lish yo'li bilan olinadi.
9-jadval. GOST 27772-88 bo'yicha po'latlar bilan almashtirilgan po'lat navlari (SNiP II-23-81 (1990) bo'yicha)
Eslatmalar: 1. GOST 27772-88 bo'yicha 1, 2, 3, 4 toifali S345 va S375 po'latlari GOST 19281-73* va GOST 19282-73* bo'yicha 6, 7 va 9, 12, 13 va 15 toifali po'latlarni almashtiradi. , mos ravishda.
2. GOST 27772-88 bo'yicha S345K, S390, S390K, S440, S590, S590K po'latlari ushbu jadvalda ko'rsatilgan GOST 19281-73* va GOST 19282-73* bo'yicha 1-15 toifadagi tegishli po'lat navlarini almashtiradi.
3. GOST 27772-88 bo'yicha po'latlarni boshqa davlat umumittifoq standartlari bo'yicha etkazib beriladigan po'latlarga almashtirish va texnik xususiyatlar, taqdim etilmagan.
Hisoblangan qarshiliklar profilli plitalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan po'lat uchun alohida beriladi.
Roʻyxat foydalanilgan adabiyotlar:
1. SNiP 2.03.01-84 "Beton va temir-beton konstruktsiyalar"
2. SP 52-101-2003
3. SNiP II-23-81 (1990) "Po'lat konstruktsiyalar"
4. Aleksandrov A.V. Materiallarning mustahkamligi. Moskva: Oliy maktab. - 2003 yil.
5. Fesik S.P. Materiallar mustahkamligi bo'yicha qo'llanma. Kiev: Budivelnik. - 1982 yil.
Muhandislik dizaynining asosiy vazifalaridan biri konstruktiv material va optimal profil bo'limini tanlashdir. Minimal mumkin bo'lgan massa bilan tizimning yuk ostida shaklini saqlab turishini ta'minlaydigan o'lchamni topish kerak.
Masalan, struktura uchun oraliq nur sifatida qancha po'lat I-nurni ishlatish kerak? Agar biz talab qilinganidan kichikroq o'lchamdagi profilni olsak, biz strukturaning yo'q qilinishini kafolatlaymiz. Agar u ko'proq bo'lsa, bu metalldan oqilona foydalanishga olib keladi va natijada qurilishning og'irligi, o'rnatishning murakkabligi va moliyaviy xarajatlarning oshishiga olib keladi. Po'latning elastiklik moduli kabi kontseptsiyani bilish yuqoridagi savolga javob beradi va ishlab chiqarishning juda erta bosqichida ushbu muammolar paydo bo'lishining oldini olishga imkon beradi.
Umumiy tushuncha
Elastiklik moduli (Yang moduli deb ham ataladi) materialning mexanik xususiyatlarining ko'rsatkichlaridan biri bo'lib, uning kuchlanish deformatsiyasiga chidamliligini tavsiflaydi. Boshqacha qilib aytganda, uning qiymati materialning egiluvchanligini ko'rsatadi. Elastik modul qanchalik katta bo'lsa, har qanday novda kamroq cho'ziladi, qolgan barcha narsalar teng (yuk kattaligi, tasavvurlar maydoni va boshqalar).
Elastiklik nazariyasida Yang moduli E harfi bilan belgilanadi. U Guk qonunining (deformatsiya qonuni) ajralmas qismidir. elastik jismlar). Materialda yuzaga keladigan stressni va uning deformatsiyasini bog'laydi.
Xalqaro standart birliklar tizimiga ko'ra, u MPa bilan o'lchanadi. Ammo amalda muhandislar kgf / sm2 o'lchamidan foydalanishni afzal ko'rishadi.
Elastik modul ilmiy laboratoriyalarda eksperimental tarzda aniqlanadi. mohiyati bu usul maxsus jihozlar yordamida materialning dumbbell shaklidagi namunalarini yirtib tashlashdan iborat. Namuna muvaffaqiyatsizlikka uchragan kuchlanish va cho'zilishni aniqlagandan so'ng, bu o'zgaruvchilarni bir-biriga bo'ling va shu bilan Young modulini oling.
Darhol ta'kidlaymizki, bu usul plastik materiallarning elastik modullarini aniqlash uchun ishlatiladi: po'lat, mis va boshqalar. Mo'rt materiallar - quyma temir, beton - yoriqlar paydo bo'lguncha siqiladi.
Mexanik xususiyatlarning qo'shimcha xususiyatlari
Elastiklik moduli materialning harakatini faqat siqish yoki taranglikda ishlaganda bashorat qilish imkonini beradi. Ezish, kesish, bükme va boshqalar kabi yuk turlari mavjud bo'lganda, qo'shimcha parametrlarni kiritish kerak bo'ladi:
- Qattiqlik elastik modul va maydonning mahsulotidir ko'ndalang kesim profil. Qattiqlik qiymatiga ko'ra, materialning emas, balki butun strukturaning plastikligini baholash mumkin. Kilogramm kuch bilan o'lchanadi.
- Nisbiy uzunlamasına cho'zilish namunaning mutlaq cho'zilishining namunaning umumiy uzunligiga nisbatini ko'rsatadi. Misol uchun, 100 mm uzunlikdagi novda uchun ma'lum bir kuch qo'llanilgan. Natijada uning hajmi 5 mm ga kamaydi. Uning cho'zilishi (5 mm) asl uzunlikka (100 mm) bo'linib, biz 0,05 nisbiy cho'zilishni olamiz. O'zgaruvchi o'lchovsiz kattalikdir. Ba'zi hollarda, idrok qilish qulayligi uchun u foizlarga aylantiriladi.
- Nisbiy ko'ndalang cho'zilish yuqoridagi nuqtaga o'xshash tarzda hisoblanadi, ammo bu erda uzunlik o'rniga novda diametri hisobga olinadi. Tajribalar shuni ko'rsatadiki, ko'pchilik materiallar uchun ko'ndalang cho'zilish bo'ylama cho'zilishdan 3-4 marta kamroq.
- Punch nisbati - nisbiy bo'ylama deformatsiyaning nisbiy ko'ndalang deformatsiyaga nisbati. Ushbu parametr yuk ta'sirida shaklning o'zgarishini to'liq tavsiflash imkonini beradi.
- Kesish moduli namuna tangensial stresslarga duchor bo'lganda, ya'ni kuch vektori tananing yuzasiga 90 daraja yo'naltirilganda elastik xususiyatlarni tavsiflaydi. Bunday yuklarga qirqishdagi perchinlarning, maydalashdagi mixlarning ishlashi va boshqalar misol bo'ladi. Umuman olganda, kesish moduli materialning yopishqoqligi kabi tushuncha bilan bog'liq.
- Elastiklikning ommaviy moduli yukni bir xil, ko'p qirrali qo'llash uchun material hajmining o'zgarishi bilan tavsiflanadi. Bu hajmli bosimning hajmli bosim kuchlanishiga nisbati. Bunday ishlarning namunasi suvga tushirilgan namunadir, u butun maydonda suyuqlik bosimiga duchor bo'ladi.
Yuqoridagilarga qo'shimcha ravishda, ba'zi turdagi materiallarning har xilligini ta'kidlash kerak mexanik xususiyatlar yukning yo'nalishiga qarab. Bunday materiallar anizotrop sifatida tavsiflanadi. Yorqin misollar - yog'och, laminatlangan plastmassalar, ayrim turdagi toshlar, matolar va boshqalar.
Izotrop materiallar har qanday yo'nalishda bir xil mexanik xususiyatlarga va elastik deformatsiyaga ega. Bularga metallar (po'lat, quyma temir, mis, alyuminiy va boshqalar), qatlamlanmagan plastmassalar, tabiiy toshlar, beton, kauchuk.
Elastik modul qiymati
Shuni ta'kidlash kerakki, Young moduli doimiy qiymat emas. Xuddi shu material uchun ham u kuch qo'llaniladigan nuqtalarga qarab o'zgarishi mumkin.
Ba'zi elastik-plastmassa materiallar ham siqilishda, ham kuchlanishda ishlaganda ko'proq yoki kamroq doimiy elastiklik moduliga ega: mis, alyuminiy, po'lat. Boshqa hollarda, elastiklik profilning shakliga qarab o'zgarishi mumkin.
Ba'zi materiallarning Young moduli qiymatlariga misollar (million kgf / sm2):
- Guruch - 1,01.
- Bronza - 1,00.
- G'isht duvarcılık - 0,03.
- Granit toshlari - 0,09.
- Beton - 0,02.
- Don bo'ylab yog'och - 0,1.
- Don bo'ylab yog'och - 0,005.
- Alyuminiy - 0,7.
Keling, navga qarab po'latlar uchun elastik modullar orasidagi o'qishlar farqini ko'rib chiqaylik.