Прочностные характеристики материалов коэффициенты условий работы

Нормативные и расчетные характеристики материалов

Основной характеристикой материалов, по которой оценивается их способность сопротивляться силовым воздействиям, является нормативное сопротивление Rн.

Назначению нормативного сопротивления должно предшествовать установление характера и параметров кривой распределения прочности, которую строят по результатам испытаний большого числа (нескольких тысяч) образцов материала. Статистическая обработка результатов таких испытаний позволяет построить достаточно достоверную кривую распределения, которая будет показывать, какова вероятность или частота (в процентах от общего числа испытанных образцов) появления образца той пли иной прочности. СНиП II.AlO-71 устанавливает, что из. 100% испытанных, образцов не менее 95% должны иметь прочность, большую нормативного сопротивления или равную ему. При соблюдении этого условия говорят, что нормативное сопротивление имеет обеспеченность не менее 0,95.

Нормативное сопротивление является основным мерилом при оценке качества конструктивных материалов при проверочных испытаниях прочность материалов должна быть не меньше нормативного сопротивления.

Коэффициент безопасности по материалу k, который больше единицы, учитывает вероятность проявления материалом прочности меньшей, чем нормативное сопротивление, т. е. отклонение прочности в неблагоприятную для конструкции сторону. Нормы устанавливают, что значение коэффициента безопасности по материалу должно быть не меньше 1,1. Коэффициент k учитывает отклонение, вызванное статистической изменчивостью, а также нестатистическими факторами (например, влиянием длительных нагрузок, несоответствием между прочностью малых образцов, которые применяют для выявления и прочностью элементов реальных конструкций, имеющих значительно большее поперечное сечение).

Расчетное сопротивление материала получают путем деления нормативного сопротивления на коэффициент безопасности по материалу: R = R^н/k

Расчетное сопротивление — это прочностная характеристика, принимаемая при расчетах конструкций.

Коэффициенты условий работы m учитывают такие факторы, как температура и влажность среды, продолжительность воздействий, а также приближенность расчетных схем, возможность перераспределения усилий и т. д. Факторы (условия работы), учитываемые коэффициентом m, проявляются лишь в тех или иных специфических условиях эксплуатации конструкций. Они могут ухудшать (либо улучшать) прочность материала. Коэффициент вводится в расчет в качестве сомножителя к расчетному сопротивлению, так что при учете неблагоприятных условий m<.1, а при учете условий, благоприятно влияющих на работу конструкции, m>1.

Влияние длительных нагрузок на прочность древесины учтено коэффициентом безопасности по материалу k и дополнительно учитывается коэффициентом m лишь в особых случаях.

Нормативные и расчетные сопротивления характеризуют одно из основных свойств материала — его прочность. Наряду с величинами сопротивлений при расчетах необходимо иметь значения других характеристик материалов: плотности, модуля упругости, коэффициента Пуассона и др. Нормативные значения этих характеристик принимаются по их среднестатистическим величинам.