Допускаемые напряжения

Размеры деталей при инженерном расчете необходимо подбирать таким образом, чтобы под действием приложенных нагрузок элемент конструкции не разрушался и не получал деформаций, превышающих допустимые.

Как показывают механические испытания разрушение хрупких материалов начинается, когда напряжения в сечении элемента конструкции превысят величину временного сопротивления (предела прочности) . Поэтому для хрупких материалов, деформация которых, как правило, незначительна, за опасное (предельное) напряжение принимают именно предел прочности .

Для пластичных материалов опасным является предел текучести (или условный предел текучести , если отсутствует площадка текучести), так как за пределом текучести в пластичных материалах возникают значительные пластические деформации, приводящие при сбросе нагрузки до нуля к появлению остаточных напряжений.

Естественно, что эти напряжения не могут быть использованы в качестве допускаемых. Их следует уменьшить настолько, чтобы в эксплуатационных условиях действующие напряжения гарантированно были меньше опасных, деформации были упругими для этого выбирают коэффициент запаса прочности.

Допускаемые напряжения – это наибольшие напряжения, которые можно допустить в конструкции при условии его безопасной, надежной и долговечной работы.

Выбор коэффициента запаса прочности зависит:

- состояния материала (хрупкий, пластичный);

- характера нагрузки (статическая, динамическая или переменная);

- неточности задания величины внешней нагрузки;

- неточности расчетных схем и приближенности методов расчета;

- значимости проектируемого сооружения или конструкции и т.д.

Для пластичных материалов (конструкционных сталей) значение коэффициента запаса прочности принимается .

Для хрупких материалов – .

Следовательно, допускаемое напряжение для расчета пластичных материалов вычисляется по формуле:

, (3.8)

для хрупких

. (3.9)