Допущения при расчете прочности строительных материалов с пояснениями

Прочность, устойчивость к разрушению является важным свойством любого материала в гражданском строительстве. Каждый материал должен быть проверен на прочность перед использованием. Существуют различные внешние силы, которые действуют на материалы по-разному. Для расчета прочности материала необходимо учитывать некоторые допущения, которые помогают материалу достичь безопасной расчетной прочности. Эти допущения рассмотрены ниже.

Допущения при расчете прочности строительных материалов

При расчете прочности в структурном анализе делаются следующие допущения.

  • Материал представляет собой сплошную непрерывную структуру.
  • Материал является однородным и изотропным по своей природе.
  • Собственным весом материала следует пренебречь.
  • Принцип суперпозиции считается действительным.
  • Принцип Сен-Венана считается верным.
  • Расчет прочности строительных материалов

    Объяснение допущений

    Материал непрерывен

    В целом, материалы, будь то твердые тела, жидкости или газы, состоят из группы молекул. Когда мы наблюдаем эти молекулы в микроскоп, они разделены пространствами, которые называются пустотами или трещинами. Следовательно, в целом материал не является непрерывным. Но чтобы определить прочность твердого материала, материал следует рассматривать как континуум, что означает, что в нем нет пустот или трещин.

    Материал однороден и изотропен по своей природе

    Материал считается однородным, если он содержит одинаковый материал во всех своих частях. Другими словами, если материал имеет одинаковые свойства в любой точке в одном направлении, он называется однородным. Дерево, железо и т.д. являются примерами однородных материалов.
    Материал считается изотропным, если он имеет одинаковые свойства во всех направлениях в любой точке. Почти все мелкозернистые материалы, такие как железо, сталь, золото и т.д., являются примерами изотропных материалов.
    Материал является однородным и изотропным, если он обладает одинаковыми свойствами в любой точке и в любом направлении.
    Материал является непрерывным

    Собственный вес игнорируется

    Собственный вес материала не учитывается или пренебрегается при расчете его прочности. Материал не подвергается деформации из-за собственного веса, поэтому внутренние силы, возникающие в материале до нагрузки, считаются равными нулю. Кривая изменения напряжения для низкоуглеродистой стали начинается от начала координат только в том случае, если пренебречь собственным весом.
    Собственный вес игнорируется

    Принцип суперпозиции действителен

    Принцип суперпозиции гласит: «Чистый эффект, вызванный группой внешних сил, равен алгебраической сумме эффектов, вызванных каждой из отдельных нагрузок». Но этот закон действителен при соблюдении некоторых ограничений, а именно
    — Материал должен быть линейно упругим, что означает, что он подчиняется закону Гука. Приложенные нагрузки следует рассматривать до предела пропорциональности, за которым принцип суперпозиции не действует.
    — Он действителен, если деформации, вызванные нагрузками, очень малы. Таким образом, он не действует для длинных колонн, глубоких балок и т.д.
    Принцип суперпозиции

    Принцип Сен-Венана действителен

    При резком изменении поперечного сечения материала распределение напряжений не является равномерным по всему сечению. Для поддержания равномерного распределения напряжений материал должен иметь равномерное поперечное сечение или постепенно изменяющееся поперечное сечение.
    Принцип Сен-Венана

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой