Типы отказов, возникающих в различных конструкциях, в значительной степени зависят от типа используемого строительного материала. Способность стальной конструкции сопротивляться воздействию определенной нагрузки не похожа на способность бетонной конструкции при тех же условиях нагрузки.
В этой статье рассматриваются типы отказов, возникающих при использовании различных строительных материалов в конструкции, их причины и подробности.
Типы разрушений, возникающих при использовании различных строительных материалов
Разрушения, вызванные сталью как конструкционным материалом
Различные характеристики стального материала, т.е. химический состав, термическая обработка, процессы прокатки и другие используемые технологии производства, определяют механические свойства стали. Сталь одной и той же марки может показать различные значения или результаты, которые зависят от скорости нагружения стального образца, температуры, при которой проводится испытание, геометрии образца и состояния образца.
Легкое изучение различных разрушений, наблюдаемых в стальных материалах, может быть выполнено путем классификации их на:
Для каждого из вышеупомянутых типов стали предусмотрены обозначения ASTM. Эти обозначения даны для холоднодеформированных элементов из легкой стали, заклепок, присадочного материала для сварки, проволоки, прядей, тросов, кабелей, поковок, отливок, болтов.
Распространенными отказами, наблюдаемыми в стальных прокатных формах или профилях, которые изготавливаются, являются:
- Разрушения, вызванные в сварных зонах
- Смятие или разрушение полотна профилей.
- Отсутствие проектных расчетов на кручение приводит к большим проблемам
- В точках опоры отсутствуют ограничители вращения
- Колонны не имеют боковых опор
- Фланцы сжатия балок, не имеющих боковых опор, приведут к разрушению конструкции
- Игнорирование влияния устойчивости элементов для рассмотрения общей устойчивости конструкции
Хрупкое разрушение – это внезапное разрушение стальных конструкций, которое приводит к внезапному разрушению всей системы. Основными причинами хрупкого разрушения, встречающимися в стальных конструкциях, являются:
Отказы, вызванные бетоном как строительным материалом
Бетон приобретает механические свойства, которые зависят от:
Процесс гидратации связывает различные компоненты вместе. Это способствует повышению механических свойств бетона. Более проницаемый бетон больше притягивает влагу и другие химические вещества. Это влияет на внутреннюю структуру бетона и сильно снижает его долговечность.
Разрушения в бетоне возникают по следующим причинам:
Отказы, вызываемые каменной кладкой как строительным материалом
Увеличение содержания влаги приводит к расширению кладки, а уменьшение – к ее сжатию. Так происходит с кирпичной кладкой, и эта деформация не является обратимой по своей природе. В случае с бетонными кладочными блоками усадка является основной проблемой.
Отказы, наблюдаемые в кладочных блоках, являются результатом следующих проблем:
Большинство упомянутых проблем связано с отсутствием должного внимания к проектированию и детализации расширительных и контрольных швов.
Неисправности древесины как строительного материала
Древесина – уникальный строительный материал, состоящий в основном из органической ячеистой зернистой структуры. Следовательно, древесина является анизотропным материалом. Однако древесный материал считается ортотропным материалом, по трем основным направлениям упругости в радиальном, тангенциальном и продольном направлениях материала.
Таким образом, упругие свойства этого материала изучаются путем нахождения модуля Юнга. Коэффициент Пуассона и модули сдвига. Наиболее важным упругим свойством, которое используется при проектировании, является модуль упругости.
Большинство разрушений, обнаруженных в этом материале, связано с..:
Другие разрушения, которым подвергается древесный материал, связаны с ухудшением и снижением его свойств, главным образом, по следующим причинам:
Разрушения, наблюдаемые в крупных деревянных конструкциях, связаны с изменением объема древесины при различной степени усушки, либо с неэффективностью соединительных деталей. Неправильное обслуживание соединений приводит к проблемам разрушения. Попеременное смачивание и сушка также приводят к разрушению.
- Виды дефектов древесины как строительного материала.
- Виды трещин в свежем и затвердевшем бетоне, их причины и борьба с ними.
- Свойства материалов для строительства железобетонных кладочных стен.
- Характеристики хорошей древесины.
- Виды усадки бетона и ее предотвращение.
- Консервация древесины – методы и используемые материалы.
- Строительство из бетона, компенсирующего усадку, для наземных плит перекрытия.