ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Предельные и допускаемые состояния элементов машин и сооружений. Условия прочности из "Введение в сопротивление материалов " Эксперименты по растяжению (или сжатию) стандартных образцов материалов являются испытаниями на прочность. Результаты этих испытаний позволяют ранжировать материалы по прочности. Это с одной стороны. С другой стороны, такие образцы можно рассматривать в качестве моделей реальных стержневых элементов машин и сооружений. В этом случае результаты упомянутых экспериментов позволяют сформулировать два фундаментальных закона. Согласно первому стержневой элемент по мере роста нагрузки всегда обнаруживает стадию упругого деформирования (с одновременным выполнением закона Гука), стадию упругопластического деформирования и стадию разрушения. Последняя может включать, а может и не включать подстадию образования шейки. [c.67] Второй фундаментальный закон можно сформулировать так для данного материала переход от одной стадии к другой совершается при одном и том же значении нормального напряжения а для стержней любого размера. Таким образом, напряжение а может рассматриваться в качестве критерия подобия одного стержня другому по степени нагруженности . [c.67] Реальные машины и сооружения иногда выходят из строя. Естественно, что при перегрузках это случается чаще. В подобных обстоятельствах всегда можно найти тот элемент, который оказался самым слабым , выход из строя которого послужил причиной отказа в работе всей машины или сооружения. Про вышедший из строя элемент говорят, что он достиг того или иного предельного состояния. [c.68] Список предельных состояний весьма обширен. Его открывает, разумеется, предельное состояние разрушения. Однако далеко не всегда достижение пре-дельв ого состояния связано с разрушением. Например, при случайном падении ручных часов на асфальт может слегка погнуться минутная стрелка, она станет задевать либо за циферблат, либо за стекло. Часы остановятся, т. е. выйдут из строя. Остаточный изгиб стрелки связывают с переходом ее через состояние предельной упругости, когда малый объем этого элемента перешел в состояние пластического течения, а основной объем остался в состоянии у пругого деформирования. [c.68] мы познакомились с двумя предельными состояниями. По мере изучения курса сопротивления материалов, а также специальных курсов список предельных состояний будет пополняться. [c.68] Нетрудно видеть, что каждому предельному состоянию соответствует свое предельное напряжение а ред. Предельное состояние разрушения обычно возникает тогда, когда нормальное напряжение достигает предела прочности, т. е. [c.68] С учетом введенных здесь обозначений уточним понятие коэффициента запаса (2.26) следующим образом. [c.69] Неравенство (2.31) обычно именуют условием прочности, выполнение которого практически гарантирует конструкционный элемент от возникновения предельного состояния в течение всего планового срока эксплуатации. [c.71] Высказанные здес]з положения относятся к случаю, когда при изготовлении и эксплуатации изделия строго выдерживаются технические стандарты и нормы. Однако изредка нормы нарупгаются по объективным или субъективным причинам. В этом случае может либо повыситься действующее напряжение в конструкционном элементе, либо снизиться предельное сопротивление материала, т. е. интервалы АВ и MN на рис. 2.13 немного перекроют друг друга. В итоге возникнет конечная вероятность выхода из строя упомянутого конструкционного элемента. Последнее подтверждается статистикой аварий и катастроф. [c.71] Заметим, что нормативные коэффициенты запаса [э,,] и [sJ обычно имеют различные значения. [c.71] Вообще условие прочности типа (2.31) можно всегда сопоставить. любому предельному состоянию, в том числе и тем, которые будут изучаться в дальнейшем. [c.72] Нормативные коэ())фициенты запаса [а] регламентируются на основании интернационального опыта работы серийных конструкций в типовых условиях эксплуатации. Право утверждать подобные нормы имеют отраслевые государственные или общественно-государственные комиссии. На эти комиссии оказывается постоянное давление производителей новой продукции с требованием уменьшения значений нормативного коэффициента запаса [а]. При наличии веских оснований подобные решения иногда принимаются. Мы, со своей стороны, укажем, что осторожность и консерватизм принимающих нормы органов служит гарантом безотказной и, следовательно, безопасной работы инженерных конструкций. [c.72] Уе — коэффициент условий работы в Строительных нормах и правилах (СНиП) имеется перечень более или менее ответственных типовых элементов строительных конструкций с указанием значений у . [c.73] Еще раз подчеркнем, что упомянутые в формулах (2.37) и (2.38) коэффициенты регламентированы Строительными нормами и правилами (СНиП) и обязательны к применению на территории России. [c.73] Сравнение констр чсций, спроектированных по нормам [Д] и [Р], с одной стороны, и по нормам [э] и [ст], с другой, показывает, что в последних нередко имеются неиспользованные резервы прочности. Эти обстоятельства следует рассматривать в качестве упомянутых веских доводов в пользу частичной корректировки традиционных норм для [а] и [а]. [c.74] Методы теории надежности ввиду своей сложности далеко выходят за рамки курса сопротивления материалов и поэтому в нем не рассматриваются. [c.74] Вернуться к основной статье