Формула предел прочности при сжатии: 3.3. Определение предела прочности при сжатии

Содержание

Предел прочности керамического кирпича на сжатие

Прочность материала – один из ключевых параметров, который нужно учитывать при выборе. Этот критерий требуется для того, чтобы подобрать конкретный образец материала для возведения здания или ограждающей конструкции. Оригинальный кирпич пустотелый керамический обладает образцовыми характеристиками и отвечает всем требованиям ГОСТ. Это надежный камень, который прослужит долгие годы!

Главным показателем качества керамического кирпича является предел прочности на сжатие. Его необходимо учитывать для того, чтобы рассчитать этажность постройки, ведь на нижние уровни будет приходиться довольно высокая нагрузка. В этой статье мы расскажем, как проверяется материал и какие показатели у керамического камня.

Как проверяется прочность на сжатие?

Это исследование проводится согласно требованиям ГОСТ 8462-85, специалисты руководствуются следующими правилами:

Процедура включает испытания на 10 образцах. Если параллельно испытывается прочность на изгиб, добавляется еще 5 изделий.
Предварительно проводится просушка, такие условия являются идеальными и дают максимально точный результат. Все испытуемые изделия сушат в шкафу до постоянного веса.
Эксперимент подразумевает использование двух кирпичей, которые укладывают «постелями» друг на друга. Так создаются идеальные условия для сжатия.
Для получения наиболее достоверных результатов поверхности предварительно шлифуют. Недопустимо отклонение от плоскости опорных частей более чем на 0,1 мм на каждые 100 мм длины. При этом непараллельность опорных поверхностей должна быть не более 2 мм.

Согласно требованиям ГОСТ допускается выравнивание поверхностей с помощью резинотканевых пластин, технического войлока или цементного раствора. При этом должна быть корреляционная взаимосвязь между результатами, полученными от разных образцов. Если ее нет, эксперимент повторяют со шлифовкой.

Особенности процедуры

Определение прочности на сжатие проводится в специальной установке:

кирпич устанавливается по центру опорной плиты, его геометрическая ось выставляется по центру;
затем камень прижимают верхней плитой машины, обеспечивая точную фиксацию;
далее дается нагрузка постепенно так, чтобы образец разрушился не ранее, чем через 1 минуту;
как только произошло разрушение, информацию фиксируют для проведения вычислений.

Предел прочности при сжатии определяют по формуле R_сж=F/S, где первое значение является разрешающей нагрузкой, а второе площадью поперечного сечения образца (мм²). Данное значение вычисляют с точностью до 0,1 Мпа. При толщине камня более 88 мм результаты испытаний умножают на поправочный коэффициент 1,2 .

Какой предел прочности керамического кирпича на сжатие?

Данные изделия маркируются обозначениями от М25 до М300. Чем больше число, тем выше прочность кирпича на сжатие, последние образцы являются наиболее качественными и могут использоваться для многоэтажного строительства. Они выдерживают высокие нагрузки, сохраняя свою прочность и целостность структуры, обеспечивая надежность конструкции здания.

У кирпича М300 предел прочности на сжатие в среднем составляет 30 Мпа, минимальное значение – 25 Мпа. Данные цифры рассчитывают у 5 образцов и определяют усредненные значения. Анализ проводится строго в соответствии с требованиями ГОСТ, эти критерии отмечаются в проектной документации. Заказывая продукцию у производителя, Вы можете быть уверены в ее высоком качестве, такие материалы могут использоваться в профессиональном строительстве.

Другие статьи

Сопротивление материалов (Биргер И.А.)

Биргер И. А., Мавлютов Р. Р. Сопротивление материалов: Учебное пособие.— М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.— 560 с.

Изложен курс сопротивления материалов, дополненный элементами теории упругости, пластичности, ползучести и разрушения. Представлены современные методы расчета прочности элементов конструкций, в частности метод конечных элементов. Рассмотрены задачи прочности и устойчивости, колебаний стержней, элементы теории пластинок и оболочек. Даны примеры построения моделей прочностной надежности при разных условиях нагружения.

Для студентов, аспирантов втузов и инженеров, работающих в авиа- и машиностроении.

ПРЕДИСЛОВИЕ
ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ
1. Сопротивление материалов — наука о прочности и надежности конструкций
2. Модели прочностной надежности
Модели прочностной надежности.

Конструкционные материалы.
Три уровня моделей материала.
Модели материала в общей модели прочностной надежности.
Модели формы.
Модели нагружения.
Модели разрушения.
ГЛАВА 2. НАПРЯЖЕНИЯ
3. Нормальные и касательные напряжения
Нормальные и касательные напряжения.
4. Напряженное состояние в точке
Свойства парности касательных напряжений.
5. Плоское напряженное состояние
Главные площадки при плоском напряженном состоянии.
Главные напряжения при плоском напряженном состоянии.
Наибольшие касательные напряжения.
6. Объемное напряженное состояние
Напряжения в произвольной косой площадке.
Главные площадки и главные напряжения при объемном напряженном состоянии.
Инварианты напряженного состояния в точке.

Понятие о тензоре напряженного состояния.
7. Дифференциальные уравнения равновесия элемента тела и краевые условия
Дифференциальные уравнения равновесия элемента тела.
Краевые условия для напряжений.
Действие сосредоточенных сил.
Принцип Сен-Венана для краевых условий.
ГЛАВА 3. ДЕФОРМАЦИИ
8. Перемещения и деформации
Определение линейной деформации.
Определение угловой деформации.
9. Связь перемещений и деформаций
Формулы Коши для линейных деформаций.
10. Линейная деформация в произвольном направлении. Главные деформации, тензор деформаций
Главные направления и главные деформации.
11. Уравнения совместности деформаций
ГЛАВА 4. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
12. Диаграммы деформирования, пределы текучести и прочности
Упругость, модуль упругости, пластичность, закон разгрузки и закон упрочнения.
Пределы текучести и прочности при сжатии.
Определение предела прочности материала с помощью испытания твердости.

13. Деформации и характеристики пластичности
Дополнительные характеристики хрупкости и пластичности материала.
14. Истинные диаграммы деформирования и их схематизация
Особенности кривых деформирования
15. Ползучесть и длительная прочность
Кривые ползучести. Пределы ползучести.
Влияние ползучести на напряженное состояние в элементах конструкций.
Длительная прочность, предел длительной прочности.
Зависимость пределов длительной прочности от времени нагружения.
Рассеяние долговечности при испытаниях длительной прочности.
Зависимость пределов длительной прочности от температуры.
Длительная пластичность и особенности разрушения при длительной прочности.
16. Усталость материалов и элементов конструкций
Циклы переменных напряжений.
Испытания на усталость.
Влияние числа циклов нагружения на усталостную прочность, кривые выносливости, пределы выносливости.

Уравнение кривых выносливости.
Влияние постоянных напряжений на усталостную прочность.

Влияние концентрации напряжений.
Влияние поверхностного слоя.
Влияние абсолютных размеров деталей.
Рассеяние усталостной долговечности.
17. Малоцикловая усталость
Изотропное и анизотропное упрочнения при пластических деформациях.
Явление малоцикловой усталости.
ГЛАВА 5. МОДЕЛИ УПРУГОСТИ, ПЛАСТИЧНОСТИ И ПОЛЗУЧЕСТИ
Связь деформаций сдвига и касательных напряжений.
Связь модуля сдвига с модулем упругости и коэффициентом Пуассона.
Температурная деформация.
Общая форма закона упругости.
Другие формы закона упругости.
Матричная запись закона упругости.
Модель упругости для анизотропного тела.
19. Модели пластичности
Уравнения пластичности в векторной форме.
Интенсивность напряжений и деформаций.

Интенсивность упругих и пластических деформаций.
Обобщенная кривая деформирования.
Еще одна форма уравнений Генки — Ильюшина.
Коэффициент Пуассона при упругопластических деформациях.
Метод переменных параметров упругости.

Ограничения при использовании модели пластичности на основе деформационной теории.
20. Модели ползучести и вязкоупругости
Модели ползучести, основанные на теории старения. Изохронные кривые ползучести.
Модели ползучести, основанные на теории течения и теории упрочнения.
Установившаяся ползучесть.
Модели вязкоупругости.
ГЛАВА 6. РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ СТЕРЖНЕЙ
21. Растяжение и сжатие стержней сосредоточенными и распределенными силами
Приближенные модели растяжения и сжатия стержней.
Растяжение стержня с учетом действия собственного веса.
Растяжение стержня в поле центробежных сил.
Приближенная модель прочностной надежности лопатки газовой турбины.
Связь запаса прочности по напряжениям и запаса прочности по долговечности.
22. Статически неопределимые задачи растяжения и сжатия стержней
Прочностная модель болтового соединения.
Модель прочностной надежности болта при действии переменных нагрузок.
Приближенные модели термоциклической прочности элемента конструкции.

Учет ползучести материала при определении температурных напряжений.
23. Стержневые системы (фермы)
Статически определимые фермы.
Общие замечания о статически определимых фермах и сопоставление со статически неопределимыми.
24. Статически неопределимые стержневые системы
Работа статически неопределимой системы после возникновения пластических деформаций.
Модель надежности по несущей способности.
Сопоставление двух моделей надежности.

Расчет в упругопластической стадии методом переменных параметров упругости.
25. Гибкие нити
Гибкая нить под действием распределенной нагрузки.
Нить при малых провисаниях.
ГЛАВА 7. КРУЧЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ
26. Кручение круглых валов
Кручение полого вала.
Кручение вала в упругопластической стадии.
Кручение вала в стадии установившейся ползучести.
Модели прочностной надежности вала при кручении.
27. Общая задача кручения стержней и концентрация напряжений
Математическая постановка задачи.

Функция кручения.
Функция напряжения.
Примеры точных решений. Стержень эллиптического сечения.
Стержень прямоугольного сечения.
Концентрация напряжений при кручении.
28. Кручение тонкостенных стержней
Кручение стержня замкнутого профиля.
Кручение тонкостенных стержней открытых профилей. Пологие профили.
Кручение прокатных балок.
Кручение тонкостенных стержней открытого профиля с переменными параметрами упругости.
ГЛАВА 8. ИЗГИБ СТЕРЖНЕЙ
29. Гипотеза плоских сечений и нормальные напряжения изгиба
Распределение нормальных напряжений изгиба.
Система уравнений для определения нормальных напряжений изгиба и растяжения стержня и ее упрощение.
Напряжения растяжения и изгиба в стержне от действия внешних сил.
Температурные напряжения.
Обоснование гипотезы плоских сечений.
30. Упруго-геометрические характеристики сечения стержня при изгибе. Главные оси, главные моменты инерции
Геометрические характеристики сечения стержня.
Главные моменты инерции сечения.

Упруго-геометрические характеристики сечения стержня.
31. Условия равновесия элемента стержня и касательные напряжения изгиба
Скачки перерезывающей силы и изгибающего момента.
Условие равновесия элемента стержня при наличии распределенных изгибающих моментов.
Распределение касательных напряжений в стержне постоянного сечения.
Распределение касательных напряжений в стержнях переменного сечения.
Касательные напряжения изгиба в тонкостенных стержнях.
32. Изгиб и растяжение стержней с учетом деформации пластичности и ползучести
Изгиб стержней при пластичности без упрочнения. Предельный изгибающий момент.
Остаточные напряжения.
Общий случай расчета стержня в упругопластнческой стадии. Метод переменных параметров упругости.
Стержни из нелинейного или разномодульного материала.
Касательные напряжения при изгибе стержней в упругопластической стадии.
Расчет стержней в упругопластической области с учетом нормальных и касательных напряжений изгиба.

Учет деформации ползучести при изгибе стержня.
Общий случай расчета стержней на изгиб при учете ползучести материала.
33. Прочностные модели надежности при изгибе
Прочностная модель надежности при статической нагрузке по напряжениям.
Прочностная модель надежности при переменной нагрузке.
Детерминированная и статистическая модели усталостней прочности лопатки компрессора или турбины, вероятность разрушения.
Прочностная модель надежности валов.
34. Прогибы стержней
Геометрическая картина изгибной деформации.
Уравнение упругой линии стержня.
Уравнение упругой линии при изгибе стержней постоянного сечения.
Основная форма дифференциального уравнения плоского изгиба стержня.
Дифференциальное уравнение плоского изгиба в матричной форме.
Нормальные фундаментальные функции дифференциального уравнения изгиба и начальные параметры.
Статически неопределимые задачи изгиба стержней.
Учет деформации сдвига при изгибе стержня.
Уравнение упругой линии стержня при изгибе в двух главных плоскостях.

ГЛАВА 9. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ДЕФОРМАЦИИ, ВАРИАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ, ОБЩИЕ СВОЙСТВА УПРУГИХ СИСТЕМ
35. Потенциальная энергия деформации
Удельная потенциальная энергия деформации.
Потенциальная энергия деформации стержней при растяжении и изгибе.
Потенциальная энергия деформации, связанная с касательными напряжениями изгиба.
36. Вариационные методы
Условия экстремума функционала, уравнение Эйлера — Пуассона, метод Рэлея — Ритца.
Применение начала возможных перемещений, вариационное уравнение Лагранжа.
Вариационное уравнение изгиба стержня.
Применение метода Рэлея — Ритца к задаче изгиба стержня.
Применение начала возможных перемещений для определения прогибов стержней. Интеграл Мора.
Общий случай определения прогибов с помощью интеграла Мора.
Вычисление интеграла Мора по правилу Верещагина.
37. Вариационные методы и общие свойства упругих систем
Вариационное уравнение метода вариации напряжений.
Следствия вариационного уравнения.

Теорема Кастильяно.
Общие свойства упругих систем.
ГЛАВА 10. СЛОЖНЫЕ МОДЕЛИ СТЕРЖНЕЙ
38. Тонкостенные стержни
Чистое кручение тонкостенных стержней открытого профиля.
Стесненное кручение тонкостенных стержней. Основные гипотезы.
Нормальные напряжения стесненного кручения.
Касательные напряжения стесненного кручения.
Решение уравнения стесненного кручения тонкостенных стержней и краевые условия.
Изгиб и кручение тонкостенных стержней. Нормальные напряжения.
Касательные напряжения изгиба. Центр жесткости сечения.
Уравнения изгибно-крутильных деформаций тонкостенного стержня.
Определение секториальных упруго-геометрических характеристик сечения и координат центра жесткости.
Общие свойства расположения центра жесткости.
Расчет секториальных характеристик сечений.
39. Полупространственные модели стержня
Напряжения в плоскости поперечного сечения.
Расчет стержней по полупространствениой теории.
ГЛАВА 11. КОЛЬЦА
40. Изгиб колец
41.

Осесимметричная деформация колец
ГЛАВА 12. ДИНАМИКА И УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕРЖНЕЙ
42. Изгибные и продольные колебания стержней
Собственные колебания груза.
Вынужденные колебания груза.
Собственные колебания стержня с несколькими сосредоточенными массами.
Дифференциальное уравнение изгибных колебаний стержней.
Изгибные колебания стержней постоянного сечения.
Изгибные колебания балки переменного сечения. Решение с помощью интегральных уравнений.
Применение вариационного метода для определения частот и форм изгибных колебаний стержня.
Динамическая модель лопатки осевого компрессора при изгибных колебаниях.
Продольные колебания стержня.
43. Критические частоты вращения и крутильные колебания валов
Учет начального эксцентриситета центра тяжести диска.
Учет упругости опор.
Силы, действующие на вращающийся диск при прогибах вала.
Критическая частота вращения вала с дисками.
Критическая частота вращения вала переменного сечения с непрерывно распределенными массами.

Крутильные колебания валов.
44. Устойчивость стержней
Критическая нагрузка для стержня с шарнирно закрепленными концами. Формула Эйлера.
Общее дифференциальное уравнение устойчивости стержня и краевые условия.
Решение дифференциального уравнения устойчивости для стержня постоянного сечения.
Влияние условий закрепления концов стержня на величину критической силы.
Приведенная длина стержня. Обобщенная формула Эйлера.
Интегральное уравнение устойчивости стержня.
Устойчивость стержней при упругопластических деформациях. Модуль Кармана.
Устойчивость стержней в условиях продолжающегося нагружения в пластической области.
Практические расчеты на устойчивость.
ГЛАВА 13. МОДЕЛИ РАЗРУШЕНИЯ
45. Модели статического и длительного разрушения
Модели статического разрушения пластичных материалов.
Критерий максимальных касательных напряжений.
Предельные поверхности по критериям интенсивности напряжений и максимальных касательных напряжений.

Модель статического разрушения пластичных материалов, дополненная условием отрыва.
Модели статического разрушения хрупких материалов.
Более общие модели статического разрушения.
Предельная поверхность в пространстве главных напряжений по критерию Мора.
Предельная поверхность в пространстве главных напряжений по критерию Писаренко — Лебедева.
Модели длительного разрушения.
Прочность при наличии трещин. Линейная механика разрушения.
Критическая длина трещины. Формула Гриффитса.
46. Модели усталостного и малоциклового разрушения
Модели усталостного разрушения при многоосном (многокомпонентном) напряженном состоянии.
Модели усталостного разрушения при стационарном нагружении с учетом числа циклов нагружений.
Модели малоциклового разрушения при одноосном и сложном напряженных состояниях.
ГЛАВА 14. ЦИЛИНДРЫ И ДИСКИ
47. Прочностные модели толстостенных труб и цилиндров. Напряжения и деформации
Уравнения равновесия элемента цилиндра.
Толстостенная труба под действием внутреннего и внешдего давлений.

Действие осевого усилия.
Прочностная модель цилиндрической части сосуда высокого давления.
Прочностная модель прессового соединения.
Температурные напряжения и, напряжения от центробежных сил.
Цилиндр с переменными параметрами упругости.
48. Прочностные модели дисков
Дифференциальное уравнение для диска постоянной толшины с постоянными параметрами упругости.
Распределение напряжений в диске постоянной толщины.
Напряжения в диске переменной толщины с переменными параметрами упругости.
Модели общей статической и длительной прочности диска.
Эквивалентный запас по разрушающей частоте вращения.
ГЛАВА 15. БАЛКИ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ, КРИВОЛИНЕЙНЫЕ СТЕРЖНИ И ПРУЖИНЫ
49. Изгиб балок на упругом основании
Уравнения изгиба для балки постоянного сечения на упругом основании. Структура решения.
Метод начальных параметров и решение уравнения изгиба балки на упругом основании в матричной форме.
50. Криволинейные стержни и пружины
Модели прочностной надежности пружин.

Модель прочностной надежности пружин при ударном нагружении.
Стержни большой кривизны. Нормальные напряжения.
Определение приведенного центра тяжести сечения криволинейного стержня. Примеры.
Касательные напряжения при изгибе криволинейного стержня.
Перемещения на изгибе криволинейного стержня.
ГЛАВА 16. ПЛАСТИНКИ И ОБОЛОЧКИ
51. Пластинки
Деформация круглых пластинок.
Круглая пластинка постоянной толщины с постоянными параметрами упругости.
Напряжения изгиба в круглой пластинке.
Изгиб прямоугольных пластинок. Деформации.
Определение прогибов и напряжений в пластинке вариационным методом.
52. Цилиндрические оболочки
Краевой эффект и безмоментное напряженное состояние в длинных цилиндрических оболочках.
53. Приближенные методы расчета прочности и устойчивости рболочек вращения при осесимметричном нагружении
Безмоментное напряженное состояние и условие равновесия элемента оболочки.
Общее условие равновесия произвольной части оболочки.

Приближенная модель прочности оболочки вращения при осесимметричном нагружении.
Приближенные модели устойчивости оболочки.
ГЛАВА 17. МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
54. Введение в метод конечных элементов
55. Основные уравнения метода конечных элементов
Вариационное уравнение метода конечных элементов.

Что такое сила сжатия? — MT Copeland

Фундаментальная концепция, которую инженеры, архитекторы и строители должны тщательно усвоить, прежде чем приступать к работе над любой структурой — от домов на одну семью до массивных мостов и небоскребов — это идея сжатия и растяжения. Сила растяжения — это сила, которая растягивает материалы, а сила сжатия сжимает элементы. Каждый материал способен выдерживать определенное сжатие и определенное растяжение.

Чтобы показать разницу между сжатием и растяжением, инструкторы по инженерному делу часто демонстрируют материал, например, веревку, которая может выдерживать большое натяжение или тянуть до того, как разрушится, но практически не имеет прочности на сжатие, поскольку, если вы надавите на нее с противоположные стороны, он просто согнется.

Прочность материала на сжатие — это его способность противостоять внешним силам, воздействующим на него. Когда колонна поддерживает нагрузку сверху, она испытывает сжимающее напряжение. На молекулярном уровне следствием этой силы является то, что атомы и молекулы частиц в материале укорачиваются.

Сжатие является фактором во всех зданиях, поскольку нагрузки и усилия в конечном итоге должны быть направлены на землю. Этот принцип также действует в строительстве, когда такие материалы, как гравий, необходимо прессовать, чтобы они стали стабильными и уплотнены. Испытательные лаборатории определяют степень уплотнения материала под зданием; строительные нормы обычно требуют, чтобы материал под плитами, асфальтом или другими поверхностями фундамента имел коэффициент уплотнения 95 процентов.

Сжатие и растяжение — две из четырех основных сил, действующих друг на друга внутри конструкции. Два других – кручение и сдвиг.

Узнайте больше о том, как силы и напряжения воздействуют на конструкции и материалы, в классе MT Copeland по древесным материалам, который ведет мастер-строитель Джордан Смит.

Один из способов взглянуть на сжатие — это действие и противодействие. На элементы конструкции действуют внутренние и внешние силы. Внешняя сила называется конструкционной нагрузкой, а внутренняя сила — напряжением, где нагрузка — это действие (нагрузка на колонну), а напряжение — сила реакции. Когда инженеры проектируют конструкции, они должны учитывать все силы, которые могут воздействовать на них с течением времени.

В реальных условиях эти силы включают в себя 3 типа нагрузок: динамическая нагрузка (люди или материалы, которые будут храниться в здании), статическая нагрузка (вес самой конструкции) и нагрузка окружающей среды (элементарные факторы). как снеговая нагрузка, ветровая нагрузка и землетрясение). Строительные нормы обычно устанавливают параметры для этих расчетных нагрузок.

Рассмотрим, как строились здания с течением времени: греческие и римские храмы и готические соборы — это здания, построенные с использованием силы сжатия. Кирпичная или каменная арка использует равномерное сжатие, которое направлено вниз и поглощается конструкцией, созданной для поддержки бокового давления, например каменными опорами. Известный пример такого использования сжатия можно увидеть в соборе Нотр-Дам в Париже, где контрфорс направляет силу сжатия с крыши и стен на фундамент.

По определению, прочность материала на сжатие представляет собой значение напряжения одноосного сжатия (имеется в виду максимальное напряжение сжатия, которого достигает материал до полного разрушения). Проще говоря, к материалу (обычно цилиндрическому, поэтому он называется «одноосным») прикладывается сжимающая нагрузка, которая укорачивается и расширяется до тех пор, пока не разрушится. Это наносится на кривую напряжения-деформации.

Фундаментальная концепция, которую инженеры, архитекторы и строители должны тщательно понять, прежде чем приступать к работе над любой структурой — от домов на одну семью до массивных мостов и небоскребов — это идея сжатия и растяжения. Сила растяжения — это сила, которая растягивает материалы, а сила сжатия сжимает элементы. Каждый материал способен выдерживать определенное сжатие и определенное растяжение.

Что такое сила сжатия?

4 силы, действующие на все конструкции

Сжатие: Частицы материала прижимаются друг к другу, заставляя их укорачиваться или сжиматься. В здании сжатие обычно происходит сверху.
Растяжение: Противоположно сжатию, при котором сила растяжения действует на удлинение материала. Если балка сжимается сверху, она будет растягиваться снизу.
Скручивание: Конструктивный элемент подвергается крутящему моменту или скручивающей силе.
Сдвиг: Противодействующие структурные силы вызывают проскальзывание на плоскости. Другими словами, сила сдвига, которая заставляет слои скользить друг относительно друга в противоположных направлениях. Здания нуждаются в несущих стенах, чтобы выдерживать боковые или сдвигающие силы.

Узнайте больше о том, как силы и напряжения воздействуют на конструкции и материалы, в классе MT Copeland по древесным материалам, который преподает мастер-строитель Джордан Смит.

Как действует сила сжатия в здании?

Подумайте о том, как строились здания с течением времени: греческие и римские храмы и готические соборы — это здания, построенные с использованием силы сжатия. Кирпичная или каменная арка использует равномерное сжатие, которое направлено вниз и поглощается конструкцией, созданной для поддержки бокового давления, например каменными опорами. Известный пример такого использования сжатия можно увидеть в соборе Нотр-Дам в Париже, где контрфорс направляет силу сжатия с крыши и стен на фундамент.

Измерение прочности материалов на сжатие

Формула для расчета прочности на сжатие: F = P/A, где:

F=Прочность на сжатие (МПа)
P=Максимальная нагрузка (или нагрузка до разрушения) на материал (Н)
A=Поперечное сечение площади материала, воспринимающего нагрузку (мм2)

Чтобы дать некоторое представление о том, как эти числа используются в здании, стандартные здания требуют, чтобы бетон соответствовал прочности на сжатие от 10 МПа до 60 МПа (от 1450 до 8700 фунтов на квадратный дюйм). Бетон сверхвысокой прочности, полученный с помощью специальных смесей, может соответствовать требованиям по прочности 500 МПа (72 519фунтов на квадратный дюйм).

Инженеры измеряют прочность дерева на сжатие, нагружая деревянный брусок параллельно волокнам до тех пор, пока он не выйдет из строя (сломается). Они измеряют это в psi (фунтах на квадратный дюйм).

Прочность на сжатие пластичного (металлического) материала может быть измерена с помощью универсальной испытательной машины, в которой материал помещается между двумя пластинами и сжимается до тех пор, пока не будет достигнута определенная нагрузка или материал не разрушится.

Какие материалы имеют самую высокую прочность на сжатие?

Одним из наиболее важных технических свойств бетона является его высокая прочность на сжатие. Однако по сравнению со сталью он имеет слабую прочность на растяжение. Сталь может иметь как высокую прочность на сжатие, так и высокую прочность на растяжение, и может выдерживать те же сжимающие усилия, что и бетон или кирпичная кладка, но без объема. Инженеры часто ссылаются на группы «хрупких» и «пластичных» материалов по прочности на сжатие: группа хрупких включает камень, песчаник и цемент, а группа пластичных включает сталь и другие металлы.

Вот некоторые значения средней прочности на сжатие обычных строительных материалов в фунтах на кв. дюйм (фунты на квадратный дюйм):

Сталь A36 (обычная конструкционная сталь): 22 000
Гранит: 19 000
Твёрдый кирпич: 12 000
, Hickory
Известняк: 9 000
Стандартный бетон: 1450-8700
Клен, твердый: 7 830
Орех: 7 580
Дугласова пихта: 7 230
Легкие кирпичи: 1000

Поняв, как взаимодействуют сжатие и растяжение — и как прочность на сжатие некоторых материалов может работать в контексте других сил в конструкции — вы поймете важность строительных норм и правил при укладке. нормы безопасности строительства.

MT Copeland предлагает онлайн-уроки на основе видео, которые дают вам основы основ строительства с применением в реальных условиях. Курсы включают профессионально созданные видеоролики, которые преподают практикующие мастера, а также дополнительные загружаемые материалы, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам освоить навыки.

Рекомендуемый инструктор

Джордан Смит

Джордан Смит является генеральным директором и основателем Smith House Company, строительной фирмы, базирующейся в Остине, штат Техас. Он научился строить и сваривать, работая на ферме со своим дедушкой, а после получения степени в области сварки и материаловедения он провел следующие 10 лет, работая в тяжелом строительстве, создавая все, от роботов до кораблей и морских нефтяных вышек, прежде чем перейти к жилое строительство. Проработав пару лет с ведущими строителями отрасли в Остине, Джордан и его жена Вероника самостоятельно основали Smith House Co. Smith House Co. стремится строить более красивые, функциональные и устойчивые пространства, которые являются самоподдерживающимися и гармонируют с окружающей их природой.

Изучение классов

Стройте умнее

Получайте последние новости о новых курсах, специальных тренингах, ресурсах и многом другом.

3- Прочность на сжатие колонны по общему уравнению.

/ Элементы сжатия. / Автор Магед Камел

0 Акции

0
0
0
0
0
0
Подробнее

Содержание

Колонна Прочность на сжатие по общему уравнению.
- Краткое содержание Содержание видео.
- Введение в Общие положения.
-   Изгибное выпучивание элементов без тонких элементов. 2.
  Содержание этого поста включено в видео с момента времени:0 до 4:46. Это видео имеет субтитры и субтитры на английском языке.
  10 основных правил оформления колонн…
  Пожалуйста, включите JavaScript
  10 основных правил оформления колонн | #Шорты | Базовые знания в области гражданского строительства
  Вы можете щелкнуть любое изображение, чтобы увеличить его, затем нажать маленькую стрелку справа, чтобы просмотреть все остальные изображения в виде слайд-шоу.
  Содержание лекции посвящено положениям Кодекса об элементах сжатия для глобального выпучивания.
  Введение в Общие положения.
  Нашей темой на сегодняшний день будет американский код, обеспечивающий сжатие элементов, чтобы получить значение прочности на сжатие колонны, а также решенная проблема, чтобы различать короткие и длинные колонны, есть график, основанный на коде AISC, горизонтальный ось x напоминает величину KL/r, коэффициент гибкости, а по оси y деление Fcr/Fy, где Fcr – критическая нагрузка/площадь, то есть прочность на сжатие. 2, то есть то, что AISC установил уравнение для оценки критической нагрузки. 9(Fy/Fe) * Fy, где Fy — предел текучести.
  Другая кривая слева дает значение 1 на пересечении с осью Y, значение для KL/r, которое различает длинный и короткий столбец, установлено = 4,71* sqrt(E/Fy).
  Если значение kL/r больше, чем предыдущее значение, то столбец считается длинным столбцом , и уравнение представлено 0,877 Fe.
  
  НО если значение kl/r < 4,71 *sqrt(E/Fy), то столбец считается коротким столбцом, Fcr 9 определяется уравнениемFy/Fe * Fy), параметры для LRFD Φ =0,90), а Ω для ASD=1,67, в старых книгах Φ было =0,85.
  На следующем слайде показаны символы, используемые для коэффициента эффективной длины и положения AISC.
    Изгибное выпучивание элементов без тонких элементов.
  Для локальной потери устойчивости здесь снова мы рассматриваем символы эффективной длины как L = длина стержня без связей в поперечном направлении, r — радиус вращения, k — значение для конечных условий колонны.