15.Предельные состояния.

Предельное состояние - такое состояние в конструкции когда она перестает удовлетворять предъявляемым требованиям.

Конструкция может потерять необходимые эксплуа­тационные качества по одной из двух причин:

1) в результате исчерпания несущей способности (разрушения материала в наиболее нагруженных сече­ниях, потери устойчивости некоторых элементов или всей конструкции в целом);

2) вследствие чрезмерных деформаций (прогибов, колебаний, осадок), а также из-за образования трещин или чрезмерного их раскрытия.

В соответствии с указанными выше двумя причина­ми, которые могут вызвать потерю эксплуатационных качеств конструкций, установлены две группы их рас­четных предельных состояний: 1) по потере несущей способности; 2) по непригодности к нормальной эксплу­атации.

По первой группе предельных состояний рассчиты­вают конструкции всех видов, по второй группе — толь­ко те конструкции, чрезмерные деформации в которых могут привести к потере ими эксплуатационных качеств еще до того, как будет исчерпана их несущая способ­ность.

Структуры расчетных формул по 1-ой и 2-ой группам предельного состояния.

Расчет по первой группе предельных состояний должен гарантировать сохранение несущей способности конструкции с учетом возможной изменчивости нагру­зок в большую сторону и прочностных характеристик материалов в меньшую сторону. Расчетное условие имеет вид f≤fn

Расчет по второй группе предельных состояний дол­жен гарантировать сохранение эксплуатационных ка­честв конструкции с учетом изменчивости прочностных и деформативных свойств материалов.

Ат≤Атн

16. Структурные превращения стали при остывании.

Твердый раствор углерода в железе с положительными и отрицательными примесями называется сталью. Твердым раствором являются сплавы, в которых атомы растворимого компонента располагаются в кристаллической решетке компонента растворителя.

Свойства стали зависят от скорости её остывания, кроме того сталь при остывании претерпевает превращения-для неё свойственна повторная кристаллизация- аллотропия. Аллотропия- существование одного и того же в-ва в нескольких кристаллических формах, с расположением атомов в элементах решетки.

I. Из жидкого р-ра выделяются кристаллы чистого железа - βжелезо, имеющее кристаллическую решетку объемно-центрированного куба(ОЦК)

ОЦК ГЦК

II. происходит обогощение железа углеродом,т.е. его растворение

ГЦК (14шт)

III. ОЦК- решётка (до комнатной температуры)

IV. Не обладает магнитными свойствами

III, IV.- Вплоть до комнатной температуры идёт распад и образование феррита-α железа в отличии от γ-железа плохо растворяет углерод. Углерод вступает в реакцию с железом и образует Fe₃C- карбит железа, кот называется цементит. Смесь цементита и феррита дает перлит.

для мягких сталей

σ_y→f_yk(R_yn)

f_yd(R_y)

σ_cl- модуль упругости

ε=25%

д ля твёрдых сталей

σ_0,2→f_yk(R_yn)

f_yd(R_y)

σ_0,2- условный предел текучести

Феррит характеристики: σ_y=100Мпа; σ_u=250Мпа; ε=50%;

Перлит характеристики:σ_y=нет предела текучести;σ_u=600Мпа;ε=20%