6. Статическая и кинетическая теории разрушения
Простое разрушение — это разделение тела на две или более частей, происходящее при приложении статического (т.е. постоянного или медленно изменяющегося во времени) напряжения при температуре, сравнительно низкой по сравнению с температурой плавления материала.
При этом приложенные напряжения могут быть растягивающими, сжимающими или сдвиговыми.
Разрушение конструкционных материалов может происходить по одному из двух путей: оно может быть пластичным или хрупким.
Для пластических материалов характерны большие пластические деформации, т.е. материалы поглощают большую энергию деформирования до наступления разрушения. При хрупком разрушении, напротив, пластические деформации либо отсутствуют, либо они очень малы и поглощения энергии до разрушения не происходит
Любой процесс разрушения происходит в два этапа: вначале образуется трещина, и затем она распространяется. Характер разрушения в очень сильной степени зависит от механизма распространения трещины. Для пластичных материалов характерно то, что впереди растущей трещины и вокруг нее развивается область пластических деформаций.
При этом процесс распространения трещины происходит относительно медленно.
В случае же хрупкого разрушения, напротив, трещина распространяется очень быстро без каких-либо заметных пластических деформаций.
Предельное состояние — состояние конструкции (сооружения), при котором она перестаёт удовлетворять эксплуатационным требованиям, то есть либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение.
Статическая теория: наступление предельного состояния – теплотехническая задача.
для деревянных конструкций – обугливание, глубина обугливания, размер поперечного сечения способного выдерживать заданную нагрузку…
для стальных конструкций – при каком состоянии она потеряет несущую способность. Конструкции на изгиб – прогиб на 1/20 длины – критическая деформация. Конструкции на сжатие – выгибание на 1/100 высоты.
для Ж/б конструкций – Плиты (на растяжение) прогрев арматуры до предельного состояния. Колонны ( на сжатие) высыхание и разрушение бетона.
Кинетическая теория: время прогрева от начала воздействия до предельного состояния.
Стандартный температурный режим пожара
Температурный режим пожара - изменение во времени среднеобъемной температуры среды в помещении при пожаре. Является одним из основных опасных факторов пожара.
Выделяют три основных фазы реального температурного режима пожара:
1) начальную, при которой пламя существует лишь в окрестностях очага горения и температура среды в помещении изменяется медленно; 2) развития температурного режима пожара, характеризуемую быстрым повышением среднеобъемной температуры в помещении; 3) затухания, при которой происходит снижение среднеобъемной температуры в помещении.
Реальные температурные режимы пожара могут весьма существенно отличаться один от другого, поэтому при определении ряда параметров пожарной опасности зданий и пожарной безопасности возникла необходимость выбора температурного режима пожара, который при огневых испытаниях позволил бы сравнивать поведение различных испытуемых объектов при пожаре. По этой причине было введено понятие "стандартный температурный режим изменения температуры во времени при испытаниях конструкций на огнестойкость", устанавливаемый стандартом и выражаемый зависимостью:
где τ – время, мин.
tн – начальная температура