11. Деформативные свойства (упругость, пластичность, хрупкость).

Упругость – свойство твердого тела самопроизвольно восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешней силы. Упругая деформация полностью исчезает после действия внешней силы, поэтому ее принято называть обратимой.

Пластичность – свойство твердого тела изменять форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, причем после прекращения действия силы тело не может самопроизвольно восстанавливать свои размеры и форму, и в теле остается некоторая остаточная деформация, называемая пластической (необратимой).

Хрупкость – свойство твердого тела разрушаться без образования заметных остаточных деформаций.

Относительная деформация равна отношению абсолютной деформации к первоначальному линейному размеру тела.

(мм)

где l_о – первоначальная рабочая длина образца, l_к – конечная длина после разрыва, ∆l - абсолютная деформация, ε – относительная деформация.

Модуль упругости E связывает упругую относительную деформацию и одноосное напряжение соотношением, выражающим закон Гука:

где δ – напряжение, МПа, E – модуль Юнга.

12. Понятие прочности строительного материала.

Прочность – свойство материала сопротивляться, не разрушаясь, внутренним напряжениям и деформациям, которые возникают под действием внешних факторов (силовых, тепловых и т.д.)

Прочность материала оценивается пределом прочности, который условно равен максимальному напряжению, возникшему в материале под нагрузкой, вызывавшей разрушение материала.

На практике предел прочности определяют путем разрушения стандартных образцов при сжатии, изгибе или растяжении.

Предел прочности при сжатии:

где N – разрушающая нагрузка, Н (или кгс); А – площадь поперечного сечения образца, м² (или см²).

Существует следующая зависимость между единицами измерения:

Предел прочности при изгибе для балочек прямоугольного сечения:

,

где М_изг – изгибающий момент; W – момент сопротивления сечения балочки.

Для прямоугольного сечения момент сопротивления равен:

1) при одной сосредоточенной симметричной относительно опор нагрузке:

,

тогда

2) при двух сосредоточенных симметричных относительно опор нагрузках:

,

где N – разрушающая нагрузка, L – длина балочки, l – расстояние между опорами, b и h – соответственно ширина и высота балочки.

Предел прочности при растяжении:

Rраст= Nр/ Fо, (кгс/см², МПа)

N

где Nр – нагрузка, вызывающая разрыв образца, кгс; Fо – первоначальная площадь сечения образца, см².

13. Коэффициент конструктивного качества. Расчетная формула.

Коэффициент конструктивного качества (к.к.к.) – отношение предела прочности (как правило, при сжатии) материала к его относительной плотности. Его используют для оценки прочностной эффективности материала.

где R – предел прочности, d_о – относительная плотность.

Наиболее эффективными являются материалы, имеющие наименьшую плотность и наиболее высокую прочность.

14. Понятие долговечности.

Долговечность – свойство материала или изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами на ремонт.

Предельное состояние определяется разрушением изделия, требованиями безопасности или экономическими соображениями. Долговечность строительных изделий измеряют обычно сроком службы без потери эксплуатационных качеств в конкретных климатических условиях и режиме эксплуатации. Например, для железобетонных конструкций нормами предусмотрены три степени долговечности: I – соответствует сроку службы не менее 100 лет, II – 50 лет, III – 20 лет.