Прочность на сжатие при 10 деформации: Прочность на сжатие при 10%-ной деформации

Определение прочности при 10 %-ной линейной деформации

Экструзионный пенополистирол

Определим значения сжимающих усилий, вызывающих 10%-ную де­формацию образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С, и сопоставим результа­ты.

Для испытаний было изготовлено по 4 образца из плит THERMIT XPS и ПСБ-С-35 размером 50 х 50 х 50 мм. Испытания проводились на электроме­ханической испытательной машине Instron 3360 в автоматическом режиме при скорости нагружения 5 мм/мин. Обработка результатов производилась в программе BluehilP.

Результаты испытаний представлены в табл. 4.5 и нарис. 4.13, 4.14.

Согласно табл. 4.5 средняя прочность при 10 %-ная линейном сжатии образцов ЭППС THERMIT XPS и ПСБ-С составила 0,243 и 0,033 МПа соот­ветственно.

Рис, 4.13. Результаты испытаний образцов ПСБ-С на сжатие до 10 %-ной деформации

0,25

Рис. 4.14. Результаты испытаний образцов THERMIT XPS на сжатие до 10 %-ной дефор­мации

На рис. 4.13 видно, что образцы ПСБ-С почти сразу подверглись пла­стическим деформациям, в отличие от образцов ЭППС (рис. 4.14), имеющих на первом этапе (до деформации 2 %) упругое сжатие.

Отсутствие упругих деформаций ПСБ-С можно объяснить достаточно слабыми связями между отдельными вспененными зернами полистирола, что соответствует тому, что наблюдалось при испытании вакуумированием в во­де.

В целом по результатам испытаний прочность при 10 %-ной линейной деформации ЭППС более чем в 7 раз выше, чем у ПСБ-С, что говорит о раз­личных прочностях полимерного «скелета» данных материалов.

ВЫВОДЫ

1. Разработанная структурная модель позволяет выполнять прогнозные расчеты по изменению теплопроводности экструзионного пенополистирола в результате диффузии газов ВА. Расчетом определено, что при полном запол­нении порового пространства воздухом теплопроводность материала THERMIT XPS марки 35 составит 0,032 Вт/м-°С.

2. По обобщенным долговременным экспериментальным исследовани­ям, представленным в зарубежных источниках, и по собственным наблюде­ниям в течение 1 года определена логарифмическая зависимость изменения теплопроводности экструзионного пенополистирола в процессе эксплуата­ции.

3. Сопоставление результатов ТГ-ДСК/ДТА, РФА и электронно — микроскопического анализа при исследовании деструктивного и недеструк­тивного пенополистиролов позволило определить характерные признаки де­струкции: появление дифракционных пиков, наличие дополнительного эндо­термического эффекта с максимумом при 703 °С, различимый на микро­снимках хрупкий характер разрушения полимерных стенок и появление ло­кальных групп пор размером до 10 мкм.

4. При испытании вакуумированием (при давлении до -0,1 МПа) уве­личение массы образцов ЭППС обеспечивается за счет водопоглощения по­верхностной открытой пористости, что свидетельствует о прочной замкнутой поровой структуре исследуемого материала.

5. Экструзионный пенополистирол обладает более высокими техниче­скими характеристиками по водопоглощению, прочности на сжатие в сравнении с пенополистиролом вспененным, что обуславливается их раз­личиями в строении поровой структуры. Замкнутая и прочная поровая структура экструзионного пенополистирола обеспечивает более высокую стойкость к эксплуатационным воздействиям по сравнению с пенополисти­ролом вспененным.

1. Разработанная структурная модель позволяет производить адекват­ные вычисления по определению теплопроводности газонаполненных поли­меров в программах по расчету температурных полей методом конечных элементов. Составлен алгоритм ее построения. Модель может быть исполь­зована …

С целью подтверждения теоретических теплотехнических расчетов экспериментально определим теплотехнические характеристики ТЭ. Для исследований получен опытный образец ТЭ с габаритными разме­рами 890 х 440 х 180 мм, выполненный из ПСБ-40 с …

Определим значение эквивалентного коэффициента теплопроводности Хе її термическое сопротивление R, ТЭ толщиной 180 мм, выполненного из ПСБ-40 с шестью замкнутыми воздушными прослойками. Ввиду тою, что температура оказывает влияние на теплопроводность …

Пенопласт для утепления, экструдированный пенополистирол

Из этой статьи Вы узнаете:

• »  Структура и состав пенопласта.
• »  Технические характеристики пенопласта.
• »  Экструдированный пенополистирол (ЭППС)

Структура и состав пенопласта.

Пенопласт представляет собой материал белого цвета с жёсткой вспененной структурой, в которой содержится 98% воздуха и 2% полистирола.

Технические характеристики пенопласта:

Теплопроводность -0,039
Неоспоримым преимуществом пенопласта являются его уникальные теплоизолирующие способности. Это объясняется тем, что ячейки пенопласта в форме многогранников размером 0,3-0,5 мм., полностью замкнуты. Замкнутый цикл ячеек воздуха снижает теплообмен и препятствует проникновению холода.

Ветрозащитные и звукоизоляционные свойства
Стены, утеплённые пенопластом, не нуждаются в дополнительной ветрозащите. Более того, значительно повышается звукоизоляция зданий и сооружений. Высокие звукоизоляционные свойства также обусловлены ячеистой структурой пенопласта. Для качественной изоляции помещений от наружных шумов, достаточно уложить слой материала толщиной 2-3 сантиметра. Чем большей толщины будет использоваться слой пенопласта, тем лучшей шумоизоляции можно достичь в помещении.

Низкое водопоглощение
В сравнении с другими материалами пенопласт характеризуется низкой гигроскопичностью. Даже при непосредственном воздействии воды он поглощает минимальное количество влаги. Это объясняется тем, что через стенки ячеек пенопласта вода не проникает, а только просачивается по отдельным каналам сквозь связанные между собой ячейки.

Пожаробезопасность
Надо понимать, что если мы в принципе говорим о вспененном полистироле, то он, конечно же, горюч, как и все полимеры. Однако вспененный полистирол для применения в строительстве, в соответствии с новым ГОСТом, уже содержит в своем составе антипирены, которые сводят к нулю поддержание огня. Таким образом, сам полимер от огня будет лишь плавиться, но не будет его поддерживать в случае отсутствия открытого пламени. Это первая преграда на пути огня. Вторая преграда — это сама система, в составе которой применяется ППС. Ведь когда, скажем, утепляют стены и фасад, никто не ограничивается лишь пенополистирольными плитами .А в нашем случае, ППС надежно защищен керамобетонной плитой и контакт плиты с отрытым пламенем исключен: система получает класс пожарной опасности К0.

Что лучше утеплять пенопластом
Кирпичные или блочные стены домов рекомендуется утеплять пенопластом. При его использовании достигается высокий теплоизолирующий эффект, при этом точки росы не наблюдается.

ВАЖНО!

Пенопласт — самый эффективный материал по соотношению цена-качество, обладающий прекрасными эксплуатационными характеристиками.

Экструдированный пенополистирол.

Экструдированный пенополистирол (ЭППС) – это новое слово в сфере теплоизоляционных технологий, сочетающий в себе отличные показатели теплопроводности и высокие прочностные характеристики. Экструзионный пенополистирол ТЕХНОПЛЕКС XPS представляет собой теплоизоляционный материал с равномерно распределенными замкнутыми ячейками.

Технические характеристики	Единица измерения	XPS
Плотность	кг/м3	28
Прочность на сжатие (при 10 % линейной деформации)	кПа, не менее	200
Теплопроводность
-При температуре 25 0С		0,029
-При условиях эксплуатации А		0,031
-При условиях эксплуатации Б		0,031
Предел прочности при изгибе	МПа, не менее	0,35
Паропроницаемость	мг/(м. ч.Па)	0,011
Температурный диапазон эксплуатации	°С	от -70 до +75
Горючесть	группа	G4

Экструдированный пенополистирол ТЕХНОПЛЕКС обладает уникальными техническими характеристиками. Кроме того ТЕХНОПЛЕКС характеризуется химической стойкостью и устойчивостью к образованию плесени и грибков. Пенополистирол легко выдерживает воздействие кислот, солевых растворов, едких щелочей, хлорной извести, воды и красок на водной основе, спирта и спиртовых красителей, цементов, фторированных углеводородов, аммиака, кислорода, углекислого газа, пропана, бутана, ацетилена, парафина, животных и растительных масел. Таким образом, экструдированный пенополистирол ТЕХНОПЛЕКС не только обеспечивает теплоизоляцию, но и эффективно защищает строительную конструкцию от воздействия целого ряда других разрушительных и негативных факторов.

Среди других качеств экструдированного пенополистирола ТЕХНОПЛЕКС – практически полное отсутствие водопоглощения. Водопоглащение пенополистирола составляет не более 0,2% по объему. При этом заполняются лишь ячейки, расположенные на поверхности, а внутрь экструдированного пенополистирола влага не попадает. Благодаря этому качеству материал можно с успехом применять для устройства пола, кровли и подвала, причем дополнительная защита материала не потребуется.

Проведенные испытания доказывают, что экструдированный пенополистирол ТЕХНОПЛЕКС способен сохранять свои теплотехнические и физические свойства даже тогда, когда он подвергается многократному замораживанию и оттаиванию. Следовательно, этот материал может служить для производства ограждающих конструкций зданий, которые подвержены воздействиям атмосферных явлений и перепадам температур. По утверждению специалистов, ограждающая конструкция из экструдированного пенополистирола способна прослужить не менее 50 лет.

В зависимости от строительных материалов, из которых построено здание, существуют подходящие или неподходящие утеплители для них. Так, для домов из бруса лучше применить минеральную вату. А вот для бетонных или кирпичных зданий более эффективен пенополистирол или ЭПП.

Экструзионный пенополистирол обладает всеми полезными качествами, пенополистирола , но в тоже время имеет более высокие показатели по теплопроводности, прочности, водопоглощению, соответственно имеет более высокую цену.

Прочность на сжатие и прочность на растяжение | Напряжение и деформация

Прочность на сжатие и прочность на растяжение, привет, ребята, в этой статье мы знаем, что такое прочность на сжатие и прочность на растяжение? Что такое напряжение и деформация при сжатии. А также знать о разнице между прочностью на сжатие и прочностью на растяжение и их взаимосвязи.

Вы знаете, что свойства прочности материала на сжатие и прочность на растяжение необходимы для прогнозирования измерения различной прочности колонн, балок, плит и ферм.

Все бетонные конструкции делятся на три категории в зависимости от сжатия и растяжения 1) сжимаемый элемент, 2) растягивающийся элемент и 3) изгибающийся элемент.

Прочность на сжатие и прочность на растяжение | Напряжение и деформация

Балка и плита испытывают как сжатие , так и растяжение , поэтому они называются изгибом . Они испытывают сжатие в верхней части нейтральной оси, которая сопротивляется, обеспечивая бетон и арматуру, и испытывают растяжение в нижней части нейтральной оси, которая сопротивляется, обеспечивая основное армирование, поэтому балка испытывает как сжатие, так и растяжение, и их разрушение происходит из-за изгиба.

Колонна представляет собой сжимаемый элемент, в котором вся нагрузка от плиты и балки по горизонтали передается на колонну, действующую вертикально вниз, сжимая размер колонны по длине, поэтому колонна испытывает сжимающую нагрузку, действующую вниз из-за нагрузки плиты, балки и другой конструкции. А также колонна из-за внутренней силы испытывает сжимающую силу в направлении вверх, которая имеет тенденцию сопротивляться нагрузке, действующей вниз, поэтому колонна будет испытывать как противоположные, так и равные силы сжимающей нагрузки, поэтому колонна является сжимающим элементом, и их разрушение на коробление .

Прочность на сжатие — это способность материала сопротивляться или выдерживать сжимающую нагрузку, действующую с обеих сторон по длине подъема (площади поперечного сечения), за счет уменьшения своего размера до разрушения. Это сопротивление материала выталкивающей силе в равном и противоположном направлении.

Прочность на растяжение — это способность материала сопротивляться или выдерживать растягивающую нагрузку, действующую на обе стороны по длине, за счет растяжения или удлинения до разрыва или трещины. Это сопротивление материала действию тянущей силы в равном и противоположном направлении.

В этой статье мы обсуждаем разницу между прочностью на сжатие и прочностью на растяжение (прочность на сжатие и прочность на растяжение) . Перед этим давайте обсудим свойства эластичности и пластичности материала, которые помогают понять прочность на сжатие и растяжение.

Упругие свойства Материалов, подобных бетону и стали, когда силы растяжения, действующие на обе поверхности бетона или стали, растягивают его и создают напряжения, если материал восстанавливает свою первоначальную форму без деформации после снятия напряжения, известен как упругие свойства Материал.

Пластические свойства Материал, подобный бетону и стали, когда силы растяжения, действующие на обе поверхности бетона или стали, растягивают его и создают напряжения, если материал не восстанавливает свою первоначальную форму и размер после снятия напряжения, известно, что материал деформируется как пластические свойства Материала.

Что такое прочность на сжатие? Stess & Strain

Прочность на сжатие — это способность материала или конструкции сопротивляться или выдерживать сжимающую нагрузку. Прочность на сжатие определяется способностью бетонного материала сопротивляться разрушению в виде трещин и трещин. За сжимающую нагрузку принимают максимальную нагрузку, при которой образец разрушается.

Что такое прочность на сжатие? Stess & Strain

Прочность на сжатие определяется как сопротивление материала сжатию до разрушения или трещины, она может быть выражена в виде нагрузки на единицу площади и измерена в МПа. Например, прочность на сжатие бетона марки М20 составляет 20 МПа .

При испытании на прочность на сжатие бетона, стали и других строительных материалов отмечают усилие, прикладываемое к обеим сторонам образца материала, и максимальное сжатие, которое образец выдерживает без разрушения.

Сила сжатия, действующая на испытательный образец бетона, помогает нам в основном сосредоточиться на прочности бетона на сжатие, поскольку она помогает нам количественно оценить способность бетона противостоять сжимающим напряжениям среди конструкций, в то время как учитываются другие напряжения, такие как осевые напряжения и напряжения растяжения. армированием и другими способами.

Как известно, прочность на сжатие измеряется на машине для испытания на прочность на сжатие (CTM) или универсальной испытательной машине (UTM)

Математически , Прочность на сжатие определяется как отношение сжимающей нагрузки, прикладываемой машиной UTM, к площади поперечного сечения материала.

Прочность на сжатие представлена ​​F, которая равна F = P/A , где F = прочность на сжатие, P = общая нагрузка, прикладываемая машиной CTM, и A = площадь поверхности поперечного сечения.

Обычно прочность на сжатие в английской системе единиц измеряется в фунтах силы на квадратный дюйм, представленных как фунты на квадратный дюйм, и МПа или Н/мм2 в единицах СИ, которые используются в Индии и других странах.

Что такое напряжение сжатия?

Напряжение сжатия – это нагрузка, действующая на единицу площади при сжатии, при которой материал толкается равной и противоположной силой по длине подъема, материал сжимается и создает сжимающее напряжение, которое обозначается символом Sigma (σ).

материал, уменьшающийся в размерах , чтобы противостоять или выдерживать сжимающее усилие до разрушения конструкции. Максимальная нагрузка, при которой образец ломается, принимается за сжимающую нагрузку, а максимальное напряжение, при котором образец ломается или разрушается, называется сжимающим напряжением.

Математически напряжение сжатия определяется как отношение максимальной нагрузки к площади поперечного сечения образца, например,

Напряжение сжатия = нагрузка/площадь
σ = F/A
Где σ = напряжение сжатия
F = максимальная нагрузка, действующая на образец
A = площадь поперечного сечения образца.

Просто можно сказать, что напряжение сжатия равно прочности материала на сжатие.

Что такое деформация сжатия?

Деформация сжатия представляет собой отношение уменьшения длины к первоначальной длине под действием напряжения сжатия. Материал, который подвергается сжатию, уменьшается в размерах, чтобы выдерживать сжимающую нагрузку до разрушения .(ε = ∆ℓ/ℓ0)

Учтите, что образец имеет длину от до до сжатия, а их окончательная длина составляет l после сжатия, поэтому уменьшите длину на (∆ℓ = l – lo ). Деформация сжатия представляет собой частичное уменьшение длины, которое представлено 9формула 0007 ε = _ (∆ℓ/ℓ0)

Деформация сжатия = уменьшение длины/первоначальная длина

Деформация сжатия ε = _ (∆ℓ/ℓ0))

Где ε _ 9 = напряжение сжатия (∆ℓ/ℓ0)) = дробная часть длины.

Что такое модуль упругости?

Модуль упругости измеряет жесткость материала при воздействии напряжения и деформации. Бетон и сталь обладают упругими свойствами.

Модуль упругости математически представляет собой отношение напряжения к деформации, представленное как E = σ/ε.

Модуль упругости = напряжение/деформация
E = σ/ε или F/A ÷ (∆ℓ/ℓ0))
E = (F × ℓ0)/(A×∆ℓ)

Где E = модуль упругости

F/A = σ = напряжение
(∆ℓ/ℓ0 = ε = деформация.

Что такое предел прочности при растяжении? Напряжение и деформация

Прочность при растяжении – это сопротивление материала растяжению. Когда два К образцу прикладывают равные и противоположные тянущие силы, возникает напряжение, известное как напряжение растяжения, которое вызывает растяжение или удлинение образца, поэтому предел прочности при растяжении представляет собой максимальную прочность материала, чтобы сопротивляться или выдерживать растяжение до разрушения.0003 Что такое предел прочности? Напряжение и деформация

Максимальная нагрузка , при которой образец разрывается, принимается за растягивающую нагрузку, а максимальное напряжение, при котором образец разрывается, принимается за растягивающее напряжение. Материал, находящийся под напряжением, увеличивается в размерах, растягивается или удлиняется. В общих словах прочность на растяжение определяется как сопротивление материала разрушению под действием напряжения растяжения.

Прочность на растяжение – это максимальная нагрузка , которую материал может выдержать без разрушения при растяжении. Прочность на растяжение математически представлена ​​как сила на единицу площади

Прочность на растяжение = нагрузка/площадь

F = P/A
, где F = прочность на растяжение
P = Максимальная растяжение на образе
A = Область сечения. Прочность на растяжение, измеренная в фунтов на квадратный дюйм в английской системе измерений, обычно выражается в единицах фунтов на квадратный дюйм , часто сокращается до фунтов на квадратный дюйм и МПа в SI используется в Индии и других странах, 1 МПа соответствует Н/мм2.

напряжения меньше предела прочности при растяжении снимаются, материал полностью или частично возвращается к своей первоначальной форме и размеру. Однако, когда напряжение достигает значения предела прочности при растяжении, материал, если он пластичен, но уже начал пластически течь, быстро образует суженную область, называемую шейкой, где он затем разрушается.

Какие существуют виды прочности на растяжение?

Существует три типа прочности на растяжение 1) Предел текучести, 2) Предел прочности и 3) Прочность на разрыв или раскалывание.

● 1) Предел текучести: растягивающее напряжение материала, которое может выдерживать или сопротивляться без остаточной деформации.

Когда к образцу прикладывают тянущие усилия, он удлиняется или растягивается до предела упругости без деформации, это означает, что предел текучести представляет собой напряжение материала в точке конца стадии упругости и начала пластических свойств, когда растягивающее напряжение снимается, материал восстанавливается его форма и размер без деформации.

● 2) Предел прочности:- максимальное напряжение растяжения, которое материал может выдержать или выдержать без разрушения, предел прочности представляет собой максимальное напряжение в точке конца стадии пластической деформации на кривой напряжения деформации перед разрывом.

При снятии напряжения растяжения материал не восстанавливает свою первоначальную форму и размер из-за растяжения за пределы упругой стадии до конца пластической стадии. Материал в пластической стадии опыта необратим, а в эластичной стадии является обратимым. Из-за предельного напряжения материал деформируется, но не ломается.

● 3) Прочность на разрыв или раскалывание: максимальное растягивающее напряжение, которое материал не может выдержать или сопротивляться разрушению. Он определяется как сопротивление материала разрушению при растягивающем напряжении. Разрушающее растягивающее напряжение развивается в конце пластической стадии материала на кривой деформационного напряжения.

Таким образом, ясно, что значение предела прочности при растяжении выше, чем предел прочности и предел текучести соответственно, например, предел прочности при растяжении > предел прочности > предел текучести.

Что такое растягивающее напряжение?

Растягивающее напряжение представляет собой нагрузку, действующую на единицу площади при растяжении, при котором материал тянется равной и противоположной силой по длине подъема, материал растягивается и создает растягивающее напряжение, которое обозначается символом Sigma (σ).

Что такое растягивающее напряжение? Материал

увеличивается в размерах, чтобы противостоять или выдерживать растягивающее напряжение до разрушения конструкции. Максимальная нагрузка, при которой образец разрывается, принимается за растягивающую нагрузку, а максимальное напряжение, при котором образец ломается или разрушается, называется растягивающим напряжением.

Математически растягивающее напряжение определяется как отношение максимальной нагрузки к площади поперечного сечения образца, например,

Растягивающее напряжение = нагрузка/площадь
σ = F/A
Где σ = растягивающее напряжение
F = максимальная нагрузка, действующая на образец
A = площадь поперечного сечения образца.

Просто можно сказать, что растягивающее напряжение равно прочности материала на растяжение.

Что такое растяжение?

Деформация растяжения представляет собой отношение увеличения длины к первоначальной длине под действием напряжения растяжения. Материал, который находится под напряжением, увеличивается в размерах, чтобы выдерживать растягивающую нагрузку до разрушения.

Учтите, что образец имеет длину lo до сжатия, а его окончательная длина равна l после сжатия, поэтому увеличьте длину (∆ℓ = l – lo) . Деформация растяжения представляет собой частичное увеличение длины, которое представлено формулой ε = + (∆ℓ/ℓ0)

Деформация растяжения = увеличение длины/первоначальная длина

Деформация растяжения ε = + (∆ℓ/ℓ0))

Где ε = напряжение растяжения
+ (∆ℓ/ℓ0)) = дробное увеличение длины.

Прочность на сжатие и прочность на растяжение

Давайте теперь обсудим разницу между прочностью на сжатие и прочностью на растяжение (прочность Прочность на сжатие и прочность на растяжение). Существует следующая разница между двумя

. Прочность на сжатие и прочность на растяжение — это сравнение прочности, в котором прочность на сжатие представляет собой силу толкания, которая имеет тенденцию уменьшать размер материала после сжатия, тогда как прочность на растяжение представляет собой силу растяжения, которая имеет тенденцию увеличивать размер материала после растяжения.

● 1) Прочность бетона на сжатие выше, чем прочность на растяжение, бетон хорошо ведет себя при сжатии, но плохо ведет себя при растяжении.

Максимальная прочность на сжатие бетона М20 составляет 20 МПа, тогда как максимальная прочность на растяжение составляет лишь около 10–12% прочности на сжатие.

Предположим, что прочность бетона на сжатие составляет 20 МПа, его прочность на растяжение составляет около 10 %, тогда 10 % от 20 МПа = 2 МПа, поэтому напряжение растяжения бетона составляет 2 МПа. Таким образом, бетон хорошо ведет себя при сжатии, но плохо ведет себя при растяжении.

● 2) Прочность на растяжение стали выше, чем прочность на сжатие, сталь хорошо ведет себя при растяжении, но плохо ведет себя при сжатии.

Предел текучести и предел прочности при растяжении Fe250 составляет 250 МПа и 410 МПа соответственно, предел прочности при растяжении составляет 410 МПа, в то время как максимальный предел прочности при сжатии составляет лишь около 35–40 % от предела прочности при растяжении.

Предположим, что прочность стали Fe250 на растяжение составляет 410 МПа, примем ее прочность на сжатие примерно от 35% до 40%, затем от 30% до 40% от 410 МПа = от 140 МПа до 160 МПа, поэтому напряжение сжатия стали находится в диапазоне от 140 МПа до 160 МПа. Таким образом, сталь хорошо ведет себя при растяжении и плохо ведет себя при сжатии.

● 3) при напряжении сжатия происходит частичное уменьшение длины, где, поскольку намерение представляет собой напряжение, длина увеличивается частично, поэтому деформация сжатия отрицательна, а деформация растяжения положительна.

Частичное уменьшение длины ε = _ (∆ℓ/ℓ0)

Частичное увеличение длины ε = + (∆ℓ/ℓ0)

● 4) прочность на сжатие обе стороны по длине подъема материала сжимают его и тем самым уменьшают его длину, тогда как прочность на растяжение представляет собой тянущую силу, которая равна и противоположно направленной силе, приложенной по обеим сторонам по длине подъема материала, он растягивается и тем самым увеличивает свою длину.

◆Вы можете подписаться на меня в Facebook и подписаться на наш канал Youtube

Вы также должны посетить:-

1)что такое бетон и его виды и свойства

для расчета количества бетона 2) и его формула

прочность на сжатие

Прочность на сжатие — это способность материала выдерживать аксиально направленные толкающие усилия. При достижении предела прочности на сжатие материалы разрушаются. Бетон может иметь высокую прочность на сжатие, т. е. многие бетонные конструкции имеют прочность на сжатие более 50 МПа, тогда как такой материал, как мягкий песчаник, может иметь прочность на сжатие всего 5 или 10 МПа.

Сравнить прочность на растяжение.

Дополнительные рекомендуемые знания

Введение

Когда образец материала нагружен таким образом, что он растягивается, говорят, что он находится в напряжение . С другой стороны, если материал сжимается и укорачивается, говорят, что он находится в состоянии сжатия .

На атомарном уровне молекулы или атомы раздвигаются при растяжении, тогда как при сжатии они сближаются. Поскольку атомы в твердых телах всегда пытаются найти положение равновесия и расстояние между другими атомами, во всем материале возникают силы, противодействующие как растяжению, так и сжатию.

Таким образом, явления, преобладающие на атомном уровне, подобны. В макроскопическом масштабе эти аспекты также отражаются в том факте, что свойства материалов при растяжении и сжатии очень похожи, по крайней мере, для большинства материалов.

Конечно, основное различие между двумя типами нагружения заключается в деформации, которая имеет противоположные знаки для растяжения (положительное) и сжатия (отрицательное).

Прочность на сжатие

По определению, прочность материала на сжатие — это значение одноосного сжимающего напряжения, достигаемое при полном разрушении материала. Прочность на сжатие обычно определяется экспериментально с помощью испытания на сжатие . Аппаратура, используемая для этого эксперимента, такая же, как и при испытании на растяжение. Однако вместо приложения одноосной растягивающей нагрузки применяется одноосная сжимающая нагрузка. Как можно себе представить, образец (обычно цилиндрический) укорачивается, а также расширяется в стороны. Кривая напряжение-деформация строится прибором и будет выглядеть примерно так:

Прочность материала на сжатие будет соответствовать напряжению в красной точке, показанной на кривой. Даже при испытании на сжатие существует линейная область, в которой материал подчиняется закону Гука. Следовательно, для этой области σ = E ε , где на этот раз E относится к модулю Юнга для сжатия.

Этот линейный участок заканчивается так называемым пределом текучести. Выше этой точки материал ведет себя пластично и не вернется к своей первоначальной длине после снятия нагрузки.

Существует разница между инженерным напряжением и истинным напряжением. По своему основному определению одноосное напряжение определяется как:

где,
F = приложенная нагрузка [Н],
A = Площадь [м ² ]

Как мы уже говорили, площадь образца меняется при сжатии. Таким образом, в действительности площадь является некоторой функцией приложенной нагрузки, т. Е. A = f (F). Однако мы можем сказать, что напряжение определяется как сила, деленная на площадь в начале эксперимента. Это известно как инженерное напряжение и определяется,

A ₀ = Исходная площадь образца [м ² ]

Соответственно, инженерная деформация будет определяться следующим образом:

где
l = текущая длина образца [м] и l ₀ = исходная длина образца [м]

Таким образом, сжимающее напряжение будет соответствовать точке на инженерной кривой напряжения-деформации, определяемой формулой

где
F ^* = нагрузка, приложенная непосредственно перед дроблением и l ^* = длина образца непосредственно перед дроблением.

Отклонение инженерного напряжения от истинного напряжения

В практике инженерного проектирования мы в основном полагаемся на инженерное напряжение. В действительности истинное напряжение отличается от инженерного напряжения. Следовательно, расчет прочности материала на сжатие по приведенным уравнениям не даст точного результата. Это, конечно, связано с тем, что площадь поперечного сечения A ₀ изменяется и является некоторой функцией нагрузки A = φ(F).

Таким образом, разницу в значениях можно резюмировать следующим образом:

• При сжатии образец укорачивается. Материал будет стремиться растекаться в поперечном направлении и, следовательно, увеличивать площадь поперечного сечения.

• При испытании на сжатие образец зажимается по краям. По этой причине возникает сила трения, которая будет препятствовать поперечному растеканию. Это означает, что необходимо совершить работу, чтобы противостоять этой силе трения, что увеличивает энергию, потребляемую в процессе. Это приводит к несколько неточному значению напряжения, полученному в результате эксперимента.

В заключение следует отметить, что сила трения, упомянутая во втором пункте, не является постоянной для всего поперечного сечения образца.