и сдвигаться, и тогда разрушение носит характер среза. В зависимости от того, что больше — сопротивление отрыву или сопротивление срезу, определяется и характер разрушения.
Если сопротивление срезу больше, то разрушение произойдет сразу без появления остаточной деформации от нарушения сцепления.
В противном случае до разрушения образуется остаточная деформация. Поэтому П. и характеризуется для материалов. хрупких временным сопротивлением разрыву, а для материалов пластических пределом текучести (см. Сопротивление материалов). Необходимая П. в частях инженерных сооружений создается назначением правильного допускаемого напряжения. По правилам сопротивления материалов в частях сооружения находятся действующие внутренние силы или напряжения.
Тело тогда будет прочно, когда его максимальные напряжения не будут превосходить допускаемых напряжений, определяемых в зависимости от материала и условий работы сооружения . Для определения допускаемого напряжения материалы подвергаются лабораторным испытаниям. Для строительных материалов (металлы, камень, дерево) важнейшими испытаниями являются испытания на растяжение и сжатие. При испытаниях образцов на растяжение устанавливается напряжение, соответствующее разрыву образца и называемое временным сопротивлением. Если материал хрупкий, то временное сопротивление и будет основной характеристикой материала (одновременно с временным сопротивлением замеряется и удлинение образца в момент разрыва). Если материал пластический, то, кроме временного сопротивления, определяется и напряжение, соответствующее появлению больших остаточных деформаций. Напряжение это и называется пределом текучести, потому что в это время деформации растут быстрее нагрузок — материал «течет». Допускаемое напряжение R составляет нек-рую часть от временного сопротивления въ для материалов хрупких и некоторую часть от предела текучести а8 — для материалов пластических: для хрупких Rz=^ ;т. е. одновременное действие растяжения и кручения, изгиба и кручения, сжатия и сдвига и т. п. Правильнее всего было бы иметь результаты механич. испытаний для всех этих случаев, но т. к. это связано с огромными технич. затруднениями и затратами, то довольствуются испытаниями на растяжение и сжатие и результаты этих испытаний применяют к случаям сложного сопротивления помощью теорий прочности. Теория П. есть метод расчета детали или части сооружения, испытывающей сложное сопротивление, по данным испытания материала на простое растяжение или сжатие. Зная, когда материал получит недопустимые остаточные деформации или разрушится при простом растяжении, теория прочности устанавливает, когда разрушится материал, испытывающий сложное сопротивление.
В настоящее время существует целый ряд теорий П.; к главнейшим из них относятся: 1 — я теория (Ранкина): «Тело считается прочным, если возникающие в нем при сложном напряженном состоянии максимальные нормальные напряжения [<ж] не превосходят допускаемых напряжений при простом растяжении [Л2]»: ^. + 11Г02+4т2<Вг(
где т — касательное (тангенциальное) напряжение. Теория эта оправдывается только для хрупких материалов.
2 — я теория (С е н-В е н ан а): «Тело считается прочным, если возникающая при сложном напряженном состоянии максимальная деформация не превосходит допускаемой деформации при простом растяжении»: 0, 35*+ 0, 65 У*2+4т2< Rz.
Теория эта не подтверждается результатами опытов, наличие ее в нек-рых руководствах и пользование ею на практике является техническим анахронизмом.
3 — я теория (Кулон а): «Тело считается прочным, если возникающие в нем при сложном напряженном состоянии максимальные тангенциальные напряжения не превосходят допускаемых тангенциальных напряжений при простом растяжении»: ]Л*2 +4Т2<ва.
Эта теория дает удовлетворительное совпадение с результатами опытов и может быть рекомендована для применения. В последнее время появился ряд т. н. энергетических теорий П., где за меру П. принимается количество накопленной телом при сложном напряженном состоянии потенциальной энергии. Из этих теорий, невидимому, лучшие результаты дает теория Генки — Губер — Мизеса, имеющая вид: 1^*2 +3т2 < Rz, Теория эта пока мало применяется, но безусловно заслуживает широкого использования.
для пластических Rz = где п — коэффи. Существенное различие в применение теорий циент безопасности (запас прочности), показы
П. вносит характер действующей на тело навающий, во сколько раз допускаемое напряже
грузки. Если нагрузка эта носит статический ние меньше недопустимого для тела или сг8. характер, то теории П. применяются в вышеКоэффициент безопасности приходится вво
приведенном виде. При динамической или дить вследствие несовершенства расчетных знакопеременной нагрузке приходится учиметодов сопротивления материалов. Делаемые тывать явления концентрации напряжений и в сопротивлении материалов предположения усталости. Концентрация напряжений вознио непрерывности и однородности материала не i кает при наличии в детали резких переходов, вполне соответствуют действительности, также ’ выкружек отверстий и т. п. Концентрация действующие внешние нагрузки часто не доста
напряжений учитывается коэффициентом конточно точно определяются. Величина коэф
центрации, на к-рый умножается напряжение, фициента безопасности в основном зависит от определенное обычным путем. Концентрация точности расчета, характера действующих на
напряжений всегда сопровождается упрочнегрузок, назначения сооружения и технологии, нием материала, т. е. повышением его предела факторов: чем меньше п, тем больше степень текучести. Это упрочнение также учитываетриска, и наоборот. В строительстве зданий п ся специальными коэффициентами, на к-рые составляет от 4 до 5. В машиностроении: для делят обычные напряжения. Если коэффициент хрупких материалов — от 3, 5 до 4, 5; для пла
упрочнения равен коэффициенту концентрации, стических — от 2 до 2, 5. Обеспечение П. при то неравномерное распределение напряжений наличии соответствующих данных о механиче
на П. не сказывается. При статической нагрузских испытаниях материала всегда возможно, ке для пластических материалов коэффициент трудность заключается в том, что материал упрочнения больше коэффициента концентраобычно испытывается на простое растяжение, ции и поэтому допустимо вообще не учитывать а часть здания или машины в большинстве неравномерность распределения напряжений, случаев испытывает сложное сопротивление, так как такой неучет идет в запас прочности
