Строительные конструкции

Раздел: Учебники

Если растягивать стальной стержень силой Р, приложенной в центре тяжести сечения, в нем возникнут нор« мальные напряжения. Их значения будут прямо пропорциональны- нагрузке.

При растяжении стержень удлиняется, и удлинение до некоторого предела так же пропорционально нагрузке.

Стали испытывают на растяжение на специальных •машинах, при этом используют стандартные образцы.

Различают три стадии работы малоуглеродистых сталей; стадии упругой, пластической и упругопластической работы. Характерной особенностью стадии упругой работы стали является то, что деформация (удлинение) ее после снятия нагрузки исчезает, т. е. длина образца после снятия нагрузки остается прежней. Такую деформацию называют упругой. В стадии упругой работы стали различают два предела: предел пропорциональности аПц с напряжением для стали класса С38/23 около 20 кгс/мм2 и предел упругости аПу, равный для указанной стали примерно 21 кгс/мм2.

Удлинение образцов упругой работы стали СтЗ очень мало, оно составляет около 0,2% полного удлинения образца. При дальнейшем увеличении нагрузки кривая, отражающая работу стали при растяжении, начинает резко отклоняться вправо. За пределом упругости сталь начинает работать как упругопластичес- кий материал. Наступает момент, когда деформация (удлинение) стали нарастает без увеличения нагрузки па образец. Напряжение, соответствующее этому моменту, называют пределом текучести. Предел текучести является наименьшим браковочным значением для стали. Для СтЗ он равен ат = 23 кгс/мм2, или 230 МПа. Это — стадия пластической работы стали. Протяженность ее 8=1,5—3%. Участок диаграммы, отвечающий стадии'пластической работы стали, называют площадкой текучести.

Предел текучести — важнейший показатель механических свойств стали.

За стадией пластической работы, когда относительное удлинение достигает примерно 2,5—3%, сталь приобретает способность дальше воспринимать нагрузку, она как бы самоупрочняется. Наступает весьма протяженная стадия упругопластической работы — стадия самоупрочнения. С увеличением нагрузки нарастает и деформация.

Разрушение образца из СтЗ происходит при напряжении <Тв=38—49 кгс/мм2, называемом временным сопротивлением, или пределом прочности, и при относительном' удлинении 8=23—25%. Разрушению в наиболее слабом месте образца предшествует появление шейки, т. е. уменьшение площади сечения образца в результате поперечной деформации.

Установленные значения временного сопротивления условны, так как получены делением приложенной к образцу силы на его первоначальную площадь сечения.

действительности же при растяжении образца наряду с его удлинением происходит сужение, особенно резкое при образовании шейки. Следовательно, действительные - напряжения в момент разрушения образца будут значительно выше

Углеродистые стали (с содержанием углерода более 0,3%), а также низколегированные и термоупрочненные не имеют площадки текучести (кривая b на  IX.1). В-них после стадии упругой работы начинается' стадия

упругопластической работы. Для этих сталей за условный предел текучести принимают напряжение, которое на диаграмме работы стали на растяжение соответствует относительному удлинению 0,2%.

Из рассмотрения диаграммы работы стали на растяжение видно, что к основным показателям механических свойств относятся: предел текучести <jT, временное сопротивление <Тв и относительное удлинение е. Относительное удлинение характеризует пластичность стали: чем оно больше, тем сталь пластичнее