Прочность стали на срез таблица
Где взять расчётное сопротивление срезу прутка из стали 20?
Металлические конструкции
Сообщение от getr:
. а если речь идет о Rср,то я бы взял Rср=предел текучести/1,6=2450/1,6=1500кгс/см^2.
А можно пояснить?Действительно в СНиПе несколько иная формула.
Сообщение от Владимир Егорьев:
Я не совсем понимаю СНиП II-23-81:
в них про срез сказано только в разделе “Расчёт болтовых соединений”.Что все остальные профили и прокаты расчитываются только на сдвиг и изгиб?!
Еще на сжатие, расстяжение и смятие 
🙂
Не путайте терминологию. Для болтов – срез, для проката – сдвиг.
Сообщение от :
->Dime_Polak
Почему значение из марочника нужно умножать на 0.3
Все просто коэф. Пуасона является коэф. пропорциональности связывающим между собой предельно допустимые нормальные напряжения с предельлно допустимыми касательными напряжениями для данного материала. Для стали коэф. Пуасона равен 0,3, для бетонов 0,2-0,3, для грунтов 0,1-0,3.
Сообщение от :
расчётное сопротивление срезу прутка
уже сам по себе ошибочен. Сопротивление срезу определяется на экспериментальных образцах (по методике ГОСТ или иной) и относится к материалу (например стали 20), а не к конкретному изделию.
Конкретное изделие (например пруток) на реальном объекте может быть УСТАНОВЛЕНО по-разному, и соответственно при расчете должны применяться различные схемы нагружения, конкретно для каждого случая.
В машиностроении прутки (да и обычные болты кстати) на срез не расчитывают (так как расчетная схема не будет соответствовать реальным условиям нагружения). В машиностроении на срез работают только штифты (при условии что они беззазорно соприкасаются с сопрягаемыми отверстиями).
Допустим есть реальный пруток. Он сломается (срежется) при разных усилиях, если его нагружать:
в беззазорном отверстии (начальный контакт по плоскости);
в отверстии с большим зазором (начальный контакт по линии и после деформации – по пятну);
при перерубании гильотиной (начальный контакт по линии).
->getr
Мысль понятна. 
🙂
Я посмотрел П.Е. Богуславского “Металлические конструкции грузоподъёмных машин и сооружений” и там напечатано следующее:
“. Различают два принципиально различных метода прочностного расчёта элементов стальных конструкций,а именно:метод допускаемых напряжений и метод предельных состояний.
Метод допускаемых напряжений был разработан ещё в начале прошлого века (книга издана в 1961 году 🙂 ) и являлся единственным методом прочностного расчёта вплоть до 30-х годов настоящего столетия.
Метод предельных состояний как наиболее прогрессивный является в настоящее время единым методом расчёта всех инженерных конструкций. ”
Как я понимаю именно для этих двух методов приведены формулы в табл.1* СНиП II-23-81.Метод предельных состояний расчитывается-по временному сопротивлению,а метод допускаемых напряжений-по пределу текучести.
PS:
1.По каким соображениям следует подразделять методы прочностных расчётов в зависимости от отрасли?
2.Где можно посмотреть про коэффициент 1.6-1.7.Я в СНиПе нашёл только коэфициент надёжности-“3.9. Значение расчетного сопротивления (усилия) растяжению стального каната следует принимать равным значению разрывного усилия каната в целом, установленному государственными стандартами или техническими условиями на стальные канаты, деленному на коэффициент надежности m = 1,6.”?
Сообщение от Владимир Егорьев:
2.Где можно посмотреть про коэффициент 1.6-1.7.Я в СНиПе нашёл только коэфициент надёжности
Откуда ж в СНиПах вы найдете метод доп. напряжений? СНиПы и были созданы для реализации метода предельных состояний..
Прочность стали на срез таблица
Для определения допускаемых напряжений в машиностроении применяют следующие основные методы.
1. Дифференцированный – запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.
2. Табличный – допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц (табл. 1 – 4). Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.
В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин на данном сайте применяются как дифференцированный, так и табличный методы, а также их комбинация.
Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 – 30 %.
Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжений и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6 – 12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения σ ном и τ ном Умножать на коэффициент концентрации к σ или к τ.
Для пластичных (незакаленных) сталей при статических напряжениях (I вид нагрузки) коэффициент концентрации не учитывают. Для однородных сталей (σmax > 1300 МПа, а также в случае работы их при низких температурах) коэффициент концентрации, при наличии концентрации напряжения, вводят в расчет и при нагрузках I вида (к > 1). Для пластичных сталей при действии переменных нагрузок и при наличии концентрации напряжений эти напряжения необходимо учитывать.
Для чугувов в большинстве случаев коэффициент концентрации напряжений приближенно принимают равным единице при всех видах нагрузок (I – III).
При расчетах на прочность для учета размеров детали приведенные табличные допускаемые напряжения для литых деталей следует умножать на коэффициент масштабного фактора, равный 1,4 . 5.
Приближенные эмпирические зависимости пределов выносливости для случаев нагружения с симметричным циклом:
Прочность стали на срез таблица
- ТОМ1
- Общетехнические сведения
- Материалы
- Шероховатость поверхности
- Допуски и посадки
- Конструктивные элементы
- Крепежные изделия
- Стандартные и нормализован-
ные детали и узлы - Защитные и защитно-декортив-
ные покрытия металлов
- ТОМ2
- Оси и валы
- Подшипники
- Муфты
- Зубчатые
и червячные передачи - Цепные передачи
- Ременные передачи
- Винтовые передачи
и храповое зацепление - Шариковые винтовые
передачи - Разъемные соединения
- ТОМ3
- Пружины
- Уплотнительные устройства
Наши партнеры:Допускаемые напряжения и механические свойства материалов.
Для определения допускаемых напряжений в машиностроения применяют следующие основные методы.
1. Дифференцированный – запас прочности находят как произведение ряда частных коэффициентов, учитывающих надежность материала, степень ответственности детали, точность расчетных формул и действующие силы и другие факторы, определяющие условия работы деталей.
2. Табличный – допускаемые напряжения принимают по нормам, систематизированным в виде таблиц. Этот метод менее точен, но наиболее прост и удобен для практического пользования при проектировочных и проверочных прочностных расчетах.
В работе конструкторских бюро и при расчетах деталей машин в данном справочнике применяются как дифференцированный, так и табличный методы, а также их комбинация. В табл. приведены допускаемые напряжения для нетиповых литых деталей, на которые не разработаны специальные методы расчета и соответствующие им допускаемые напряжения. Типовые детали (например, зубчатые и червячные колеса, шкивы) следует рассчитывать по методикам, приводимым в соответствующем разделе справочника или специальной литературе.
Приведенные допускаемые напряжения предназначены для приближенных расчетов только на основные нагрузки. Для более точных расчетов с учетом дополнительных нагрузок (например, динамических) табличные значения следует увеличивать на 20 – 30 %.
Допускаемые напряжения даны без учета концентрации напряжении и размеров детали, вычислены для стальных гладких полированных образцов диаметром 6 – 12 мм и для необработанных круглых чугунных отливок диаметром 30 мм. При определении наибольших напряжений в рассчитываемой детали нужно номинальные напряжения s ном и t ном умножать на коэффициент концентрации k s или k t :
13. Допускаемые напряжения * для углеродистых сталей обыкновенного качества в горячекатаном состоянии
Предел прочности стали
Прочность металлических конструкций – один из важнейших параметров, определяющих их надежность и безопасность. Издревле вопросы прочности решались опытным путем — если какое-либо изделие ломалось — то следующее делали толще и массивнее. С 17 века ученые начали планомерное исследование проблемы, прочностные параметры материалов и конструкций из них можно рассчитать заранее, на этапе проектирования. Металлурги разработали добавки, влияющие на прочность стальных сплавов.
Предел прочности
Предел прочности — это максимальное значение напряжений, испытываемых материалом до того, как он начнет разрушаться. Его физический смысл определяет усилие растяжения, которое нужно приложить к стрежневидному образцу определенного сечения, чтобы разорвать его.
Каким образом производится испытание на прочность
Прочностные испытания на сопротивление разрыву проводятся на специальных испытательных стендах. В них неподвижно закрепляется один конец испытываемого образца, а к другому присоединяют крепление привода, электромеханического или гидравлического. Этот привод создает плавно увеличивающее усилие, действующее на разрыв образца, или же на его изгиб или скручивание.
Испытание на разрыв
Электронная система контроля фиксирует усилие растяжения и относительное удлинение, и другие виды деформации образца.
Виды пределов прочности
Предел прочности — один из главных механических параметров стали, равно как и любого другого конструкционного материала.
Эта величина используется при прочностных расчетах деталей и конструкций, судя по ней, решают, применим ли данный материал в конкретной сфере или нужно подбирать более прочный.
Различают следующие виды предела прочности при:
- сжатии — определяет способность материала сопротивляться давлению внешней силы;
- изгибе — влияет на гибкость деталей;
- кручении – показывает, насколько материал пригоден для нагруженных приводных валов, передающих крутящий момент;
- растяжении.
Виды испытаний прочности материалов
Научное название параметра, используемое в стандартах и других официальных документах — временное сопротивление разрыву.
Предел прочности стали
На сегодняшний день сталь все еще является наиболее применяемым конструкционным материалом, понемногу уступая свои позиции различным пластмассам и композитным материалам. От корректного расчета пределов прочности металла зависит его долговечность, надежность и безопасность в эксплуатации.
Предел прочности стали зависит от ее марки и изменяется в пределах от 300 Мпа у обычной низкоуглеродистой конструкционной стали до 900 Мпа у специальных высоколегированных марок.
На значение параметра влияют:
- химический состав сплава;
- термические процедуры, способствующие упрочнению материалов: закалка, отпуск, отжиг и т.д.
Некоторые примеси снижают прочность, и от них стараются избавляться на этапе отливки и проката, другие, наоборот, повышают. Их специально добавляют в состав сплава.
Условный предел текучести
Кроме предела прочности, в инженерных расчетах широко применяется связанное с ним понятие-предел текучести, обозначаемый σт. Он равен величине напряжения сопротивления разрыву, которое необходимо создать в материале, для того, чтобы деформация продолжала расти без наращивания нагрузки. Это состояние материала непосредственно предшествует его разрушению.
На микроуровне при таких напряжениях начинают рваться межатомные связи в кристаллической решетке, а на оставшиеся связи увеличивается удельная нагрузка.
Общие сведения и характеристики сталей
С точки зрения конструктора, наибольшую важность для сплавов, работающих в обычных условиях, имеют физико-механические параметры стали. В отдельных случаях, когда изделию предстоит работать в условиях экстремально высоких или низких температур, высокого давления, повышенной влажности, под воздействием агрессивных сред — не меньшую важность приобретают и химические свойства стали. Как физико-механические, так и химические свойства сплавов во многом определяются их химическим составом.
Влияние содержание углерода на свойства сталей
По мере увеличения процентной доли углерода происходит снижение пластичности вещества с одновременным ростом прочности и твердости. Этот эффект наблюдается до приблизительно 1% доли, далее начинается снижение прочностных характеристик.
Повышение доли углерода также повышает порог хладоемкости, это используется при создании морозоустойчивых и криогенных марок.
Влияние углерода на механические свойства стали
Рост содержания С приводит к ухудшению литейных свойств, отрицательно влияет на способность материала к механической обработке.
Добавки марганца и кремния
Mn содержится в большинстве марок стали. Его применяют для вытеснения из расплава кислорода и серы. Рост содержания Mn до определенного предела (2%) улучшает такие параметры обрабатываемости, как ковкость и свариваемость. После этого предела дальнейшее увеличение содержания ведет к образованию трещин при термообработке.
Влияние кремния на свойства сталей
Si применяется в роли раскислителя, используемого при выплавке стальных сплавов и определяет тип стали. В спокойных высокоуглеродистых марках должно содержаться не более 0,6% кремния. Для полуспокойных марок этот предел еще ниже — 0,1 %.
При производстве ферритов кремний увеличивает их прочностные параметры, не понижая пластичности. Этот эффект сохраняется до порогового содержания в 0,4%.
Влияние легирующих добавок на свойства стали
В сочетании с Mn или Mo кремний способствует росту закаливаемости, а вместе с Сг и Ni повышает коррозионную устойчивость сплавов.
Азот и кислород в сплаве
Эти самые распространенные в земной атмосфере газы вредно влияют на прочностные свойства. Образуемые ими соединения в виде включений в кристаллическую структуру существенно снижают прочностные параметры и пластичность.
Легирующие добавки в составе сплавов
Это вещества, намеренно добавляемые в расплав для улучшения свойств сплава и доведения его параметров до требуемых. Одни из них добавляются в больших количествах (более процента), другие — в очень малых. Наиболее часто применяю следующие легирующие добавки:
- Хром. Применяется для повышения прокаливаемости и твердости. Доля – 0,8-0,2%.
- Бор. Улучшает хладноломкость и радиационную стойкость. Доля – 0,003%.
- Титан. Добавляется для улучшения структуры Cr-Mn сплавов. Доля – 0,1%.
- Молибден. Повышает прочностные характеристики и коррозионную стойкость, снижает хрупкость. Доля – 0,15-0,45%.
- Ванадий. Улучшает прочностные параметры и упругость. Доля – 0,1-0,3%.
- Никель. Способствует росту прочностных характеристик и прокаливаемости, однако при этом ведет к увеличению хрупкости. Этот эффект компенсируют одновременным добавлением молибдена.
Металлурги используют и более сложные комбинации легирующих добавок, добиваясь получения уникальных сочетаний физико-механических свойств стали. Стоимость таких марок в несколько раз (а то и десятков раз) превышает стоимость обычных низкоуглеродистых сталей. Применяются они для особо ответственных конструкций и узлов.
