Własności mechaniczne

materiałów budowlanych:

materiałów budowlanych:

2. Wytrzymałość na rozciąganie

3. Wytrzymałość na zginanie

• Mocny materiał , którego

zniszczenie następuje nagle, bez
udziału odkształcenia plastycznego.

• Szkło, beton , żeliwo, skały

Materiał

kruchy

(łamliwy)

Różne materiały - różna

deformacja

• Szkło, beton , żeliwo, skały

(łamliwy)

• Deformujący się plastycznie

materiał , którego wydłużenie przed
zniszczeniem jest > 5%

• złoto, srebro, miedź , stal, PP, PE

Materiał

plastyczny

(ciągliwy):

Zniszczenie materiału plastycznego

Zniszczenie materiału kruchego

Różne materiały- różne wykresy:

Naprężenie

szkło

stal miękka

żeliwo

P

o

l

i

m

e

r

y

N

ap

rę

że

n

ie

[

M

P

a]

Odkształcenie

żeliwo

beton

Wydłużenie względne [%]

N

ap

rę

że

n

ie

[

M

P

a]

%

100

⋅

∆

=

L

L

ε

Naprężenie-Odkształcenie dla stali niskowęglowej:

]

[MPa

S

F

granica

wytrzymałość
na rozciąganie

zerwanie

Naprężenie

hartowanie

szyjkowanie

%

100

⋅

∆

=

L

L

ε

granica
sprężystości

y

x

Odkształcenie

α

α

tg

x

y

=

Prawo Hooke’a

„Szyjkowanie ” próbek:

Wytrzymałość
na rozciąganie

Maksymalne naprężenie

szyjka

N

ap

rę

że

ni

e

Odkształcenie

Wydłużenie przy zerwaniu

zerwanie

Materiał

Wytrzymałość na

Ściskanie [MPa]

Wytrzymałość na

Rozciąganie [MPa]

Żeliwo

Stal konstrukcyjna

590 ÷ 980
294 ÷ 440

137 ÷ 176
294 ÷ 490

Szkło

Ceramika porowata

Drewno (wzdłuż włókien)
Granit

Beton zwykły

Tworzywa sztuczne

340 ÷ 980

4,9 ÷24,5

39,2 ÷ 59,0

118 ÷ 236
8,8 ÷ 59,0

5,9 ÷ 480

9,8 ÷ 77,5
0,2 ÷ 1,96

77,5 ÷ 147

4,4 ÷ 7,75

0,78 ÷ 4,90

88 ÷ 775

ś

ciskanie

rozci

ą

ganie

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE

Cechy mechaniczne :

F

próbka

Kierunek
działania
obciążenia

Trzypunktowe zginanie :

Pr

ę

t obci

ąż

eniowy

F

próbka

Belka swobodnie
podparta (statycznie
wyznaczalna)

rozpi

ę

to

ść

Podpory rolkowe

Swobodne ko

ń

ce

F

F/2

F/2

b

h

6

2

h

b

W

⋅

=

Zginanie poprzeczne trzypunktowe :

F

l/2

l/2

4

l

F

M

⋅

=

6

W

=

W

M

f

f

=

Maksymalny moment zginaj

ą

cy

Wska

ź

nik wytrzymało

ś

ci

przekroju poprzecznego

Wytrzymało

ść

na

zginanie

Wykres momentów
zginaj

ą

cych

]

[

2

3

2

max

MPa

bh

l

F

f

f

⋅

⋅

⋅

=

Wytrzymałość na zginanie :

Dla przekroju prostok

ą

tnego belki przy trzypunktowym zginaniu:

2 bh

⋅

Gdzie:

max

F

= maksymalna siła w chwili zniszczenia [ kN = 1000 N ]

l

= odległo

ść

p-któw podparcia [ mm ]

b

= szeroko

ść

belki [ mm ]

h

= wysoko

ść

belki [ mm ]

L

= całkowita długo

ść

belki

BADANIE ZGINANIA

Własności mechaniczne:

Zniszczenie/ złamanie belki

Belka z zaprawy cementowej ( materiał kruchy)

Zniszczenie belki drewnianej:

Zniszczenie belki
betonowej:

Strefa zniszczenia

WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCINANIE

Własności mechaniczne :

Naprężenia ścinające w pręcie obciążonym

siłami prostopadłymi przeciwnego zwrotu:

= napr

ęż

enie

ś

cinaj

ą

ce[MPa]

F = siła obci

ąż

aj

ą

ca [N]

S = powierzchnia przekroju

równoległego

do siły [mm²]

]

[ Pa

S

F

=

τ

τ

S

τ

Różne rodzaje naprężeń:

Przykłady napr

ęż

e

ń

ś

cinaj

ą

cych:

Różne rodzaje naprężeń podczas

zginania belki :

Wykresy trzypunktowego

zginania:

Wykres momentów

l/2

l/2

Wykres momentów
zginaj

ą

cych

Wykres sił poprzecznych

Wykres ugi

ę

cia belki

Strzałka ugi

ę

cia