Kolendowicz3

Materiały

konstrukcyjne

9.1. Właściwości ogólne

Materiały stosowane w konstrukcjach budowlanych mają różne cechy fizyczne, których znajomość jest niezbędna do właściwego i bezpiecznego zaprojektowania budowli. Poznanie cech fizycznych materiałów nie jest proste, gdyż ich budowa jest niekiedy bardzo skomplikowana. Dlatego też przyjmuje się model uproszczony ciała i stosuje się przy projektowaniu różne współczynniki bezpieczeństwa, zależne od stopnia i możliwości poznania właściwości danego materiału.

■    Wszystkie materiały są odkształcalne, przy czym odkształcalność jest różna dla różnych materiałów. Mówimy, że materiały, które odkształcają się mniej, są bardziej sztywne.

■    Każdy materiał konstrukcyjny obciążony siłami ma ograniczoną wytrzymałość, tzn. siły obciążające, po przekroczeniu pewnych wielkości granicznych, powodują albo zniszczenie materiału w postaci np. zerwania, złamania, pęknięcia, skruszenia, albo trwałe znaczne odkształcenie, które sprawia, że element konstrukcyjny nie może spełniać dalej swojej funkcji. Zapewnienie odpowiedniej wytrzymałości jest podstawowym warunkiem w projektowaniu konstrukcji.

■    Materiały konstrukcyjne wykazują sprężystość polegającą na tym, że ciało obciążone i odkształcone odzyskuje pierwotną postać po usunięciu obciążenia (rys. 9-1). Ta bardzo istotna cecha stała się podstawą do stworzenia działu nauki zwanego w ytrz wiałoś fig materiałów oraz teorii sprężystości jako dalszego rozwinięcia wytrzymałości materiałów.

Rys. 9-1

■ Materiały wykazują cechy sprężyste tylko do pewnej granicznej wartości obciążenia, po której przekroczeniu następują odkształcenia plastyczne, tj. trwałe. Po obciążeniu ciało nie powróci już do swej pierwotnej postaci (rys. 9-2). W projektowaniu konstrukcji bierze się dziś także pod uwagę ciało znajdujące się w stanie odkształceń plastycznych, a dział nauki zajmujący się tym stanem nazywa się teorią plastyczności.

143