Kolendowicz9

■ Z wykresu na rys. 9-10 otrzymanego przy rozciąganiu stali wynika, że osiągnięcie granicy plastyczności R_pl może być równoznaczne ze zniszczeniem elementu konstrukcyjnego, gdyż powstają wówczas tak duże odkształcenia trwałe, że wykluczają jego techniczną przydatność. Dotyczy to wszystkich materiałów plastycznych, czyli mających wyraźną granicę plastyczności R_pl. Dla materiałów kruchych natomiast zniszczenie następuje wówczas, gdy materiał osiąga granicę wytrzymałości R_c. Konstrukcję musimy tak zaprojektować, aby przy jej maksymalnym obciążeniu zapewnić wymagane bezpieczeństwo, czyli aby panujące wówczas naprężenie a nie przekraczało określonej wartości K, mniejszej od naprężeń niszczących. Wartość naprężenia K, zwanego nieprzekraczalnym lub dopuszczalnym, otrzymujemy z zależności, które można wyrazić:

dla materiałów plastycznych

(9-7)

(9-8)

dla materiałów kruchych    K = —,

gdzie s_p, i s_c są współczynnikami bezpieczeństwa. Są one zależne od rodzaju materiału, rodzaju pracy elementu konstrukcyjnego, rangi elementu konstrukcyjnego w całości budowli, sposobu obciążenia i in.

■    Obliczenia konstrukcji przeprowadza się według dwóch metod: metody naprężeń dopuszczalnych i metody stanów granicznych. Metoda naprężeń dopuszczalnych jest stosowana przy projektowaniu mostów. Przy obliczaniu tą metodą, w każdym punkcie konstrukcji panujące naprężenie musi być mniejsze od dopuszczalnego /?, czyli

_a ^ r^-EI _lub a^R = —,    (9-9)

"pi    "<■

gdzie naprężenie o jest wywołane tzw. obciążeniem charakterystycznym (zob. p. 2.2). Współczynniki bezpieczeństwa n_pl i n_c w metodzie naprężeń dopuszczalnych dotyczą zarówno materiału konstrukcyjnego, jak i obciążeń.

■    Wszystkie inne konstrukcje architektoniczno-budowlane projektuje się według metody stanów granicznych, która rozróżnia stan graniczny nośności i stan graniczny użytkowania.

■    Sprawdzenie naprężeń w konstrukcji wg metody stanu granicznego nośności odbywa się za pomocą wzorów o identycznej budowie jak wyrażenia (9-9), a mianowicie

o'śR = ^r lub a'^R = ^,    (9-10)

"pl    "c

gdzie o' jest naprężeniem wywołanym tzw. obciążeniem obliczeniowym. W p. 2.2 wyjaśniono, że obciążenia obliczeniowe otrzymujemy mnożąc obciążenia charakterystyczne przez współczynnik y >1, który jest częściowym współczynnikiem bezpieczeństwa odniesionym do obciążeń. Liczby n'_pl i n'_c są tutaj także współczynnikami bezpieczeństwa, lecz różniącymi się od n_p, i n_c stosowanymi w metodzie naprężeń dopuszczalnych, gdyż odniesione są tylko do materiału. Liczby te są zwane również współczynnikami

R    R

materiałowymi i znajdują się w odpowiednich normach. Wyrażenia R = —*- i R = —

"pi    ",

nazywamy wytrzymałością obliczeniową materiału.

■    Normy budowlane podają często od razu dla poszczególnych materiałów wartość R wytrzymałości obliczeniowej (por. tabl. 9-2). Wówczas

<t'^R.    (9-11)

■    Zamiast naprężeń, wyrażonych wzorem (9-10) lub (9-11), można obliczać maksymalne obciążenia przenoszone przez konstrukcję. Wówczas

(9-12)

149