Прочность

Прочность

Прочностью называют способность конструкций и составляющих их элементов сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок.

Под разрушением также понимаются необратимые пластические деформации.
Прочность - базовое понятие в сопротивлении материалов и технической механике.

Прочность материалов характеризуется такими параметрами как предел текучести (для пластичных) или предел прочности (для хрупких материалов).

Для элементов конструкций прочность обуславливается величиной допускаемых напряжений.

Критерием оценки прочности элементов является условие, при котором напряжения, возникающие под действием внешних нагрузок не должны превышать допустимых значений.

Условия прочности по нормальным и касательным напряжениям

Например, при растяжении:
Если нормальные напряжения σ не превышают допустимых [σ] - стержень прочный.

Прочный стержень

Когда напряжения в сечении больше допустимых – стержень непрочен.

Стержень непрочный

Конструкция в целом считается прочной только тогда, когда прочны все составляющие ее элементы. Отсюда следует, что если хотя бы один элемент конструкции не является прочным, то вся конструкция тоже считается непрочной.

Прочность элементов в свою очередь зависит от материала, величины прикладываемой нагрузки и поперечных размеров, а в некоторых случаях формы и расположения сечения.

Поэтому недопустимо судить о прочности конструкции при отсутствии схемы ее нагружения.
Если  нагрузки неизвестны, можно, лишь сравнивать прочность различных материалов либо элементов.
Например, при абсолютно одинаковых размерах стальной брус прочнее деревянного.

Виды расчетов на прочность

В механике основными видами расчетов на прочность являются:

Прочностные расчеты выполняются в несколько этапов:

  1. Определяются все внешние усилия (опорные реакции),
  2. Рассчитываются внутренние силовые факторы и строятся их эпюры,
  3. Определяются наиболее нагруженные участки либо сечения бруса,
  4. В зависимости от условия задачи выполняется необходимый расчет.