В данной работе рассматривается методика определения физико-механических характеристик строительных материалов. Приведены пошаговые решения для стали С355, древесины (пихта), мелкозернистого бетона В15, арматуры А240 и ячеистобетонной каменной кладки. Работа включает расчеты нормативных и расчетных сопротивлений, модулей упругости, а также сравнительный анализ полученных показателей с приведением данных в итоговой таблице.
- Общие сведения
- Практическая работа 1. Определение нормативных, расчетных сопротивлений и модулей упругости материалов
- 1. Определение нормативного и расчетного сопротивления стали
- 2. Определение расчетного сопротивления древесины
- 3. Определение нормативного, расчетного сопротивлений и модуля упругости бетона
- 4. Определение нормативного, расчетного сопротивлений и модуля упругости арматуры
- 5. Определение расчетного сопротивления сжатию и модуля упругости каменной кладки
- 6. Сравнение и оценка расчетных сопротивлений
Общие сведения
Автор: Сибко Владислав Игоревич
Группа: СТЗС-31
Вариант: 10
Практическая работа 1. Определение нормативных, расчетных сопротивлений и модулей упругости материалов
Задание: По заданным параметрам определить показатели материалов.
1. Определение нормативного и расчетного сопротивления стали
Исходные данные:
- Наименование стали – С355
- Толщина проката — 26 мм
Решение:
Нормативное сопротивление по пределу текучести стали С355 = 355 МПа, расчетное сопротивление по пределу текучести = 345 МПа [1, таблица В.5].
2. Определение расчетного сопротивления древесины
Исходные данные:
- Напряженное состояние – растяжение вдоль волокон
- Характеристика элемента – клееные элементы
- Сорт/класс древесины — 1/К26
- Порода древесины — пихта
Решение:
Расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон для клееных элементов из пихты = 18 МПа [1, таблица 3]. Для пихты необходимо умножить на коэффициент = 0,8 [2, таблица 5], следовательно, = 18 * 0,8 = 14,4 МПа.
3. Определение нормативного, расчетного сопротивлений и модуля упругости бетона
Исходные данные:
- Вид сопротивления – растяжение осевое
- Бетон — мелкозернистый группы В автоклавного твердения
- Класс бетона – В15
Решение:
- Расчетное сопротивление при осевом растяжении мелкозернистого бетона группы В автоклавного твердения В15 = 0,75 МПа [4, таблица 6.8].
- Нормативное сопротивление при осевом растяжении мелкозернистого бетона группы В автоклавного твердения В15 = 1,10 МПа [4, таблица 6.7].
- Модуль упругости мелкозернистого бетона группы В автоклавного твердения В15 = 16,5 МПа * 10⁻³ [10, таблица 6.11].
4. Определение нормативного, расчетного сопротивлений и модуля упругости арматуры
Исходные данные:
- Вид сопротивления — растяжение
- Класс арматуры — А240
- Диаметр арматуры — 6 мм
Решение:
- Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию для класса A240 диаметром 6 мм = 210 МПа [3, таблица 6.14].
- Нормативное сопротивление продольной арматуры сжатию для класса A240 диаметром 6 мм = 240 МПа [3, таблица 6.13].
- Модуль упругости арматуры класса А240 = 1,95 * 10⁻⁵ МПа [3, п.6.2.12].
5. Определение расчетного сопротивления сжатию и модуля упругости каменной кладки
Исходные данные:
- Вид камня — Ячеистобетонные блоки
- Марка камня — 75
- Марка раствора — 25
Решение:
Расчетное сопротивление сжатию бетонной кладки из ячеистобетонных блоков марки 75 и марки раствора 25 R = 1,5 МПа [3, таблица 9].
Модуль упругости кладки E₀ = α * R = 750 * 3,3 = 2475 МПа,
где α = 750 — упругая характеристика каменной кладки [1, таблица 16];
R = k * R = 2,2 * 1,5 = 3,3 МПа – временное сопротивление,
где k = 2,2 – коэффициент [2, таблица 15].
6. Сравнение и оценка расчетных сопротивлений
Сравнить и оценить расчетные сопротивления указанных материалов, приняв расчетное сопротивление древесины за единицу.
| Материал | Сталь | Древесина | Бетон | Арматура | Каменная кладка |
|---|---|---|---|---|---|
| Величина расчетного сопротивления, МПа | 355 | 14,4 | 0,75 | 270 | 1,5 |
| Соотношение расчетных сопротивлений | 16,9 | 1 | 0,108 | 83,57 | 0,082 |
Вывод: Наилучшую величину расчетного сопротивления имеет арматура.