> Техника, страница 74 > Прочности нормы

Прочности нормы

Прочности нормы представляют те требования относительно качеств материалов, деталей машин и сооружений, которые должен быть выполнены в тех или других условиях их работы в целях безопасной и нормально продолжительной службы. Нормы качеств материалов для различных областей техники установлены почти во всех государствах и должен быть соблюдены в каждом приборе, машине и сооружении. Особые органы правительства существуют для надзора за исполнением этих норм, в особенности в наиболее опасных приборах (паровые котлы, тормозы подъемных устройств и прочие). В СССР нормы, выработанные Всесоюзной комиссией по стандартизации (ВКС) при СТО, обязательны для исполнения во всех предприятиях и на з-дах ВСНХ и в коммунальных хозяйствах Союза. Для железных дорог и предприятий военно-морской службы имеются дополнения и изменения норм в соответствии с особыми требованиями, предъявляемыми соответствующими учреждениями Союза. В основание этих норм положены: а) экспериментальные данные относительно механич. качеств материалов; б) опытные данные о работе машин, их деталей и частей сооружений в различных условиях действия внешних сил и других факторов окружающей среды (Г, влажности и прочие); в) соображения о характере и величине внутренних сил упругости и деформаций (смотрите Сопротивление материалов); г) условия изготовления и точность расчета данной конструкции и ее деталей. Открытие новых материалов и улучшение качеств известных, появление новых опытных данных и новых более точных методов расчета—все это обусловливает эволюцию основных факторов, определяющих нормы, и делает необходимым коренной пересмотр последних. Нормы прочности для строительных материалов содержат их основные механич. характеристики, наиболее важные для службы известного материала, т. н. обязательные нормы, а также указания относительно некоторых желательных качеств, т.н.факуль-тативные нормы. В обязательные нормы включают временное сопротивление (смотрите), удлинение, пробу на изгиб и для некоторых условий службы поперечное сужение, предел усталости, вязкость, предел пропорциональности, качественное число и твердость (смотрите Технологические характеристики). В факультативные нормы включены технологические пробы на износ, истирание, сварку, горячий загиб и др. Согласно нормам прочности материалы разделяются на классы, в зависимости от высоты их качеств. В нормах СССР обычно деление на следующие материалы: а) пониженного качества, б) нормального и в) повышенного, причем класс прочности определяется совокупностью механических признаков. В стандартах (ОСТ) легко усмотреть влияние количественных характеристик на классификацию сталей.

Нормы прочности указывают не только свойства материалов, применяемых в известной конструкции, но и величину допускаемых напряжений в ней. Допускаемые напряжения представляют собой те предельные нагрузки на см² или миллиметров² поперечного

Таблица 1.—Д о ну с к а е м ы е напряжения в килограммах/е.м².

Род сопротивления	Род на груз ки	Материалы		Стальные отливки	Чугун	Красн. медь листо вая	Дуб	Бук	Сосна	Бль
		литое железо	литая сталь
1	I	900—1 500	1 200—1 800	600—1 200	300	610				_
Растяжение. ч	II	540—900	720—1 080	360—720	180	360	100—120	100—120	80—100	80
1	III	450—750	600—900	300—600	150	—	—	—	—	—
	I	900—1 500	1 200—1 800	900—1 500	900				_	_
	II	540—900	720—1 080	540—900	540	—	70—90	70—90	50—60	50—60
I	I	720—1 200	900—1 440	480—960	300		15—20*1	10	10—15	10—15
Сдвиг.<	II	730—720	580—860	290—580	180	—
1	III	360—600	480—720	240—480	180	—	30—50*2	—	20—30	20—30
(	I	9С0—1 500	1 200—1 800	750—1 200	7 500 *3				_	_
Изгиб.<	II	540—900	720—1 080	450—720	5 000	—	80—120	80—100	60—100	60—100
1	III	450—750	600—900	375—600	—	—	00	—	—	—
1	I	600—1 200	900—1 440	480—960	6 000 *3	_		_	_	_
Кручение.. <	II	360—720	540—800	290—580	4 000 *з	—	—	—	—	—
1	III	300—600	480—720	240—480			15-20	10	10—15	10—15

Параллельно волокнам. *2 Перпендикулярно волокнам. *з Пружины из закаленной стали.

Таблица 2. — Нормы для расчета металлических сооружений Днепростроя.

Материал и его характеристика			Допускаемые напряжения, кг/смI 2
Наименование	Врем, сопротивление, кг/см2	Модуль Юнга	на сжатие *2
			в стойках	*5	*6
Железо · · · { Чугунноелитье Стальное литье Кованая сталь	3 700 *1 4 500 *2 >1X00 >4 500 >5 500	2,1 *106 1 -106 2,15-106 2,1 -106	φ·1 400 φ· 600 φ-l 200 φ·1 700	1000 1 500	30 35 40

На растяжение. *² На сжатие. *³ На растяжение нормы установлены только для железа: при учете главнейших действующих сил 1 200 и при учете всех сил и температуры 1 600 килограмм/см². *⁴ φ—коэфициент, зависящий от отношения длины стойки к радиусу инерции поперечного сечения. *ь в опорных частях. в катках. сечения данной детали конструкции, при которых эта деталь остается прочной. В случае нагрузки ниже допускаемых напря-

Схема нормально ‘паровоз тендер паровоз

Таблица 3. — Нормы для расчета железобетонных сооружений Днепростроя.

Условия работы	Допускаемые напряжения, кг/см’2
	для железа	для бетона
Центральное сша-
т и е:
в колоннах верхнего этажа	1 000	35
» » след, этажей.	1200	40
Изгиб:
в плитах толщ. <10 см.	1000	35

Нормы прочности распространяются также на выбор величины и рода нагрузки, для которой должен быть рассчитано сооружение. В табл. 4 например указана величина полезной нагрузки междуэтажных перекрытий в килограммах/мК Данные этой таблицы относятся к спокойным нагрузкам. Если возможны случайные сотрясения, нагрузка повышается на 30%; если толчки носят постоянный характер,

нагрузки (1925 год).

тендер

I Вагонная нагрузка I 8т на 1м пути

)G)QQQQ KT)QQ(i>4pQ(pQQ(i>· <PQQG>

5	5	1	5	5	ε	J5	5	5	В	δ	ε
о C4J	δ		$ С 3	δ	СО θα	ср <CNJ	Ср см	jp См	*р см	СМ	5Р СМ

ε ε ε

1л V) «О

cm cvj

5 ε ς 5

V) Ό ip Ό

см сантиметров С 1 см

* Расстояние мемуу J осями 6м

I Нагрузка на оси 6т

2 отделен, оси расст.1,5м

h

ОО

Схема усиленной нагрузки (1925 год)·

нагрузка по ЗОт на ос о паровоз тендер паровоз тендер

Вагонная наерузка I 8 тонн на 1м пути

* 5:

Со со⁴

I Расстояние между

! осями 6м

££££££ О S Q δ g Й

to ср ^fo с“5 to

£ ξ £ £

о .о О о

Со ь·) СО to

£ ξ £ 5

со ^ Qi СО Μ)

Со Со to СО Со СО

ξ Е

ε ε ε ε

s <а о о

tO К) Г)

Нагрузка на оси 6т рас cm. 1,6 метров t- —i

2отделЬн оси (~)(^)

жений конструкция будет излишне прочной и неэкономичной. В нагрузка по35т.наосб табл. 1 приведены допускаемые напряжения для некоторых строительных материалов в случае трех родов нагрузки: I—статической, II—переменной (от 0 до известной величины) и III— колебательной (смотрите Прочность). В табл. 2 и 3 приведено извлечение из норм для расчета сооружений Днепростроя. нагрузка должен быть увеличена на 50%. Для особо ответственных сооружений устанавливаются нормы прочности и способы расчета, гл. об-

Т а б л. 4.—Нагрузка междуэтажных перекрытий в кз/ж² (извлечение из норм для^гражданских сооружений).

Чердачное помещение жилого дома.. 150

Обыкновенные жилые помещения. 250

Школьные помещения.. 800—400

Залы для собраний.. 400

Сеновалы.. 450

Склады зерна и фруктов (высота засыпки 60 см).. 500

Склады соли.. 800

Склады товаров.. 750—1 500

Фабрики при легких машинах. 500—000

Фабрики при тяжелых машинах. 800—1500

Перекрытия над проездами. 800

Нагрузка от толпы людей. 400

разом в отношении распределения нагрузок на части сооружений. Для железнодорожн. мостов согласно нормам прочности различают расчетные нагрузки трех видов: Я—нормальную, У—усиленную и О—облегченную.

Схема облегченной нагрузки (1 9 2 5 г.).

паровоз тендер

J Вагонная нагрузка

-ффффСф

I 8т на 1м пути I

I Расстояние между I осями 6м I I

Нагрузка на оси 6 т

Каждый ВИД нагрузки определяется поездом известного состава, причем расположение состава должно соотве-наерузкапо25т.на ocb. тствовать нормальной схеме, строго обязательной при расчетах для данной нагрузки и типа железных дорог (смотрите схемы нагрузок).

Нормы прочности особо тщательно и подробно разработаны для металлов и инженерных сооружений—гражданских, гидротехнических и ж.-д.—как временного характера, так и постоянного. Нормы прочности в машиностроении подвержены большим изменениям в зависимости от рода машины, конструкции деталей и условий их изготовления и работы, а также в зависимости от степени точности расчета машины и ее деталей. Поэтому нормы прочности в машиностроении специализированы, различны для машин различных отделов и даже в пределах одного отдела и указаны в соответствующих расчетных курсах машин (двигатели, турбины, автомобили и прочие).

Лит.: Общесоюзные Стандарты ОСТ, Μ., 1930; Нормы Госплана для расчета и проектирования конструкций,М., 1926; Нормы Днепростроя, Мат. Днепр, строительства. М., 1927; Нормы НКПС для расчета и проектирования железобетонных сооружений, М., 1926;«DIN»,В., 1929; Lloyd’s Register Rules, L.;Board of Trade Rules G. B.«CSN», Praha; American Society for Testing Materials, Wsh.; Comity de France de la standartisation, P.; «Вестник стандартизации», Μ.; H iitte, Справочная книга для инженеров, т. 1—3, изд. 14, М.—Л.,1931; Taschenbuch fur Bauingenieure, hrsg. v. Foerster, 5 Aufl., B., 1928; Брилинг С. P., Нормы для расчета и проектирования инженерных сооружений, Москва, 1927; Сер к Л. А., Технические расчетные нормы для гражданского строительства, Москва, 1925. С. Лебедев.