Модуль разрыва

Относительная надежность конструкционного элемента обычно выражается коэффициентом безопасности. Это отношение максимального напряжения в элементе к максимальному напряжению, которое способен выдержать материал без разрушения. Чем более известны будущие нагрузки и чем выше качество материала, тем меньше может быть коэффициент безопасности; в идеальном случае его учитывали бы только при наличии непредвиденных нагрузок.

Смысл разрушения при определении коэффициента безопасности должен быть четко определен. Под разрушением понимается дробление материала при сжатии, разрыв его при растяжении или расщепление при сдвиге. Но не поддающаяся контролю деформация должна также считаться разрушением материала. У таких вязких материалов, как строительные стали, нерегулируемая деформация начинается в момент напряжения, вызываемого текучестью, намного раньше разрушения при растяжении или сжатии, и, как правило, коэффициент безопасности относят скорее к этому напряжению, вызываемому текучестью, чем к пределу прочности (критическому напряжению).

Рассмотрим стальную балку с напряжением, вызываемым текучестью при растяжении, равным 250 МПа, и пределом прочности на разрыв при растяжении, равным 470 МПа. Предположим, что балка допускает предельное напряжение при изгибе, равное 150 МПа. Тогда коэффициент безопасности балки

Едва ли правильной будет величина коэффициента безопасности, рассчитанная по пределу прочности и равная 3,1.

Некоторые материалы подвержены ползучести, особенно применяемые в строительстве пластмассы, и в меньшей степени — дерево и бетон. Ползучесть — медленное, постепенное увеличение деформации под воздействием постоянной нагрузки, или пластическая деформация. Ползучесть нехарактерна для сталей и алюминия, применяемых в строительстве.