Với vật liệu giũn thỡ giới hạn bền khi kộo nhỏ hơn rất nhiều so với giới hạn bền khi nộn.
Túm lại, vật liệu dẻo cú khả năng chịu kộo và nộn như nhau, biến dạng khi phỏ hỏng cỏc vật liệu dẻo lớn hơn vật liệu giũn. Cũn vật liệu giũn cú khả năng chịu nộn lớn hơn khả năng chịu kộo nhiều, biến dạng khi phỏ hỏng rất nhỏ.
4.2.3.6. Ứng suất cho phộp- hệ số an toàn
Ta gọi ứng suất nguy hiểm (ký hiệu o) là trị sốứng suất mà ứng với nú vật liệu bị phỏ hỏng. Đối
với vật liệu dẻo thỡ đối với vật liệu giũn thỡ .
Nhưng trong chế tạo vật liệu thường khụng đồng chất hoàn toàn, mặt khỏc trong quỏ trỡnh sử dụng, tải trọng cú thể vượt tải trọng thiết kế, điều kiện làm việc của kết cấu chưa được xem xột đầy đủ, cỏc giả thiết khi tớnh toỏn chưa đỳng với sự làm việc của kết cấu. Vỡ vậy ta khụng bao giờ tớnh toỏn cỏc bộ phận theo o. Thường ta chọn một hệ số an toàn đểxỏc định trị sốứng suất cho phộp:
(4.24)
4.2.4. Điều kiện cường độ- ba bài toỏn cơ bản
Như vậy muốn đảm bảo sự an toàn cho cỏc cấu kiện khi thanh chịu kộo-nộn đỳng tõm thỡ ứng suất trong thanh phải thoả món điều kiện bền:
(4.25)
Từ điều kiện cường độ hay cũn gọi là điều kiện bền ta cú ba bài toỏn cơ bản:
1. Kiểm tra bền: giả sử biết tải trọng tỏc dụng lờn thanh, biết giỏ trị của F và
[]. Trước tiờn ta phải xỏc định nội lực và suy ra ứng suất lớn nhất. Cuối cựng đem so sỏnh với ứng suất cho phộp theo cụng thức (4.25).
2. Chọn kớch thước mặt cắt. Nếu biết lực dọc và ứng suất cho phộp từ (4.25) đễ
dàng suy ra diện tớch mặt cắt ngang: B B o P F 0 ch 0 b 1 n o n / z Nz F Ptl PB P A B Đường cong thực Đường qui ước
l
135
(4.26)
3. Xỏc định tải trọng cho phộp: Tương tự, từ (4.25) ta thấy trị số của lực dọc phải thoả món điều kiện:
(4.27)
Từ trị số của lực dọc ta cú thể tỡm được giỏ trị của tải trọng.
Vớ dụ 4.4:
Cho kết cấu chịu lực như hỡnh 4.23a. Thanh AB bằng thộp, cú mặt cắt ngang hỡnh trũn, đường kớnh . ứng suất cho phộp của thộp
Biết . Hóy tớnh giỏ trị lớn nhất của tải trọng P.
Bài giải
Dựng mặt cắt 1-1 tỏch nỳt B như
hỡnh 4.23b. Chiếu lờn phương u vuụng gúc thanh BC:
(*)
Để tiết kiệm ứng suất trong thanh AB phải bằng ứng suất cho phộp []. Lỳc đú lực dọc trong thanh phải bằng:
Từ phương trỡnh (*) ta được:
Vớ dụ 3.3: Cũng bài toỏn trong Vớ dụ trờn. Nếu thanh BC làm bằng thộp như thanh
AB và mặt cắt ngang hỡnh trũn. Hóy chọn đường kớnh cho thanh BC với giỏ trị của lực [P].
Giải
Trước tiờn ta xỏc định nội lực trong thanh BC. Từ hỡnh 4.23b ta được:
hay
Từ điều kiện bền:
Từ đú suy ra: