Пластмассы в строительстве. Виды материалов из пластмасс, соединения и конструкции из них.

Пластмассы - материалы на основе высокомолекулярных веществ (полимеров). Помимо полимеров содержат пластификаторы, стабилизаторы, красители, наполнители и т. п.
Пластмассы:
-термопластичные (изготовляемые на основе линейных полимеров)
-термореактивные (на основе полимеров с пространственной структурой.)

Первые при нагревании приобретают пластичность, а при охлаждении вновь возвращаются в исходное состояние; вторые, будучи отвержденными, при нагревании не переходят в пластическое состояние.
Достоинства: - высокая прочность (500-1000 кг/см2)
- малая плотность
- химическая стойкость
- биостойкость
- высокие электропроводящие свойства
- легкая обрабатываемость
- возможность применения сварных и клеевых соединений
Недостатки: - невысокий модуль упругости
- ползучесть
- невысокая поверхностная твердость
- старение – ухудшение свойств от солнечной радиации, тепла, влаги и т.д.
- низкая теплостойкость
Применение пластмасс в конструкциях наиболее целесообразно в случаях:
-когда необходимо уменьшить вес конструкций
-когда надо сократить объём транспортных и строительно-монтажных работ
-для повышения надёжности сооружений при их эксплуатации в агрессивных средах, районах высокой сейсмичности.

Соединения:
-склеивание
-механические (болты, шурупы, саморезы)
-сварка
-комбинированые (клеезаклепочные, клеевинтовые, клееболтовые)

Примеры применения: ограждающие конструкции (световые фонари, обшивки, подвесные потолки), панели (светопроницаемые/несветопроницаемые, утепленные/неутепленные), пневматические конструкции.
Расчёт пластмассовых конструкций по методу предельных состояний. Из за высокой прочности и малого E определяющее – II ПС
Растянутые элементы:
Расчет только по прочности.

Сжато -изгибаемые элементы:

где

Из плоскости изгиба расчет на N без M.  где f₀ – прогиб от попер нагр
15.Расчет деревянных элементов на изгиб.

Изгиб. При изгибе, особенно при сосредоточен нагрузках, верхние слои древесины испытывают напряжение сжатия, а нижние — растяжения вдоль волокон. Предел прочности при сжатии меньше, чем при растяжении, поэтому разрушение начинается в сжатой зоне. Видимое разрушение начинается в растянутой зоне и выражается в разрыве крайних волокон. Предел прочности при изгибе зависит от формы поперечного сечения (круглое > прямоугольное > двутавровое). С ↑ высоты сечения предел прочности ↓ (mб).

· ИЗГИБ

Эпюры нормальных напряжений изгибаемых элементов: а) сечение элемента; б) эпюры напряжений для трех стадий работы:
1)упругая; древесина работает упруго, эпюра напряжений – линейная

2) упругопластическая; эп. σ криволинейная, и н.о. смещается в сторону растянутой кромки. Начинается смятие в крайних волокнах сжатой зоны, где появляются характерные складки.

3) стадия разрушения; зона пластичности развивается в глубь сечения, нейтральная ось еще больше смещается к растянутой кромке, разрушение происходит от разрыва крайних растянутых волокон. Предел прочности при сжатии меньше, чем при растяжении, поэтому разрушение начинается именно в растянутой зоне.

Закон распределения нормальных напряжений при изгибе в расчетах обычно принимается линейным (=M/W), т.к. max напряжения не превышают ¼ от временного сопротивления.

R_вр.ч^изгиб для сосны 75 МПа. Влияние пороков (сжатие<изгиб<растяжение).

Разрушение начинается в результате: либо образования складки в сжатой зоне, либо разрыва растянутых волокон, либо от скалывания.

Расчет:

1) По норм. напряжениям:

2) По скалыванию (для жестких балок ):

3)Расчет прогиба (для равномер.-распред. нагрузки):

*КОСОЙ ИЗГИБ (направление действия нагрузки не совпадает с направлением одной из главных осей сечения (например, для прогонов)).

Расчет:

На прочность:

Полный прогиб:

Устойчивость плоской формы изгиба:

где     ;

 – расстояние между точками раскрепления;

 – коэф., зависящий от формы эп. моментов на участке .