Устойчивость элементов металлических конструкций

Исчерпание несущей способности элемента конструкции может произойти не только в результате разрушения материала, но и в результате потери им у стойчивости. Потеря устойчивости свойственна относительно тонким и гибким элементам при наличии в них сжимающих напряжений. Потеря устойчивости характеризуется тем, что при увеличении нагрузки после достижения в элементе определенной величины напряжений происходит резкое нарастание искривления элемента, отклонения его от первоначальной формы равновесия, сопровождающееся падением несущей способности. Строгое определение этих состояний можно дать на основе энергетических принципов:

при N=const, давая стержню возможные перемещения, можно подсчитать приращение работ внешних сил δА_е и внутренних сил δА_i

Если δА_i > δА_е – устойчивое состояние стержня

δА_i <δА_е – неустойчивое состояние

δА_i =δА_е – критическое состояние

Те силовые воздействия или напряжения, при которых происходит отклонение от первоначальной устойчивой формы равновесия, называются критическими: , , .

Различают:

· потерю общей устойчивости, когда при нагрузке, превышающей критическую, весь элемент (колонна, балка(теряет первоначальную форму и изгибается или закручивается.

· потерю местной устойчивости, когда весь элемент сохраняет первоначальную форму, а выпучивается какая-либо из сжатых пластинок, входящих в состав элемента.

Падение несущей способности элементов при потере устойчивости происходит весьма быстро, без заметных предварительных деформаций, что затрудняет принятие мер по усилению. Неправильный учет критических усилий в металлических конструкциях – одна из наиболее распространенных причин их повреждений и аварий.

Дата добавления: 2014-01-07