При изгибе в балке образуется две зоны: сжатая и растянутая. При достижении нагрузкой значения N_cr сжатая часть может потерять устойчивость, выпучивание произойдет перпендикулярно плоскости изгиба. Это вызовет горизонтальный прогиб всей балки и стесненное кручение.

При проверке устойчивости максимальные напряжения от изгиба сравниваем с критическими напряжениями:

Формула для проверки устойчивости изгибаемых элементов, принятая в нормах проектирования

,

где  – коэффициент понижения напряжений при потере устойчивости изгибаемых элементов, коэффициент устойчивости балки.

Коэффициент  определяют в зависимости от геометрических характеристик балки и места приложения нагрузки по таблицам, приведенным в нормах проектирования.

Потеря местной устойчивости элементов металлических конструкций

Элементы металлических конструкций, как правило, являются тонкостенными, сечения их состоят из нескольких соединенных между собой полос-пластинок с относительно тонкими стенками. Напряжения в этих полосах и пластинках от внешней нагрузки при достижении определенных величин могут привести к их выпучиванию, происходит местная потеря устойчивости элемента. Напряжения, соответствующие началу местной потери устойчивости, также называется критическими. Если произошла местная потеря устойчивости в элементе конструкции, то выпученный участок исключается из работы этого сечения и расчетное сечение элемента уменьшается. Расчеты элементов конструкций на прочность и на устойчивость включают в себя расчетное сечение элемента, поэтому всегда должна быть обеспечена местная устойчивость в элементе.

Обычно условие обеспечения местной устойчивости записывают так:

 или ,

Где  ─ нормальные напряжения от внешней нагрузки.

 ─ критические напряжения устойчивости в отдельной пластинке, зависят от её размеров, характера напряженного состояния и типа закрепления кромок.

Аналогично, если в пластинке имеются касательные напряжения , условие её устойчивости:

или ,

где – критическое касательное напряжение потери местной устойчивости для пластинки данных размеров.

при наличии нормальных и касательных напряжений  и , устойчивость будет обеспечена, если:

,

а при наличии местных напряжений

.

ГЛАВА 3 СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ.

Виды соединений

Металлические конструкции создаются путем соединения отдельных деталей в единое целое.

По типу или виду соединения подразделяют на:

· сварные – наиболее распространенный вид соединений (98%)

· болтовые, на болтах нормальной точности, чаще всего используются в монтажных узлах

· фрикционные, на высокопрочных болтах, наиболее эффективный тип болтовых соединений

· заклепочные, из-за высокой трудоемкости используются редко