сжатых стержней в плоскости, перпендикулярной действию момента, проверяют по формуле

(11.18)

где фу -коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии относительно оси, в которой нет момента; с - коэффициент меньшей единицы, зависящий от формы сечения, гибкости и относительного эксцентрицитета. Коэффициент с определяется по указаниям, приведенным в нормах проектирования.

8. УСТОЙЧИВОСТЬ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Потеря устойчивости изгибаемого элемента качественно похожа на потерю устойчивости центрально-сжатого стержня (рис. П.15). Вначале происходит изгиб в своей плоскости; при достижении нагрузкой крити-ческого значения балка искривляется и закручивается. Сечение элемента быстро пронизывается пластическими деформациями, и при нагрузке немногим более критической балка теряет несущую способность.

Аналогично критической силе центрального сжатия можно найти критический момент Мр потери устойчивости изгибаемого элемента в зависимости от геометрических характеристик и пролета балки. Для единообразия расчетов, как при центральном и внецентренном сжатии, удобно ввести понятие коэффициента понижения напряжений при потере устойчивости изгибаемых элемзитов Фб (меньшего единицы), равного отношению критических напряжений при изгибе к наименьшему пределу текучести.

После этого получим формулу проверки устойчивости изгибаемых элементов, принятую в нормах проектирования,

о = -ТГ-. (11.19)

Рис. 11.15. Устойчивость при изгибе

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

4. МЕСТНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Элементы металлических конструкций, как правило, являются тонкостенными, сечения их состоят из нескольких соединенных между собой полос или пластинок с относительно тонкими стенкам-и. Напряжения в этих полосах и пластинках от внешней нагрузки при достижений определенных величин могут привести к их выпучиванию, происходит местная потеря устойчивости элемента. Напряжения, соответствующие началу местной потери устойчивости, также называются критическими.

Рис. И.16. Местная устойчивость

а -напряжения в пластинках; б - типы закрепления Гфомок

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.

Критические напряжения устойчивости в отдельной пластинке зависят от ее размеров, характера напряженного состояния и типа закрепления кромок (рис. П.16). Если от внешней нагрузки в пластинке только нормальные напряжения а, то, определив для этой же пластинки нормальные критические напряжения потерн местной устойчивости Окр и сравнив их между собой, можно судить о местной устойчивости. Обычно условие обеспечения .местной устойчивости записывают как:

а < Окр или - < I.

(11.20)

Аналогично, если в пластинке имеются только касательные напряжения т, условия ее устойчивости

I < Ткр или - <: 1,

1.21)

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

От внешней нагрузки в пластинках часто возникают одновременно нормальные и касательные напряжения ант. Тогда ее устойчивость будет обеспечена, если

(II. 22)

\ Ткр/

Определение критических напряжений для различных пластинок будет дано дальше по мере изложения расчета элементов конструкций.

§ 8. АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ, ИХ СОСТАВ, СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ

Для строительных конструкций применяются алюминиевые сплавы с содержанием легирующих компонентов и примесей 5-77о (технический алюминий с примесями до 1 % ввиду малой прочности применяется очень редко и только для декоративных и ограждающих элементов). Алюминиевые сплавы разделяются на деформируемые (обрабатываемые давлением: прессованием, вытяжкой, прокаткой, штамповкой и т. д.), применяемые в строительных конструкциях, и на литейные, применяемые в основном в машиностроении.

ТАБЛИЦА П.З