2 Значение устойчивости сжатых стержней в изогнутости балок и других элементов в решении надежности сооружений.

При проектировании инженерных сооружений часто бывает недостаточно обычных методов расчета на прочность. Чтобы получить полное представление о надежности сооружения в особенности это относится к таким сооружениям, которые состоят из гибких сжатых и сжато – изогнутых элементов. Как правило для таких сооружений решающим фактором, определяющим несущую способность таких элементов является возможность потери устойчивости сооружения в целом его элементов. Понятие о потери устойчивости всегда связано с деформацией, но обычно потеря устойчивости происходит в результате нарушения равновесия между внешними и внутренними силами, поэтому нарушение равновесия может быть устойчивым и неустойчивым границы между этими двумя состояниями равновесия называется безразличным состоянием системы. Простейший пример потери устойчивости прямолинейной формы центрально - сжатым прямым стержнем.

Потеря устойчивости может быть не только при сжатии, но и при растяжении. Потеря устойчивости плоской формы изгиба балок прямоугольного и двутаврового сечения проявляются изгибанием в горизонтальной плоскости и кручением балки.

Форма равновесия называется безразличной если при условии элемент работающий на сжатие не выходит из первоначального состояния равновесия, а при возникающей внешней изгибающей поперечной силы элемент переходит в некоторое изогнутое состояние и далее при ее исчезновении элемент не принимает первоначальную форму – остается в изогнутом состоянии.

Форма равновесия называется неустойчивой при условии элемент работающий на сжатие выходит из первоначального состояния равновесия, элемент переходит в некоторое изогнутое состояние. При достижении сжимающей силы критического значения возможны три формы равновесия: прямолинейная (оказывается неустойчивой), криволинейная (вызванная искривлением стержня) и ситуация когда для шарнирно опертого стержня возникает ряд полуволн искривленной формы.

 

32 Потеря устойчивости I рода

При потери устойчивости формы нарушается условие равновесия между внешними и внутренними силами, соответствующими первоначальному виду деформации.. Потерю устойчивости, связанную с разветвлением форм равновесия, называется потерей устойчивости I рода. Характеризуется при постоянном возрастании нагрузки, разрушения прежней формы деформации, качественно отличное от прежней. К таким нарушениям относятся потеря устойчивости центрального сжатия, потеря устойчивости формы деформации, потеря устойчивости плоской формы, потеря устойчивости плоской формы изгиба.

Предельное значение нагрузки при которых становится возможным возникновение деформаций нового типа назначают критическую нагрузку для данного сооружения. Состояние сооружения при котором происходит потеря устойчивости прежней формы деформации называется критическим состоянием I-го рода.