8.Виды напряжений элементов металлических конструкций. Условие пластичности.
Основные напряжения – напряжения, определяемые от внешних воздействий методами, излагаемыми в курсе сопротивления материалов, исходя из гипотезы плоских сечений. Определяются по усилиям, установленным для принятой идеализированной расчетной схемы, без учёта местных, дополнительных и внутренних напряжений. Искусственно создаваемые предварительные напряжения, также относятся к основным. По ним, в основном, судят о надежности конструкций.
Дополнительные напряжения – напряжения, возникающие в результате дополнительных связей по отношению к принятой идеализированной схеме. Не оказывают существенного влияния на несущую способность конструкции.
Местные напряжения:
а) Возникающие, в результате внешних воздействий; (сосредоточенные нагрузки)
б) Возникающие, в местах резкого изменения или нарушения сплошности сечения, в которыхх в следствие искажения силового потока происходит концентрация напряжений.
Концентрация напряжений при нормальной температуре и статических воздействиях не учитывается, заметно не сказывается на несущей способности конструкции, поэтому ее не учитывают.
Начальные напряжения- которые имеются в ненагруженном внешней нагрузкой элементе и которые появились в нем в результате неравномерного остывания после прокатки и сварки или в результате предшествующей работы элемента и его пластической деформации.
Условие перехода стали в пластическую стадию при сложном напряженном состоянии:
9. Предельные состояния растянутых элементов
Растянутые элементы рассчитываются по формуле:
где N-усилие; Fнт - площадь сечения за вычетом ослабления; R – расчетное сопротивление
Этот расчет предупреждает развитие чрезмерных пластических деформаций в ослабленном сечении элемента, выполненного из углеродистой стали и стали повышенной прочности.
В особых случаях, когда можно допустить развитие больших пластических деформаций в ослабленном сечении, элементы из углеродистой стали и стали повышенной прочности можно рассчитать только на прочность по первому предельному состоянию.
10. Предельные состояния и расчет изгибаемых элементов
а) Расчет изгибаемых элементов при вязком их разрушении.
Предельное состояние по несущей способности изгибаемых элементов, выполненных из стали высокой прочности и алюминиевых, сплавов, определяется возможностью их вязкого разрушения при упругой работе т. е. достижением наибольшими напряжениями в крайних фибрах расчетного сопротивления, определенного по временному сопротивлению. В соотношении с этим проверить прочность при изгибе в одной из главных плоскостей можно с помощью формул:
где М и Q будут изгибающим моментом и поперечной силой, которые определены по расчетным нагрузкам; Wнт - моментом сопротивления ослабленного сечения, который определен по упругой стадии работы элемента; S - статическим моментом (брутто) сдвигающейся части сечения, относительно нейтральной оси; δ - толщиной стенки; R, Rср - расчетными сопротивлениями изгибу и срезу.
Прочность элементов при изгибе их в двух главных плоскостях проверяется по формуле
где x, y являются координатами рассматриваемой точки сечения относительно его главных осей.
б) Расчет изгибаемых элементов при развитии пластических деформаций
где S – статический момент половины сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести
