Предельное состояние и расчет изгибаемых стальных элементов без учета и с учетом развития пластических деформаций

Предельное состояние и расчет изгибаемых стальных элементов без учета и с учетом развития пластических деформации. Если конструкция выполнена из сталей, имеющих протяженную площадку текучести, и работает при статических нагрузках, то ее предельное состояние наступает в результате чрезмерных пластиче­ских деформаций.

Работа таких конструкций ограничивается вели­чиной напряжений, равных расчетному сопротивлению, при этом в отдельных случаях допускается продвижение пластических деформа­ций в глубь сечения. Если конструкция выполнена из высокопрочных сталей, не имеющих площадки текучести, и работает под воздействием статических нагрузок, то ее предельное состояние связано с вязким раз­рушением.

Развитие пластических деформаций для таких сталей не допускается и их расчет производят при упругой стадии работы ма­териала, также ограничивая величину нормальных напряжений рас­четным сопротивлением. При действии растягивающих напряжений возможно хрупкое разрушение стали, чему способствуют концентрация напряжений, низкая температура эксплуатации и др.

Расчету на хруп­кую прочность подлежат центрально и внецентренно растянутые элементы, а также изгибаемые элементы в зоне действия растяги­вающих напряжений в конструкциях, эксплуатируемых при темпе­ратуре ниже -30°С.Расчет на хрупкую прочность выполняют по формуле , где - наибольшее растягивающее напряжение в сечении элемен­та; - коэффициент, зависящий от температуры эксплуатации и ви­да концентратора напряжений.

При действии многократно повторяющихся нагрузок предельное состояние может наступить в результате усталостного разрушения. Поскольку отдельные перегрузки практически не сказываются на усталостной прочности стали, расчет конструкций на выносливость выполняют по нагрузкам нормальной эксплуатации, т.е. по норма­тивным или меньшим, но часто повторяющимся нагрузкам при ра­боте стали в упругой стадии. Расчет на выносливость производят по формуле где - коэффициент, учитывающий количество циклов нагружения; - расчетное сопротивление усталости, зависящее от прочности стали и вида концентратора напряжений; - коэффициент, опреде­ляемый в зависимости от вида напряженного состояния и коэффи­циента асимметрии цикла. Расчет конструкций по второй группе предельных состояний производят при упругой стадии работы материала, поскольку такой расчет выполняют на нормативные нагрузки, при которых пластиче­ские деформации, как правило, не развиваются.