Основы работы и расчета на прочность стержней, испытывающих сжатие или растяжение с изгибом.

При одновременном действии на стержень осевой силы N изгибающего момента М несущая способность его определяется размерами поперечного сечения и предельной прочностью материала.

Для случая сжимающей осевой силы это справедливо при обеспечении общей устойчивости стержня и местной устойчивости его элементов.

В упругой стадии работы материала напряжения в поперечном сечении стержня могут быть представлены в виде суммы напряжений от центрального сжатия s_N = N/A и от изгиба s_м = M_y/ W_x. При достижении текучести в наиболее сжатой части сечения напряжения будут ограничиваться пределом текучести, а с противоположной стороны будут возрастать напряжения растяжения.

В предельном случае эпюра напряжений будет состоять из двух прямоугольников разной величины. В общем случае, когда действует осевая сила N и моменты в двух направлениях Мх и Му, предельную несущую способность по прочности проверяют по формуле

где Аn, Wxn,min, Wyn,min — площадь и соответствующие моменты сопротивления нетто поперечного сечения стержня; сх, су, n— коэффициенты, учитывающие резерв несущей способности материала при развитии пластических деформаций.

Для конструкций, выполненных из высокопрочных сталей (sт>58 кН/см2), а также в случаях, когда по условиям эксплуатации появление пластических деформаций недопустимо, например при непосредственном воздействии на них динамических нагрузок, в проверочной формуле следует положить п = сх = су= 1.

Развитие пластического шарнира при действии на стержень осевой силы и изгибающего момента:

а — эпюра напряжений при упругой работе материала;

б — то же, в упругопластической стадии;

в — распределение напряжений и усилий в поперечном сечении стержня при образовании пластического шарнира

Дата добавления: 2015-09-06