ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет конструкций по предельным состояниям Основные понятия о предельном состоянии из "Сопротивление материалов 1986 " В предположении, что цилиндрическая оболочка полубесконечна, их, очевидно, с успехом можно применять и для конечных оболочек, если только длина последних заметно превышает размеры зоны, занятой краевым эффектом. [c.544] Метод расчета на прочность по допускаемым напряжениям, бесспорно, обеспечивает прочность конструкции, однако во.многих случаях не позволяет рационально использовать все ее возможности и часто приводит к завышенному весу. [c.546] При расчете по допускаемым напряжениям опасным, или предельным, состоянием конструкции считается такое ее состояние, при котором наибольшее напряжение хотя бы в одной точке материала конструкции достигает опасной величины — предела текучести (для пластичного материала) или временного сопротивления (для хрупкого материала). Состояние всей остальной массы материала во внимание не принимается. [c.546] Между тем при неравномерном распределении напряжений (например, при изгибе, кручении) в статически неопределимых конструкциях, изготовленных из пластичных материалов, появление местных напряжений, равных пределу текучести, в большинстве случаев не является опасным для всей конструкции. Практика показывает, что при появлении местных пластических деформаций конструкция еще может удовлетворять предъявляемым к ней требованиям и для перехода ее в предельное состояние требуется дальнейшее возрастание нагрузки. Таким образом, в действительности конструкция обладает запасом прочности, большим, чем при расчете по допускаемым напряжениям. [c.546] В связи с этим недостатком метода расчета на прочность по допускаемым напряжениям возникла необходимость в новом подходе к оценке прочности конструкций. Был предложен метод расчета конструкций по предельному состоянию. [c.546] Под предельным состоянием конструкции понимают такое ее состояние, при котором она теряет способность сопротивляться внешним воздействиям или перестает удовлетворять предъявляемым эксплуатационным требованиям. [c.546] Приведем некоторые примеры, характеризующие предельные состояния. [c.546] Испытания слабоармированных железобетонных балок показывают, что как только напряжения в арматуре достигают предела текучести, балка сильно и необратимо провисает (т. е. получает большие остаточные деформации), а также покрывается большим количеством трещин. Ясно, что дальнейшая эксплуатация такой балки невозможна, хотя для ее разрушения и требуется еще некоторое увеличение нагрузки. Таким образом, железобетонная балка переходит в предельное состояние, как только напряжения в арматуре достигают предела текучести. [c.546] Расчеты по предельным состояниям широко применяются при проектировании строительных конструкций и сооружений. Все брль-шее распространение методы этих расчетов получают и в машиностроении, причем и здесь сказывается их прогрессивная роль они позволяют вскрыть резервы прочности, не используемые при расчетах по допускаемым напряжениям. Расчет по предельным o foH-ниям дает возможность уменьшить вес конструкций. [c.547] Здесь будут рассмотрены некоторые примеры расчетов по несущей способности конструкций из пластичных материалов, которые имеют площадку текучести на диаграммах растяжения, сжатия и чистого сдвига. [c.547] Площадку текучести имеют диаграммы напряжений малоуглеродистых сталей и некоторых других материалов (рис. 507). Например, кривая на диаграмме напряжений алюминия (рис. 508) за пределами действия закона Гука имеет очень слабый наклон и при расчетах ее можно принять за горизонтальную прямую. [c.547] Чтобы упростить расчеты, диаграммы растяжения, сжатия и чистого сдвига для пластичных материалов схематизируют так, что прямая закона Гука непосредственно сопрягается с горизонтальной прямой без плавного перехода (рис. 509). Этим самым принимается равенство между пределами пропорциональности и текучести. Длина горизонтального участка диаграммы не ограничивается, т. е. материал считается не упрочняющимся, идеально пластичным. Такая диаграмма носит название диаграммы Прандтля. [c.547] Приведенными выше положениями и будем пользоваться в дальнейшем. [c.548] Вернуться к основной статье