Местная устойчивость элементов металлических конструкций — что это?

11.04.2018

Явления, при которых металлоконструкции теряют первоначальные характеристики качества, изменяют форму при изгибе, под действием сжимающих нормальных или касательных напряжений сигнализируют о начале процесса деформации, который рано или поздно станет главной причиной потери несущей способности. В таком случае, местная устойчивость элементов металлических конструкций — что это? И можно ли ее считать показателем безопасности, предупреждающим дефекты, возникающие из-за неблагоприятных сочетаний нагрузок или усилий в конструкциях?

При потере общей устойчивости, составные элементы металлоконструкций дают сбой в работе, которая полностью или частично приостанавливает эксплуатацию здания или сооружения. Местная устойчивость элементов металлических конструкций — что это? И как влияет на общую устойчивость?

Для более эффективного познания, давайте представим себе, металлоконструкцию, как конструктивный элемент какого-нибудь здания. В нормальном состоянии этот элемент не будет отличаться на внешний вид от других элементов металлоконструкций. В напряженном состоянии он будет характеризоваться несимметричной формой, со смещённым центром изгиба, расхлябанным соединением, внешним выпучиванием. Под действием сжимающих нормальных или касательных напряжений возникает потеря устойчивости. Итак, местная устойчивость элементов металлических конструкций — что это? Прежде всего, — это показатель, по которому определяется уровень опасности потери общей устойчивости.

  • Потеря местной устойчивости сопровождается выпучиванием тонких пластин, вследствие чего они частично или полностью выключаются из работы на сжатие.

Прежде чем мы дальше будем рассматривать, местная устойчивость элементов металлических конструкций — что это, разберемся почему происходит выпучивание. При показателе высокой прочности металла требуемая площадь поперечного сечения металлоконструкции бывает мала. Для того, чтобы грамотно использовать высокопрочный материал в сжатых стержнях металлоконструкций необходимо увеличивать габаритные размеры поперечного сечения. В результате чего что уменьшается толщина элементов металлоконструкций, составляющих стержень (стенки, пояса).

При этом надо заметить, что опасность потери местной устойчивости тонкостенных элементов возникает до того, как металлоконструкция полностью теряет несущую способность от исчерпания прочности материала или от потери общей устойчивости.

Таким образом, можно согласиться, местная устойчивость элементов металлических конструкций — что это показатель безопасности, эксплуатационная характеристика нормальной работы всего сооружения. Местное выпучивание отдельных элементов конструкций происходит под действием сжимающих напряжений, которые и становятся основной причиной потери несущей способности тех или иных металлоконструкций, из-за чего смещается центр изгиба и теряются геометрические пропорции.

Чтобы не допустить потерю местной устойчивости, изгиба и закручивания стержня, которой характеризуется выпучивание, необходимо либо увеличить толщину сечений, либо установить ребра жесткости перпендикулярно плоскости пластины и подкрепить ими показатель устойчивости таких металлоконструкций, как балки и колонны.

Для увеличения показателя местной устойчивости в заводском производстве решаются разные задачи. Инженеры, проектировщики и технологи полагают, если учесть, что отдельные элементы, составляющие металлический стержень, работают как пластинки, то соединенные между собой шарнирными, жесткими либо упругоподатливыми связями (в зависимости от конкретных условий эксплуатации), они будут максимально влиять на работоспособность металлоконструкций, находящихся под давлением внутренних и внешних сил в разных вариациях работы. И довести до критического состояния эти конструкции будет трудно.

Узнать, местная устойчивость элементов металлических конструкций — что это и каково ее влияние на другие показатели безопасности быстровозводимых зданий и сооружений, можно по телефону 391 251-82-82. Обращайтесь!