В расчётах на устойчивость необходимо рассмотреть два условия. Условие прочности
при сжатии
(α) и условие устойчивости
(b). Здесь
- напряжение предельного состояния. Если разделим равенство (b) на (α)
, то получим
. Введём обозначение
,
полученный коэффициент
называется коэффициентом снижения допускаемых напряжений. Теперь условие устойчивости примет вид
. Коэффициент
зависит от гибкости стержня и от материала, а его значения приводятся в виде таблиц или графиков.
Существует два вида расчёта на устойчивость- проверочный и проектировочный.
Проверочный расчёт:
-известны форма сечения и его размеры, определяются площадь сечения А, момент инерции Imin, радиус инерции
, гибкость стержня λ
;
-по таблицам находится
;
-вычисляется допускаемое напряжение
;
-сравнивается напряжение в стержне с допускаемым
.
Проектировочный расчёт.
Известны форма сечения и действующая нагрузка, требуется определить размеры поперечного сечения.
Из условия устойчивости
записывается выражение для площади поперечного сечения
, в котором неизвестны две величины – Абрутто и
. Задача в этом случае задача решается методом последовательных приближений, в каждом из которых выбирается новое значение
.
В первой попытке наиболее часто принимают
, определяется
, вычисляются
и
, по таблице находится фактическое значение
. Если
значительно отличается от
, то и напряжение σ будет значительно отличаться от допускаемого. Тогда во второй попытке принимается
. В рассмотренном ранее порядке вновь находится фактическое значение
Если отличие от рабочего напряжения от допускаемого больше 3…5%, то выполняется третья попытка
.
Обычно требуется не более двух-трёх попыток.