Потеря местной устойчивости элементов металлических конструкций

Элементы металлических конструкций, как правило, являются тонкостенными, сечения их состоят из нескольких соединенных между собой полос-пластинок с относительно тонкими стенками. Напряжения в этих полосах и пластинках от внешней нагрузки при достижении определенных величин могут привести к их выпучиванию, происходит местная потеря устойчивости элемента. Напряжения, соответствующие началу местной потери устойчивости, также называется критическими. Если произошла местная потеря устойчивости в элементе конструкции, то выпученный участок исключается из работы этого сечения и расчетное сечение элемента уменьшается. Расчеты элементов конструкций на прочность и на устойчивость включают в себя расчетное сечение элемента, поэтому всегда должна быть обеспечена местная устойчивость в элементе. Критические напряжения устойчивости в отдельной пластинке зависят от её размеров, характера напряженного состояния и типа закрепления кромок. Если от внешней нагрузки в пластинке существуют только нормальные напряжения то, определив для этой же пластинки нормальные критические напряжения и сравнив их между собой, можно судить о местной устойчивости.

Обычно условие обеспечения местной устойчивости записывают так:

или .

Аналогично если в пластинке имеются касательные напряжения , условие её устойчивости:

,

где – критическое касательное напряжение потери местной устойчивости для пластинки данных размеров.

От внешней нагрузки в пластинках часто возникают одновременно нормальные и касательные напряжения и . Тогда её устойчивость будет обеспечена, если:

,

а при наличии местных напряжений

.