IMG00020

I. Obliczenia wytrzymałościowe w przypadku obciążeń stałych

1.4. Obliczenia wytrzymałościowe na stateczność

Jak wiadomo z wytrzymałości materiałów, stan równowagi układu może odpowiadać równowadze stałej, a w niektórych przypadkach równowadze chwiejnej lub obojętnej, gdy niewielkie dodatkowe siły powstające np. od drgań własnych mogą spowodować skończone przemieszczenia pewnych punktów układu. Mówimy wówczas o utracie stateczności danego elementu lub całej konstrukcji.

Gdy utrata stateczności następuje pod wpływem sił ściskających, zjawisko to nazywamy wyboczemem (por. p. 3.1). W przypadku zginania utrata stateczności przejawia się zwichrzeniem belek (por. p. 3.2).

Utrata stateczności płyt przejawia się wybrzuszeniami zachodzącymi w pewnych obszarach i oznaczanymi za pomocą warstwie (por. rozdz. 11). W powłokach poddanych ściskaniu, zginaniu lub skręcaniu, stanowiących np. powierzchnie zbiorników, rur ńp. urządzeń, utrata stateczności przejawia się powstawaniem fal, których liczba zależy od kształtu i od grubości powłoki (por. rozdz. 12 i 13).

1.5. Obliczenia wytrzymałościowe na pełzanie

Przy obliczaniu elementów narażonych na działanie wyższych temperatur należy uwzględnić zjawisko pełzania materiałów i związanej z tym relaksacji naprężeń.

Pełzaniem materiału nazywamy zdolność do powolnego powiększania odkształceń, mimo tego że obciążenie w tym czasie nie ulega zmianie. Z pełzaniem materiału związane jest zjawisko relaksacji, tj. zmniejszania się naprężeń w miarę upływu czasu przy zachowaniu nie zmienionych odkształceń (por. rozdz. 16).

Obliczenia na pełzanie mogą warunkować wytrzymałość danej części lub konstrukcji już w temperaturach normalnych, tj. bliskich 20°C. Dotyczy to elementów wykonanych ze stopów cyny, cynku itp., a przede wszystkim z tworzyw sztucznych.

Dla stopów lekkich obliczenia na pełzanie mogą decydować o wartości dopuszczalnych obciążeń już w temperaturze 60°C, dla stali zaś od 200°C.

1.6. Obliczenia metodą nośności granicznej

W konstrukcjach statycznie niewyznaczalnych, wykonanych z materiałów o wyraźnej granicy plastyczności (np. ze stali niskowęglowych), można uzyskać oszczędności materiałowe przeprowadzając obliczenia wytrzymałościowe metodą nośności granicznej.