Пластический изгиб статически определимой балки
Ограничимся рассмотрением малых упругопластических деформаций, когда деформации малы по сравнению с размерами элемента конструкции (теория Ильюшина). Рассмотрим статически определимую шарнирно опертую балку прямоугольного сечения.
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11393.png)
При увеличении силы F напряжения в крайних волокнах балки вначале достигают предела текучести (1я стадия). Однако несущая способность балки еще не исчерпана. Дальнейшее увеличение нагрузки вызывает распространение пластических деформаций в сторону нейтральной оси. При этом нейтральная ось все время остается центральной осью сечения (рис. 150).
Если пластические деформации распространяются на все сечение (2я стадия), то образуется пластический шарнир и несущая способность балки будет полностью исчерпана.
Пластический шарнир отличается от обычного шарнира тем, что он передает изгибающий момент равный пластическому моменту, а обычный шарнир вообще не передает момента. На первой стадии работы балки внешний и внутренний (изгибающий) моменты в поперечном сечении балки должны быть равны (561)
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11399.png)
I я стадия
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11420.png)
Определим соответствующую предельную силу для упругой балки
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11422.png)
На второй стадии работы балки внешний и внутренний (изгибающий) моменты в поперечном сечении балки также должны быть равны друг другу (486)
2 я стадия.
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11431.png)
Предельная сила для балки с пластическим шарниром выражается формулой (487)
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11432.png)
Отношение предельной силы для балки с пластическим шарниром к предельной силе для балки в упругой стадии равно
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11433.png)
Упругий момент сопротивления прямоугольного сечения балки равен
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11434.png)
Пластический момент сопротивления прямоугольного сечения балки, согласно выражению (486) равен
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11435.png)
Пластический момент сопротивления сечения произвольной формы, согласно выражению (486), равен
![Пластический изгиб статически определимой балки](/wp-content/uploads/2020/01/image-11436.png)
где — статический момент относительно нейтральной (центральной) оси части сечения, расположенной выше или ниже нейтральной оси.
Эта теория взята со страницы подробного решения задач по предмету «Сопротивление материалов»:
Решение задач по сопротивлению материалов
Дополнительные страницы которые вам будут полезны:
Факторы, влияющие на величину предела выносливости |
Учет пластических деформаций при расчете элементов |
Изгиб прямых стержней |
Типы опор и типы балок |