Отношение продольных нагрузок к приложенным нагрузкам является коэффициентом запаса прочности для потери устойчивости (BFS). В следующей таблице показана расшифровка возможных значений BFS:
| Значение BFS (запас прочности) |
Состояние потери устойчивости
|
Заметки
|
|---|
| 1 < BFS |
Потеря устойчивости не прогнозируется
|
Приложенные нагрузки меньше, чем вычисленные критические нагрузки. Потеря устойчивости не ожидается.
|
| 0 < BFS < 1 |
Прогнозируется потеря устойчивости.
|
Приложенные нагрузки превышают вычисленные критические нагрузки. Ожидается потеря устойчивости.
|
| BFS = 1 |
Прогнозируется потеря устойчивости.
|
Приложенные нагрузки точно равны вычисленным критическим нагрузкам. Ожидается потеря устойчивости.
|
| BFS = -1 |
Потеря устойчивости не прогнозируется
|
Потеря устойчивости происходит, когда направления примененных нагрузок реверсированы. Например, если к брусу прикладывается нагрузка растяжения, то BFS должен быть отрицателен. Брус не потеряет устойчивость. |
| -1 < BFS < 0 |
Потеря устойчивости не прогнозируется
|
Потеря устойчивости прогнозируется, если реверсировать все нагрузки.
|
| BFS < -1 |
Потеря устойчивости не прогнозируется
|
Потеря устойчивости не ожидается, даже если реверсировать все нагрузки.
|
В общем случае структура может обладать положительным и отрицательным коэффициентами запаса прочности для потери устойчивости. Например, представьте цилиндрический сосуд, подвергнутый внутреннему давлению, поддерживаемый опорами. Сосуд никогда не потеряет устойчивость, т.к. находится под воздействием натяжения, однако опоры могут потерять устойчивость, т.к. находятся под воздействием сжатия.
Вычисление нагрузок потери устойчивости
Чтобы рассчитать нагрузки потери устойчивости для режима потери устойчивости, умножьте все приложенные нагрузки на BFS для этого режима. Например, предположим, что приложены следующие нагрузки:
- сила 500 фунтов на грани 1, и
- давление 250 ф/кв.дюйм на грани 2 и 3,
и коэффициент запаса прочности на потерю устойчивости для режима потери устойчивости 1 равен 2,3, то потеря устойчивости в режиме 1 возникнет, если приложить:
- силу 500 X 2,3 = 1150 фунтов на грани 1 и
- давление 250 X 2,3 = 575 ф/кв.дюйм на грани 2 и 3