Współczynnik bezpieczeństwa wyboczenia

Stosunek obciążeń wyboczających do zastosowanych obciążeń jest współczynnikiem bezpieczeństwa wyboczeniowego (BFS). Poniższa tabela ilustruje interpretację możliwych wartości współczynnika BFS:

Wartość współczynnika BFS (współczynnika bezpieczeństwa) Stan wyboczenia Notatki
1 < BFS Nie przewiduje się wyboczenia Zastosowane obciążenia są mniejsze od szacunkowych obciążeń krytycznych. Wyboczenie nie jest oczekiwane.
0 < BFS < 1 Przewiduje się wyboczenie Zastosowane obciążenia przekraczają szacunkowe obciążenia krytyczne. Wyboczenie jest oczekiwane.
BFS = 1 Przewiduje się wyboczenie Zastosowane obciążenia są dokładnie równe szacunkowym obciążeniom krytycznym. Wyboczenie jest oczekiwane.
BFS = -1 Nie przewiduje się wyboczenia Wyboczenie występuje kiedy kierunki zastosowanych obciążeń są wszystkie odwrócone. Na przykład jeżeli pręt jest pod wpływem obciążenia rozciągającego, obciążenie krytyczne przy wyboczeniu (BFS) powinno być ujemne. Pręt nigdy nie ulegnie wyboczeniu.
-1 < BFS < 0 Nie przewiduje się wyboczenia Przewiduje się wyboczenie jeżeli nastąpi odwrócenie kierunku wszystkich obciążeń.
BFS < -1 Nie przewiduje się wyboczenia Nie oczekuje się wyboczenia, nawet jeżeli nastąpi odwrócenie kierunku wszystkich obciążeń.
Zasadniczo konstrukcja może mieć zarówno dodatni, jak i ujemny współczynnik bezpieczeństwa wyboczeniowego. Na przykład wyobraźmy sobie wsparty na kolumnach cylindryczny zbiornik poddany działaniu ciśnienia wewnętrznego. Zbiornik nigdy nie ulegnie wyboczeniu ponieważ jest poddany rozciąganiu ale kolumny mogą ulec wyboczeniu ponieważ są one poddane ściskaniu.

Obliczanie obciążeń wyboczających

Aby obliczyć obciążenia wyboczające dla danego modu, należy pomnożyć wszystkie zastosowane obciążenia przez współczynnik BFS dla tego modu. Na przykład: załóżmy, że zastosowano następujące obciążenia:
  • Siła 500 funtów na ścianie 1,
  • nacisk 250 psi na ścianach 2 i 3
oraz obliczony współczynnik bezpieczeństwa wyboczenia dla modu 1 wynoszący 2,3. Oznacza to, że wyboczenie dla modu 1 nastąpi, jeżeli zastosujemy:
  • Siłę 500 X 2,3 = 1150 funtów na ścianie 1 oraz
  • nacisk 250 X 2,3 = 575 psi na ścianach 2 i 3