В ряде случаев при статическом расчете необходимо учитывать не только общие деформации, полученные элементами системы к моменту усиления, но и особенности распределения напряжений и деформаций в сечениях. Например, центрально-сжатый стержень, несимметрично усиленный под нагрузкой путем увеличения сечения, после усиления и дополнительного загружения силой начнет работать в условиях внецентренного сжатия. Однако сила уравновешивается напряжениями в основном сечении и моменты от смещения оси стержня будут возникать только при приращении продольной силы. Отметим, что любой стержень, усиленный под нагрузкой увеличением его сечения, становится «внутренне» статически неопределимым, и нахождение усилий, перемещений и напряжений в сечениях невозможно без учета особенностей его деформирования.
Эффективность усиления конструкций и их влагостойких панелей под нагрузкой значительно повышается, когда используется упруго-пластическая стадия работы материала. Упруго работающие элементы усиления сдерживают развитие пластических деформаций в основных элементах исходной системы, что вызываем перераспределение усилий в системе в целом и в усиленных элементах. Например, при усилении стержневой системы разгрузка основного стержня АС после появления в нем пластических деформаций будет обеспечена в результате включения в работу дополнительного элемента CD и возрастания жесткости элемента ВС.
Развитие пластических деформаций в стержне ВС, в свою очередь, будет сдерживаться упруго работающим элементом усиления. Таким образом, пластические деформации в усиленных под нагрузкой конструкциях и элементах могут появляться при нагрузках, весьма далеких от предельных, и сопровождать работу усиленной конструкции в значительном диапазоне нагружения. Это и определяет рациональность использования упругопластической стадии работы усиленных конструкций.
9 апреля 2013
