Устойчивая рама

Во время рассмотрения всех важных вопросов, в том числе и об устойчивости рам, следует различать следующие два типа задач.
Так же следует помнить о таких проблемах:
- потеря устойчивости;
- второй вид потери устойчивости (в этом случае теряется несущая способность). Последовательность решения задачи и схема, необходимая для расчетов потери устойчивости первого рода.

Во время анализа устойчивости разрешаются следующие допущения:
- стержни считаются не растяжными и несжимаемыми;
- следует рассматривать только узловую нагрузку, которая не вызывает поперечного изгиба стержней;
- необходимо пренебречь изменениями расстояний между концами стержня, которые образуются в результате его изгиба;
- когда производим расчеты, рекомендуется учитывать только нормальные силы, которые возникают до потери устойчивости, этим инструкциям необходимо следовать и при расчете поперечных сил.

Указанные выше допущения, не считая первых двух, принимаем на основании того, что перемещения во время потери устойчивости, слишком малы.

Неудивителен тот факт, что можно провести элементарную аналогию, касающуюся допущения об исключительно узловой нагрузке, с обыкновенными сжимающимися стержнями. Ни для кого не секрет, что в простых сжимаемых стержнях не существует практический случай строго центрального сжатия, такая же ситуация и в нашем случае: в рамах не может быть строго узловая нагрузка. Также очевидно, что в прямом стержне создает продольно-поперечный прогиб внецентральная нагрузка, поэтому перемещения начинают довольно быстро нарастать во время приближения сжимающей силы к критической величине. Этим же свойством обладает и рама при поперечном изгибе ее стержней. Поэтому расчет и определение критических сил в стержнях рамы при идеализированной нагрузке, так же как и в простом, прямом стержне, необходим для оценки устойчивости при всех других видах нагружения рамы! Отметим с особой внимательностью, что постановка исследования устойчивости рам, считая все элементы только сжатыми, слишком приблизительна, так как даже при узловых нагрузках, которые встречаются очень редко, собственный вес ригелей, каким бы маленьким он не был, в самом начале нагружения создает деформированное состояние рамы с изгибом элементов.

В большей степени это замечание касается рам, несущих нагрузку на ригелях, поскольку и эти рамы часто обследуются на устойчивость методом замены данной узловой нагрузки. В этих случаях узловая нагрузка подбирается так, чтобы продольные силы до потери устойчивости были равны силам от заданной в общем виде нагрузки. Так же путем замены заданной нагрузки по правилу рычага получается узловая нагрузка, но этот способ более грубый.

Столь приближенный расчет устойчивости рам при узловых нагрузках лишь указывает на наиболее большие и зачастую не достижимые значения продольных сил в элементах рамы, при которых происходит потеря ее устойчивости в упругой стадии.