Graniczna nośność belek zginanych

Naprężenia własne mogą przyspieszać również utratę stateczności miejscowej zarówno w zakresie wyboczenia sprężystego, jak i niesprężystego. Wpływ ten jest szczególnie duży w konstrukcjach z blach, gdy naprężenia własne są umiejscowione w częściach blachy faliście odkształconych podczas spawania (program uprawnienia budowlane na komputer).
Graniczna nośność belek zginanych, odpowiadająca utworzeniu się przegubu plastycznego, nie zależy od stanu naprężeń własnych, który jest wewnętrznie zrównoważony i nie wpływa na warunki równowagi w przekroju. Końcowy wykres naprężeń odpowiadający pełnemu uplastycznieniu przekroju będzie więc jednakowy dla belki z naprężeniami własnymi i bez nich.

Naprężenia własne mają natomiast wpływ na pracę belki w fazach poprzedzających, a w szczególności mogą przyspieszyć lub też opóźnić osiągnięcie granicy plastyczności w poszczególnych włóknach i tym samym wpływają na wielkość ugięcia belek.
Wpływ naprężeń własnych na wytrzymałość zmęczeniową elementów konstrukcyjnych może być zarówno korzystny, jak i szkodliwy. Zależy on od wielkości, rodzaju i rozkładu tych naprężeń, jak również od kształtu elementu. Rozciągające naprężenia własne, osiągające granicę plastyczności, w strefie ostrego karbu obniżają wytrzymałość zmęczeniową elementu nawet o 40%, głównie z tego powodu, że w warunkach przestrzennego stanu naprężeń nie może dojść do redukcji szczytów naprężeń uplastycznienie materiału.

Przeciwnie, ściskające naprężenia własne w strefie karbu podwyższają wytrzymałość zmęczeniową elementu (program uprawnienia budowlane na ANDROID). W niektórych przypadkach stosuje się w tym celu umyślne wprowadzenie naprężeń własnych. Nagrzew punktowy umieszczony w sąsiedztwie karbu w takiej odległości, aby wywołać w nim ściskające naprężenia własne, podnosi bardzo znacznie wytrzymałość zmęczeniową, przez co całkowicie niemal znosi niekorzystny wpływ karbu.
W środowiskach ogresywnych działanie rozciągających naprężeń własnych, sumujących się z naprężeniami od obciążenia, powoduje zwiększenie intensywności korozji naprężeniowej. Korozja ta objawia się w formie rys, które z kolei mogą zapoczątkować pęknięcie elementu.

Naprężenia własne ściskające działają odwrotnie; wprowadzając je metodami termicznymi lub mechanicznymi można zwiększyć odporność korozyjną w zagrożonej strefie (uprawnienia budowlane).
W belkach spawanych wskutek istnienia naprężeń własnych obserwuje się znaczne zwiększenie ugięć, które ujawniają się przy pierwszym obciążeniu i pozostaną jako odkształcenia trwałe, wynikłe z uplastycznienia stref szczytów naprężeń własnych. Powtórne obciążenia, nie większe od początkowego, wywołują już tylko odkształcenia sprężyste.

Pręty trwałe

Z powyższym zjawiskiem należy liczyć się przy projektowaniu konstrukcji spawanych, szczególnie niskich belek o grubych spoinach. Ugięcia trwałe takich belek wskutek istnienia naprężeń własnych mogą być tak duże, że w określonych przypadkach utrudniają prawidłową eksploatację. Dotyczy to na przykład niskich belek podsuwnicowych. Przez celowe wprowadzenie naprężeń własnych można również opóźnić pojawienie się odkształceń plastycznych (program egzamin ustny).
Należy więc stwierdzić, że naprężenia własne zazwyczaj wpływają na zwiększenie odkształceń trwałych prętów obciążonych osiowo, ustrojów prętowych (np. kratownice), jak również belek zginanych. W szczególnym przypadku mogą one opóźnić pojawienie się odkształceń plastycznych, a przez to zwiększyć nośność elementu zginanego w stanie sprężystym (opinie o programie).

Ograniczenie wpływu naprężeń własnych. Istnieje wiele sposobów zmniejszenia, a nawet wyeliminowania wpływu naprężeń własnych.
Przedsięwzięcia konstrukcyjne
Należą do nich:
- stosowanie materiałów odpornych na kruche pękanie,
- unikanie dużego nagromadzenia spoin (segregator aktów prawnych),
- unikanie spoin krzyżujących się oraz spoin wzajemnie zbliżających się, a zatem niedoprowadzanie do powstania przestrzennego stanu naprężeń własnych i niekorzystnego wzajemnego oddziaływania stref wpływu ciepła,
- zmniejszenie do minimum ilości i grubości spoin,
- zachowanie niezbędnej podatności łączonych spoinami części przez właściwe kształtowanie styków montażowych,
- kształtowanie prętów ściskanych według zasad podanych poprzednio (promocja 3 w 1).