Наряду с критерием прочности в металлоконструкциях, и еще более часто в деталях машин, в качестве критерия несущей спо­собности принимают жесткость. В станинах станков и других эле­ментах конструкций напряжения, вызванные внешними силами, часто не превосходят нескольких десятков или сотен кгс/сма.

Жесткость оказывает самое непосредственное влияние на обра­зование вибраций и величину их амплитуды, на точность обработки изделий, на долговечность машин.

В статически неопределимых конструкциях жесткость оказывает непосредственное влияние на распределение усилий в упругой си­стеме при статических нагружениях и на динамический эффект при ударе. Увеличение жесткости способствует, как правило, уси­лению эффекта ударных нагрузок.

Недостаточная жесткость может быть причиной потери устойчи­вых форм равновесия при изгибе, сжатии в тонкостенных конст­рукциях.

Жесткость оказывает влияние на частоту собственных колеба­ний элементов, а следовательно, на возможность возникновения резонанса при переменных нагрузках.

Особенно интенсивное влияние жесткость оказывает на работу машин, требующих точности. Однако излишняя жесткость может оказаться вредной, так как при относительно незначительных удар­ных нагрузках может привести к хрупким разрушениям изделия.

Жесткость сложной конструкции определяется жесткостью со­ставляющих ее элементов и их соединениями. Для сварных узлов она определяется в значительной степени конструктивным оформле­нием: постановкой косынок, планок, ребер и т. д.

Величина перемещений конструкций под действием нагрузок определяется в большинстве случаев деформациями в упругой обла­сти, которые почти всегда являются линейными функциями нагру­жений. Однако бывают случаи, когда линейная зависимость теряет свою силу, например при перемещениях, вызванных упруго-пласти­ческими деформациями, а также при больших перемещениях, кото­рые способны изменить генеральную расчетную схему изделий.

Несущую способность нередко определяют ограничением жест­кости, а в некоторых случаях жесткость ограничивают конструктив­ными соображениями.

В балках и фермах ограничивают величину ///, где / — наиболь­ший прогиб конструкций; I — пролет балки или фермы.

Максимальные значения /// зависят от рода конструкции, усло­вий ее эксплуатации. Например, при конструировании балок пере­крытий величина /// допускается до 1/20о - В мостовых кранах часто принимают /// в пределах 1/в00—1/юоо-

За норму жесткости стержней сжатых элементов принимают ве­личину отношения Иг, где I — длина стержня;1 г — радиус инерции;

/' = '|/Г-^г (здесь I — наименьший момент инерции относительно

оси, проходящей через центр тяжести сечения; F — его площадь). Для сжатых поясов ферм Иг С 120; для прочих сжатых элементов ферм Иг ^ 150.

Норму жесткости устанавливают не только для сжатых, но и в отдельных случаях для растянутых элементов, что не связано с потерей прочности. Такое ограничение предопределяет уменьше­ние возбудимости к вибрациям под действием небольших случайных нагрузок. Например: для растянутых поясов ферм Иг ^ 250, для второстепенных растянутых элементов Иг ^ 350 ч - 400.

Нормы жесткости различны для стальных и алюминиевых кон­струкций. В последних допускают большие деформации, т. е. раз­решается иметь меньшую жесткость изделий, нежели в первых.

При расчете тонкостенных элементов конструкций большое влия­ние на проектирование оказывает учет крутильно-изгибной жестко­сти элементов, нередко определяющей необходимые размеры изделий.