Согласно теории изгиба балок, рассмотренной в курсе "Сопротивление материалов", нормальные напряжения при изгибе можно определить по формуле где - изгибающий момент в рассчитываемом поперечном сечении корпуса судна (балки), кн - м; z,- отстояния центра тяжести (ЦТ) - связи поперечного сечения корпуса судна от его нейтральной оси (НО), м; но главный центральный момент инерции поперечного сечения корпуса судна относительно НО сечения, м , к но - момент сопротивления поперечного сечения корпуса судна относительно НО, м. На спокойной воде судно находится в состоянии равновесия под воздействием сил тяжести и поддержания. Однако интенсивность распределения этих сил по длине судна не одинакова, и при их сложении получается эпюра нагрузки, действующей на судно как на балку сложного поперечного сечения.

Очевидно, что если в средней части судна наблюдается избыток сил поддержания, а в оконечностях - сил тяжести, то наблюдается перегиб судна, в палубе возникают напряжения растяжения, в днище - сжатия. При изменении соотношения сил тяжести и поддержания наблюдается прогиб судна, характер напряжений меняется. На волнении происходит изменение эпюры сил поддержания за счет изменения размеров и формы смоченной (подводной) поверхности судна.

Так, на вершине волны значение силы поддержания в средней части судна существенно возрастает, в оконечностях - уменьшается и наблюдается перегиб судна, на подошве волны - прогиб. Суммируя изгибающие моменты и перерезывающие силы на тихой воде и на волнении получают расчетные значения статической перерезывающей силы Q и изгибающего момента.

Очевидно, что наибольшие нормальные напряжения при продольном изгибе возникают в средней части корпуса в районах палубы и днища, а в оконечностях и в районе ватерлинии они значительно меньше. Именно в наиболее напряженных конструкциях и могут произойти разрушения. Методика расчета и Q приводится в Правилах и Временных нормах прочности морских судов.

Как видно из формулы, наибольшие нормальные напряжения возникают в связях корпуса, наиболее удаленных от НО поперечного сечения. В поперечное сечение корпуса судна входят бортовая и днищевая обшивки, настилы палуб, платформ и второго дна, продольные связи корпуса судна, образуя поперечное сечение пустотелой балки, называемой эквивалентным брусом.
Это произойдет тогда, когда напряжения сжатия, вычисленные без учета потери устойчивости, окажутся больше критических напряжений, полученных при расчете на устойчивость упомянутых связей. В результате пластины настилов, платформ или обшивки выпучатся и не смогут воспринимать продольных усилий, превышающих усилия потери устойчивости. Эту дополнительную часть нагрузки воспримут продольные связи, не потерявшие устойчивость, напряжения в них увеличатся.