Нормальні напруження. Розрахунок на міцність.
Нормальні напруження залежать тільки від згинаючого моменту, а дотичні  тільки від поперечної сили. Це дозволяє спростити  розрахунок нормальних напружень для окремого випадку чистого згину, коли Q = 0.
Якщо піддати плоскому згину брус з нанесеною на його поверхню сіткою, то спостерігаються наступні факти:
1)    лінії І-І та ІІ-ІІ на поверхні балки після деформування повернуться на деzкий кут d, залишаючись прямим, тобто поперечні перерізи плоскі до деформування залишаються плоскими і після деформування (гіпотеза плоский перерізів);
2)    волокно ab на опуклій стороні подовжується (волокно розтягується), а волокно ef  скорочується (стискається), довжина волокна cd залишається без змін (не зазнає ні розтягу, ні стиску).
    Волокна, які не змінюють своєї довжини, утворюють нейтральний шар. Лінії перерізу нейтрального шару с площиною перерізу балки мають назву нейтральна вісь.
Розрахунок балок на міцність проводиться по максимальним нормальним напруженням, які виникають у тих поперечних перерізах, де найбільший згинаючий момент.
    Розподіл нормальних навантажень по перерізу  такий, що частина матеріалу, що знаходиться поблизу нейтральної вісі, майже не навантажена. Найбільш доцільно використовувати двотавровий поперечний переріз, для якого з найменшими витратами матеріалу одержується найбільший момент опору. Приклад 2: Для балки пр.1 підібрати поперечний переріз.
    Дотичні напруження при згині.
В загальному випадку згину (при поперечному згині) у поперечному перерізі балки виникають згинальні моменти і поперечні сили.
Наявність поперечної сили пов’язана з виникненням дотичних напружень у поперечних перерізах балки, а за законом парності дотичних напружень і в її повздовжніх перерізах.
 Розглянемо балку прямокутного перерізу невеликої ширини. Виріжмо  з балки елемент довжиною dx і шириною, які дорівнює ширині балки b. На цей елемент діють наступні сили:
–        на грані 344/3/ та 122/1/ діють нормальні  та дотичні напруження;
–   на грань322/3/ діють тільки дотичні напруження, по закону парності рівні дотичним напруженням, які діють по вертикальним граням.
    Деякі матеріали, наприклад, дерево (вздовж волокон) дуже погано опирається зсуву, тому для таких балок перевірка міцності за дотичними напруженнями обов’язкова. Також обов’язкова перевірка балок площа перерізу яких близька по величині з їх довжини.

Размер 2 372 kb