background image

Naprężenia przy czystym zginaniu 

M

g

 

M

g

 

T=0 
M

g

=const. 

Założenia: 
-

Przekroje poprzeczne pozostają płaskie, 

Warstwy nie oddziałują na siebie wzajemnie, 

-

Warstwy poddane są jedynie rozciąganiu bądź ściskaniu (jednokierunkowy stan 

  

naprężenia). 

 

background image

 
 
 
 
 

 

M

 

 

 - 

promień krzywizny warstwy obojętnej 

)

(

)

(

y

E

y

x

x

;

)

(

)

(

y

y

y

x

Wydłużenie warstwy odległej o y od warstwy obojętnej 

)

(

)

(

)

(

y

y

y

x

z

y

background image

;

)

(

y

E

y

x

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

dy 

dA 

M

x

= E 

h/2 

A

A

x

ix

ydA

E

dA

F

0

0

Warstwa obojętna zawiera środek

  

ciężkości 

przekroju poprzecznego (Oz=Oz

c

Warunki równowagi 

A

g

2

A

g

x

iz

M

dA

y

E

;

0

M

dA

y

M

A

A

x

iy

;

0

ydA

z

E

;

0

dA

z

M

background image

E=const.,  =const. 

;

I

ydA

z

;

I

dA

y

A

z

y

A

z

2

C

C

C

Moment bezwładności przekroju 
poprzecznego względem osi z

c

 

Moment bezwładności przekroju 
poprzecznegowzględem układu osi 
y

c

z

c

 

Wprowadzając oznaczenia 

Mamy: 

;

0

I

E

;

M

I

E

C

C

C

z

y

g

z

;

0

I

C

C

z

y

;

)

(

y

E

y

x

;

)

(

y

I

M

y

C

z

g

x

background image

z

g

max

z

g

max

W

M

y

J

M

C

max

y

J

W

zc

z

Wskaźnik przekroju 

background image

2

2

2

/

3

2

2

2

dx

w

d

dx

dw

1

dx

w

d

1

z

g

J

M

E

z

g

2

2

EJ

M

dx

w

d

– przemieszczenie warstwy obojętnej 

Równanie różniczkowe linii  
ugięcia 

w(x) 

nieodkształcona warstwa 
obojętna 

Warstwa obojętna 
po odkształceniu 

background image

Warunki brzegowe 

z

g

2

2

EJ

M

dx

w

d

''

.

.

;

2

2

2

2

w

dx

w

d

const

EJ

const

M

EJ

M

dx

w

d

z

g

z

g

;

2

)

(

'

;

2

1

2

1

C

x

C

x

EJ

M

x

w

w

dx

dw

C

x

EJ

M

dx

dw

z

g

z

g

C

1

 i C

2

 

– stałe całkowania 

M

u

 

x=l     w(l)=0 
x=l     w’(l)=0 

M

g

 

M

g

 

M

g

 

x=0     w(0)=0 
x=l     w(l)=0 

background image

Naprężenia od zginania w belkach obciążonych poprzecznie 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   

dx 

 dx 

T

x

+dT

T

M

gx 

R

M

g

+dM

gx 

R

 P

T

P

R

a) 

.

;

0

const

M

T

g

x

;

)

(

)

(

y

I

x

M

y

C

z

g

x

Uogólnienie wzorów wyprowadzonych 
dla czystego zginania 

gdy k

r

=k

c

  

g

g

z

g

g

k

W

M

y

J

M

C

min

max

max

max

max

z

g

EJ

x

M

dx

w

d

)

(

2

2

background image

Teoria bezwładności figur płaskich 

dA 

;

;

2

2

dA

z

I

dA

y

I

A

y

A

z

Moment bezwładności względem osi 

;

;

2

A

zy

y

A

z

O

yzdA

I

I

I

dA

r

I

Moment bezwładności względem punktu O 

Moment bezwładności względem układu osi 
Moment dewiacyjny 

=0, gdy jedna z osi jest osią symetrii 

background image

Twierdzenie Steinera (momenty bezwładności względem osi równoległych) 

z

C

 

y

C

 

dA 

z

C

 

y

C

 

0

;

2

)

(

2

2

2

2

A

c

A

c

A

C

A

c

A

z

dA

y

A

a

dA

y

a

dA

y

dA

a

y

dA

y

I

A

a

I

I

C

z

z

2

A

b

I

I

C

y

y

2

A

b

a

I

I

C

C

y

z

zy

background image

Podstawowe kształty 

dy 

z

C

 

y

C

 

12

;

3

2

/

2

/

2

bh

dy

b

y

I

bdy

dA

h

h

z

C

;

12

;

12

3

3

hb

I

bh

I

C

C

y

z

Zgodnie z twierdzeniem Steinera 

;

3

2

12

3

2

3

bh

bh

h

bh

I

z

;

4

0

2

2

2

2

h

b

bh

h

b

I

I

C

C

y

z

zy

background image

y=y

C

 

z

C

 

;

48

;

12

;

36

3

3

3

hb

I

bh

I

bh

I

C

C

y

z

z

z

C

 

y

C

 

;

4

;

2

4

4

r

I

I

r

I

C

C

y

z

O

background image

z

C

 

y=y

C

 

;

11

,

0

2

3

4

8

)

(

;

8

)

4

(

2

1

;

3

4

4

2

2

4

2

4

4

r

r

r

r

A

y

I

I

r

r

I

I

r

y

C

z

z

y

z

c

C

background image

 
 
 
 
 

R

BY 

R

P=q

l 

q  kN/m ] 

l/2 

R

BX 

P 

R

R

BY 

T

M

gx 

-Pl

 

7/4 

2

32

9

ql

M

gekstr

Przykład 

20 

30 

l=0.5m 
k

g

=160MPa 

?

q

2

max

ql

Pl

M

g

background image

20 

30 

z

C

 

y

max

=20 

;

10

75

,

0

20

10

5

,

1

;

10

5

,

1

36

)

30

(

20

36

3

3

4

max

min

4

4

3

3

mm

y

I

W

mm

bh

I

C

C

z

z

g

g

g

k

W

M

min

max

max

m

k N

mm

N

q

ql

ql

M

g

2

3

3

2

2

max

500

10

75

,

0

160

;

160

10

75

,

0

;

m

kN

q

/

48

,

0

background image

Naprężenia tnące przy zginaniu – wzór Żurawskiego 

zc

y

y

x

I

)

y

(

b

S

T

)

y

,

x

(

max

T

x

 

z

C

 

b(y) 

y

max

 

Przykład 

T=const.=P 

b(y)=const.=b 

;

12

bh

I

3

zc

);

y

4

h

(

2

b

)

y

2

h

(

2

1

)

y

2

h

(

b

S

2

2

y

y

max

;

bh

)

y

4

h

(

P

6

12

h

b

b

2

)

y

4

h

(

b

P

)

y

(

3

2

2

3

2

2

background image

;

bh

)

y

4

h

(

P

6

)

y

(

3

2

2

bh

P

2

3

)

0

y

(

max

;

0

)

2

/

h

y

(

Maksymalne naprężenia gnące w rozważanej belce 

2

min

max

g

max

g

bh

l

P

6

W

M

;

6

bh

h

12

2

bh

y

I

W

2

3

max

zc

min

Gdy l=h 

max

max

g

4

Gdy l=5h 

max

max

g

20