Внецентренное сжатие. Ядро сечения
Рассмотрим три варианта нагружения колонны (рис.19.11).
1) сжатие силой по центру
2) сжатие силой, чуть сдвинутой от центра
3) сжатие по краю
В сечении получим распределения напряжений, приведенные на рис 19.11.
рис.19.11
Большинство строительных материалов плохо работают на растяжение (бетон, кирпич, камень, стекло) поэтому наличие зон растяжения требуется максимально уменьшить, а еще лучше - исключить.
Как видно из рисунка для этого силу нужно располагать как можно ближе к центру.
Определение 1:
Внецентренным сжатием или растяжением называется такая деформация стержня, которая происходит под действием продольной силы, приложенной не в центре тяжести сечения.
Определение 2:
Ядро сечения - это область, расположенная вокруг центра тяжести (рис.19.12), причем, такая, что если приложить продольную сжимающую силу в этой области, то нигде в стержне напряжение растяжения не возникнет, будет только сжатие.
рис.19.12 рис.19.13
Исследуем внецентренное сжатие (рис.19.13). Здесь -координаты точки приложения силы F. Тогда сила сжатия .
Из рисунка видно, что F создает моменты относительно осей x и y (причем, независимо от того на какой высоте находится сечения):
Тогда получим:
. (19.7)
Рассмотрим уравнение нейтральной линии, т.е. линии, где :
Деля на F, получим:
(19.8)
Таким образом, из (19.8) следует, что положение нейтральной линии, которое определяет растянутые и сжатые зоны, не зависит от величины силы F, а зависит только от точек её приложения, то есть от .
Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 1034;