Плоскость изгиба балок несимметричного поперечного сечения

Обычная теория изгиба прямой балки исходит из так называемой гипотезы Бернулли о сохранении поперечными сечениями плоской фермы. Отсюда на основании закона Гука получается линейный закон (вернее плоскостной) распределения напряжений при изгибе. При этом обычно предполагается, что плоскость действия внешних сил проходит через ось балки. Если имеет место чистый изгиб, то плоскость действия внешних сил можно перемещать параллельно самой себе без изменения распределения напряжений в балке. Но это уже не имеет места в случае обыкновенного изгиба, при котором кроме изгибающих моментов в отдельных поперечных сечениях балки действуют еще и поперечные силы. В этом случае положение плоскости действия внешних сил имеет на распределение напряжений большое влияние. Спрашивается теперь, насколько правильно допущение, что при прохождении плоскости действия внешних сил через ось балки напряжения распределяются по сечению по закону прямой линии. В случае сечения с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии это допущение оправдало себя и подтвердилось опытами, результаты которых находятся в полном согласии с теорией. Так как на практике чаще всего применяются балки, профили которых имеют две оси симметрии, например балки с двутавровым сечением и т. д., то обычная теория изгиба балки, вообще говоря, хорошо согласуется с опытом. Но согласие теории с опытом имеет место и для сечений с одной осью симметрии, например для таврового, углового, коробчатого сечений и т. д., если только плоскость действия внешних сил совпадает с линией симметрии сечения. Если же мы имеем несимметричное сечение или сечение имеет одну ось симметрии, но [c.130]

Таким образом, приходим к следующим важным заключениям. При чистом изгибе несимметричной балки плоскость, в которой действует изгибающий момент (плоскость ху), перпендикулярна нейтральной плоскости (плоскости хг) только в том случае, когда оси у и г являются главными центральными осями поперечного сечения. Отсюда следует, что если изгибающий момент действует в главной плоскости, то эта плоскость становится плоскостью изгиба, нейтральная ось перпендикулярна к ней и здесь справедлива обычная теория изгиба. [c.311]

Пластический изгиб балки в случае произвольной зависимости между деформациями и напряжениями. Теорию поперечного изгиба стержня малых в сравнении с длиной поперечных размеров из материала, закон деформирования которого отличается от закона Гука, можно сформулировать относительно просто. Предположим, что стержень постоянного поперечного сечения цилиндрической или призматической формы нагружен силами, перпендикулярными его продольной оси и действующими в одной из плоскостей, проходящих через ту или иную из главных осей инерции его поперечного сечения. Будем предполагать также, что размеры этого поперечного сечения в сравнении с его длиной малы и что мы вправе поэтому при исследовании деформаций, обусловленных нормальными напряжениями, пренебрегать деформациями, вызванными касательными напряжениями. Наконец, мы исключаем из нашего рассмотрения профили, составленные, хотя бы и частично, из тонкостенных элементов, а также профили несимметричной формы (как, например, уголки или швеллера), поскольку в подобных случаях изгиб может осложняться кручением. [c.402]

Но условия перпендикулярности нейтральной линии к плоскости нагрузки, а также равенство нулю интеграла yzdA могут быть выполнены и для несимметричного сечения балки. Для этого достаточно, чтобы поперечная ось, лежащая в плоскости действия внешних сил, и нейтральная линия были бы главными центральными осями инерции поперечного сечения балки. Тогда и условие перпендикулярности нейтральной линии к плоскости нагружения соблюдается, и интеграл J yzdA, как центробежный момент инерции сечения относительно главных осей, снова будет равен нулю. Следовательно, условие возникновения плоского изгиба, сформулированное выше как условие совпадения плоскости внешних сил с плоскостью симметрии балки, можно заменить другим плоскость нагружения должна совпадать с одной из двух плоскостей, содержащих главные оси инерции поперечных сечений. Эти две плоскости в балке называются [c.170]

Для сечений типа двутавра при изгибе поперечными силами мы также будем иметь наличие горизонтальных касательных напряжений в поясах (фиг. 248). Однако благодаря симметрии сечения эти напряжения взаимно уравновешиваются в пределах каждой полки, и центр изгиба совпадает с центром тяжести сечения. Совпадение центра изгиба с центром тяжести сечения имеет место, если сечение имеет две оси симметрии или центр антисимметрии (зетобразная форма) в этом случае скручивание при действии нагрузки в плоскости, проходящей через ось стержня, исключено. Кроме того, из формул (15.18) и (15.19) следует, что скручивание балок при нагрузке их в главной плоскости, не являющейся плоскостью симметрии, связано с наличием в сечениях поперечной силы. Впрочем, для тонкостенных стержней несимметричного профиля (см. главу XXX) скручивание балк может возникнуть и при отсутствии поперечных сил. [c.323]

В предыдущих случаях мы рассмотрели балки с одной плоскостью симметрии, которые изгибались перпендикулярно этой плоскости. В таком случае центр сдвига находится на осн симметрии поперечного сечения, и для определения его положения необходимо найти лишь одну координату. Расомотрим теперь несимметричную, балку, для которой необходимо найти две координаты, чтобы [c.203]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...