Касательные напряжения при поперечном изгибе балки

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИИ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ БАЛКИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ (ФОРМУЛА Д. И. ЖУРАВСКОГО). УСЛОВИЕ ПРОЧНОСТИ [c.177]

Касательные напряжения при поперечном изгибе балки [c.124]

Определим приближенно величину касательных напряжений при поперечном изгибе. Двумя поперечными сечениями тт и т т, отстоящими на расстоянии dx друг от друга (рис. 122, а), и продольной горизонтальной плоскостью пп, отстоящей на расстоянии у от нейтрального слоя, выделим часть балки тт п п. При поперечном [c.175]

Перейдем к выводу формулы для вычисления касательных напряжений при поперечном изгибе балок прямоугольного сечения. Эта формула была выведена в 1855 г. русским инженером-мостостроителем Д. И. Журавским. Потребность в такой формуле была вызвана тем, что в прошлом веке при строительстве мостов широко применялись деревянные конструкции, а балки из древесины обычно имеют прямоугольное сечение и плохо работают на скалывание вдоль волокон. [c.252]

Рис. 12.21. К выводу формулы для касательных напряжений при поперечном изгибе а) элемент балки в двух ортогональных проекциях О) аксонометрическое изображение части элемента балки, отделенной от последнего сечением, параллельным нейтральной плоскости на уровне точки в поперечном сечении, в которой определяется касательное

Рис. 12.33. К обоснованию допустимости использования формулы для нормального напряжения в поперечном сечении балки, находящейся в условиях чистого изгиба, при выводе формулы для касательного напряжения при поперечном изгибе несмотря на искривление поперечных сечений при поперечном изгибе балки, относительные удлинения волокон подчиняются линейному или близкому к нему закону, вследствие чего формула (12.5) для остается такою же как и при чистом изгибе, где сечения сохраняются плоскими. В этой иллюстрации для простоты пояснения сдвиг полосок не показан.

Задача о касательных напряжениях при поперечном изгибе балок впервые привлекла к себе внимание Кулона. Он установил, что по поперечным сечениям балки, наряду с нормальными напряжениями, действуют и касательные напряжения. Решить задачу о величине этих напряжений Кулону не удалось. Не решили ее Юнг и Навье. Заслуга первого решения задачи о величине касательных напряжений при поперечном изгибе балок всецело принадлежит Д. И. Журавскому. Исследование данной задачи было выполнено им в 1848—1849 гг. Опубликовано оно было только в 1855—1856 гг.— в России и во Франции с этого времени оно стало известным и за границей. [c.222]

В случае балок тонкостенного профиля касательные напряжения при поперечном изгибе могут в некоторых случаях понижать прочность. Однако и в этом случае при определении размеров поперечного сечения балки касательные напряжения вначале не принимаются во внимание, а затем производится поверочный расчет с учетом касательных напряжений. [c.95]

Определим приближенное значение касательных напряжений при поперечном изгибе. Из балки рис. 8.15, о) мысленно вырежем элемент длиной х (рнс, 8,15.6) и в произведенных сечения.х приложим моменты М и М- -ЛМ. з также перерезывающие силы р. Направления для силовых факторов приняты в соответствии со схемой нагружения. [c.79]

Таким образом, при поперечном изгибе балки материал ее находится в неоднородном плоском напряженном состоянии. Условие прочности должно быть записано для так называемой опасной точки балки, т. е. той точки, где материал находится в наиболее напряженном состоянии. Опасной будет одна из следующих трех точек а) точка, где нормальное напряжение достигает наибольшей величины б) точка, где касательное напряжение достигает наибольшей величины в) точка, где ант, хотя и не принимают наибольших значений, но в своей комбинации создают наиболее невыгодное сочетание, т. е. наибольшее эквивалентное напряжение по принятой для расчета теории прочности. При этом таких точек может оказаться несколько. [c.274]

Выведите формулу для определения касательных напряжений в поперечных сечениях балки при прямом поперечном изгибе. Как используется при выводе этой формулы закон парности касательных напряжений [c.338]

Как определяются касательные напряжения в поперечных сечениях балки при косом изгибе [c.404]

Рассмотрим распределение касательных напряжений в поперечном сечении балки корытного профиля (в швеллере) при прямом поперечном изгибе. [c.28]

Искривление плоскости поперечного сечения балки вследствие неодинаковости в различных точках поперечного сечения сдвига при изгибе. Представим себе элемент балки между сечениями с координатами г и гЦ-йг. Распределение касательных напряжений, возникающих при поперечном изгибе балки по высоте поперечного сечения ее, неравномерное. Если элемент балки (рис. 12.32) мысленно разбить на бесконечно тонкие пластины, параллельные срединному слою, то каждая из них под влиянием касательных напряжений подвергается сдвигу. Наибольшему сдвигу подвергается пластина, расположенная на уровне нейтрального слоя, так как именно здесь касательные напряжения в поперечном сечении максимальны. Наиболее же удаленные от нейтрального слоя пластины вовсе не подвергаются сдвигу, так как [c.142]

Пример 12.7. Построить эпюру распределения касательных напряжений по поперечному сечению балки тонкостенного открытого профиля, изображенного на рис. 12.37, д, при поперечном изгибе в плоскости 05/2. Размеры сечения л, 6 и поперечная сила Qy заданы. [c.146]

Пример 12.8. Построить эпюры распределения касательных напряжений по поперечному сечению балки тонкостенного открытого профиля, изображенного на рис. 12.38, а, при поперечном изгибе в плоскости Оуг Охг). Размеры сечения, указанные на рис. 12.38, а, и поперечная сила заданы. [c.147]

Так как внутренние усилия при поперечном изгибе балки приводятся к изгибающему моменту и поперечной силе, то балка помимо изгиба испытывает сдвиг (срез) и, следовательно, в ее сечениях кроме нормальных возникают и касательные напряжения. [c.130]

При поперечном изгибе в поперечных сечениях балки возникают и нормальные, и касательные напряжения. [c.150]

Возникновение касательных напряжений сопровождается появлением деформаций сдвига, в результате чего поперечные сечения балки перестают быть плоскими (гипотеза Бернулли теряет силу). Кроме того, при поперечном изгибе возникают напряжения в продольных сечениях балки, т. е. имеет место надавливание волокон друг на друга. [c.150]

Балки рассчитывают на прочность по наибольшим нормальным напряжениям, возникающим в их поперечных сечениях. При поперечном изгибе балок наряду с нормальными возникают и касательные напряжения, обусловленные наличием поперечной силы, но они в подавляющем большинстве случаев невелики и при расчетах на прочность не учитываются. [c.214]

Как было установлено ранее, в поперечных сечениях балки при поперечном изгибе возникают не только нормальные, но и касательные напряжения, вызывающие деформации сдвига. В силу закона парности такие же касательные напряжения будут возникать и в продольных сечениях, параллельных нейтральному слою. Наличие касательных напряжений в продольных сечениях подтверждается появлением в деревянных балках при поперечном изгибе продольных трещин. [c.252]

Касательные напряжения в балках соответствуют деформации сдвига, в результате чего плоские поперечные сечения при поперечном изгибе не остаются плоскими, как при чистом изгибе, а искривляются (рис. 23.21). [c.256]

Двутавровая балка, шарнирно-опертая на концах, нагружена равномерно распределенными крутящими моментами т = = 1 кН-м/м и равномерно распределенной нагрузкой = 50 кН/м, которая расположена в главной плоскости балки zOy (рис. а). Вычислить наибольшие напряжения а , Тщ и Тц и определить наибольшие нормальные и касательные напряжения и х у, возникающие при поперечном изгибе построить эпюры О ш) Тщ, СТ И а = + а . Заданы наибольшие главные секториальные координаты в точках / и 3 профиля соо = 137,9 см и в точках 2 и 4 — о)о = —137,9 см (см. рис. а) секториальный момент инерции Jo> = 247 210 см геометрическая характеристика сечения при чистом кручении = = 96,55 см изгибно-крутильная характеристика k = 0,0122 m момент инерции = 23 850 см статический момент полусечения относительно нейтральной оси = 718,4 см . Размеры сечения на рис. а даны в сантиметрах. [c.234]

Из 10.3 нам известно, что при поперечном изгибе балок в их сечениях возникают нормальные и касательные напряжения. Для расчета балок необходимо знать распределение напряжений по высоте сечения балки. При определении нормальных напряжений в поперечных сечениях балки, вызванных действием изгибающих моментов, используем метод сечений. [c.170]

Кроме концентрации нормальных напряжений при изгибе в не которых случаях приходится иметь дело с концентрацией касательных напряжений, в частности при поперечном изгибе уголковых, швеллерных, тавровых и двутавровых балок. В данном случае концентрация напряжений обусловливается резким изменением толщины элементов сечения балки в месте соединения полки со стенкой. Как показывают детальные исследования картины распределения касательных напряжений при изгибе, например в балке двутаврового сечения, фактическое распределение касательных напряжений не отвечает картине, приведенной на рис. 275, а, полученной на основании расчетов по формуле (10.20). По линии / — /, совпадающей с осью симметрии сечения, распределение касательных напряжений будет с достаточной точностью изображаться графиком рис. 275, б. По линии же 2—2, проходящей у самого края стенки, распределение напряжений в случае малого радиуса закругления в месте сопряжения стенки с полкой будет представляться кривой, показанной на рис. 275, в. Из этого графика видно, что в точках входящих углов сечения касательные напряжения теоретически достигают очень большой величины. На практике эти входящие углы скругляют, напряжения падают и их распределение в точках линии 2—2 примерно представляется кривой, приведенной на рис. 275, г. [c.288]

Поперечный изгиб. При поперечном изгибе, кроме нормальных напряжений ст , в балке возникают касательные напряжения т . Соотношение между нормальными и касательными напряжениями зависит от отношения высоты балки к ее длине. Для длинных балок величина касательных напряжений мала по сравнению с нормальными. Поэтому в рассматриваемой задаче касательными напряжениями будем пренебрегать, считая балку достаточно длинной. Тогда решение (12.4), полученное для чистого изгиба, будет пригодно и для поперечного изгиба, только изгибающий момент будет теперь переменной величиной, зависящей от координаты 2. Переменной же величиной вдоль оси стержня будет и высота упругой зоны Из формулы (12.4) для балки прямоугольного сечения находим зависимость высоты упругой зоны от изгибающего момента М [c.275]

Касательные напряжения при изгибе балки сплошного поперечного сечения [c.231]

Касательные напряжения, возникающие при поперечном изгибе в плоскостях, параллельных нейтральному слою, характеризуют собой силы взаимодействия между отдельными слоями балки эти силы стремятся сдвинуть соседние слои друг относительно друга в направлении оси балки. [c.255]

Касательные напряжения, оставаясь по величине существенно меньше нормальных напряжений при изгибе, тем не менее играют очень большую роль в общем поведении балки при поперечном изгибе. Наибольшие касательные напряжения возникают, как правило, в зоне нейтрального слоя сечения. Но это вовсе не обязательно. На рис. 25 показана эпюра касательных напряжений в квадратном сечении при изгибе в плоскости диагонали. Здесь точки экстремума Ху сдвинуты от нейтральной оси в стороны. [c.25]

Величина и прогиб балки зависят явно лишь от изгибающего момента. Непосредственно от величины перерезывающей силы зависят касательные напряжения в поперечном сечении, которые, как правило, при изгибе бывают менее существенными, чем нормальные напряжения. Способы вычисления касательных напряжений мы здесь рассматривать не будем. [c.383]

Схема деформации. При поперечном изгибе от действия внешних нагрузок в сечениях, перпендикулярных оси балки, возникают касательные напряжения. Возьмем два сечения простой балки [c.154]

В последующих же главах во втором томе, в частности в главах XI, XII, XIII, посвященных деформации стержней, аппарат теории сплошных сред (главным образом теория упругости) играет уже чисто служебную роль, как рабочий инструмент, с одной стороны, для оценки гипотез, используемых в элементарной теории, и границ применимости последней, а с другой стороны, для решения тех задач, которые не могут быть решены средствами элементарной теории. К числу последних относятся кручение призматических стержней некруглого поперечного сечения, свободное кручение валов переменного вдоль оси диаметра, определение полного касательного напряжения при поперечном изгибе балки, определение положения центра изгиба в поперечном сечении массивных стержней и др. [c.13]

Полученное выражение (11.2.1) называется формулой Д. И. Журавского для определения касательных напряжений при поперечном изгибе и формулируется следующим образом Касательные напряжения в продольных и поперечных сечениях балки прямоугольного сечения прямо пропорциональны поперечной силе (Р), действующей в рассматриваемом сечении, статическому моменту (5отс) отсеченной части рассматриваемого сечения и обратно пропорциональны осевому моменту поперечного сечения балки (К) и щирине сечения балки (Ь) . [c.180]

При поперечном изгибе балки в ее сечении возникают изгибающий момёИт и поперечная сила, обусловленные нормальными и касательными напряжениями. Характер распределения напряжений зависит от формы сечения балки. [c.183]

При выводе формулы для касательного напряжения в поперечном сочении балки тонкостенного открытого профиля при поперечном изгибе поступим аналогично тому, как это делалось выше, применительно к балкам массивным или двутаврового сечения. [c.139]

Расчет на прочность при простом изгибе. Брус, работающий на изгиб, часто назывглот балкой. При поперечном изгибе балок сплошных поперечных сечении касательные напряжения не оказывают влияния на прочность. Поэтому, как и при чистом изгибе, прочность таких балок в условиях поперечного изгиба определяется максимальной величиной пормг1Льных напряжений. [c.209]

Иногда возникает спор что показывать раньше — возникновение касательных напряжений в поперечных или в продольных сечениях балки Сторонники второй точки зрения аргументируют ее тем, что, во-первых, при выводе формулы Журавского раньше определяются касательные напряжения в продольном сечении, а лишь затем на основе закона парности устанавливают, что в поперечном сечении они такие же во-вторых, сопоставляя деформации изгиба цельной балки и балки из положенных друг на друга и не скрепленных между собой брусьев, выясняется, что в продольных сечениях возникают касательные напряжения. Эта аргументация не каж ется особенно убедительной, тем более, что вывод формулы Журавского не дается. Наличие в поперечных сечениях балки поперечных сил — достаточное свидетельство наличия касательных напряжений, так как эти силы представляют собой не что иное, как равноде1(ствующие внутренних касательных сил. Давая определение поперечной силы, мы, безусловно, говорили об этом. Напомним, что многие преподаватели уже во вводной части курса давали интегральные зависимости между напряжениями и внутренними силовыми факторами, а следовательно, показывали, что поперечная сила обусловлена касательными напряжениями. Думается, что логичнее начинать с обоснования (или напоминания) наличия касательных напряжений в поперечных сечениях, а затем, пользуясь законом парности, установить наличие таких же касательных напряжений в продольных сечениях. Далее мож но рассказать об эксперименте с изгибом балки, составленной из нескренленных брусьев, рассматривая его как подтверждение возникновения касательных напряжений в продольных сечениях. [c.134]

Задача о прямом изгибе может быть подразделена на две задачи чистый изгиб и поперечный изгиб. Прямым чистым изгибом называется деформирование балки (или ее части) под действием моментов Мх ф О, не зависящих от продольной координаты (рис. 12.1). При таком де(1юрмировании балки плоские до деформирования поперечные сечения остаются плоскими и после деформирования, а касательные напряжения в поперечных сечеяиях равны нулю (т = 0). [c.246]

В 7.7 рассмотрено распределение касательных напряжений в поперечных сечениях бруса при поперечном изгибе. Напряжения т , параллельны поперечной силе Q . Кроме них в сечениях балки действуют касательные напряжения перпендикулярные силе Q, и нормальные напряжения а. Напряжения и ЯВ.ЧЯЮТСЯ составляющими полного касательного напряже1шя, действующего в каждой точке поперечного сечения балки. [c.277]

У.9. Вывод формулы для определения касательных напряжений при прямом поперечном изгибе в балках нетонкостенного (сплошного) сечения [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...