Внецентренным растяжением-сжатием называется такой вид нагружения, когда равнодействующая сил, приложенных к отброшенной части стержня, направлена параллельно оси стержня, но не совпадает с этой осью (рис.8.10).
Рис.8.10
Внецентренное растяжение (сжатие) испытывают короткие стержни. Все сечения являются равноопасными, поэтому нет необходимости в построении эпюр внутренних силовых факторов.
Оси X и Y - центральные (SX = SY = 0) и главные (IXY = 0)оси инерции поперечного сечения. Нормальные напряжения в поперечном сечении от действия силы Р смещенной относительно центра тяжести в точку А с координатами ХP и YP (рис. 7.2, а.б) , определяются по формуле: |
![]() |
Р - равнодействующая внешних или внутренних сил; |
F - площадь поперечного сечения; |
ХP, YP - координаты точки приложения силы Р. |
х, у - текущие координаты точки, в которой определяется напряжение ![]() |
ix, iy - главные радиусы инерции поперечного сечения. |
![]() |
Рис. 7.2 |
Квадраты главных радиусов инерции определяются по формулам: |
![]() |
моменты инерции поперечного сечения. Уравнение нулевой линии. |
![]() |
Так как Р # 0, то из этого выражения следует |
![]() |
Нулевая линия - прямая (Рис. 7.2, а). Точки пересечения нулевой линии с осями координат определяются выражениями: |
![]() |
Центром давления называют точку пересечения равнодействующей внешних или внутренних сил с плоскостью поперечного сечения. |
(На рис. 7.2, а центр давления - точка А.) |
При проектировании сооружений и различного рода опор из бетона, кирпичной кладки, чугуна и других материалов, плохо работающих на растяжение, основное требование - отсутствие растягивающих напряжений. Решение задачи опирается на свойство ядра сечения. |
Ядром сечения называют часть плоскости поперечного сечения, расположенную в окрестности центра тяжести удовлетворяющую условию: если центр давления располагается внутри или на границе ядра сечения, то в любой точке поперечного сечения с текущими координатами (х, у) возникают напряжения одного знака. |
Чтобы в поперечном сечении возникали напряжения одного знака, нулевая линия должна располагаться либо вне поперечного сечения, либо быть касательной к поперечному сечению, что используется при определении границ ядра сечения. |