Ścinanie - odkształcenie ciała spowodowane naprężeniem stycznym do jego powierzchni. W ujęciu inżynierskim w wytrzymałości materiałów ścinanie traktuje się również jako stan obciążenia spowodowany takimi naprężeniami. Naprężenie styczne do powierzchni ciała nazywane jest naprężeniem ścinającym.

Ścinaniu zazwyczaj towarzyszą inne odkształcenia, występują inne typy stanów obciążenia, np. docisk. Dzieje się tak m.in. w połączeniach nitowych, klinowych i wpustowych.

Istnieje również pojęcie czystego ścinania, w którym naprężenia normalne są równe zero a naprężenia styczne są różne od zera. Przypadek taki ma miejsce w złożonym stanie naprężenia gdy materiał jest rozciągany wzdłuż jednego kierunku i ściskany wzłuż drugiego (prostopadłego) kierunku.

• Obliczenia wytrzymałościowe [edytuj]

Zgodnie z definicją naprężenie tnące (ścinające) w przekroju wynosi

gdzie:

τ - średnie naprężenie tnące,

F - siła zewnętrzna tnąca,

S - pole przekroju poprzecznego.

Zgodnie z hipotezą wytężeniową naprężenie musi spełniać warunek:

gdzie kt — wytrzymałość na ścinanie.

http://student.uci.agh.edu.pl/~wytrzm/2-3/2-3-2/2-3-2.htm

2.3.2. Ścinanie

2.3.2.1. Czyste ścinanie

W poprzednim rozdziale stwierdziliśmy, że istnieją przekroje, w których naprężenia styczne wynoszą zero. Podobnie spróbujmy znaleźć przekrój, w którym wystąpią tylko naprężenia ścinające (czyli stan czystego ścinania).

Można to uzyskać przez rozciąganie i ściskanie naprężeniami równymi co do bezwzględnej wartości, działającymi w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach (rys. 2.12).

Jeżeli rozpatrzymy przekrój nachylony pod kątem 45°, do kierunku 1, to uzyskamy ze wzoru (2.10): s 45° = 0, t 45° = s . Widzimy, że na żadnej ściance elementarnej kostki ABCD (o grubości jednostkowej) nie działają naprężenia normalne, a tylko naprężenia styczne, czyli mamy do czynienia z czystym ścinaniem.

2.3.2.2. Prawo Hooke'a przy ścinaniu

Jeżeli rozpatrzymy kostkę sześcienną w stanie czystego ścinania, to stwierdzimy przejście sześcianu w równoległościan. Ściany sześcianu pozostaną w dalszym ciągu płaskie, a kąty proste ulegną odkształceniu o kąt g (rys.2.13)

Ponieważ kąt g praktycznie jest mały, przeto objętość kostki nie ulega zmianie. a następuje jedynie zmiana postaci. Dla materiału kostki podlegającego prawu Hooke'a kąt odkształcenia postaciowego g jest proporcjonalny do naprężeń ścinających t .

(2.15)

Współczynnik proporcjonalności G nosi nazwę modułu sprężystości postaciowej (ścinania, skręcania, Kirchhoffa). Wartości modułów G dla różnych materiałów podano w [3], [4].

Wartość modułu sprężystości postaciowej można też wyznaczyć z zależności:

(2.16)

2.3.2.3. Ścinanie technologiczne. Przykłady.

Przypadek czystego ścinania ma raczej znaczenie poznawcze. Częściej natomiast mamy tutaj do czynienia z przypadkami, gdzie obok naprężeń ścinających występują naprężenia normalne, jednakże naprężenia ścinające są znacznie większe od naprężeń normalnych. Jest to przypadek ścinania technologicznego(technicznego), w którym bierzemy pod uwagę średnią wartość naprężeń tnących, pomijając sprawę ich rozkładu w rozpatrywanym przekroju. W takich przypadkach warunek bezpieczeństwa ma postać:

(2.17)

Zgodnie z obowiązującą w tym zakresie normą PN-76/B-03200, obliczenia na ścianie technologiczne należy przeprowadzić według wzoru: (aktualnie obowiązuje PN-90/B-03200)

(2.18)

Norma ta ponadto zaleca przyjmować naprężenia dopuszczalne na ścinanie kt = 0,6 kr.

http://www.geo.uw.edu.pl/ZASOBY/EDYTA_JUREWICZ/TEKST/2_def_ciag.html

Powierzchnie ścięć są tymi powierzchniami, wzdłuż których następuje załamanie ławic, ich przesunięcie bądź ścienienie, prowadzące w efekcie do skrócenia. Z takimi warunkami fałdowania wiąże się możliwość transportu masy skalnej w obrębie ławicy, przez co możliwe są nabrzmienia w przegubach fałdów. Taki mechanizm fałdowania pozwala na zachowanie stałej geometrii ławic i prowadzi do powstania fałdów symilarnych. Fałdy powstałe ze ścinania będziemy różnie nazywać, w zależności od tego, jaka jest natura powierzchni ścięć. Jednym ze szczególnych przypadków fałdów ze ścinania są fałdy kolankowe, nazywane inaczej załomowymi. Rozwijają się często na powierzchniach ścięć komplementarnych, wzdłuż których przemieszczenie jest zastąpione obecnością fałdków kolankowych. Innym szczególnym przypadkiem fałdów ze ścinania są fałdki kliważowe, za powstanie których odpowiedzialne są powierzchnie kliważu (to wzdłuż nich załamują się lub przemieszczają poszczególne laminy dając geometryczny efekt fałdów). W tego typu przypadkachpowierzchnie kliważu są zarazem powierzchniami osiowymi fałdków (dlatego ten typ kliważu nazywany jest kliważem osiowym).

Fałdowanie ze ścinania nazywane jest też fałdowaniem translacyjnym, gdyż niekiedy wzdłuż gęstych powierzchni ścięć (powierzchni kliważu) mogą mieć miejsce niewielkie przemieszczenia (często bez żadnych dodatkowych deformacji), które również prowadzą do uzyskania geometrycznego efektu fałdów.

	fałdowanie kliważowe
	fałdowanie translacyjne
	fałdy kolankowe FOTOGRAFIA

Należy przy okazji zwrócić uwagę na fakt, że z mechanizmem ścinania najczęściej spotykamy się w skałach metamorficznych, gdyż warunki metamorficzne są względnie bardziej podatne niż warunki normalne (czyli panujące na powierzchni Ziemi). Dlatego też, jeśli mamy do czynienia ze skałami metamorficznymi i na dodatek stwierdzamy w nich kliważ, to fałdki, które w nich znajdziemy będą prawdopodobnie fałdkami powstałymi na drodze ścinania. Nie oznacza to jednak, że skały metamorficzne mają wyłączność na fałdy ze ścinania. Przykładem mogą być fałdki kolankowe spotykane np. w marglach, które chociaż były odkształcane w warunkach powierzchniowych a więc kruchych, to z uwagi na swoją litologię w procesie deformacji zachowały się w sposób względnie podatny.

---