Przy jednakowych znakach Ma i z otrzymuje się dodatnią wartość naprężenia normalnego a, przy różnych znakach Ma i z — wartość ujemną. A więc przy dodatnich momentach zginających Ma włókna belki poziomej położone poniżej powierzchni obojętnej są rozciągane, położone zaś nad tą powierzchnią — ściskane.
Oznaczając odległość od osi obojętnej skrajnych włókien dolnych przez zlf skrajnych włókien górnych zaś przez z2 otrzymujemy — dla przekroju niesymetrycznego względem osi obojętnej — wartości ekstremalne naprężeń normalnych w rozpatrywanym przekroju (rys. 9-7a)
Maz, Maz2 | |
<Td = |
■> * II 1 |
Przy Ma> 0 będzie |
°max ~ ad i a„ln = Og • |
Przy Ma < 0 otrzymamy |
Gmax == &g i ^min = |
We wzorze [9-9] zarówno wartości zti z2, jak też wartości Jy zależą wyłącznie od kształtu i wymiarów przekroju poprzecznego. Wprowadzamy zatem dla przekroju o określonym kształcie nową cechę geometryczną, a mianowicie
yl
Jy
—— oraz
Wobec tego wzory [9-9] przybiorą postać
[9-10]
Ma Ma
W,
<Jg= ~
y2
Wielkości Wyl i Wy2 nazywają się wskaźnikami przekroju na zginanie względem osi obojętnej y, przy czym wskaźnik Wyl odpowiada skrajnym włóknom dolnym, a wskaźnik Wy2 — skrajnym włóknom górnym.
Ażeby belka mogła służyć swemu przeznaczeniu w konstrukcji w sposób zapewniający bezpieczeństwo, wymiary jej przekrojów poprzecznych muszą być tak dobrane, aby największe naprężenia normalne omax nie przekraczały pewnej wartości K i wówczas musi być spełniony warunek
kima* < K. [9-11]
Przy obliczaniu konstrukcji metodą naprężeń dopuszczalnych tą wartością K będzie naprężenie dopuszczalne na zginanie kB, w przypadku zaś metody stanów granicznych wartością K będzie wytrzymałość obliczeniowa i?*5.
W belce pryzmatycznej największe naprężenie normalne powstaje w przekroju, w którym występuje największy moment zginający. Przy obliczaniu Mamax należy uwzględniać rodzaje i układy obciążeń oraz współczynniki i wartości obciążeń charakterystycznych według przepisów obowiązujących dla danego typu konstrukcji.