& =
(10-34)
Wartości współczynników m i n, zależne od stosunku boków zestawiono w tabl.
b
10-1.
Tablica 10-1
h T |
1 |
1.5 |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
00 |
m |
0,208 |
0,231 |
0,246 |
0,267 |
0,282 |
0,299 |
0,313 |
0,313 |
0,333 |
n |
0,140 |
0,196 |
0,299 |
0,263 |
0,281 |
0,229 |
0,313 |
0,313 |
0,333 |
Rys. 10-28
Przykład 10-10. Belka sosnowa o przekroju kwadratowym 10 x 10 cm i długości / = 4,0 m jest na obu końcach obciążona momentem skręcającym M, = 14 kNcm. Obliczyć naprężenia maksymalne oraz kąt skręcenia.
Rozwiązanie
Według wzoru (10-33) mamy
t = =--—r- = 0,067 kN/cm2 = 0,67 M Pa < R. = 0,7 MPa.
mb2h 0,208 103 '
■ Wartość m wzięto z tabl. 10-1 dla h/b = 1.
Obliczona wartość naprężeń jest prawic równa wytrzymałości obliczeniowej. Naprężenia te występują w przekrojach prostopadłych i równoległych do włókien.
■ Zgodnie ze wzorem (10-34) kąt skręcenia przy długości / jest równy
14-400 0,14-55-10*
= 0,0727 rad = 4,167°.
Rys 10 29
■ Wartość n wzięto z tabl. 10-1, wartość G dla drewna jest równa 550 MPa = 55 kN/cm2.
Dla prętów wydrążonych (rys. 10-28) naprężenia styczne można obliczyć według następującego wzoru
(10-35)
gdzie A jest polem ograniczonym krzywą przebiegającą w połowie grubości ścianki, a g jest grubością ścianki. Grubość ta nie musi być jednakowa. Największe naprężenie wystąpi w miejscu, gdzie grubość ścianki jest najmniejsza.
■ Dla rury cienkościennej o przekroju pierścieniowym (rys. 10-29) mamy
- V | |||
V |
T |
i | |
i |
_» 4 |
1 1 | |
r.<> fS<> : |
i. |
' r |
r =
(10-36)
a dla pręta o przekroju skrzynkowym (rys. 10-30) jest
(10-37)
Rys. 10-30
Przykład 10-11. Obliczyć największy dopuszczalny moment skręcający dla pręta stalowego o przekroju skrzynkowym kwadratowym (rys. 10-31). Długość boku a = 100 mm, grubość ścianek g = 6 mm, wytrzymałość obliczeniowa R, = 125 MPa = 12,5 kN/cm2.
171