Z powyższego widać, że wykres naprężeń stycznych w przekroju poprzecznym prostokątnym belki ma kształt krzywej 2. stopnia. Jeżeli y = (krawędzie górna i dolna), to
T =
3 vmax r |
, <!) |
2 bh |_ |
1 h2 |
3 Vmax | |
T- = T-max |
2 bh |
3 |
45 |
rmax - 2 |
20-40 |
a gdy y = 0 (oś obojętna), to Po podstawieniu danych
= 0,0844 kN/cm2 = 0,844 MPa.
W wytrzymałościowym obliczaniu (wymiarowaniu) belek zginanych analizuje się wartości naprężeń normalnych a i naprężeń stycznych r w przekrojach poprzecznych, obliczone z uwzględnieniem obliczeniowej wartości obciążeń (por. rozdz. 1).
Praktycznie w wymiarowaniu występują trzy omówione niżej sytuacje:
1) dany jest największy moment zginający Mmax i największa siła poprzeczna Vmax oraz wymiary przekroju poprzecznego belki, a należy sprawdzić, czy spełnione są warunki:
<W <fd, (8-6)
*max <fdv, (8-7)
gdzie: amax, xmax — największe naprężenia normalne i styczne w przekrojach poprzecznych belki, obliczone odpowiednio wg wzorów (8-2) lub (8-3) oraz (8-4),
fd — wytrzymałość obliczeniowa materiału belki, fdv — wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie materiału belki,
2) dany jest największy moment zginający Mmax, największa siła poprzeczna Vmax i wytrzymałości obliczeniowe fd i fdv materiału belki, a trzeba zaprojektować
przekrój poprzeczny belki; w tym wypadku oblicza się niezbędny wskaźnik wytrzymałości przekroju na zginanie, stosując wzór
(8-8)
Jd
w którym Wx — jak we wzorze (8-3), oraz dobiera się niezbędne wymiary przekroju, po czym sprawdza się dodatkowo, czy naprężenia styczne spełniają warunek (8-7),