Współczynnik a zależy od kształtu przekroju i wynosi:
dla kątowników |
a = 1,00 |
dla dwuteowników |
a = 1,20 |
dla teowników |
a = 1,15 |
dla ceowników |
a = 1,12 |
Największe naprężenie styczne występuje w środku długości tego elementu przekroju, który ma największą grubość i wynosi
max
zs
h
(6.54)
Aby obliczyć naprężenie w dowolnym elemencie przekroju należy do wzoru (6.54) podstawić w miejsce <5max grubość 6 rozpatrywanego elementu. Rozkład naprężeń stycznych w pręcie o przekroju wąskiego prostokąta pokazano na rysunku 6.69a.
Rys. 6.69
Do obliczania prętów cienkościennych o przekroju zamkniętym można wykorzystać zależności stosowane dla przekrojów rurowych o małej grubości. Przyjmując, że promień zewnętrzny rury wynosi R, wewnętrzny r, grubość 8, a pro-
.,, R+r
micn średni rn =-
0 2
oraz uwzględniając, że R-r = 8, otrzymujemy
Podstawienie R = H—S
2
rn -
1
2
8
daje
W0 = 2n- r^S = 2A08, ((
gdzie:
Aq - pole ograniczone promieniem średnim (linią konturu),
8 - grubość ścianki.
Naprężenie styczne w przekroju rozpatrywanego pręta wynosi zatem Mx Mr
Maksymalne naprężenie występuje w miejscu najmniejszej grubości ścianki ^max _ Mx
Ts ~ s - (t
Kąt skręcenia obliczamy ze wzoru
M-l M-l
(p = --- = -^- . (6
GI0 G-2Ąr0<S
Mnożąc licznik i mianownik przez 2z ■ r0 = S i podstawiając A0-n- r()2 ot mujemy
(6
Mx S-l 4G ■ A] ■ 5 ’
gdzie:
5- obwód przekroju mierzony po linii konturu.
Powyższy wzór jest słuszny dla elementów o stałej grubości ścianki (5 = const
Otrzymane zależności można stosować przy obliczaniu prętów cienkościcnr zamkniętych, o dowolnym przekroju. Rozkład naprężeń w pręcie o przekroju c kościennym zamkniętym pokazano na rysunku 6.69b.