przyłożonymi w tym przekroju. Siły te zapewniają równowagę obu części, a nazywamy je siłami przekrojowymi, wśród który ch możemy wyróżnić: siły osiowe Na (podłużne), siły tnące Ta (poprzeczne) oraz moment}' zginające Ma.
Moment zginający w danym przekroju a-a jest sumą momentów statycznych sil działających z jednej strony tego przekroju względem jego środka ciężkości. Stosując warunek równowagi ZM=0 dla przykładowego elementu (belki) widzimy, że:
Ml -MP =0, (2-1)
gdzie: MP -odpowiednio moment zginający dla lewej i prawej strony pręta.
Siła tnąca (poprzeczna) w danym przekroju a-a jest sumą rzutów sił działających po jednej stronie pręta na kierunek prostopadły do jego osi. Stosując warunek równowagi EY=0 dla elementu przykładowego widzimy, że:
Tl -TP = 0, (2-2)
gdzie: Tp, Tp - odpowiednio siła poprzeczna dla lewej i prawej strony pręta.
Siła osiowa (podłużna) w danym przekroju a-a jest sumą rzutów sil działających po jednej stronie pręta na kierunek styczny do jego osi. Stosując warunek równowagi £X=0 dla elementu przykładowego widzimy, że:
Nl -NP =0, (2-3)
gdzie: Np, Np - odpowiednio siła podłużna dla lewej i prawej strony pręta.
v r |
> |
M„ c- |
M=50 kN JP2 |
ha |
N„ |
N„ |
Ab |
k a |
tT- |
t4 |
- |
-Xł_ |
■ |
-X- |
L-Xq |
Rys. 2-4. Wyznaczenie sił wewnętrznych w dowolnym przekroju a-a
Pomiędzy silą tnącą a momentem zginającym zachodzi zależność, według której możemy powiedzieć, że siła tnąca Ta w dowolnym przekroju a-a jest pierwszą pochodną momentu zginającego Ma względem zmiennej x będącej współrzędną przekroju a-a. Na podstawie tej zależności możemy określić następujące wnioski:
• jeżeli na pewnej długości pręta Ta=0, to moment zginający Ma jest stały,
• jeżeli w pewnym przekroju a-a siła tnąca Ta zmienia znak, to moment zginający Ma osiąga ekstremum (przy zmianie znaku z plusa na minus Ma osiąga maksimum, przy zmianie z minusa na plus - minimum).
Ponadto przy sporządzaniu wykresów sil wewnętrznych należy pamiętać, że w punkcie przyłożenia siły skupionej P występuje nieciągłość funkcji Ta (skok o wartość P), natomiast w punkcie przyłożenia momentu skupionego M-nieciąglość funkcji Ma (skok o wartość M).