Otpornost materijala – Savijanje (Fleksija)
44
Шеста
,
седма
и
осма
недеља
наставе
3.
САВИЈАЊЕ
(
ФЛЕКСИЈА
)
Разматрајмо
проблем
дејства
силе
која
делује
управно
на
подужну
осу
неког
конструктивног
елемента
(
на
пример
,
неког
вратила
)
приказаног
на
слици
1.
Слика
1.
Начин
свођења
реалне
кострукције
на
модел
за
прорачун
Нападне
величине
могу
се
представити
помоћу
дијаграма
попречних
сила
и
момената
савијања
.
Слика
2.
Конзола
изложена
дејству
концентрисаних
сила
У
овом
случају
кажемо
да
се
носач
савија
,
а
напрезање
коме
је
тај
носач
изложен
се
назива
напрезање
на
савијање
.
Посматрајмо
сада
,
нападне
величине
у
оба
карактеристична
пресека
конзоле
.
Поље
AB
:
( )
( )
const
a
F
z
M
;
0
z
T
=
⋅
−
=
=
.
Поље
BC :
( )
( )
z
F
z
M
;
const
F
z
T
⋅
−
=
=
=
.
Када
у
неком
пољу
делује
само
момент
савијања
M = const,
као
што
је
случај
са
пољем
AB
конзоле
,
онда
кажемо
да
је
носач
оптерећен
на
чисто
савијање
45
(
Сл
.3-
а
).
Када
у
неком
пољу
имамо
истовремено
дејство
момената
савијања
и
попречних
сила
,
онда
кажемо
да
је
то
савијање
силама
(
Сл
. 3-
б
).
Слика
3.
Чисто
савијање
и
савијање
силама
НАПОНИ
Чисто
савијање
(
око
осе
х
)
У
произвољном
попречном
пресеку
,
у
случају
чистог
савијања
,
од
нападних
величина
делује
само
момент
савијања
:
0
≠
=
=
const
M
M
x
,
0
M
M
T
N
;
0
T
t
y
x
y
=
=
=
=
=
(
Сл
.4).
Слика
4.
Стање
равнотеже
у
попречном
пресеку
носача
Уведимо
претпоставку
да
је
:
А
= const,
и
I
x
= const.
1.
0
T
dA
A
x
zx
=
=
∫
τ
, 4.
∫
=
⋅
A
x
z
M
dA
y
σ
,
2.
0
T
dA
A
y
zy
=
=
∫
τ
, 5.
0
M
dA
x
A
y
z
=
=
⋅
−
∫
σ
,
3.
0
N
dA
A
z
=
=
∫
σ
,
6.
(
)
0
M
dA
y
x
A
t
zx
zy
=
=
⋅
−
⋅
∫
τ
τ
.
Уведимо
и
следеће
претпоставке
:

47
3.
Веза
напона
и
деформације
z
z
E
ε
σ
⋅
=
( )
(
)
z
,
y
y
z
K
E
z
z
σ
σ
=
⋅
⋅
=
(1)
У
случају
чистог
савијања
сва
влакна
у
правцу
осе
носача
,
на
удаљењу
y
од
неутралне
линије
,
имају
исту
вредност
нормалног
напона
.
Дискусија
једначина
равнотеже
Пошто
су
:
τ
zx
=
τ
zy
= 0,
може
се
рећи
да
су
једначине
равнотеже
(1), (2)
и
(6)
идентично
задовољене
.
•
Анализирајмо
једначину
равнотеже
(3):
( )
0
z
N
dA
A
z
=
=
∫
σ
,
дакле
,
0
S
0
S
K
E
dA
y
K
E
dA
y
K
E
x
x
A
A
=
⇒
=
⋅
⋅
=
⋅
=
⋅
⋅
∫
∫
,
односно
оса
х
мора
да
буде
тежишна
оса
.
•
Из
једначине
(5):
0
M
dA
x
A
y
z
=
=
⋅
−
∫
σ
⇒
0
I
0
I
K
E
dA
y
x
K
E
dA
y
K
E
x
xy
xy
A
A
=
⇒
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅
∫
∫
,
односно
,
осе
(
х
,
у
)
морају
бити
главне
тежишне
осе
.
Овакво
савијање
се
назива
савијање
око
главне
тежишне
осе
инерције
.
•
Из
једначине
равнотеже
(4):
∫
=
⋅
A
x
z
M
dA
y
σ
,
⇒
x
2
A
A
M
dA
y
K
E
dA
y
K
E
y
=
⋅
=
⋅
⋅
⋅
∫
∫
.
Решавањем
једначине
(1)
добијамо
израз
за
нормални
напон
:
y
I
M
y
K
E
x
x
z
⋅
=
⋅
⋅
=
σ
.
(2)
Односно
,
x
x
max
x
x
max
z
W
M
y
I
M
=
⋅
=
σ
,
где
је
max
x
x
y
I
W
=
-
отпорни
момент
савијања
за
осу
x
.
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
Slični dokumenti