Καμπτική Δύναμη

[ManL]

Καλησπέρα και χαιρετισμούς σε όλους.

 

Έχω μια απορία βασικών γνώσεων σχετικά με την κάμψη δοκού.

 

Από ότι γνωρίζω, όταν κάμπτεται μια δοκός δημιουργούνται εσωτερικές δυνάμεις (ή καλύτερα ορθές τάσεις) θλιπτικές από τον κεντροβαρικό άξονα και πάνω και εφελκυστικές από τον κεντροβαρικό άξονα και κάτω (στο σημείο εφαρμογής του κάθετου εξωτερικού φορτιού) όπου επεκτείνονται σε πλάγιες προς τις στηρίξεις. Αυτές οι εσωτερικές θλιπτικές και εφελκυστικές δυνάμεις δημιουργούν την ροπή κάμψης ή οποία με την σειρά της δημιουργεί καμπτική τάση (bending stress) δηλαδή τις θλιπτικές και εφελκυστικές τάσεις.

 

Όταν λέμε ότι στην δοκό εφαρμόζονται καμπτικές δυνάμεις, εννοούμε ότι είναι οι θλιπτικές και οι εφελκυστικές δυνάμεις (ο συνδυασμός των δύο) εσωτερικά της δοκού όταν κάμπτεται;

[AlexisPap]

Η δύναμη δεν χαρακτηρίζεται ποτέ "καμπτική" διότι από μόνη της δεν μπορεί να προκαλέσει κάμψη: χρειάζεται και τον μοχλοβραχίονα.

 

Καμπτική μπορεί να είναι η ροπή. Και λέγεται καμπτική εφόσον προκαλεί σε κάποια διατομή ανηγμένη παραμόρφωση (τροπή) καμπτικού τύπου (και όχι στρεπτικού ή μεικτού τύπου).

 

Όταν αναφερόμαστε σε καμτική ροπή, δεν κάνουμε διάκριση αν αυτή είναι δράση (εξωτερικά επιβαλλόμενη ροπή) ή αντίδραση (το ολοκλήρωμα του γινομένου ορθών τάσεων επί κεντροβαρική απόσταση σε μία διατομή)

[ManL]

AlexisPap, σε ευχαριστώ πολύ για την απάντησή σου!

 

Λέγοντας ʽκαμπτικήʼ δύναμή δεν εννοώ ότι προκαλεί κάμψη. Είναι η εσωτερική δύναμη που προκαλείται λόγω κάμψης, γιʼ αυτό πιστεύω πως η καμπτική δύναμη είναι: ο συνδυασμός των θλιπτικών και εφελκιστικών δυνάμεων..;

 

Την κάμψη την προκαλούν οι εξωτερικές δυνάμεις (ροπές δυνάμεων). Ούτε η καμπτική ροπή λέγετε ʽκαμπτικήʼ επειδή κάμπτει κάποιο στοιχείο (δοκό). Λέγετε καμπτική επειδή προκαλείται λόγω κάμψης. Η καμπτική ροπή (πάντα εσωτερική) ανατρέπει την παραμόρφωση καμπτικού τύπου της δοκού (Δεν την προκαλεί). Η καμπτική ροπή δημιουργείται από την προσπάθεια της δοκού να ανατρέψει την καμπτική παραμόρφωση, όχι για να την δημιουργήσει. Δηλαδή η εξωτερική ροπή μιας δύναμης (που προκαλεί την κάμψη) είναι ίση με την εσωτερική ροπή (κάμψης) σε κατάσταση στατικής ισορροπίας.

 

Όταν αστοχεί η δοκός από κάμψη, αστόχησε επειδή δεν είχε την ιδιότητα να αναλάβει την ροπή κάμψης (η ροπή αντίδρασης του υλικού < ροπή κάμψης), δηλαδή η καμπτική τάση (θλιπτική και εφελκιστική) ήταν μεγαλύτερη από την καμπτική αντοχή της δοκού.

[AlexisPap]

Εσωτερικά στο δομικό στοιχείο δεν υπάρχουν δυνάμεις, υπάρχουν τάσεις. Σε κάθε διατομή, εφόσον θεωρήσουμε μία τομή Ritter, το ολοκλήρωμα των τάσεων στην επιφάνεια και τα ολοκλήρώματα των γινομένων των τάσεων επί την απόσταση από τον (όποιον) ουδέτερο άξονα εξισορροπούν τα φορτία διατομής.

 

Συνήθως εργαζόμαστε σε κύρια συστήματα αξόνων και εξετάζουμε μεγέθη ορθής έντασης ορθής...

 

Έχουμε λοιπόν:

- Εξωτερικές δράσεις που μπορεί να είναι δυνάμεις, ροπές, κατανεμημένες δυνάμεις και κατανεμημένες ροπές που δρουν επί των δομικών στοιχείων.

- Φορτία διατομής (ήτοι αξονικό, τέμνουσα σε δύο άξονες, καμπτική ροπή σε δύο άξονες και ροπή στρέψης) τα οποία προκύπτουν εκ των εξωτερικών δράσεων βάσει της ισορροπίας δυνάμεων - ροπών (ας αφήσουμε προς το παρόν τις συνθήκες συμβιβαστού).

- Εσωτερικές (ορθές και διατμητικές) τάσεις, ήτοι σ11, σ12, σ13, οι οποίες προκύπτουν από τα φορτία διατομής βάσει του καταστατικού νόμου του υλικού.

 

Αυτά σύμφωνα με την θεωρία των δοκών. Ο όρος "καμπτική δύναμη" δεν παρουσιάζεται πουθενά...

[ManL]

AlexisPap ευχαριστώ για την αναλυτική απάντηση!

 

ManL

[owl104]

καλησπερα,θα ηθελα να ξεκαθαρισω τη διαφορα αναμεσα σε δυο δοκαρια,τα οποια το ενα χαρακτηριζεται διατμητικο και το αλλο καμπτικο ,καθως και ποτε λεμε οτι η αστοχια ηταν καμπτικη και ποτε διατμητικη.