Būvmehānika, ievadkurss

5. STIEPE UN SPIEDE5.1. Iekšējo piepūļu un pārvietojumu noteikšanaVienkāršākais stieľa slogojuma veids ir centriskā stiepe (spiede). Tas ir gadījums, kadstieľa galos šķērsgriezuma smaguma centrā pielikti stieľa ass virzienā vērsti spēki P.Iekšējo piepūļu noteikšanai izmantojam šķēlumu metodi. Izdarot stieľa asij perpendikulārušķēlumu, konstatējam, ka N = P, jo visu spēku projekciju summai uz stieľa assvirzienu jābūt vienādai ar nulli. Praksē bieţi sastopami gadījumi, kad stienis (piem.,kolonna) tiek slogots pakāpienveidīgi. Tāds gadījums shematiski attēlots att. 5.1. Izdarottrīs neatkarīgus šķēlumus a – a, b – b un c – c, nosakām ass spēka N vērtības katrāatšķirīgi slogotajā kolonnas posmā (att. 5.1c). Šķēlumā a – a ass spēku N nosaka sakarība–N – P 1 = 0, šķēlumā b – b sakarība –N – P 1 – P 2 = 0, bet šķēlumā c – c sakarība –N – P 1 – P 2 – P 3 =0.Att. 5.1.d attēlota normālspriegumu epīra pa kolonnas augstumu. Tā kākolonas šķērsgriezumu nosacīti pavisu augstumu var uzskatīt par konstantu,tad sprieguma epīra ir proporcionālaass spēka N epīrai un tonosaka sakarībaN ,Akur, A – kolonas šķērsgriezuma laukums.Tradicionālo būvmateriālu -att. 5.1betona, metāla, akmens gadījumosaktuāls ir jautājums par pašsvara izraisītām papildus piepūlēm darinājumā. Kolonasgadījumā pašsvara izraisītais ass spēks ir proporcionāls materiāla īpatnējam svaram ,augstumam h un šķērsgriezuma laukumam A. Tātad pašsvara radītais ass spēks N sv =Ah (att. 5.1e). Reālās konstrukcijās, kas strādā stiepē vai spiedē, pašsvara iespaiduparasti neievēro.Saskaľā ar Huka likumu stieľa absolūtais pagarinājums (saīsinājums), kas rodas stiepes(spiedes) gadījumā, atkarīgs ne tikai no ass spēka lieluma, bet arī no stieľa ģeometriskajiemparametriem (šķērsgriezuma laukuma, garuma) un materiāla īpašībām (elastībasmoduļa). Pakāpjveida slogojuma gadījumā kopējais stieľa pagarinājums (saīsinājums)veidojas kā atsevišķu posmu pagarinājumu summalni1N lEAi ii.Att. 5.2 parādīti trīs daţāda profila stieľi atšķirīgos slogojuma apstākļos, uzkonstruētasiespējamās ass spēka N un normālsprieguma epīras (epīra ir grafisks kāda fizikālalieluma skaitliskās vērtības attēlojums uz stieľa ass) kā arī dotas sakarības stieľu pagarinājumul noteikšanai. Lielumu EA nosacīti sauc par šķēluma stingumu pie stiepes68