Свободно опертая балка, которую можнорассматривать как две консоли,сложенные вместе у заделок и перевернутые на 180 градусов.

Если вся эта охота за напряжениями покажется читателю несколько непонятной,лучше всего сделать модель из детского конструктора или из соломинок длякоктейлей, скрепляя их обыкновенными булавками. Поразмыслив над такой моделью,вы поймете, что представляет собой консоль вообще и как она выдерживаетнагрузку. Конечно, сколь сложным бы ни было напряженное состояние, мы должныотдавать себе отчет в том, что любое напряжение связано с деформацией,поэтому консоль неизбежно должна в большей или меньшей степени прогибатьсяпод нагрузкой (рис. 13, ж).

Консоли широко распространены в технике, но еще чаще используются обычныебалки, вроде тех, которые принято называть «свободно опертыми» (рис. 14).Примером такой балки может служить доска, переброшенная через канаву илиручей. Как же такая балка соотносится с консольной? Наглядный ответ наэтот вопрос дает рис. 14. Дело в том, что свободно опертую балку можнорассматривать как две консоли, жестко связанные друг с другом в местахзаделки и перевернутые на 180°. В то время какнаибольшее напряжение в консоли возникает в месте ее заделки, в нашей новойбалке оно будет в центре. Поэтому такие балки обычно ломаются пополам.

Рис. 14. Свободно опертая балка, которую можнорассматривать как две консоли,сложенные вместе у заделок и перевернутые на 180 градусов.

Теперь нам понятно, почему мы не проваливаемся сквозь пол: напряженияв досках передаются зигзагами, под углом 45° к поверхности, от наших подошвдо стены, обеспечивая в результате силу, направленную вверх, которая наси держит. Вместе с этими сдвиговыми напряжениями в доске вблизи верхнейи нижней ее поверхностей возникают напряжения растяжения — сжатия, направленныегоризонтально. Если по какой-либо причине эти напряжения окажутся слишкомбольшими (на доску наступил чересчур грузный человек или сама доска слишкомтонка), мы сначала обнаружим тревожный прогиб доски, а уж затем раздастсятреск.

Каждый может поставить простой эксперимент, который покажет, что напряженияи перемещения, вызванные изгибом, намного опаснее тех — при прочих равныхусловиях, — которые вызваны растяжением или сжатием. Действительно, возьмите

Комментарии закрыты.