Przykład kładki złożonej z desek

Przykład kładki złożonej z desek poucza nas, że najbardziej aktywne pod względem tworzenia wskaźnika wytrzymałości są te części materialne przekroju, które są najbardziej odległe od osi obojętnej. Dlatego też dźwigary drewniane, stalowe i betonowe kształtuje się często tak, aby największa masa materiału była skoncentrowana możliwie daleko od osi. Klasycznym przykładem takiego rozwiązania jest walcowany dźwigar „korytkowy” „dwuteowy” (rysunek 32e i g). Składa się on z tzw. górnej i dolnej półki, które są elementami statycznie najbardziej czynnymi, i z „środnika”, którego główną funkcją jest wzajemne powiązanie półek. Dlatego też w celu zaoszczędzenia stali dąży się do walcowania dźwigarów o możliwie cienkich środnikach.

Dalszym rodzajem naprężeń wywołanych działaniem sił zewnętrznych są naprężenia spowodowane wyboczeniem smukłych elementów nośnych (np, slupów) ściskanych wzdłuż osi. W wypadku słupów o małym stopniu smukłości przeprowadzamy obliczenia według wzoru P = vF. Jeżeli jednak ich smukłość — mierzona stosunkiem wysokości do grubości lub średnicy (w elementach okrągłych) — przekracza 10, to naprężenia wynikające z wyboczenia mogą się okazać większe od naprężeń ściskających. Należy więc odpowiednio obniżyć naprężenia lub też przeprowadzić specjalne obliczenie momentów wyboczenia.

Niebezpieczeństwo wyboczenia uzależnione jest również od właściwości materiału (wytrzymałość, sprężystość) i od sposobu zamocowania lub podparcia elementu nośnego.

Na rysunku 33 przedstawione zostały cztery zasadnicze rodzaje podparcia pręta ściskanego osiowo i narażonego na wy- boczenie. Najmniej korzystny jest pierwszy wypadek. W tym wypadku pręt jest zamocowany na jednym końcu, a swobodny — na drugim. Linią kreskowaną pokazano sposób zachowania się pręta pod wpływem wyboczenia.

Wypadek drugi polega na przegubowym zamocowaniu obydwóch końców. Ten właśnie wypadek badał niemiecki matematyk Euler w XVIII wieku i ustalił wzór na obliczenie siły krytycznej powodującej wyboczenie.

W trzecim wypadku pręt jest sztywno zamocowany na jednym końcu, a przegubowo — na drugim. Wreszcie w czwartym wypadku sztywno zamocowane są obydwa końce. Jest to wypadek najkorzystniejszy, lecz w praktyce rzadziej spotykany.