Основные элементарные расчеты в гражданских сооружениях

Р,Р, которая скручивает его вокруг оси AB. Возьмем какое-нибудь поперечное сечение бруска, например, плоскостью MN и рассмотрим равновесие правой его части. Пара сил стремится повернуть правый кусок бруса вокруг его оси по часовой стрелке. Этому препятствует сопротивление материала в сечении MN, его внутренние силы. Очевидно, они действуют в об- ратном направлении, т.-е. обратно часовой стрелке (см. силы р на рис.); и гак как их роль состоит в сопротивлении скольжению (сдвигу) в сечении MN относительно левой части, то ясно, что внутренние силы лежат в самой плоскости этого сечения, касательны к ней. В этом отношении кручение близко к сдвигу. Но тотчас увидим и разницу. Во-первых, внутренние силы здесь не параллельны между собой. Затем при обыкновенном сдвиге все касательные силы в разных точках сечения равны между собою, т.-е. распределены равномерно;

здесь же нет этой равномерности. Наибольшие деформации бруска про- исходят на его поверх- ностях. Здесь частицы его материала наибо- лее отклоняются от своего первоначально- го положения; напри- мер, частица, бывшая до кручения в точке а, переходит после кру- чения в «в»; ближе к центру сечения эти перемещения все меньше, а в центре

^ ^

Рис. 20.

нет их совершенно. Равным образом на поверхности всякое продольное волокно материала, бывшее до кручения, напр., в а'а, превращается в удлиненное волокно а' в, тогда как внутренние волокна удлиняются (деформируются) меньше, а центральное, осевое волокно AB совсем не изменяется. Из этого видим, что касательные силы при кручении распределены в поперечном сечении неравномерно: чем далее от центральной оси, тем касатель- ные силы более. Этим кручение отличается от сдвига, но несколько напоминает изгиб. Итак окончательно: при кручении внутренние силы касательны к поперечному сечению, но распределены в нем неравномерно, воз- растая от центра к поверхностям бруса. Этим и отличается данный вид напряжения тела от всех других. Мы познакомились в самом кратком виде с главными видами напряжений тела от действия внешних сил. Всматриваясь в них по существу, мы увидели бы среди них только три основных: растяжение, сжатие и сдвиг—так как изгиб и кручение лишь комбинируют в себе одновременно те же напряжения. Но комбинации эти настолько своеобразны и потому расчеты их отличны от других, что практически