20.1 : الانحناء

الانحناء النقي هو مفهوم أساسي في الميكانيكا ألإنشائية وهو ضروري لفهم كيفية تشوه المواد تحت أحمال متناظرة دون قوى مباشرة. يحدث الانحناء النقي عندما تتعرض الأعضاء المنشورية، مثل العوارض، لعزوم متساوية ومعاكسة تؤدي إلى إلانحناء. تعتبر هذه الظاهرة حاسمة لأنها تسمح بالتنبؤ بتوزيعات الإجهاد دون تأثير القوى المحورية أو القص.

في الانحناء النقي، يتم حساب إجهاد الانحناء في العارضة بناءً على عزم الانحناء والخواص الهندسية للمقطع العرضي للعارضة وتحديدًا عزم القصور الذاتي والمسافة من المحور المتعادل إلى النقطة القصوى في المقطع العرضي. يساعد هذا الحساب في تحديد مقدار انحناء العارضة تحت حمل معين ويضمن قدرتها على تحمل مثل هذه الضغوط دون فشل.

يتم ملاحظة التطبيقات العملية للانحناء النقي بشكل شائع في سيناريوهات الحياة اليومية، مثل رفع الأثقال باستخدام الحديد، حيث تخلق الأوزان الموجودة في الأطراف انحناءًا في الجزء الأوسط من القضيب دون تأثير القوى المباشرة على الجزء الأوسط منه. وبالمثل، فإن درجات السلم تخضع لانحناء تام عندما يتسلق الشخص، حيث يولد وزن المتسلق عزم عبر كل درجة.

يتطلب الجمع بين مواد مختلفة، مثل الخرسانة والفولاذ، تحليلًا يأخذ في الاعتبار خصائصها المميزة في الهياكل الأكثر تعقيدًا مثل العوارض الخرسانية المسلحة. يساعد هذا النهج المركب في فهم كيفية مساهمة كل مادة في القوة الإجمالية وتشوه العارضة تحت الانحناء.