24.1 : الإجهادات الرئيسية في العارضة

في العوارض المنشورية الخاضعة للتحميل العرضي التعسفي، من الضروري تحليل التفاعل بين قوى القص وعزوم الانحناء من أجل فهم توزيع الإجهاد وضمان السلامة الهيكلية. يحدث أعلى إجهاد طبيعي أو إجهاد الانحناء عند الألياف الخارجية للعارضة، ويتناقص خطيًا إلى الصفر عند المحور المحايد. في المقابل، يصل إجهاد القص إلى ذروته عند المحور المحايد ويتناقص باتجاه الأسطح الخارجية.

يعد تحليل الضغوط الرئيسية أمرًا بالغ الأهمية، خاصة في العوارض الكابولية الضيقة والمستطيلة تحت الأحمال المركزة. تحدث الضغوط الرئيسية، الحد الأقصى والحد الأدنى من الضغوط الطبيعية في أي نقطة، على مستويات خالية من إجهاد القص. هذه الضغوط ضرورية لتحديد نقاط الفشل المحتملة. تظهر الدراسات الحسابية عادة أن الحد الأقصى للإجهاد الطبيعي داخل هذه العتبات عادة لا يتجاوز الضغوط السطحية، باستثناء نقاط تطبيق الحمل القريبة، حيث قد يفوق إجهاد القص الإجهاد الطبيعي.

تعتبر طريقة حساب الحد الأقصى للإجهاد الطبيعي فعالة بشكل عام بالنسبة للمقاطع العرضية المستطيلة، ويمكن تكييفها مع الأشكال غير المستطيلة من خلال حسابات أكثر تقدمًا أو النماذج الحسابية. من المهم مراعاة المواقف التي تتعايش فيها ضغوط القص الكبيرة مع ضغوط طبيعية كبيرة بالقرب من سطح العارضة. يمكن أن تؤدي هذه الظروف إلى أوضاع فشل غير متوقعة، مثل التشقق الناجم عن القص، مما يسلط الضوء على تعقيدات تصميم الهياكل في العالم الحقيقي.