20.16 : Ogólny przypadek mimośrodowego obciążenia osiowego

Zginanie niesymetryczne ma miejsce, gdy moment zginający przyłożony do elementu konstrukcyjnego nie pokrywa się z jego główną osią. Ta niewspółosiowość prowadzi do złożonych rozkładów naprężeń i wzorów ugięcia, które różnią się od zginania symetrycznego, które jest niezbędne przy projektowaniu konstrukcji tak, aby wytrzymywały różne warunki obciążenia.

Rozważmy element poddany działaniu równych i przeciwnych sił, które są przyłożone wzdłuż linii, która nie pokrywa się z osią neutralną elementu. W przypadku zginania niesymetrycznego, jak opisano tutaj, oś neutralna – gdzie naprężenie wynosi zero – niekoniecznie pokrywa się z osiami geometrycznymi przekroju poprzecznego. Powoduje to momenty wokół wielu osi, które przeciwdziałają mimośrodowi sił. Rozkład naprężeń zależy od zależności pomiędzy przyłożonym obciążeniem a właściwościami geometrycznymi przekroju. Położenie osi neutralnej określa się, upewniając się, że suma naprężeń normalnych w przekroju jest równa zeru.

Moment pary przy zginaniu niesymetrycznym odnosi się do momentów wywołanych siłami, które nie przechodzą przez środek ciężkości przekroju. Momenty te powodują zginanie wokół wielu osi i mają kluczowe znaczenie przy określaniu rozkładu naprężeń w elemencie.

Granica proporcjonalności to poziom naprężenia, powyżej którego materiał odkształca się nieliniowo, co oznacza koniec zachowania sprężystego. Iloczyn bezwładności mierzy kowariancję współrzędnych elementów powierzchniowych przekroju względem osi. Jeśli osie pokrywają się z osiami środka ciężkości przekroju, co upraszcza obliczenia naprężeń, oś neutralna będzie pokrywać się z tymi osiami, czyniąc je głównymi osiami zginania.