20.1 : Bükme

Saf bükülme, yapısal mekanikte temel bir kavramdır ve malzemelerin doğrudan kuvvetler olmadan simetrik yükler altında nasıl deforme olduğunu anlamak için gereklidir. Saf bükülme, kirişler gibi prizmatik elemanlar, bükülmeyi tetikleyen eşit ve zıt momentlere maruz kaldığında meydana gelir. Bu olay, eksenel veya kesme kuvvetlerinin etkisi olmadan gerilim dağılımlarının tahmin edilmesine olanak sağladığı için çok önemlidir.

Saf bükülmede, bir kirişteki bükülme gerilimi, bükülme momentine ve kirişin kesitinin geometrik özelliklerine, özellikle eylemsizlik momentine ve nötr eksenden kesit üzerindeki en uç noktaya olan mesafeye göre hesaplanır. Bu hesaplama, bir kirişin belirli bir yük altında ne kadar büküleceğini belirlemeye yardımcı olur ve bu tür gerilimlere bozulmadan dayanabilmesini sağlar.

Saf bükülmenin pratik uygulamaları, halterle ağırlık kaldırmak gibi günlük senaryolarda yaygın olarak gözlemlenir; burada uçlardaki ağırlıklar, çubuğun orta kısmına doğrudan kuvvetler etki etmeden çubuğun orta kısmında bükülme oluşturur. Benzer şekilde, tırmanıcının ağırlığı her basamakta momentler oluşturduğundan, merdiven basamakları kişi tırmandığında tamamen bükülmeye maruz kalır.

Beton ve çelik gibi farklı malzemeleri birleştirmek, betonarme kirişler gibi daha karmaşık yapılardaki farklı özelliklerini hesaba katan bir analiz gerektirir. Bu kompozit yaklaşım, her bir malzemenin bükülme altındaki kirişin genel direncine ve deformasyonuna nasıl katkıda bulunduğunun anlaşılmasına yardımcı olur.