24.1 : Kirişteki Asal Gerilmeler

İsteğe bağlı enine yüklemeye maruz kalan prizmatik kirişlerde, gerilme dağılımını anlamak ve yapısal bütünlüğü sağlamak için kesme kuvvetleri ve bükülme momentleri arasındaki etkileşimin analiz edilmesi önemlidir. En yüksek normal veya bükülme gerilimi kirişin dış liflerinde meydana gelir ve nötr eksende doğrusal olarak sıfıra düşer. Bunun tersine, kayma gerilimi nötr eksende zirve yapar ve dış yüzeylere doğru azalır.

Asal gerilmelerin analizi, özellikle tekil yükler altındaki dar dikdörtgen konsol kirişlerde çok önemlidir. Herhangi bir noktadaki maksimum ve minimum normal gerilmeler olan asal gerilmeler, kayma gerilmesi olmayan düzlemlerde meydana gelir. Bu gerilimler potansiyel arıza noktalarının belirlenmesi için gereklidir. Hesaplamalı çalışmalar tipik olarak, kesme geriliminin normal gerilimi aşabileceği yakın yük uygulama noktaları dışında, bu tür kirişlerdeki maksimum normal gerilimin genellikle yüzey gerilimlerini aşmadığını göstermektedir.

Maksimum normal gerilimi hesaplama yöntemi genellikle dikdörtgen kesitler için etkilidir ve daha gelişmiş hesaplamalar veya hesaplamalı modelleme yoluyla dikdörtgen olmayan şekillere uyarlanabilir. Kirişin yüzeyine yakın yerlerde büyük kayma gerilmelerinin önemli normal gerilmelerle bir arada bulunduğu durumları dikkate almak önemlidir. Bu koşullar, gerçek dünyadaki yapıların tasarlanmasındaki karmaşıklığı vurgulayan, kesme kaynaklı çatlama gibi beklenmedik arıza modlarına yol açabilir.