Taivutusjännitys

Taivutusmomentti aiheuttaa kappaleeseen jännitystilan, joka muuttuu yläreunan (tai alareunan) puristuksesta alareunan (tai yläreunan) vetoon. Samalla kappaleen keskiosiin jään alue, jossa jännitys on nolla. Tämä taso tai akseli sijaitsee poikkipinnan painopisteessä ja sitä sanotaan neutraaliakseliksi.

Taivutuksen aiheuttama jännitys riippuu paitsi momentin suuruudesta, myös poikkipinnan muodosta. Poikkipinnan muoto otetaan huomioon taivutusvastuksella. Taivutusjännitys riippuu siitä missä kohtaa poikkipintaa asiaa tarkastellaan.

--------------------------------------------------------------------------------

Taivutus

Taivutus on tärkeä kuormitustyyppi siksi, että se aiheuttaa rakenteisiin ankarimman rasituksen vaikka samaan aikaan esiintyisikin muita kuormituksia. Taivutus aiheuttaa rakenneosaan normaalijännityksen, joka riippuu taivutusmomentin suuruudesta ja kappaleen poikkileikkauksen muodosta.

Kaikille meille on kokemuksesta selvää, että mitä paksumpi lankku, sitä enemmän se kestää taivutusta. Edelleen tiedämme, että pidempi sivu pystyasennossa lankku kestää enemmän taivutusta kuin lyhyt sivu pystyasennossa. Siis myös sillä on merkitystä mistä suunnasta kuormitus kohdistuu kappaleeseen.

Taivutuskuormituksen alainen palkki taipuu. Taipumisesta johtuu, että palkin yläreunaan syntyy puristusjännitys ja alareunaan vetojännitys. Voidaan osoittaa, että jännitys muuttuu näiden ääriarvojen välillä lineaarisesti. Tästä seuraa taas se, että jossain näiden kahden ääripään välillä on taso, missä jännityksen täytyy olla nolla. Tätä tasoa kutsutaan neutraalitasoksi (neutraaliakseliksi) ja voidaan osoittaa, että se kulkee aina poikkipinnan painopisteen kautta.

 

Taivutusjännitys

Taivutuksen poikkipinnassa aiheuttama suurin jännitys voidaan laskea jakamalla palkin tietyssä kohdassa vaikuttava taivutusmomentti poikkipinnan geometriasta riippuvalla taivutusvastuksella.

Download
Esimerkkitiedostot
Tästä voit ladata esimerkkejä siitä kuinka taulukkolaskentaohjelmalla voidaan ratkaista taivutusongelmia. Kyseessä on Microsoft Excel-ohjelmalla tehty taivutusjännitysten laskenta (Palkki-kirjan esimerkit 6.1 ja 6.2)
Taivutusesimerkit.xls
Microsoft Excel Table 157.5 KB