Tipuri de eforturi

Proiecţiile rezultantelor (R) şi (M) pe axele de coordonate permit punerea în evidenţă a celor şase tipuri posibile de eforturi din secţiunile transversale ale unei piese solicitate într-un mod oarecare (fig. 1.12).

Efectele acestor eforturi, atunci când sunt prezente (adică sunt diferite de zero) într-o secţiune a unei piese de tip bară, se concretizează în apariţia unor solicitări asupra piesei respective, aşa cum se arată în continuare. Acolo unde este cazul se menţionează sensul eforturilor care sunt considerate, prin convenţie, de semn pozitiv (fig. 1.11). Se precizează că, în general, în rezistenţa materialelor se notează cu (x) axa de coordonate tangentă la axa longitudinală a barei.

Efortul axial N(x) se calculează ca sumă algebrică a proiecţiilor pe axa barei ale forţelor aflate de o parte sau de alta faţă de secţiunea (x). Tinde să producă deplasări ale secţiunilor pe direcţia axei longitudinale, adică solicitarea de tracţiune-compresiune. Luând în considerare acest efect, în mod obişnuit se consideră pozitiv efortul axial care supune la întindere secţiunea (x) (adică “iese” din secţiune) şi negativ efortul de sens contrar.

Eforturile tăietoare T_y(x), T_z(x) se calculează ca sume algebrice ale proiecţiilor, pe axele (y) şi (z) din secţiunea considerată, ale forţelor situate de o parte sau de alta faţă de secţiune. Tind să producă “lunecări” reciproce ale feţelor secţiunii, deci solicitarea de forfecare. Se consideră pozitive dacă tind să rotească bara în sens orar, în raport cu secţiunea (x), în planele longitudinale care le conţin.

Fig. 1.11. Sensurile considerate pozitive, pentru eforturile care produc efecte în planul (xOy) - cazul (a), respectiv în planul (xOz) - cazul (b).

Efortul de tip moment M_x(x), notat şi M_t(x) este suma algebrică a momentelor, calculate faţă de axa barei, ale tuturor încărcărilor acţionând de o parte sau de cealaltă faţă de secţiunea (x). Tinde să producă rotiri reciproce ale secţiunilor barei, adică solicitarea de răsucire. Deoarece nu există o diferenţă, în sens fizic, între rotirea unei secţiuni în sens orar şi cea în sens antiorar, nu se defineşte un sens considerat pozitiv al momentelor de răsucire.

Momentele de direcţie perpendiculară pe axa barei, notate M_iy(x) şi M_iz(x), se calculează ca sume algebrice ale momentelor produse, faţă de axele (y) şi (z) din secţiune, de toate încărcările aflate pe bară de o parte sau de alta a secţiunii (x). Tind să producă rotiri (îndoiri) ale axei barei, în respectiva secţiune, în jurul axei pe care acţionează momentul, adică solicitarea de încovoiere. Prin convenţie, se consideră pozitive momentele care curbează “în sus” marginile barei în raport cu secţiunea (x), în planul longitudinal perpendicular pe axa de îndoire.

Fig. 1.12. Componentele tensiunii şi ale eforturilor

dintr-o secţiune oarecare a barei.