Ядро сечения

Ядро сечения - это малая область вокруг центра тяжести поперечного сечения. Ядро сечения характеризуется тем, что всякая сжимающая продольная сила, приложенная внутри него, вызывает во всех точках поперечного сечения напряжения сжатия. Понятие ядро сечения ввел Бресс в 1854 г.

Пример ядра сечения

Пусть стержень имеет прямоугольное поперечное сечение с размерами b и h и одна из координат точки A приложения нагрузки равна нулю, например (рис. 10.2).

Нормальные напряжения в крайних точках K и L поперечного сечения стержня при внецентренном сжатии определяются по формулам:

При во всех точках поперечного сечения нормальные напряжения одинаковые, при - сжимающими, при в точках K и L нормальные напряжения равны: .

Если , нулевая линия при внецентренном сжатии разделит поперечное сечение на две части. В одной части напряжения будут сжимающими, в другой – растягивающими. Для всех этих случаев (см. рис. 10.2) показаны эпюры напряжений при внецентренном сжатии.

Чтобы в сечении внецентренно сжатого стержня не возникали растягивающие напряжения (строительные материалы плохо работают на растяжение), эксцентриситет нагрузки не должен выходить за некоторую область вокруг центра тяжести сечения (ядро сечения).

ядро сечения для прямоугольного и круглого поперечных сечений стержня

Для прямоугольника ядро сечения имеет форму ромба (рис. 10.3, а), а для круглого сплошного стержня ядро сечения – круг (рис. 10.3, б).