当梁上有横向外力作用时,一般情况下,梁的横截面上既有弯矩M,又有剪力FS 。
型材弯曲是内力分类
若梁在某段内各横截面的弯矩为常量,剪力为零,则该段梁的弯曲就称为纯弯曲。若横截面既有弯矩又有剪力,则则该段梁的弯曲就称为横力弯曲(剪力弯曲)。如下图,CD段为纯弯曲,AD段与BD段为横力弯曲(剪力弯曲)。
纯弯曲与横力弯曲
纯弯曲时,截面内只有正应力,无切应力即τ=0。
横力弯曲时,截面内既有正应力又有切应力。
以上公式中,Mmax为梁横截面上的最大弯矩,W为截面抗弯系数,Iz为梁横截面对中性轴的惯性矩,b为矩型截面的宽度,Sz*为距中性轴为z的横线以下部分横截面面积对中性轴的静矩。因为最大切应力往往发生在中性面上,所以计算最大切应力时,Sz*为中性轴z横线以下部分(或以上)横截面面积对中性轴的静矩。
梁一般为宽度方向对称结构,有一对称面,对称轴位于对称面上。梁弯曲时,必有一层变形前后长度不变的纤维,而且一定过梁截面的形心,这就是中性面。