22.3 : Kirişte Kesme Gerilmeleri: Problem Çözme

Dağıtılmış ve noktasal yükler altında dikdörtgen kesitli bir konsol kiriş, kesme gerilmelerine maruz kalır. Analiz kirişe etki eden yüklerin tanımlanması ile başlar. Daha sonra denge denklemleri kullanılarak kirişin sabit ucundaki reaksiyonlar hesaplanır. Düşey tepki dağıtılmış ve noktasal yüklerin birleşimidir, moment tepkisi ise bunların momentlerinin toplamıdır. Bu yüklerden kaynaklanan kiriş boyunca kesme kuvveti dağılımı, sabit uçtan başlayarak hem yayılmış hem de noktasal yüklerin etkilerini birleştiren bir kesme kuvveti diyagramı oluşturularak oluşturulur.

Kayma gerilimi, ilgilenilen noktadaki kesme kuvvetini, kesit alanının tarafsız eksen Q etrafındaki ilk momentini, kesitin atalet momentini I ve kirişin genişliğini b: dikkate alan özel bir formül kullanılarak belirlenir.

Bu hesaplama kiriş boyunca çeşitli kritik noktalarda, özellikle desteklerin yakınında ve nokta yüklerin uygulandığı yerlerde gerçekleştirilir. Daha sonra bulunan en yüksek kayma gerilimi, kirişin belirli yükler altında güvenliğini değerlendirmek için malzemenin izin verilen kayma gerilimiyle karşılaştırılır. Bu, gerilim seviyelerinin malzemenin sınırlarını aşmadığını doğrulayarak kirişin yapısal bütünlüğünü sağlar.