Moment zginający

Moment zginający nazywamy parę sił, które powodują obrót elementu. Wzór określający wartość momentu działającego w danym punkcie:

Gdzie:

• $M$ – moment zginający
• $P$ – siła działająca na dany element
• $h$ – ramię siły, czyli odległość siły do punktu, względem którego liczymy moment

Znak momentu zginającego

Znak wartości momentu zależy od kierunku działania momentu na dany punkt. Zazwyczaj przyjmuje się, że:

• Moment zgodny ze wskazówkami zegara → znak dodatni (+)
• Moment przeciwny do wskazówek zegara → znak ujemny (-)

Jak widać na powyższym rysunku para sił na ramieniu $h$ powoduje obrót elementu w prawo, czyli moment będzie miał znak dodatni.

Patrząc na rysunek powyżej widzimy sytuację odwrotną i wartość momentu będzie ujemna.

Uwaga: Jeżeli siła przechodzi przez punkt, względem którego liczymy wartość momentu, to nie powoduje ona obrotu elementu i wartość momentu od tej siły wynosi zero ($h = 0$, więc $M = 0$).

Przykład obliczenia sumy momentów

Mamy belkę, na którą działają dwie siły $P_1$ i $P_2$.

Suma momentów względem punktu podparcia na podporze W1:

Siła $P_1$ działa na ramieniu zerowym, bo przechodzi przez punkt $W_1$. Siła $P_2$ działa na ramieniu $x$, ponieważ znajduje się w odległości $x$ od punktu podparcia belki na podporze $W_1$.

Suma momentów względem punktu podparcia na podporze W2:

Wynika to z faktu, że obie siły przechodzą przez punkt podparcia belki na podporze $W_2$, zatem wartość ramion, na których działają obie siły, wynosi zero.

Zakładamy, że obie siły działają w osiach belki, czyli jak przedstawiono na rysunku powyżej. Mimo że do obliczeń zakładamy, że belka jest elementem bardzo cienkim, w rzeczywistości ma ona przekrój o odpowiednich wymiarach. Punkt podparcia na podporze $W_2$ to czarna kropka.

Zazwyczaj rozpatrując dany element konstrukcyjny zakładamy, że siły działają w osiach przekroju elementu. Pozwala nam to uprościć rysunek belki i sprowadzić go do linii prostej.