Lihttala, konsooltala, seina ja posti koormamisel tekkivad jõud ja nende jaotus (tõmbe-, surve- ja neutraaltsoon)

Elastsusjõud tekib kehade kuju muutusel ehk deformatsioonil ja on vastupidine mõjuva jõuga. Välisjõud tasakaalustatakse elastsusjõududega ehk toereaktsioonidega.

Konstruktsioon on siis tugev, kui ta on tasakaalus, s.t. mõjuvad koormused ehk välisjõud peavad olema võrdsed või väiksemad kui sisejõud ehk pinged.

 

NB! Keha on tasakaalus siis, kui:

• Temale mõjuvate jõudude summa on null
• Temale mõjuvate jõumomentide summa on null

 

Elastsusjõudude suurust konstruktsioonis saame hinnata pingega, mis on elastsusjõu ja konstruktsiooni lõike pindala suhe

 

            Elastsusjõud R

Pinge = --------------------------------

            Tala ristlõike pindala S

 

See suhe annab võrrelda elastsusjõude erinevates olukordades, erinevate ristlõigete ja koormustega konstruktsioonides.

 

Näiteks: Tala ümara ristlõikega (pindala 2cm²) on koormatud jõuga 1000 N ja kandiline tala pinnaga 3 cm² on koormatud 3000 N. Elastsusjõu pinged on vastavalt 500 N/ cm² ja 1000N/ cm². Siit saame kohe hinnata, et sama materjali puhul teine tala puruneb kiiremini.

 

PINGE on elastsusjõu suurus 1 pinnaühiku kohta. Mõõtühik on N/ mm2 Tähis ρ

Järelikult : Konstruktsioonis tuleb arvutada pinged, mis tekivad survel või tõmbel.

Kõikidel materjalidel on olemas lubatud tõmbe- ja survepinged, mida nad suudavad taluda. Kui pinged ületavad materjali lubatud pinge piiri, siis konstruktsioon puruneb.

 

Piirsituatsioon enne purunemist

Piirolukorraks nimetatakse sellist olukorda, kus konstruktsioon koormuse tõttu muutub kõlbmatuks s.t. võib puruneda. Piirolukorra järgi arvutamisel ei tohi jõudude suurused, pinged ja deformatsioonid ületada lubatud piirväärtusi. Koormus, mille puhul konstruktsioonis tekib piirolukord, nimetatakse piirkoormuseks.

 

Tavaliselt arvutatakse konstruktsioon 3 piirolukorra järgi:

1. määratakse kandevõime

2. määratakse deformatsioonid

3. määratakse pragude teke

 

Selleks peame teadma konstruktsioonis olevaid pingeid ja paigutusi, mis on osaliselt tingitud valmistamisviisist (omapinged) ja põhiliselt konstruktsioonile rakendatavast koormusest ning toereaktsioonidest s.t. välisjõududest.