Što je savijanje snopa?

U građevinarstvu, savijanje greda se odnosi na ponašanje određenih konstrukcijskih elemenata u fizičkom projektu. Element se može smatrati gredom ako je čvrst i homogen i ako je njegova duljina višestruko veća od visine ili širine. Primarna funkcija grede je otpornost na savijanje; ovo je u suprotnosti sa strukturnim elementima koji su prvenstveno otporni na napetost, kompresiju ili posmična naprezanja. Strukturna svojstva grede pri savijanju određena su njezinim dimenzijama, materijalima i oblikom poprečnog presjeka.

Jednostavan primjer savijanja grede je most s automobilom na njemu. Mostovi često imaju betonske ceste na vrhu, ali beton je općenito jak samo na kompresiju. Dugačak most, međutim, ima tendenciju pada u sredini gdje nema tla da ga podupre. Ovo progib će biti u obliku kružnog luka i nastaje zbog načina na koji se unutarnja naprezanja raspoređuju pri savijanju grede. Kako bi se oduprlo ovom savijanju, ispod površine ceste obično se postavlja jača metalna greda.

Najvažnija jednadžba u savijanju grede je Euler-Bernoullijeva jednadžba grede. Ova jednadžba povezuje otklon grede s primijenjenim silama, karakteristikama poprečnog presjeka i svojstvima materijala grede. Količina otklona pri savijanju grede može se smanjiti smanjenjem neto primijenjenih sila, preoblikovanjem poprečnog presjeka grede i korištenjem jačeg materijala.

U vodoravnoj gredi s silama koje se primjenjuju prema dolje, gornji dio grede će zapravo ići u kompresiju, dok će donji dio ići u napetost. Zapravo, što je materijal niže, to će doživjeti veću napetost. Pokazalo se da je, za danu količinu ukupnog materijala, ojačanje donje i gornje regije poprečnog presjeka najbolji način da se greda ojača. Stoga inženjeri dizajniraju grede s materijalom koncentriranim prema donjem i gornjem dijelu poprečnog presjeka.

Ovo je princip koji stoji iza dizajna I-greda, ili greda s poprečnim presjekom koji podsjećaju na slovo “I”. Skupo je proizvoditi i transportirati grede velike mase, stoga je važno svesti na minimum količinu upotrijebljenog materijala. U poprečnom presjeku I-grede postoji samo dovoljno materijala na srednjim visinama da se greda drži zajedno kao čvrsti komad. Ostatak materijala koncentriran je na dnu i vrhu poprečnog presjeka, dajući gredi visoku otpornost na savijanje. Otpor grede na savijanje naziva se njezinom krutošću.