17.4 : Naprężenia w konstrukcjach

Rozważmy konstrukcję złożoną z wysięgnika i pręta, zaprojektowaną do podtrzymywania ładunku. Te dwa elementy są połączone sworzniem i stabilizowane za pomocą wsporników i kołków. Wysięgnik i pręt odłącza się od podpór, aby ocenić różne naprężenia wywierane na tę konstrukcję, a następnie rysuje się diagram swobodnego ciała. Następnie identyfikowane są wszystkie przyłożone siły, w tym obciążenie działające na konstrukcję. Siły reakcji wywierane zarówno na wysięgnik, jak i na pręt są obliczane przy użyciu równań równowagi.

Reakcje w punkcie P powodują ściskanie wysięgnika, natomiast w punkcie R powodują naprężenie drążka. Obydwa elementy są elementami składającymi się z dwóch sił, na które działają siły tylko w dwóch punktach. Linie działania sił wypadkowych działających w każdym z tych dwóch punktów są równe i przeciwne i przechodzą przez oba punkty. Siły wywierane na połączenie przez te elementy można określić za pomocą trójkąta sił. Naprężenie normalne powstające w wyniku siły osiowej działającej na wysięgnik określa się poprzez podzielenie siły działającej na element przez pole przekroju poprzecznego wysięgnika. W podobny sposób obliczane jest naprężenie normalne działające na pręt.