20.15 : الانحناء غير المتماثل: زاوية المحور المتعادل

يحدث الانحناء غير المتماثل عندما يتعرض عضو هيكلي لعزم انحناء في مستوى لا يتماشى مع المحاور الرئيسية للعضو. ينشأ هذا السيناريو عادةً في العوارض والمكونات الهيكلية الأخرى عندما يتم تطبيق الأحمال بزوايا غير مثالية، مما يؤدي إلى تعقيدات في تحليل الإجهاد.

عندما يتم تطبيق عزم الانحناء بزاوية θ فيما يتعلق بالمحور العمودي لعضو متماثل، يمكن تحليله إلى مكونات على طول المحاور المركزية الرئيسية للعضو. يمكن حساب توزيع الإجهاد الناتج عن كل مكون على حدة ومن ثم دمجه باستخدام مبدأ التراكب، الذي تمت مناقشته في الدرس السابق. يتم توزيع الضغوط خطيًا عبر العضو، مع حدوث الحد الأقصى والحد الأدنى من الضغوط عند أبعد النقاط عن المحور المحايد، حيث يساوي الإجهاد صفرًا.

المحور المحايد هو حيث يكون ضغط الانحناء صفراً. وهو يتبع خطًا مستقيمًا يمكن تحديد اتجاهه من خلال العلاقة بين زاوية الحمل المطبق وعزوم القصور الذاتي للعضو حول محاوره. الزاوية ϕ، التي يصنعها المحور المحايد مع المحور العمودي، تعتمد على لحظات القصور الذاتي هذه. إذا كان عزم القصور الذاتي على طول المحور العمودي أكبر منه على طول المحور الأفقي، فستكون ϕ أكبر من θ، مما يشير إلى أن المحور المحايد يدور بما يتناسب مع خصائص القصور الذاتي متباينة الخواص للعضو.