17.1 : Normal gerilim

Normal gerilim, kuvvetlerin bir malzemenin kesit alanına dik veya normal etki etmesi durumunda ortaya çıkan bir gerilim türüdür. Bu gerilim genellikle yapılarda, bir nesnenin ekseni boyunca uygulanan kuvvet anlamına gelen eksenel yüklemeye maruz kaldığında ortaya çıkar. Bunun pratik bir örneği köprü kafes elemanlarında bulunabilir.

Bir çubuk eksenel yük altında olduğunda, iç kuvvetler ve buna karşılık gelen gerilme, kesit düzlemine normaldir, dolayısıyla buna normal gerilme denir. Stresin belirli bir noktadaki değil, kesit üzerindeki ortalama stres değerini temsil ettiğini unutmamak önemlidir. Ortalama gerilim, kesit boyunca dağıtılan bileşke iç kuvvetlerin büyüklüğünün kesit alanına bölünmesiyle hesaplanır.

Ancak belirli bir noktadaki gerilim, kesit boyunca değişiklik gösterdiğinden ortalama gerilimden farklı olabilir. Özellikle eksenel yükler altındaki ince çubuklarda, yük uygulama noktalarının yakınında değişiklik önemli olabilir.

Denge koşulları, merkezi yükleme varsayılarak, yakın yük uygulama noktaları hariç, eksenel olarak yüklenen elemanlarda düzgün gerilme dağılımını önerir. Bununla birlikte, eksantrik yükleme, ilave momentler nedeniyle üniform olmayan bir gerilim oluşturur ve bu da statik olarak belirsiz gerilim dağılımına işaret eder.