Naprężenia ścinające występują wtedy, gdy siły działają równolegle do przekroju elementu i próbują przesunąć jedną część materiału względem drugiej. Oznacza się je najczęściej literą τ lub w zadaniach egzaminacyjnych symbolem kt, gdy chodzi o naprężenia dopuszczalne przy ścinaniu.
Gdzie występuje ścinanie?
Naprężenia ścinające pojawiają się m.in. w:
- nitach i sworzniach,
- śrubach obciążonych poprzecznie,
- wałach przenoszących moment skręcający,
- połączeniach wpustowych,
- elementach ciętych lub przebijanych.
Podstawowy wzór
Dla prostego ścinania naprężenie można obliczyć ze wzoru:
τ = F / A
gdzie:
- τ — naprężenie ścinające,
- F — siła ścinająca,
- A — pole powierzchni ścinania.
Jednostką naprężenia jest najczęściej MPa, czyli N/mm².
Naprężenia dopuszczalne przy ścinaniu
W praktyce konstrukcyjnej naprężenia ścinające dopuszczalne są zwykle mniejsze niż naprężenia dopuszczalne przy rozciąganiu. Często w zadaniach podaje się zależność, np.:
kt = 0,60 · kr
Oznacza to, że dopuszczalne naprężenie ścinające stanowi 60% dopuszczalnego naprężenia rozciągającego.
Przykład
Jeżeli:
- kr = 150 MPa,
- kt = 0,60 · kr,
to:
kt = 0,60 · 150 MPa = 90 MPa
Dopuszczalne naprężenie ścinające wynosi więc 90 MPa.