Двутавровое сечение. 
Сопротивление материалов с использованием вычислительных комплексов

Двутавр приближенно можно рассматривать как сечение, состоящее из трех прямоугольников (рис. 7.10). В прямоугольном сечении касательные напряжения т распределены по параболе. На поверхности т = 0, на нейтральной оси т = т_тах. В месте перехода от полки к стенке двутавра его ширина b уменьшается примерно в 15 раз. Соответственно во столько же раз скачкообразно увеличиваются касательные напряжения.

Рис. 7.10. Касательные напряжения в двутавровой балке при изгибе.

Следует отметить, что в полках двутавра кроме вертикальных касательных напряжений т_у действуют еще и горизонтальные т_г, направленные, как показано на рис. 7.10. Они образуют поток касательных напряжений, который для двутавра является самоуравновсшенным.

Швеллер.

В швеллере касательные напряжения образуют неуравновешенный поток, который может вызвать скручивание балки (рис. 7.11, а). Чтобы компенсировать скручивающее действие касательных напряжений внешнюю силу рекомендуется прикладывать не в центре тяжести швеллера, а сместить так, чтобы момент силы относительно продольной оси уравновешивал поток касательных напряжений (рис. 7.11, б). Точка, в которую надо сместить силу, чтобы она уравновешивала скручивающее действие потока касательных напряжений, называется центром изгиба.

Рис. 7.11. Поток касательных напряжений в швеллере при изгибе.

Теоретически положение центра изгиба определяют в теории расчета тонкостенных стержней открытого профиля. На практике не рекомендуется использовать один швеллер. Желательно, чтобы сечение балки было симметричным и, если нужно использовать швеллер, делают симметричное сечение из двух швеллеров (рис. 7.11, в).