نواحی مورد استفاده در هنگام تعیین گشتاور اول تیرهای مرکب

نواحی مورد استفاده در هنگام تعیین گشتاور اول تیرهای مرکب:
برای اولین مورد، تیر ورق فولادی با اتصالات جوش خورده را مورد بررسی قرار می دهیم. این اتصالات باید به گونه ای باشند که نیروهای برشی افقی اعمال شده بین بال ها و جان تیر را انتقال دهند.

در بالای بال، نیروی برشی افقی (در واحد فاصله بر روی محور تیر) با جریان برش بر روی سطح اتصال aa برابر است.

با محاسبه گشتاور اول ناحیه بالای سطح اتصال aa می توان جریان برش مذکور را تعیین کرد. به عبارت دیگر، Q مورد محاسبه در این حالت، گشتاور اول سطح بالِ تیر (ناحیه پررنگ) نسبت به محور خنثی است.

با تعیین جریان برش، میزان جوش مورد نیاز برای مقاومت تیر در برابر نیروی برشی نیز قابل تحلیل خواهد بود؛ چراکه مقاومت یک جوش معمولاً با توجه به نیرو بر واحد فاصله در راستای آن جوش مشخص می شود.

شکل زیر، یک تیر بال پهن را نمایش که با پرچکاری یک ناودانی به هر بال تقویتشده است. نیروی برشی افقی اعمال شده بین هر ناودانی و تیر اصلی باید توسط پرچ ها انتقال پیدا کند.

این نیرو با استفاده از رابطه برش و گشتاور اول سطح ناودانی (ناحیه پررنگ) محاسبه می شود. مقدار به دست آمده توسط رابطه برش در این مثال، نیروی طولی بر واحد سطح را نمایش می دهد که در راستای سطح اتصال bb اعمال می شود.

به این ترتیب، پرچ های مورد استفاده باید دارای اندازه و فاصله طولی کافی باشند تا مقاومت مناسبی را در برابر نیروی مذکور فراهم کنند.

آخرین مثال مورد بررسی، یک تیر جعبه ای چوبی متشکل از دو بال و دو جان است (شکل زیر). اجزای این تیر توسط میخ و پیچ ب یکدیگر متصل شده اند.

جریان برش اعمال شده در راستای سطوح اتصال cc و dd برابر نیروی برشی افقی موجود در میان بال بالایی و جان های تیر است.

از این رو، گشتاور اول در این مثال باید برای سطح بال بالایی (ناحیه پررنگ) مورد محاسبه قرار گیرد.

به عبارت دیگر، جریان برش محاسبه شده از رابطه f=VQ/I برابر با جریان برش کل بر روی تمام سطوح اتصال دربرگیرنده سطح مذکور (مورد نظر برای محاسبه Q) خواهد بود.

در این مورد، جریان برش f به ترکیبی از میخ های موجود در دو طرف تیر (cc و dd) اعمال می شود.