KWALIFIKACJA GIW6 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 35.
Stan naprężenia gruntu przedstawiony na rysunku należy do naprężeń
Ilustracja przedstawia schematyczny rysunek związany z naprężeniami gruntu, co jest istotne w kontekście kwalifikacji
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Naprężenia osiowe występują wtedy, gdy obciążenie działa wzdłuż osi elementu/układu i nie powoduje dodatkowego momentu z tytułu mimośrodu. Na schematach rozpoznaje się je po tym, że linia działania siły przechodzi przez oś (brak pary sił i zginania). Pozostałe określenia dotyczą innej klasyfikacji lub obciążenia mimośrodowego.

Pełne wyjaśnienie:

W geotechnice i mechanice ośrodków ciągłych "stan naprężenia" często rozpoznaje się na podstawie schematu obciążenia (strzałek sił, kierunków działania, położenia wypadkowej względem osi rozpatrywanego elementu lub próbki). Odpowiedź "osiowych" jest właściwa, gdy z rysunku wynika, że obciążenie działa wzdłuż osi i jego linia działania przechodzi przez oś geometryczną/środek przekroju. Taki przypadek nie wytwarza mimośrodu, a więc nie generuje dodatkowego momentu zginającego – dominują naprężenia wynikające z działania siły w osi.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w tej klasyfikacji?

  • "mimośrodowych" – dotyczy sytuacji, gdy siła działa z przesunięciem względem osi (występuje mimośród). Wtedy oprócz "czystego" ściskania/rozciągania pojawia się składowa zginająca, a rozkład naprężeń w przekroju staje się niesymetryczny. Jeśli na rysunku nie ma przesunięcia linii działania siły, nie jest to obciążenie mimośrodowe.
  • "pierwotnych" – to określenie bywa używane w innym znaczeniu (np. odnosząc się do genezy naprężeń w gruncie, takich jak naprężenia w stanie naturalnym). Nie opisuje ono geometrii obciążenia (osiowe vs mimośrodowe), więc nie pasuje do pytania o rozpoznanie typu naprężeń ze schematu obciążenia.
  • "wtórnych" – podobnie jak "pierwotne", wiąże się raczej z podziałem według powstawania/zmian w czasie (np. po wykonaniu wykopu, nasypu, konsolidacji). Nie jest to standardowe przeciwstawienie dla "osiowych" w kontekście rozpoznawania stanu naprężenia z rysunku.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy masz schemat, najpierw sprawdź czy linia działania siły przechodzi przez oś. Jeśli tak – myśl o naprężeniach/obciążeniu osiowym. Jeśli jest przesunięcie (mimośród) lub para sił dająca moment – rozważ przypadek mimośrodowy i zginanie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Naprężenia osiowe to naprężenia wywołane obciążeniem działającym wzdłuż osi rozpatrywanego elementu/próbki, bez mimośrodu. W praktyce oznacza to brak dodatkowego momentu zginającego od przesuniętej siły, a schemat obciążenia jest "symetryczny" względem osi.
Sprawdź, czy linia działania siły (strzałka obciążenia) przechodzi przez oś geometryczną/środek przekroju. Jeśli tak, nie ma mimośrodu i nie powinien pojawić się moment zginający. Taki schemat kwalifikuje się jako obciążenie osiowe.
Obciążenie mimośrodowe działa z przesunięciem względem osi, więc oprócz ściskania/rozciągania wprowadza moment zginający. Skutkiem jest nierównomierny rozkład naprężeń w przekroju. W osiowym linia działania siły przechodzi przez oś i zginanie od mimośrodu nie występuje.
"Pierwotne" najczęściej opisuje genezę (np. naprężenia w stanie naturalnym gruntu) albo stan sprzed zmian obciążenia. To inny podział niż "osiowe/mimośrodowe", który dotyczy geometrii działania sił. Dlatego samo słowo "pierwotne" zwykle nie odpowiada na pytanie o typ naprężeń z rysunku obciążenia.
"Wtórne" odnosi się zazwyczaj do naprężeń pojawiających się po zmianie warunków, np. po wykonaniu wykopu, nasypu, odwadnianiu lub konsolidacji. To klasyfikacja związana z procesem i czasem. W zadaniu rozpoznawanym z rysunku częściej chodzi o osiowość lub mimośród siły.
Najczęściej nie, bo kluczową informacją jest geometria obciążenia pokazana na schemacie (położenie siły względem osi). Bez rysunku trudno stwierdzić, czy jest mimośród lub czy obciążenie jest symetryczne. Na egzaminie zawsze analizuj rysunek jako źródło danych.
Częsty błąd to pomijanie położenia linii działania siły i skupienie się tylko na tym, że "jest strzałka". Drugi błąd to mylenie podziału według geometrii (osiowe/mimośrodowe) z podziałem według genezy (pierwotne/wtórne). Pomaga nawyk: najpierw szukaj osi i mimośrodu.
Obciążenie osiowe spotyka się m.in. w idealizowanych modelach ściskania próbek w badaniach laboratoryjnych oraz w prostych schematach pracy elementów, gdy obciążenie jest przyłożone centralnie. W projektowaniu dąży się do możliwie osiowego przekazywania obciążeń, aby ograniczyć zginanie.
Wokół stanu naprężenia pojawiają się m.in. naprężenia całkowite i efektywne, parcie gruntu, rozkład naprężeń pod fundamentem, a także rozróżnienie obciążeń osiowych i mimośrodowych. Warto znać też podstawy interpretacji schematów (siła, oś, moment, symetria).
Ćwicz na schematach: najpierw identyfikuj oś elementu i linię działania siły, potem oceń mimośród i ewentualny moment. Rób krótkie notatki z cech rozpoznawczych (symetria, przesunięcie, zginanie). Na egzaminie poświęć 10–15 sekund na "checklistę" osiowości.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 33% zdających egzamin. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Naprężenia osiowe występują wtedy, gdy obciążenie działa wzdłuż osi elementu/układu i nie powoduje dodatkowego momentu z tytułu mimośrodu."

Źródła:

  • Karl Terzaghi, Ralph B. Peck, Gholamreza Mesri, "Soil Mechanics in Engineering Practice", 3rd edition, Wiley, rozdziały dotyczące naprężeń w gruncie i schematów obciążenia
  • Braja M. Das, "Principles of Geotechnical Engineering", Cengage Learning, rozdziały: stress in soil, stress distribution, podstawy interpretacji obciążeń
  • Zbigniew Wiłun, "Zarys geotechniki", Wydawnictwa Komunikacji i Łączności (WKiŁ), rozdziały: podstawy mechaniki gruntów, naprężenia i odkształcenia

Materiały:

  • Podręcznik z mechaniki gruntów (rozdziały o naprężeniach i odkształceniach)
  • Zadania rachunkowe i rysunkowe z rozpoznawania schematów obciążenia (osiowe/mimośrodowe)
  • Notatki/ściągi pojęciowe: definicje i cechy obciążenia osiowego oraz mimośrodowego

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego