buigmoment

Buigmoment is het interne moment dat optreedt in een structureel element wanneer het onder buigende belasting staat. Het veroorzaakt buiging in de doorsnede en bepaalt mede de verdeling van spanningen in het materiaal. Voor elke doorsnede van een balk geldt dat het buigmoment het resultaat is van de som van de momenten van de externe belastingen ten opzichte van die doorsnede. Het buigmoment wordt vaak weergegeven in een buigmomentdiagram M(x).

Eenheden en belangrijkste relatie: inSI-eenheden wordt buigmoment uitgedrukt in newtonmeter (N·m). Voor lineaire elastische balken is er een directe relatie met de kromming van de balk: M = E I κ, waarbij E de Young-modulus is, I het traagheids­moment van de doorsnede en κ de kromming. Bij kleine doorbuigingen geldt κ ≈ d^2w/dx^2; met een gangbare tekenregel is M = -E I d^2w/dx^2. Dit geeft aan dat een hogere stijfheid (EI) de buiging minder maakt voor een gegeven buigmoment.

Sign conventies: het buigmoment kan positief of negatief worden gekozen, vaak depending op sagging (doorbuiging onder het midden) of hogging (bovenste vezels buigen uit elkaar) correspondentie.

Berekening en voorbeelden: een simpel balk met twee steunen en een centrale puntbelasting P heeft een maximum buigmoment Mmax = P L / 4. Een balk met een uniforme langsgevede last w heeft Mmax = w L^2 / 8 bij het midden. De buigmomenten langs een element kunnen worden bepaald door de som van de momenten aan de linkerkant van elke doorsnede.

Betekenis voor ontwerp: de buigkwaliteit bepaalt de afschuiving van de spanning via σ = M y / I, waarbij y de afstand tot de neutrale as is. Buigmomenten zijn cruciaal bij het dimensioneren van balken, liggers, brugovers en veel mechanische elementen.