background image

MECHANIKA TEORETYCZNA 

Temat nr 6 

Wyznaczanie sił wewnętrznych w belkach 

background image

Zadanie 1 

Wyznaczyć wykresy sił poprzecznych, momentów zginających dla danej belki. 
Dane: Pl – długość belki. 

l

P

a

b

background image

1. Wyznaczamy reakcje w podporach A i B. 

l

P

a

b

A

B

A

H

A

R

B

R

Warunki równowagi dla całej belki: 

0

B

M

l

R

A

0

b

P

l

b

P

R

A

0

A

M

l

R

B

0

a

P

l

a

P

R

B

0

X

0

A

H

background image

2. Wyznaczanie sił wewnętrznych 

Przekrój  

A

A

H

A

R

AC

N

AC

T

AC

M

y

x

l

P

A

B

C

y

x

0

X

0

AC

N

0

Y

l

b

P

0

M

0

AC

T

l

b

P

T

AC

x

l

b

P

0

AC

M

x

l

b

P

M

AC

0

0

A

M

x

l

a

b

P

M

a

x

C

dla 

background image

l

P

A

B

C

y

l

b

P

l

b

P

l

b

a

P

l

b

P

T

AC

x

l

b

P

M

AC

0

0

A

M

x

l

a

b

P

M

a

x

C

background image

Przekrój  

A

R

P

A

C

y

x

0

X

0

CB

N

0

Y

0

CB

T

P

l

b

P

0

M

l

a

P

l

l

b

P

l

l

P

l

b

P

P

l

b

P

T

CB

x

l

b

P

0

CB

M

a

x

P

a

x

P

x

l

b

P

M

CB

0

B

M

l

x

l

a

b

P

M

a

x

C

dla 

a

CB

N

CB

T

CB

M

background image

l

P

A

B

C

y

l

b

P

l

b

P

l

b

P

l

b

a

P

l

a

P

T

CB

a

x

P

x

l

b

P

M

CB

0

B

M

l

x

l

a

b

P

M

a

x

C

background image

Zadanie 2 

Wyznaczyć wykresy sił poprzecznych, momentów zginających dla danej belki. 
Dane: q, l – długość belki. 

l

m

kN

q

a

b

background image

1. Wyznaczamy reakcje w podporach A i B. 

l

q

A

B

A

H

A

R

B

R

0

A

M

l

R

B

0

2

1

l

l

q

2

l

q

R

B

0

B

M

l

R

A

0

2

1

l

l

q

2

l

q

R

A

0

X

0

A

H

Warunki równowagi dla całej belki: 

background image

2. Wyznaczanie sił wewnętrznych 

Przekrój  

l

A

B

y

x

0

X

0

AB

N

0

Y

0

2

AB

T

x

q

l

q

0

M

x

q

l

q

T

AB

2

x

l

q

2

x

x

q

2

1

x

l

q

x

q

M

AB

2

2

2

AB

N

AB

M

AB

T

q

0

AB

M

A

y

x

2

l

q

R

A

0

A

H

q

background image

l

A

B

y

0

0

A

M

x

0

B

M

l

x

x

q

l

q

T

AB

2

x

l

q

x

q

M

AB

2

2

2

2

0

l

q

T

x

A

2

2

l

q

l

q

l

q

T

l

x

B

q

8

2

2

1

l

q

M

l

Ekstremum funkcji:  

0

2

x

q

l

q

dx

dM

T

AB

AB

l

x

2

1

8

2

l

q

2

l

q

2

l

q

background image

Zadanie 3 

Wyznaczyć wykresy sił poprzecznych, momentów zginających dla danej belki. 
Dane: Ml – długość belki. 

l

M

a

b

background image

1. Wyznaczamy reakcje w podporach A i B. 

l

a

b

A

B

A

H

A

R

B

R

Warunki równowagi dla całej belki: 

0

B

M

l

R

A

0

M

l

M

R

A

0

A

M

l

R

B

0

M

l

M

R

B

0

X

0

A

H

M

background image

2. Wyznaczanie sił wewnętrznych 

Przekrój  

l

A

B

C

y

x

0

X

0

AC

N

0

Y

l

M

0

M

0

AC

T

l

M

T

AC

x

l

M

0

AC

M

x

l

M

M

AC

0

0

A

M

x

l

a

M

M

a

x

C

dla 

M

0

A

H

AC

T

AC

M

AC

N

l

M

R

A

A

y

x

background image

l

A

B

C

y

l

M

l

M

T

AC

x

l

M

M

AC

0

0

A

M

x

l

a

M

M

a

x

C

M

l

a

M

background image

Przekrój  

1

1

0

Y

0

CB

T

l

M

0

1

1

M

l

M

T

CB

0

1

CB

M

M

x

l

M

CB

T

CB

M

BC

N

CB

N

BC

M

BC

T

2

2

Przekrój  

B

2

2

2

x

l

M

R

B

0

Y

0

BC

T

l

M

l

M

T

BC

0

2

2

M

0

2

BC

M

x

l

M

M

x

l

M

M

CB

1

2

x

l

M

M

BC

1

A

C

y

1

x

1

a

l

M

R

A

M

background image

l

A

B

C

y

l

M

l

a

M

l

M

M

a

l

M

M

a

x

CB

1

M

l

M

T

CB

M

x

l

M

M

CB

1

l

b

M

l

a

l

M

M

CB

1

1

Przekrój  

2

2

Przekrój  

2

x

l

M

M

BC

b

l

M

M

b

x

BC

2

0

0

2

BC

M

x

l

a

M

l

b

M

0

1

M

l

l

M

M

l

x

CB

background image

Zadanie 4 

Wyznaczyć wykresy sił poprzecznych, momentów zginających dla danej belki. 
Dane jak na rysunku.  

0

2,

0

1,

0

1,

0

1,

m

/

kN

q

2

1

m

/

kN

q

4

2

m

kN

M

2

kN

,

P

5

1

 

m

60

background image

1. Wyznaczamy reakcje w podporach A i B. 

Warunki równowagi dla całej belki: 

0

B

M

 

0

5

0

1

1

60

2

3

2

4

2

1

,

q

sin

P

q

R

A

kN

,

R

A

325

3

0

A

M

kN

,

R

B

975

5

0

X

 

0

60

cos

P

H

A

0

2,

0

1,

0

1,

0

1,

m

/

kN

q

2

1

m

/

kN

q

4

2

m

kN

M

2

kN

,

P

5

1

 

m

A

H

A

R

B

R

60

kN

,

H

A

75

0

A

B

D

E

C

 

0

5

4

1

3

60

2

1

2

4

2

1

,

q

sin

P

q

R

B

background image

0

X

0

AC

A

N

H

0

Y

0

2

AD

A

T

x

R

0

x

m

/

kN

q

2

1

kN

,

T

A

32

3

Przekrój  

x

kN

,

R

A

325

3

kN

,

H

A

75

0

AD

T

AD

M

AD

N

kN

,

H

N

A

AC

75

0

x

,

T

AD

2

324

3

2

x

kN

,

T

D

67

0

0

2

2

0

AD

A

M

x

x

x

R

M

0

x

0

A

M

2

x

m

kN

,

M

l

D

65

2

Ekstremum funkcji  

0

2

324

3

x

,

T

AD

m

,

x

665

1

m

kN

,

M

ekstr

77

2

background image

0

2,

m

/

kN

q

2

1

m

kN

M

2

A

D

x

kN

,

H

A

75

0

kN

,

R

A

325

3

DE

T

DE

M

DE

N

0

X

0

DE

A

N

H

0

Y

kN

,

H

N

A

DE

75

0

0

2

2

DE

A

T

R

Przekrój  

kN

,

T

DE

675

0

0

M

0

2

1

2

DE

A

M

x

x

R

2

675

0

2

1

4

325

3

x

,

x

x

,

M

DE

2

x

m

kN

,

M

D

65

0

3

x

m

kN

,

M

E

25

0

background image

0

X

0

BE

N

0

Y

0

1

4

BE

B

T

R

Przekrój  

kN

,

T

BE

975

1

0

M

0

5

0

1

4

1

1

1

,

x

x

R

M

B

BE

5

0

4

1

975

5

1

1

,

x

x

,

M

BE

1

1

x

m

kN

,

M

B

0

2

0

1,

m

/

kN

q

4

2

 

m

B

C

kN

,

R

B

975

5

1

x

BE

T

BE

N

BE

M

background image

0

2,

0

1,

0

1,

0

1,

m

/

kN

q

2

1

m

/

kN

q

4

2

m

kN

M

2

kN

,

P

5

1

 

m

60

A

B

D

E

C

75

0,

75

0,

 

kN

N

 

kN

T

325

3,

675

0,

975

1,

0

4,

0

20

2,

65

0,

65

2,

77

2,

m

kN

M

663

1,

025

0,

background image

Zadanie 5 

Wyznaczyć wykresy sił poprzecznych, momentów zginających dla danej belki. 
Dane jak na rysunku.  

2

1,

m

/

kN

q

30

1

m

kN

M

20

kN

P

25

 

m

6

0,

9

0,

9

0,

6

0,

background image

1. Wyznaczamy reakcje w podporach AC oraz w przegubie 

Dla części 

0

B

M

0

1

2

6

0

8

1

9

0

1

,

,

q

,

R

,

P

C

kN

,

R

C

5

33

0

X

0

B

H

0

Y

0

6

0,

q

R

P

R

C

B

kN

,

R

B

5

9

m

/

kN

q

30

1

kN

P

25

 

m

9

0,

9

0,

6

0,

C

R

B

R

B

H

A

R

A

H

2

1,

m

kN

M

20

6

0,

A

M

B

R

B

H

background image

Dla części 

0

A

M

0

8

1

20

,

R

M

B

A

m

kN

,

M

A

1

37

A

R

A

H

2

1,

m

kN

M

20

6

0,

A

M

kN

,

R

B

5

9

0

Y

kN

,

R

R

B

A

5

9

0

B

A

R

R

0

X

0

A

H

background image

kN

,

R

A

5

9

m

kN

,

M

A

1

37

Przekrój  

T

M

N

0

Y

0

T

R

A

0

x

0

5

9

1

37

M

x

,

,

0

M

x

10

37

5

9

,

x

,

M

m

kN

,

M

10

37

2

1,

x

m

kN

,

M

7

25

kN

,

T

5

9

background image

kN

,

R

A

5

9

Przekrój  

M

0

Y

0

A

R

T

0

x

0

2

1

5

9

20

1

37

M

x

,

,

,

0

M

x

m

kN

,

M

7

5

6

0,

x

0

M

2

1,

m

kN

M

20

N

m

kN

,

M

A

1

37

T

7

5

5

9

,

x

,

M

kN

,

R

T

A

5

9

background image

m

/

kN

q

30

1

kN

P

25

C

R

B

R

B

H

A

R

A

H

m

kN

M

20

A

M

B

R

B

H

Dla prawej części belki dokonujemy przekroju   

m

/

kN

q

30

1

x

N

T

0

M

0

2

1

30

x

x

M

2

15 x

M

0

x

0

M

6

0,

x

m

kN

,

M

4

5

0

Y

0

30 x

T

x

T

30

0

x

0

T

6

0,

x

kN

T

18

M

background image

m

/

kN

q

30

1

kN

,

R

C

5

33

M

0

M

0

3

0

6

0

30

x

R

x

,

,

M

C

2

15 x

M

0

x

0

M

6

0,

x

m

kN

,

M

4

5

0

Y

0

6

0

30

,

R

T

C

kN

,

T

5

15

Przekrój  

6

0,

x

N

T

background image

31 

2

1,

m

/

kN

q

30

1

m

kN

M

20

kN

P

25

 

m

6

0,

9

0,

9

0,

6

0,

 

kN

T

5

9,

5

9,

5

15,

0

2,

0

18,

m

kN

M

4

5,

55

8,

7

5,

1

37,

7

25,