background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

Wykład nr 11.   
 

 

 

11. Stateczność belek ciągłych i ram płaskich.   
 

11.1. Pojęcie stateczności ustroju, energia potencjalna a rodzaj 

równowagi układu 

 
Statyczność ustroju jest to zdolność powracania ustroju do położenia 
równowagi, z którego został wyprowadzony przez działanie dowolnej (lecz 
niewielkiej ) przyczyny. 

 

...mechanika budowli, ujęcie komputerowe, G.Rakowski Arkady 1992 

 
 
 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

 
położenie równowagi może być :  

• 

stateczne (6-1 k, 6-2 d, 6-1 a,e, 6-2a), 

• 

niestateczne (6-1b,f , 6-2b) 

• 

obojętne (6-1d, 6.2c wychylenie z położenia równowagi w dowolną 
stronę prowadzi do nowego położenia równowagi)  

• 

krytyczne (6-1c,g,h,i układ zachowuje się różnie w zależności od 
nadanego niewielkiego przemieszczenia) 

 
 
w zależności od rodzaju położenia równowagi energia układu osiąga: 

• 

minimum właściwe, 

• 

maksimum właściwe 

• 

jest stała w pewnym otoczeniu 

• 

ma punkt stacjonarności nie będący żadnym z wyżej wymienionych 
wyżej

 

 
 
 
 

Przykład. przeanalizować typ położenia równowagi siły w sprężynie i siły 
zewnętrznej P dla układu przedstawionego na poniższym rysunku. 

 
 

X

F=k  x - k  x

1

3

2

P

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

 

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

 
 

 

 
 
 
 

 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

 

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

 

 
 

 

 
 
 
 
 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

 

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

 
 
 

 

 
 
 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

 

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

 

Jeżeli układ jest w równowadze to pierwsza wariacja energii potencjalnej 
układu=0 
Jeżeli druga pochodna energii potencjalnej układu=0  będącego w 
równowadze to jest to równowaga krytyczna. 
Jeżeli druga pochodna energii potencjalnej układu>0  będącego w 
równowadze to jest to równowaga stateczna. 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

Jeżeli druga pochodna energii potencjalnej układu<0  będącego w 
równowadze to jest to równowaga niestateczna.

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

 
Na poniższym rysunku podano (Flexural-Torsional Buckling of Structures) N.S. 
Trahair,E&FN SPON1993)
  zależność siły działającej na konstrukcję P od 
przemieszczenia.(np. przymieszczeniae poprzeczne y)  
 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

 

Przypomnienie z wytrzymałości materiałów. 
Siła krytyczna wyboczenia pojedynczego pręta jest równa (wg modelu 
Eulera):

 

 

2

2

2

2

λ

π

π

EA

l

EJ

P

w

cr

=

=

 

gdzie 

i

l

w

=

λ

 jest smukłością pręta. W zależności od schematu statycznego 

pręta przyjmujemy różne długości wyboczeniowe 

gdzie przez l

0

l

l

w

µ

=

0

 

oznaczono długość pręta. 

 

 

(wg Nośność graniczna stalowych konstrukcji prętowych, Antoni Biegus, PWN1997) 

 

Wzór powyższy jest ważny dla materiału sprężystego, czyli: 

 

pl

cr

A

EA

A

P

σ

λ

π

σ

=

=

2

2

 

 

czyli obowiązuje dla prętów o smukłości większej niż smukłość 
porównawcza:  

 

pl

p

E

σ

π

λ

=

 

 
 
 

wykład 10

; 2003/2004 sem.4 

 


Document Outline