LINIE WPŁYWU
1
LINIE WPŁYWOWE W UKŁADACH STATYCZNIE WYZNACZALNYCH
Zadanie
Dla przedstawionej na poniższym rysunku kratownicy wyznaczyć linie wpływowe zaznaczonych
wielkości statycznych (linie wpływowe reakcji podporowych oraz sił wewnętrznych w zaznaczonych
prętach kratownicy).
4,0
4,0
4,0
4,0
3,0
3,0
P=1
A
B
G
1
S
1
S
2
K
2
K
1
D
1
x
Rys. Schemat statyczny
Linie wpływu reakcji podporowych wyliczamy z sumy momentów względem odpowiednich punktów:
∑
M
B
=0 ⇒V
A
⋅16 −P⋅16−x=0
lwV
A
=1−
x
16
∑
M
A
=0 ⇒V
B
⋅16 −1 ⋅x=0
lwV
B
=
x
16
Linie wpływu prętów D
1
oraz G
1
:
•
x
∈〈0 ;4 〉
Jakub Kołodziejczak TOB IV
AlmaMater
LINIE WPŁYWU
2
S
1
G
1
D
1
S
2
1
2
V
A
3,0
3,0
4,0
x
P=1
∑
M
1
=V
A
⋅4−1 ⋅4−x−D
1
⋅6=0
lwD
1
=
x
8
∑
M
2
=V
A
⋅4 −1 ⋅4−xG
1
⋅6=0
lwG
1
=−
x
8
•
x
∈〈8 ;16 〉
S
1
G
1
D
1
S
2
1
2
V
A
3,0
3,0
4,0
∑
M
1
=V
A
⋅4−D
1
⋅6=0
lwD
1
=
2
3
⋅V
A
∑
M
2
=V
A
⋅4 G
1
⋅6=0
lwG
1
=−
2
3
⋅V
A
Jakub Kołodziejczak TOB IV
AlmaMater
LINIE WPŁYWU
3
Chcąc wyznaczyć linie wpływu sił w prętach K
1
oraz K
2
wycinamy myślowo węzeł, w którym
zbiegają się pręty K
1
, K
2
, S
1
oraz S
2.
α
α
K
1
K
2
S
2
S
1
sin
=0,6 cos=0,8
∑
X
=0 ⇒ K
1
⋅cosK
2
⋅cos=0
K
1
=−K
2
Następnie dokonujemy cięcia przez cztery pręty:
•
x
∈〈0 ;4 〉
G
1
D
1
V
A
3,0
3,0
4,0
α
α
K
2
K
1
x
P=1
∑
Y
=0 ⇒V
A
−1K
1
⋅sin−K
2
⋅cos=0
V
A
−12 ⋅K
1
⋅sin=0
lwK
1
=−lwK
2
=
1
−V
A
2
⋅sin
•
x
∈〈8 ;16 〉
Jakub Kołodziejczak TOB IV
AlmaMater
LINIE WPŁYWU
4
G
1
D
1
V
A
3,0
3,0
4,0
α
α
K
2
K
1
∑
Y
=0 ⇒V
A
K
1
⋅sin−K
2
⋅cos=0
V
A
2 ⋅K
1
⋅sin=0
lwK
1
=−lwK
2
=
−V
A
2
⋅sin
Linię wpływu w pręcie S
1
wyznaczamy przez myślowe wycięcie węzła 1:
S
1
G
1
1
K
3
G
2
∑
X
=0 ⇒G
1
−K
3
⋅cos−G
2
=0
Pręt G
2
jeste prętem zerwym, więc:
K
3
=1,25 ⋅G
1
∑
Y
=0 ⇒ S
1
K
3
⋅sin=0
lwS
1
=−0,75 ⋅G
1
Linię wpływu w pręcie S
2
wyznaczamy przez myślowe wycięcie węzła 2:
•
gdy poruszająca sie siła znajduje się poza węzłem 2
Jakub Kołodziejczak TOB IV
AlmaMater
LINIE WPŁYWU
5
D
1
S
2
2
K
4
D
2
∑
X
=0 ⇒ D
1
−K
4
⋅cos−D
2
=0
Pręt D
2
jest prętem zerowym, więc:
K
4
=1,25⋅D
1
∑
Y
=0 ⇒ S
2
K
4
⋅sin=0
lwS
2
=−0,75 ⋅D
1
•
gdy poruszająca sie siła znajduje się dokładnie w węźle 2
D
1
S
2
2
K
4
D
2
P=1
∑
X
=0 ⇒ D
1
−K
4
⋅cos−D
2
=0
Pręt D
2
jest prętem zerowym, więc:
K
4
=1,25⋅D
1
∑
Y
=0 ⇒ S
2
K
4
⋅sin−1=0
lwS
2
=1−0,75 ⋅D
1
=0,625
Otrzymane wyniki nanosimy na wykresy.
Jakub Kołodziejczak TOB IV
AlmaMater
LINIE WPŁYWU
6
1,0
0,75
0,5
0,25
lw V
A
[-]
1,0
0,75
0,5
0,25
lw V
B
[-]
0,5
0,33
lw D
1
[-]
-0,33
lw G
1
[-]
-0,5
-0,42
lw K
1
[-]
0,21
0,42
lw K
2
[-]
-0,21
0,25
lw S
1
[-]
0,375
lw S
2
[-]
0,625
0,25
Rys. Linie wpływu odpowiednich wielkości statycznych
Jakub Kołodziejczak TOB IV
AlmaMater