background image

 

 

METODA CLEBSCHA  

WYZNACZANIA LINII UGI CIA BELKI  

 

Metoda 

Clebscha

 polega na uproszczeniu oblicze  belek 

zginanych w ten sposób,  e wyra enie na moment gn cy w 

przedziale  nast pnym  powstaje  przez  dodanie  nowych 

sk adników do wyra enia na moment gn cy otrzymany w 

przedziale poprzednim. Aby to spe ni , nale y odmierzy  

wspó rz dn   x od jednego ko ca belki i nie otwiera  nawiasów 

w wyra eniach na moment gn cy. 

 
Przyk ad: 

Obliczy  ugi cie belki pokazanej na rysunku, dla danych: F=1 kN, q=1 kN/, 
 l=1 m. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

R

R

T(x) 

R

M

g

(x) 

background image

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Równania równowagi

 

kN

R

kN

l

ql

Fl

R

ql

Fl

l

R

M

ql

R

F

R

F

B

A

A

iB

B

A

iy

75

,

1

25

,

0

2

2

1

0

2

1

2

0

)

2

0

0

)

1

2

2

 

 

Warunki brzegowe 

 

WB1.  

 

0

  

   

0

gdy  

)

0

x

y

x

 

WB2.  

 

0

y

 

   

2

gdy  

2l)

(x

l

x

 

 

 

T(x) 

R

M

g

(x) 

T(x) 

R

M

g

(x) 

R

background image

 

l

x

l

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

x

Mg

l

x

l

l

x

F

x

R

x

Mg

l

x

x

R

x

Mg

B

A

A

A

3

2

)

2

(

2

1

)

2

(

)

(

2

)

(

0

2

3

2

1

 

Korzystamy z metody 

Clebscha

 - wyra enie na moment gn cy 

w przedziale nast pnym powstaje przez dodanie nowych 
sk adników do wyra enia na moment gn cy otrzymany w 
przedziale poprzednim.

 

3

2

2

1

)

2

(

2

1

)

2

(

)

(

)

3

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

x

Mg

B

A

 

Mg

dx

y

d

EJ

2

2

 

3

2

2

1

2

2

)

2

(

2

1

)

2

(

)

(

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

dx

y

d

EI

B

A

 

W metodzie tej sta  ca kowania piszemy na pocz tku. 

3

3

2

2

2

1

2

)

2

(

6

1

)

2

(

2

1

)

(

2

1

2

1

)

4

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

C

dx

dy

EI

B

A

 

 

3

4

3

2

3

1

3

)

2

(

24

1

)

2

(

6

1

)

(

6

1

6

1

)

5

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

Cx

D

EIy

B

A

 

 
 
 
 
 

background image

 

Wykorzystuj c WB:1 i równane 5) 

0

0

6

1

0

0

)

2

(

24

1

)

2

(

6

1

)

(

6

1

6

1

0

1

3

3

4

3

2

3

1

3

D

R

C

D

EI

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

Cx

D

EI

A

B

A

 

 
Wykorzystuj c WB:2 i równane 5) 

12

1

2

6

1

4

1

6

8

2

6

1

6

8

6

1

6

8

2

0

0

2

2

3

3

Fl

l

R

C

Fl

l

R

l

C

EI

A

A

 

Wstawiaj c do równania (4) na k t ugi cia 

3

3

2

2

2

1

2

)

2

(

6

1

)

2

(

2

1

)

(

2

1

2

1

12

1

)

6

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

dx

dy

EI

B

A

 

 
 

t ugi cia dla x=0 

EI

dx

dy

x

A

12

1

)

0

(

 

 
 
 
 
 
 
 

background image

 

 

t ugi cia dla x=l 

EI

EI

EI

EI

l

R

EI

EI

dx

dy

A

l

x

24

1

12

5

,

1

1

2

25

,

0

12

1

2

1

12

1

2

)

(

 

 
 

t ugi cia dla x=2l 

EI

EI

Fl

EI

EI

l

R

EI

dx

dy

A

l

x

B

12

1

12

6

6

1

2

1

2

12

1

2

2

)

2

(

 

 
 

t ugi cia dla x=3l 

 

EI

EI

EI

EI

EI

EI

EI

ql

EI

l

R

EI

EI

Fl

l

R

EI

EI

dx

dy

B

A

l

x

4

1

12

2

5

,

10

24

5

,

13

1

6

1

2

75

,

1

2

2

25

,

2

12

1

6

1

2

1

2

2

9

12

1

3

2

2

2

)

3

(

 
Wstawiaj c do równania (5) na ugi cie 
 

3

4

3

2

3

1

3

)

2

(

24

1

)

2

(

6

1

)

(

6

1

6

1

12

1

)

7

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

x

EIy

B

A

 

 
 

background image

 

 
Ugi cie dla x=l
 

EI

y

y

l

R

l

EIy

l

x

l

x

A

l

x

24

1

24

1

12

5

,

0

6

25

,

0

12

1

6

1

12

1

)

(

)

(

3

)

(

 
Ugi cie dla x=2l
 

(Sprawdzenie)

 

 

0

6

1

2

1

6

1

6

8

6

1

3

3

)

2

(

Fl

l

R

l

EIy

A

l

x

B

 

 
 
 
Ugi cie dla x=3l
 
 

EI

y

l

l

l

l

l

EIy

l

x

l

x

24

23

24

23

24

1

7

32

9

6

24

1

6

75

,

1

6

8

6

25

,

2

4

1

)

3

(

4

3

3

3

)

3

(

 

 
Wykres momentów gn cych 
 

3

2

2

1

)

2

(

2

1

)

2

(

)

(

)

3

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

x

Mg

B

A

 

 
Dla x=0 
 

0

)

0

x

Mg

 

 
 
 

background image

 

 
Dla x=l
 
 

25

,

0

)

(

l

R

x

R

Mg

A

A

l

x

 

 
Dla x=2l
 
 

5

,

0

1

5

,

0

2

)

2

(

Fl

l

R

Mg

A

l

x

 

 
Dla x=3l
 
 

0

5

,

0

75

,

1

2

75

,

0

2

1

2

3

)

2

(

2

1

)

2

(

)

(

2

)

3

(

3

2

2

1

ql

l

R

l

F

l

R

Mg

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

x

Mg

B

A

l

x

B

A

 

Równanie jest równaniem kwadratowym, nale y okre li  miejsce zerowe i warto  
ekstremalna funkcji – 

dla sprawdzenia

 

3

0

2

75

,

1

1

25

,

0

0

)

2

(

)

2

(

2

1

)

2

(

)

(

3

2

2

1

x

x

l

x

q

R

F

R

dx

dM

l

x

q

l

x

R

l

x

F

x

R

x

Mg

B

A

g

B

A

 

0

5

,

0

75

,

1

2

75

,

0

2

1

2

3

2

)

3

max(

ql

l

R

l

F

R

Mg

B

A

x

 

 
Obliczamy warto  momentu dla x=2,5 

background image

 

125

,

0

125

,

0

875

,

0

5

,

1

625

,

0

25

,

0

2

1

5

,

0

5

,

1

5

,

2

)

5

,

2

(

q

R

F

R

Mg

B

A

x

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

M

g

(x) 

[kNm] 

0,25 

-0,5