background image

Mechanika ogólna

Mechanika ogólna

1

1

Wykład nr 6

Wykład nr 6
Obliczanie sił wewnętrznych 

Obliczanie sił wewnętrznych 

w belkach 

w belkach –

– przykłady

przykłady

Przykład 

Przykład –

– belka 

belka 

przegubowa

przegubowa

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

2

2

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

A

B

C

D

E

background image

Reakcje

Reakcje

:

10 cos 60

0

X H

 

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

A

B

C

D

E

3

3

:

10 cos 60

0

E

X H

 


0

60

sin

10

5

,

3

/

8

:

kN

m

m

kN

V

R

R

Y

E

B

A

0

5

,

6

5

,

3

2

1

5

,

3

8

4

60

sin

10

15

5

,

6

9

:

m

m

m

m

kN

kNm

M

m

R

m

R

M

E

B

A

E

0

5

,

1

5

,

3

2

1

5

,

3

/

8

5

,

1

4

:

m

m

m

m

kN

m

R

m

R

M

B

A

l

C

1

:

6

3, 5

8

/

3, 5

3, 5

3, 5

10

sin 60 1

0

2

l

D

A

B

M

R

m

R

m

kN m

m

m

m

kN

m



Przyjęcie przekrojów, 

Przyjęcie przekrojów, 

przedziały 

przedziały 

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

1

2

3

4

5

A

B

C

D

E

x

4

4

5

E

H

kN

2, 010

E

M

kN

 

4,330

E

V

kN

kN

R

A

002

,

17

kN

R

B

328

,

15

m

x

1

;

0

1

1

m

m

x

5

,

3

;

1

2

2

m

m

x

6

;

5

,

3

3

3

m

m

x

5

,

8

;

6

4

4

m

m

x

10

;

5

,

8

5

5

background image

Przekrój

Przekrój

m

x

1

;

0

1

1

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

1

A

B

C

D

E

x

5

5

0

1

N

x

m

kN

T

/

8

1

2

1

/

4

2

/

8

x

m

kN

x

x

m

kN

M

kNm

M

m

x

M

x

4

1

0

0

1

1

kN

T

m

x

T

x

8

1

0

0

1

1

Przekrój

Przekrój

m

m

x

5

,

3

;

1

2

2

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

2

A

B

C

D

E

x

6

6

0

2

N

kN

x

m

kN

T

002

,

17

/

8

2

kNm

x

kN

x

m

kN

m

x

kN

x

x

m

kN

M

002

,

17

002

,

17

/

4

1

002

,

17

2

/

8

2

2

kNm

M

m

x

kNm

M

m

x

495

,

6

5

,

3

4

1

2

2

kN

T

m

x

kN

T

m

x

998

,

10

5

,

3

002

,

9

1

2

2

background image

Przekrój

Przekrój

m

m

x

6

;

5

,

3

3

3

R

A

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

3

A

B

C

D

E

x

7

7

0

3

N

kN

kN

kN

m

m

kN

T

33

,

4

328

,

15

002

,

17

5

,

3

/

8

3

kNm

x

kN

m

x

kN

m

x

kN

m

x

m

m

kN

M

65

,

21

33

,

4

5

,

3

328

,

15

1

002

,

17

2

5

,

3

5

,

3

/

8

3

 

kNm

M

m

x

M

m

x

kNm

M

m

x

330

,

4

6

0

5

495

,

6

5

,

3

3

3

3

Przekrój

Przekrój

m

m

x

5

,

8

;

6

4

4

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

4

A

B

C

D

E

x

8

8

kN

kN

N

5

60

cos

10

4

kN

kN

kN

T

33

,

4

60

sin

10

33

,

4

4

kNm

x

kN

m

x

kN

kNm

x

kN

M

31

,

30

33

,

4

6

60

sin

10

65

,

21

33

,

4

4

kNm

M

m

x

M

m

x

m

M

m

x

495

,

6

5

,

8

0

7

33

,

4

6

4

4

4

background image

Przekrój

Przekrój

m

m

x

10

;

5

,

8

5

5

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

5

A

B

C

D

E

x

kN

N

5

9

9

kN

N

5

5

kN

T

33

,

4

5

kNm

x

kN

kNm

kNm

x

kN

M

31

,

45

33

,

4

15

31

,

30

33

,

4

5

kNm

M

m

x

kNm

M

m

x

01

,

2

10

505

,

8

5

,

8

5

5

Wykresy

Wykresy

R

A

H

E

15kNm

1m

8kN/m

1,5m

2,5m

10kN



1m

1m

1,5m

1,5m

R

B

V

E

M

E

A

B

C

D

E

N

[kN]

-

9,002

5

5

10

10

T

[kN]

M

m

[kN ]

-

+

-

-

+

+

-

-

-

+

+

8

9,002

10,998

4,330

4,330

5

5

4,330

4,330

4

6,495

4,330

6,495

8,505

1,065

2,010

background image

Ekstremum

Ekstremum

-

+

9,002

4,330

x

0

-

+

T

[kN]

m

x

kNm

m

kNm

kNm

1

002

,

9

5

,

2

998

,

10

002

,

9

0

11

11

8

10,998

8

1m

2,5m

m

x

125

,

2

0

kNm

x

kN

x

m

kN

M

002

,

17

002

,

17

/

4

2

2

kNm

m

x

M

065

,

1

125

,

2

0

2

0

002

,

17

/

8

2

kN

x

m

kN

T

Przykład 

Przykład –

– belka 

belka 

przegubowa

przegubowa

1m

20kN

8kN/m

4kNm/m

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

12

12

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

background image

Reakcje

Reakcje

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

13

13

 0

:

A

H

X

0

4

/

8

2

1

2

/

8

20

:

m

m

kN

m

m

kN

kN

R

R

R

V

Y

F

D

B

A

0

5

,

3

/

4

4

3

1

2

4

/

8

2

1

1

2

/

8

1

20

5

,

10

6

3

:

m

m

kNm

m

m

m

m

kN

m

m

m

kN

m

kN

m

R

m

R

m

R

M

F

D

B

A

0

5

,

3

/

4

5

,

2

:

m

m

kNm

m

R

M

F

p

E

0

5

,

3

/

4

5

,

1

3

1

5

,

1

/

3

2

1

6

5

,

1

:

m

m

kNm

m

m

m

kN

m

R

m

R

M

F

D

p

C

Przyjęcie przekrojów, 

Przyjęcie przekrojów, 

przedziały 

przedziały 

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

14

14

0

A

H

kN

V

A

039

,

40

kN

R

B

744

,

3

kN

R

F

6

,

5

kN

R

D

817

,

13

m

x

1

;

0

1

1

m

m

x

3

;

1

2

2

m

m

x

4

;

3

3

3

m

m

x

7

;

4

4

4

m

m

x

9

;

7

5

5

m

m

x

5

,

11

;

9

6

6

m

m

x

5

,

12

;

5

,

11

7

7

background image

Przekrój

Przekrój

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

m

x

1

;

0

1

1

15

15

0

1

N

kN

T

20

1

x

kN

M

 20

1

kNm

M

m

x

M

x

20

1

0

0

1

1

Przekrój

Przekrój

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

m

m

x

3

;

1

2

2

0

2

A

H

N

16

16

0

2

A

H

N

x

m

kN

kN

m

x

m

kN

kN

kN

m

x

m

kN

V

kN

T

A

/

8

039

,

28

)

1

(

/

8

039

,

40

20

)

1

(

/

8

20

2

kNm

x

kN

x

m

kN

m

x

m

x

m

kN

m

x

kN

x

kN

m

x

m

x

m

kN

m

x

V

x

kN

M

A

039

,

44

039

,

28

/

4

2

1

1

/

8

1

039

,

40

20

2

1

1

/

8

1

20

2

2

kNm

M

m

x

kNm

M

m

x

078

,

4

3

20

1

2

2

kN

T

m

x

kN

T

m

x

039

,

4

3

039

,

20

1

2

2

background image

Przekrój 

Przekrój 

– siły normalne i tnące

siły normalne i tnące

m

m

x

4

;

3

3

3

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

 

/

8

m

kN

x

q

17

17

0

3

A

H

N

 

 

)

7

(

/

2

4

/

8

7

2

3

3

x

m

m

kN

x

q

m

m

kN

x

m

x

q

kN

T

m

x

kN

T

m

x

961

,

2

4

039

,

4

3

3

3

  

 

 

 

kN

x

m

kN

x

m

kN

m

x

x

m

m

kN

m

kN

m

x

x

m

m

kN

kN

kN

kN

m

x

x

q

m

kN

m

x

x

q

m

m

kN

V

kN

T

A

039

,

37

14

1

3

7

/

2

/

8

2

1

3

7

/

2

16

039

,

40

20

3

/

8

2

1

3

2

/

8

20

2

2

2

2

3

3

3

Przekrój 

Przekrój 

– momenty zginające

momenty zginające

m

m

x

4

;

3

3

3

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

18

18

  



 

 

 

 



kNm

x

kN

x

m

kN

x

m

kN

m

x

x

m

m

kN

m

kN

m

x

m

x

x

m

m

kN

m

x

kN

m

x

kN

x

kN

m

x

m

x

x

q

m

kN

m

x

m

x

x

q

m

x

m

m

kN

m

x

V

x

kN

M

A

039

,

53

039

,

37

/

7

/

3

1

3

7

/

2

/

8

3

1

2

3

3

7

/

2

2

16

1

039

,

40

20

3

3

2

3

/

8

2

1

2

3

3

2

2

/

8

1

20

2

3

2

2

2

3

3

3

kNm

M

m

x

kNm

M

m

x

450

,

4

4

078

,

4

3

3

3

background image

Przekrój

Przekrój

m

m

x

7

;

4

4

4

0

4

A

H

N

  

 

 

1

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

19

19

4

A

  

 

 

kN

x

m

kN

x

m

kN

kN

kN

x

m

kN

x

m

kN

R

m

x

x

q

m

kN

m

x

x

q

m

m

kN

V

kN

T

B

A

783

,

40

14

1

744

,

3

039

,

37

14

1

3

/

8

2

1

3

2

/

8

20

2

2

2

2

3

3

4

  



 

 

 

kNm

x

kN

x

m

kN

x

m

kN

m

x

R

m

x

m

x

x

q

m

kN

m

x

m

x

x

q

m

x

m

m

kN

m

x

V

x

kN

M

B

A

015

,

68

783

,

40

/

7

/

3

1

4

3

3

2

3

/

8

2

1

2

3

3

2

2

/

8

1

20

2

3

2

3

3

4

kN

T

m

x

kN

T

m

x

217

,

8

7

783

,

0

4

4

4

kNm

M

m

x

M

m

x

kNm

M

m

x

201

,

11

7

0

5

,

5

450

,

4

4

4

4

4

Przekrój

Przekrój

m

m

x

9

;

7

5

5

0

5

A

H

N

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

20

20

0

5

A

H

N

kN

kN

kN

kN

kN

kN

kN

R

R

m

m

kN

m

m

kN

V

kN

T

D

B

A

6

,

5

817

,

13

744

,

3

16

16

039

,

40

20

4

/

8

2

1

2

/

8

20

5

kNm

x

kN

m

x

R

m

x

R

m

m

x

m

m

kN

m

x

m

m

kN

m

x

V

x

kN

M

D

B

A

401

,

50

6

,

5

7

4

4

3

1

3

4

/

8

2

1

2

2

/

8

1

20

5

0

001

,

0

9

201

,

11

7

5

5

kNm

M

m

x

kNm

M

m

x

background image

Przekrój

Przekrój

m

m

x

5

,

11

;

9

6

6

0

 H

N

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

21

21

0

6

A

H

N

kN

T

6

,

5

6

6

5, 6

50, 401

4

/

9

1, 6

14, 401

M

kN x

kNm

kNm m

x

m

kN x

kNm

 

 

 

kNm

M

m

x

kNm

M

m

x

999

,

3

5

,

11

0

001

,

0

9

6

6

Przekrój

Przekrój

m

m

x

5

,

12

;

5

,

11

7

7

0

 H

N

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

2

x

1

4

5

3

6

7

22

22

0

7

A

H

N

0

6

,

5

7

F

R

kN

T

kNm

x

kN

m

x

kN

kNm

x

kN

M

999

,

49

4

5

,

11

6

,

5

401

,

14

6

,

1

7

0

001

,

0

5

,

12

999

,

3

5

,

11

7

7

kNm

M

m

x

kNm

M

m

x

background image

Wykresy

Wykresy

V

A

H

A

R

B

1m

A

B

C

E

D

F

20kN

8kN/m

4kNm/m

R

D

R

F

2m

1m

1,5m

1,5m

2m

2,5m

1m

N

[kN]

0

20,039

23

23

T

[kN]

M

m

[kN ]

20

20,039

8,217

5 6

,

5 6

,

0 783

,

2,961

5,967

4,036

20

4,078

4,45

5,145 4,502

11,200

4

+

+

-

-

-

+

+

-

+

Ekstrema

Ekstrema

0

039

,

37

14

1

2

2

3

kN

x

m

kN

x

m

kN

T

m

x

542

,

3

0

 

kNm

x

kN

x

m

kN

x

m

kN

x

M

039

,

53

039

,

37

/

7

/

3

1

0

2

0

3

0

2

0

3

24

24

kNm

145

,

5

3

0

783

,

40

14

1

2

2

4

kN

x

m

kN

x

m

kN

T

 

kNm

kNm

x

kN

x

m

kN

x

m

kN

x

M

502

,

4

015

,

68

783

,

40

/

7

/

3

1

0

2

0

3

0

2

0

4

m

x

133

,

4

0

background image

Obciążenie na pręcie ukośnym 

Obciążenie na pręcie ukośnym 

– na jednostkę rzutu

na jednostkę rzutu

   

2

2

1

sin

0, 243

4

1

m

m

m

 

   

2

2

4

cos

0,970

4

1

m

m

m

 

1

m

10kN/m

V

A

H

A

x

25

25

:

0

A

X H

:

10

4

0

A

B

kN

Y V

R

m

m

1

:

4

10

4

4

0

2

A

B

kN

M

R

m

m

m

m

0

A

H

20

A

V

kN

20

B

R

kN

   

2

2

4

1

m

m

4m

R

B

x

Siły wewnętrzne

Siły wewnętrzne

sin

sin

4,851

2, 425

A

N

V

q x

kN

kN

x

m

  

cos

cos

A

T

V

q x

kN

  

1

m

10kN/m

V

A

H

A

x

26

26

2

10

2

5

20

A

kN

x

M

V

x

x

m

kN

x

kN x

m

 

  

 

 

19, 403

9, 701

kN

kN

x

m

0

4,851

19, 403

0

2

0

0

20

4

4,849

19, 401

0

x

N

kN

T

kN

M

x

m

N

T

M

kNm

x

m

N

kN

T

kN

M

 

 

4m

R

B

x

background image

Wykresy

Wykresy

N

[kN]

+

+

-

19,403

4,851

4,851

27

27

T

[kN]

M

m

[kN ]

+

+

-

19,403

4,851

20

Obciążenie na pręcie ukośnym 

Obciążenie na pręcie ukośnym 

– na jednostkę długości pręta

na jednostkę długości pręta

1

m

10kN/m

V

A

H

A

x

28

28

:

0

A

X H

   

2

2

:

10

4

1

0

A

B

kN

Y V

R

m

m

m

   

2

2

1

:

4

10

4

1

4

0

2

A

B

kN

M

R

m

m

m

m

m

0

A

H

20, 616

A

V

kN

20, 616

B

R

kN

4m

R

B

x

background image

Siły wewnętrzne

Siły wewnętrzne

2

2

sin

sin

4

5

2, 5

A

x

N

V

q

x

kN

kN

x

m

 

 

 

 

2

1

m

10kN/m

V

A

H

A

x

29

29

2

2

2

10

5,154

20, 616

4

2

A

kN

x

x

kN

M

V

x

x

x

kN x

m

m

 

 

  

 

 

 

2

2

cos

cos

4

20

10

A

x

T

V

q

x

kN

kN

x

m

 

 

 

 

0

5

20

0

2

0

0

20, 616

4

5

20

0

x

N

kN

T

kN

M

x

m

N

T

M

kNm

x

m

N

T

kN

M

 

 

4m

R

B

Wykresy

Wykresy

N

[kN]

+

+

-

20

5

5

30

30

T

[kN]

M

m

[kN ]

+

+

-

20,616

20