background image

MECHANIKA BUDOWLI 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

semestr zimowy 

1 | 

S t r o n a  

                             

     

mgr inż. Hanna Weber

 

 

2EI

 EI

 EI

0,5EI

4

4

4

2

q=6kN/m

P1=12kN

P=9kN

1

X  

1

X  

2

X  

2

X  

1

4

4

4

2

2EI

 EI

 EI

0,5EI

M

1

X  =1  

1

4

4

4

2

2EI

 EI

 EI

0,5EI

X  =1  

1

1  

M

2

X  =1  

2

4

4

4

2

2EI

 EI

 EI

0,5EI

X  =1  

2

1  

Rozwiązywanie belki statyczne niewyznaczalnej Metodą Sił 

 

 
Polecenie:
 Narysuj wykres sił wewnętrznych w belce. Zadanie rozwiąż metodą sił. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Określenie stopnia statycznej niewyznaczalności układu: 
 
   

𝑛

𝑠

= 𝑙

𝑟

− 𝑙

𝑝

− 3 = 5 − 0 − 3 = 2  —   układ dwukrotnie statycznie niewyznaczalny. 

 
Schemat podstawowy metody sił: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wykresy jednostkowe: 
 

stan X

1

=1 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
stan X

2

=1 

 

 
 
 
 
 

 

 

 

 
 
 
 
 

background image

MECHANIKA BUDOWLI 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

semestr zimowy 

2 | 

S t r o n a  

                             

     

mgr inż. Hanna Weber

 

 

ql /8=6 4 /8=12kNm

2

=

ql /8=6 4 /8=12kNm

2

+

9

9

M

0

4

4

4

2

2EI

 EI

 EI

0,5EI

q=6kN/m

P1=12kN

P=9kN

1

18

18

18,75

0,25

0,75

ql /8=6 4 /8=12kNm

2

ql /8=6 4 /8=12kNm

2

9

9

M

1

M

2

M

0

X  =1  

1

4

4

4

2

2EI

 EI

 EI

0,5EI

X  =1  

1

1  

X  =1  

2

4

4

4

2

2EI

 EI

 EI

0,5EI

X  =1  

2

1  

4

4

4

2

2EI

 EI

 EI

0,5EI

q=6kN/m

P1=12kN

P=9kN

1

18

Wykres M

0

 (moment zginający od obciążenia zewnętrznego): 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 
 

 
Podział wykresów momentów do całkowania: 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

background image

MECHANIKA BUDOWLI 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

semestr zimowy 

3 | 

S t r o n a  

                             

     

mgr inż. Hanna Weber

 

 

4

q=6kN/m

P1=12kN

4

2

P=9kN

3

1

8,68kN

1,59kNm

1,59kNm

1,59kNm

1,59kNm

13,28kNm

13,28kNm 13,28kNm

13,28kNm

15,32kN

15,32kN

18,72kN

17,28kN

18,72kN

34,04kN

4,9kN

12,38kN

17,28kN

4,9kN

13,9kN

x

Współczynniki układu równań kanonicznych: 

11

-

 całkujemy wykres M

1

 sam przez siebie 

EI

EI

EI

3

10

1

3

2

4

1

2

1

2

1

1

3

2

4

1

2

1

5

,

0

1

11

 

12

-

 całkujemy wykres M

1

 z M

2

 

EI

EI

3

1

1

3

1

4

1

2

1

2

1

12

 

10

-

 całkujemy wykres M

1

 z M

0

 

EI

EI

EI

4

175

25

,

0

3

2

1

9

2

1

1

3

1

25

,

0

3

2

3

9

2

1

1

2

1

4

12

3

2

2

1

1

2

1

4

12

3

2

5

,

0

1

10

 

21

-

 całkujemy wykres M

2

 z M

1

 

EI

3

1

12

21

 

22

-

 całkujemy wykres M

2

 sam przez siebie 

EI

EI

EI

2

1

3

2

4

1

2

1

1

1

3

2

4

1

2

1

2

1

22

 

20

-

 całkujemy wykres M

2

 z M

0

 

EI

EI

EI

4

5

1

3

1

4

18

2

1

1

1

3

1

75

,

0

3

2

1

9

2

1

75

,

0

3

2

3

9

2

1

1

2

1

4

12

3

2

2

1

20

 

 
Układ równań kanonicznych metody sił: 
 

0

0

20

2

22

1

21

10

2

12

1

11

X

X

X

X

 

 



EI

EI

X

EI

X

EI

EI

EI

X

EI

X

EI

12

/

0

4

5

2

3

1

12

/

0

4

175

3

1

3

10

2

1

2

1

 

 

0

15

24

4

0

525

4

40

2

1

2

1

X

X

X

X

 

 
Rozwiązanie układu równań: 

kNm

X

kNm

X

59

,

1

28

,

13

2

1

 

  
 Wyznaczenie wartości sił tnących w zadanej belce: 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
Wyznaczenie ekstremum (dla skrajnej części belki po lewej stronie): 
 

m

x

x

x

T

45

,

1

6

68

,

8

0

6

68

,

8

)

(

  

 

kNm

m

x

M

28

,

6

2

45

,

1

6

45

,

1

68

,

8

)

45

,

1

(

2

 

background image

MECHANIKA BUDOWLI 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

semestr zimowy 

4 | 

S t r o n a  

                             

     

mgr inż. Hanna Weber

 

 

6,28

15,87

1,59

18

T

[kN]

M

[kNm]

2EI

 EI

 EI

0,5EI

4

4

4

2

q=6kN/m

P1=12kN

P=9kN

1

8,68kN

34,04kN

12,38kN

13,9kN

+

8,68

-

15,32

+

+

-

-

18,72

0,72

11,28

17,28

4,9

4,9

9

9

13,28

X    

2

X    

1

X    

2

X    

1

X    

2

X    

1

 
Wykresy sił wewnętrznych w belce statycznie niewyznaczalnej: 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inne przykładowe schematy podstawowe dla rozwiązania tego zadania: 
 
 
 
 

1) 

 
 
 
 
 
 
 

2) 

 
 
 
 
 
 
 

3) 

 
 
 
 
 
 

background image

MECHANIKA BUDOWLI 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

semestr zimowy 

5 | 

S t r o n a  

                             

     

mgr inż. Hanna Weber

 

 

X  =1  

1

X  =1  

1

X    

2

X  =1  

1

X  =1  

1

X    

2

X    

1

X    

2

 
 
 
 

4) 

 
 
 
 
 
 

 

 

5) 

 
 
 
 
 
 

6)