background image

Opracował: dr in

ż

. Mariusz Leus 

- 1 - 

 

T: Metody energetyczne – zastosowanie twierdzenia Menabre'a do obliczania belek 

statycznie niewyznaczalnych  

Zadanie 1. 

Dla  belki  przedstawionej  na  rysunku,  korzystaj

ą

c  z  twierdzenia  Menabre’a  wyznaczy

ć

  moment 

utwierdzenia M

u

.  

Dane: qMaEJ = const 

Szukane: M

u

 = ? oraz R

A

 = ?, R

B

 = ? 

 

 

1. Reakcje podporowe: M

u

R

A

R

B

 

2. Równania równowagi 

 

a) 

=

0

y

F

;   

0

2

=

+

qa

R

R

B

A

   

 

b) 

=

0

B

M

;    

0

2

2

2

=

+

+

M

qa

M

a

R

u

A

   

3. Zadanie jest jednokrotnie statycznie niewyznaczalne. Za wielko

ść

 hiperststyczn

ą

  

przyjmujemy wielko

ść

 M

u

 

4. Brakuj

ą

ce równanie wyznaczamy z twierdzenia Menabre’a: 

0

=

u

M

V

       

Uwzgl

ę

dniaj

ą

c tylko energi

ę

 od zginania otrzymujemy: 

( )

( )

2

0

2

1

2

0

2

2

1

2

1

2

1

2

1

dx

M

EJ

dx

M

EJ

v

v

v

a

x

g

a

x

g

+

=

+

=

    

 

( )

( )

( )

( )

0

1

1

2

0

1

2

0

2

2

1

1

=

+

=

dx

M

M

M

EJ

dx

M

M

M

EJ

M

V

u

x

g

a

x

g

u

x

g

a

x

g

u

    

5. Momenty gn

ą

ce w poszczególnych przedziałach 

1) Przedział I:       

a

x

2

0

1

 

( )

2

1

1

2

1

x

q

M

x

R

M

u

A

x

g

+

=

;      z równania b) 

a

M

a

M

qa

R

u

A

2

2

=

 

( )

2

1

1

2

2

2

1

x

q

M

x

a

M

a

M

qa

M

u

u

x

g

+

=

 

background image

Opracował: dr in

ż

. Mariusz Leus 

- 2 - 

 

2) Przedział II:      

a

x

2

0

 

( )

M

M

x

g

=

2

 

6. Pochodne momentów gn

ą

cych po momencie M

u

 

( )

1

2

1

1

1

+

=

x

a

M

M

u

x

g

;                

( )

0

2

=

P

M

x

g

    

7. Obliczenie momencie utwierdzenia M

u

 

( ) ( )

0

 

0

1

 

1

2

1

2

2

2

1

2

0

1

2

0

1

2

1

1

=

+

+

+

x

d

M

EJ

dx

x

a

x

q

M

x

a

M

a

M

qa

EJ

a

a

u

u

 

0

 

2

1

1

2

2

2

1

2

0

1

2

1

1

=

+

dx

x

a

x

q

M

x

a

M

a

M

qa

a

u

u

 

0

 

4

2

2

2

1

2

2

2

2

1

2

0

3

1

2

1

1

1

1

1

=

+

+

x

d

x

a

q

x

q

x

a

M

M

x

a

x

a

M

a

M

qa

x

a

M

a

M

qa

a

u

u

u

u

 

0

 

4

2

2

4

4

2

2

2

1

2

0

3

1

2

1

1

2

1

2

2

1

2

2

1

1

1

1

=

+

+

+

+

x

d

x

a

q

x

q

x

a

M

M

x

a

M

x

a

M

x

a

qa

x

a

M

x

a

M

x

qa

a

u

u

u

u

 

0

4

4

3

2

2

2

3

4

3

4

3

2

2

2

2

2

2

2

0

4

1

3

1

2

1

1

3

1

2

3

1

2

3

1

2

1

2

1

2

1

=

+

+

+

+

a

u

u

u

u

x

a

q

x

q

x

a

M

x

M

x

a

M

x

a

M

x

a

qa

x

a

M

x

a

M

x

qa

0

16

6

4

12

12

6

4

4

2

1

2

0

4

1

3

1

2

1

1

3

1

2

3

1

2

3

1

2

1

2

1

2

1

=

+

+

+

+

a

u

u

u

u

x

a

q

x

q

x

a

M

x

M

x

a

M

x

a

M

x

a

qa

x

a

M

x

a

M

x

qa

0

16

16

8

6

4

4

2

8

12

8

12

8

6

4

4

4

4

4

2

1

4

3

2

3

2

3

2

3

2

2

2

=

+

+

+

+

+

a

a

q

a

q

a

a

M

a

M

a

a

M

a

a

M

a

a

qa

a

a

M

a

a

M

a

qa

u

u

u

u

 

0

3

4

2

3

2

3

2

6

8

2

3

3

3

3

=

+

+

+

+

a

q

a

q

a

M

a

M

a

M

a

M

qa

a

M

a

M

qa

u

u

u

u

 

0

3

1

3

1

3

2

3

=

+

qa

a

M

a

M

u

 

2

3

1

3

1

3

2

qa

M

M

u

=

 

2

2

1

2

1

qa

M

M

u

=

 

8. Obliczenie reakcji R

A

 

z równania b) 

a

M

qa

a

M

qa

a

M

qa

a

M

qa

M

a

qa

a

M

a

M

qa

R

u

A

4

3

4

5

2

4

4

2

2

1

2

1

2

1

2

2

2

=

+

=

=

=

 

a

M

qa

R

A

4

3

4

5

=

 

9. Obliczenie reakcji R

B

 

z równania a) 

a

M

qa

qa

a

M

qa

qa

R

R

A

B

4

3

4

3

2

4

3

4

5

2

+

=

+

+

=

+

=

 

a

M

qa

R

B

4

3

4

3

+

=