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: q, M, a, EJ = 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
⋅
−
+
⋅
−
−
=
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
+
=