L
INIE WPŁYWOWE W BELKACH
Politechnika Poznańska
Adam Łodygowski ®
L
INIE WPŁYWOWE SIŁ W BELKACH CIĄGŁYCH
Dla zadanej belki wyznaczyć linie wpływowe momentów i reakcji podporowych oraz
momentów zginających i sił poprzecznych w zaznaczonych przekrojach.
Zadana belka:
Linie wpływowe sił z belkach ciągłych statycznie niewyznaczalnych oblicza się zgodnie ze
wzorem superpozycyjnym:
n
x
x
x
n
x
x
x
n
x
x
x
X
Lw
R
X
Lw
R
X
Lw
R
R
Lw
R
Lw
X
Lw
T
X
Lw
T
X
Lw
T
T
Lw
T
Lw
X
Lw
M
X
Lw
M
X
Lw
M
M
Lw
M
Lw
n
n
n
1
2
2
1
2
1
1
2
0
2
2
1
2
1
1
1
0
1
2
1
1
1
0
...
...
...
2
1
2
1
2
1
=
=
=
=
=
=
=
=
=
+
+
+
+
=
+
+
+
+
=
+
+
+
+
=
α
α
α
α
α
α
α
α
α
α
Układ jest statycznie niewyznaczalny więc należy dobrać układ podstawowy i zapisać układ
równań kanonicznych:
{
0
1
1
11
=
+
⋅
P
X
δ
δ
0
8
,
0
1
EI
k
gdzie
k
R
R
ds
EI
M
M
k
i
ik
⋅
=
⋅
⋅
+
⋅
=
∑
∫
δ
∫
⋅
=
∆
ds
EI
M
M
i
P
iP
Obciążenie P jest jedynkowe dlatego zgodnie z konwencją oznaczamy je jako δ
.
Rysuję wykresy momentów od poszczególnych sił jednostkowych:
M
1
[-]
L
INIE WPŁYWOWE W BELKACH
Politechnika Poznańska
Adam Łodygowski ®
Korzystając z metody Wereszczegina- Mohra całkowania iloczynu dwóch funkcji (w tym
jednej prostoliniowej) otrzymuje się:
21995
,
4
1
14
3
7
1
6
1
8
,
0
1
1
3
2
1
7
2
1
5
,
1
1
14
6
3
2
14
6
6
2
1
14
6
3
2
14
6
3
2
1
1
3
2
1
6
2
1
1
0
2
2
0
0
0
1
1
11
⋅
=
+
+
⋅
+
⋅
⋅
⋅
⋅
+
+
⋅
⋅
⋅
⋅
+
⋅
⋅
⋅
⋅
+
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
=
∫
EI
EI
EI
EI
ds
EI
M
M
δ
Należy wykorzystać twierdzenie Maxwella:
)
(
)
(
1
1
x
x
P
P
δ
δ
=
Zamiast obliczać przemieszczenie w danym punkcie od poruszającej się siły P, obliczamy
przemieszczenia wszystkich punktów nad którymi stanie siła P (czyli linię ugięcia) od
założonej siły jedynkowej X
1
=1
Aby obliczyć linię wpływu X
1
należy obliczyć linie ugięcia w każdym z przedziałów
wykorzystując równanie różniczkowe linii ugięcia.
O
DCINEK
6
,
5
∈
x
x
y
( )
6
14
1
2
14
1
14
1
3
0
2
0
2
2
0
2
2
0
x
Cx
D
y
EI
x
C
dx
dy
EI
x
dx
y
d
EI
x
M
dx
y
d
EI
⋅
+
+
=
⋅
+
=
⋅
=
−
=
L
INIE WPŁYWOWE W BELKACH
Politechnika Poznańska
Adam Łodygowski ®
Warunki brzegowe:
112
43
14
36
6
8
10
14
3
6
14
1
8
,
0
1
14
3
8
,
0
1
14
3
1
14
3
1
6
0
0
0
3
0
0
0
−
=
→
+
⋅
=
⋅
⋅
+
+
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
=
=
→
=
=
C
C
x
Cx
D
EI
EI
EI
k
y
x
D
y
x
Znając stałe można napisać równanie różniczkowe linii ugięcia:
+
⋅
−
=
84
112
43
1
3
0
x
x
EI
y
O
DCINEK
5
,
4
∈
x
x
y
( )
6
7
1
2
7
3
2
7
1
7
3
7
1
7
3
3
2
0
2
0
2
2
0
2
2
0
x
x
x
C
D
y
EI
x
x
C
x
d
y
d
EI
x
x
d
y
d
EI
x
M
x
d
y
d
EI
⋅
−
⋅
+
+
=
⋅
+
⋅
+
=
⋅
−
=
−
=
Warunki brzegowe:
( )
(
)
112
101
2
6
14
1
112
43
6
0
0
112
30
8
,
0
1
14
3
8
,
0
1
14
3
0
2
0
0
0
=
→
⋅
+
−
=
=
=
=
=
=
⋅
⋅
⋅
=
→
⋅
⋅
=
=
C
C
x
x
x
EI
EI
D
EI
y
x
ϕ
ϕ
Znając stałe można napisać równanie różniczkowe linii ugięcia:
⋅
−
⋅
+
⋅
+
=
3
2
0
42
1
14
3
112
101
112
30
1
x
x
x
EI
y
L
INIE WPŁYWOWE W BELKACH
Politechnika Poznańska
Adam Łodygowski ®
O
DCINEK
4
,
3
∈
x
x'
y'
( )
3
)
'
(
14
1
'
'
5
,
1
)
'
(
14
1
'
'
5
,
1
)
'
(
7
1
)
'
(
'
5
,
1
'
)
'
(
'
2
0
2
0
2
2
2
0
2
2
0
x
Cx
D
y
EI
x
C
dx
dy
EI
x
x
d
y
d
EI
x
M
x
d
y
d
EI
⋅
−
+
=
⋅
⋅
+
=
⋅
⋅
=
⋅
−
=
Warunki brzegowe:
(
)
( )
672
115
3
343
14
1
7
224
1431
8
,
0
1
42
13
5
,
1
8
,
0
1
42
13
'
7
'
224
1431
3
42
1
3
14
3
3
112
101
112
30
1
5
,
1
1
3
0
'
0
'
0
0
0
3
2
0
0
=
→
⋅
−
⋅
+
=
⋅
⋅
−
⋅
⋅
⋅
⋅
−
=
=
=
→
⋅
−
⋅
+
⋅
+
=
⋅
=
=
=
=
C
C
EI
EI
EI
y
x
D
EI
D
EI
x
y
x
y
x
Znając stałe można napisać równanie różniczkowe linii ugięcia:
⋅
−
⋅
+
⋅
=
3
'
14
1
'
672
115
224
1431
5
,
1
1
'
3
0
x
x
EI
y
O
DCINEK
3
,
2
∈
x
x
y
( )
36
2
2
6
1
1
6
1
1
3
2
0
2
0
2
2
0
2
2
0
x
x
x
C
D
y
EI
x
x
C
x
d
y
d
EI
x
x
d
y
d
EI
x
M
x
d
y
d
EI
+
−
+
=
⋅
+
⋅
−
=
⋅
+
−
=
−
=
Warunki brzegowe:
1008
2081
6
2
36
6
336
130
0
0
6
336
130
8
,
0
1
42
13
0
0
=
→
+
−
⋅
+
−
=
=
=
−
=
→
⋅
⋅
−
=
=
C
C
y
x
D
EI
y
x
Znając stałe można napisać równanie różniczkowe linii ugięcia:
+
−
⋅
+
−
=
36
2
1008
2081
336
130
1
3
2
0
x
x
x
EI
y
L
INIE WPŁYWOWE W BELKACH
Politechnika Poznańska
Adam Łodygowski ®
O
DCINEK
2
,
1
∈
x
x
y
( )
x
C
D
y
EI
C
x
d
y
d
EI
x
d
y
d
EI
x
M
x
d
y
d
EI
+
=
=
=
−
=
0
0
2
2
0
2
2
0
0
Warunki brzegowe:
( )
(
)
1008
943
3
6
1008
2081
6
0
0
0
0
0
−
=
→
+
−
=
=
=
=
=
=
→
=
=
C
C
x
x
x
D
y
x
ϕ
ϕ
Znając stałe można napisać równanie różniczkowe linii ugięcia:
⋅
−
=
x
EI
y
1008
943
1
0
Znając równania linii ugięcia belki można obliczyć linię wpływu X
1
zgodnie z zależnością:
11
0
1
1
)
(
δ
δ
EI
x
lwX
P
⋅
−
=
Do obliczenia linii wpływu potrzebne są jeszcze linie wpływu M
0
, R
0
, T
0
w układzie
statycznie wyznaczalnym i wartości M, R, T w przekroju od wprowadzonej siły X
1
=1. Całość
na końcu zostanie zestawiona w tabeli.
Linie wpływu w układzie statycznie wyznaczalnym:
L
INIE WPŁYWOWE W BELKACH
Politechnika Poznańska
Adam Łodygowski ®
Wartości M, T i R od wprowadzonej siły X
1
=1:
6
1
)
1
(
6
1
)
1
(
3
2
)
1
(
1
1
1
=
=
=
=
=
=
X
R
X
T
X
M
α
α
L
INIE
WP
Ł
YWOW
E W BEL
K
A
C
H
Pol
itechni
ka P
ozna
ńs
ka
Adam
Ł
od
ygow
sk
i ®
8
M
0
T
0
R
0
M od X=1
T 0d X=1
R od X=1
Lw. X
1
Lw. M
Lw. T
Lw. R
0
-0,667
0,33
333
3
1,33
333
3 0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
2
0,44
692
5
-0,368
72
0,40
782
1 1,40
782
1
1
-0,334
0,16
666
7
1,16
666
7 0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
1
0,22
346
2
-0,184
36
0,20
391
1,20
391
2
0
0
1
0,66
666
7
0,16
666
7
0,16
666
7
0 0
0 0 1
3
0,33
4
-0,166
67
0,83
333
3 0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
5
-0,215
11
0,18
992
9
-0,202
52
0,79
748
2
4
0,66
7
-0,333
33
0,66
666
7 0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
4
-0,390
72
0,40
618
8
-0,398
45
0,60
154
7
5
1
-0,5
0,5
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
3
-0,487
34
0,67
510
7
-0,581
22
0,41
877
7
6
1,33
4
-0,666
67
0,33
333
3 0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
2
-0,465
48
1,02
301
6
-0,744
25
0,25
575
4
1,33
4
0,33
333
3
0,33
333
3 0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
2
-0,465
48
1,02
301
6
0,25
575
4
0,25
575
4
7
0,66
7
0,16
666
7
0,16
666
7 0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
1
-0,285
63
0,47
624
5 0,11
906
1 0,11
906
1
8
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
0
0,09
168
5
0,06
112
3 0,01
528
1 0,01
528
1
9
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
6
-0,358
98
-0,239
32
-0,059
83
-0,059
83
10
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
5
-0,674
24
-0,449
49
-0,112
37
-0,112
37
11
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
4
-0,876
65
-0,584
43
-0,146
11
-0,146
11
12
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
3
-0,988
78
-0,659
19
-0,164
8
-0,164
8
13
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
2
-1,033
22
-0,688
81
-0,172
2
-0,172
2
14
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
1
-1,032
51
-0,688
34
-0,172
09
-0,172
09
15
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
0
-1,009
24
-0,672
82
-0,168
21
-0,168
21
16
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
2
-0,648
85
-0,432
56
-0,108
14
-0,108
14
17
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
1
-0,322
31
-0,214
87
-0,053
72
-0,053
72
18
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
0
-0,063
47
-0,042
32
-0,010
58
-0,010
58
19
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
5
0,10
226
4
0,06
817
6 0,01
704
4 0,01
704
4
20
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
4
0,18
336
9
0,12
224
6 0,03
056
2 0,03
056
2
21
0
0
0 0,66
666
7
0,16
666
7
0,16
666
7 3 0,19
676
9
0,13
118
0,03
279
5
0,03
279
5
22
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
2
0,15
939
0,10
626
0,02
656
5 0,02
656
5
23
0
0
0
0,66
666
7 0,16
666
7 0,16
666
7
1
0,08
815
8
0,05
877
2 0,01
469
3 0,01
469
3
24
0
0
0
0,66
666
7
0,16
666
7
0,16
666
7
0 0
0 0 0
L
INIE
WP
Ł
YWOW
E W BEL
K
A
C
H
Pol
itechni
ka P
ozna
ńs
ka
Adam
Ł
od
ygow
sk
i ®
8
L
INIE W
PŁ
YW
O
W
E W
UK
Ł
ADZIE STATYCZNIE NIEW
Y
Z
NACZAL
NYM ZGO
DNI
E Z
W
A
RTO
Ś
CIAMI NA ST
RONIE
7: