background image

Mechanika ogólna

Mechanika ogólna

1

1

Wykład nr 4

Wykład nr 4
Reakcje w układach z przegubami.

Reakcje w układach z przegubami.

Reakcje 

Reakcje –

– belki 

belki 

przegubowe 

przegubowe 

(1)

(1)

l

P

l

l

l

q

A

B

C

D

V

H

A

2

2

0

:

A

H

X

0

2

:

l

q

P

R

R

V

Y

D

B

A

0

2

:

l

l

q

l

R

M

D

p

C

0

3

2

4

2

:

l

l

q

l

P

l

R

l

R

M

D

B

A

V

A

R

B

R

D

background image

Rozwiązanie

Rozwiązanie

0

:

A

H

X

2

0

2

:

l

q

R

l

l

q

l

R

M

D

D

p

C

3

3

2

2

2

2

2

2

2

0

2

:

l

q

P

l

q

l

q

P

l

q

P

R

R

l

q

P

V

l

q

P

R

R

V

Y

D

B

A

D

B

A

l

q

P

l

q

P

R

l

l

l

q

l

P

l

R

R

l

l

q

l

P

l

R

l

R

M

D

D

B

D

B

A

2

2

3

2

2

2

3

2

4

0

3

2

4

2

:

Podstawienie danych

Podstawienie danych

m

l

kN

P

m

kN

q

2

10

/

5

0

A

H

4

4

0

A

H

0

2

2

/

5

2

10

m

m

kN

kN

V

A

kN

m

m

kN

l

q

R

D

5

2

2

/

5

2

kN

m

m

kN

kN

l

q

P

R

B

25

2

2

/

5

2

10

2

2

background image

Reakcje 

Reakcje –

– belki 

belki 

przegubowe 

przegubowe 

(2)

(2)

q

H

A

M

A

5

5

V

A

R

B

l

l

l

0

:

A

H

X

Wypadkowa obciążenia 

Wypadkowa obciążenia 

trójkątnego

trójkątnego

q

M

A

½

q 3l

·

6

6

0

3

2

1

:

l

q

R

V

Y

B

A

0

2

3

2

1

2

:

l

l

q

M

l

R

M

A

B

A

V

A

H

A

A

R

B

l

l

l

background image

Suma momentów 

Suma momentów 

względem przegubu

względem przegubu

q

q

=

q

- ’

q

½( - ’)

q q

l

·2

q

q

l

’·2

½( - ’)

q q

l

·2

3

3

q

q

l

q

l

q

7

7

0

3

2

2

2

2

1

2

:



l

l

q

q

l

l

q

l

R

M

B

p

C

q

- ’

q

+

q

q

q

l

’·2

q

V

A

H

A

M

A

R

B

l

2l 3

/

C

l

l

2

·

2l 3

/

q

Rozwiązanie

Rozwiązanie

0

:

A

H

X

ql

ql

ql

R

l

q

l

q

l

R

M

B

B

p

C

9

14

9

8

3

2

0

3

8

3

2

2

1

2

3

:

2

2

8

8

ql

ql

ql

V

l

q

R

V

Y

A

B

A

18

1

9

14

2

3

0

3

2

1

:

2

2

2

9

1

3

2

9

14

0

2

3

2

1

2

:

ql

ql

ql

M

l

l

q

M

l

R

M

A

A

B

A

9

9

3

background image

Podstawienie danych

Podstawienie danych

m

l

m

kN

q

5

,

1

/

10

0

A

H

9

9

0

A

H

kN

m

m

kN

ql

V

A

833

,

0

5

,

1

/

10

18

1

18

1

kNm

m

m

kN

ql

M

A

5

,

2

5

,

1

/

10

9

1

9

1

2

2

kN

m

m

kN

ql

R

B

333

,

23

5

,

1

/

10

9

14

9

14

Belki przegubowe 

Belki przegubowe 

(3)

(3)

Sąsiadujące przeguby

Sąsiadujące przeguby

P

q

A

B

E

m

2q

F

q

10

10

l

P

l

l

l

l

l

l

q

A

B

C

E

V

A

H

A

R

B

R

E

m

D

2q

F

R

F

q

l

l

l

l

l

l

l

A

B

C

E

D

F

background image

Belki proste 

Belki proste –

– równania 

równania 

równowagi

równowagi

C

H

C

V

q

D

H

D

V

0

X

0

Y

9 niewiadomych 

9 niewiadomych –– 9 równań

9 równań

11

11

H

C

V

C

V

C

l

P

l

l

l

l

l

l

q

A

B

C

E

V

A

H

A

R

B

R

E

m

D

2q

F

R

F

q

V

D

H

D

V

D

0

Y

0

C

M

0

X

0

Y

0

A

M

0

X

0

Y

0

D

M

Reakcje 

Reakcje –

– belki 

belki 

przegubowe 

przegubowe 

(3)

(3)

l

P

l

l

l

l

l

l

q

A

B

C

E

V

H

A

m

D

2q

F

q

12

12

l

l

l

l

l

l

l

V

A

R

B

R

E

R

F

0

cos

:

P

H

X

A

0

sin

2

2

1

4

:

P

l

q

l

q

R

R

R

V

Y

F

E

B

A

0

2

3

:

l

m

l

R

l

V

M

B

A

l

C

0

7

sin

2

3

2

5

2

2

1

5

4

2

6

5

2

:

 

l

P

l

l

l

q

l

l

q

l

m

l

R

l

R

l

R

M

F

E

B

A

0

3

sin

2

3

2

2

2

1

5

,

1

3

2

:

 

l

P

l

l

l

q

l

l

q

l

R

l

R

M

F

E

p

D

background image

Równania względem sąsiadujących 

Równania względem sąsiadujących 

przegubów lepiej zapisać z tej samej 

przegubów lepiej zapisać z tej samej 

strony.

strony.

Sąsiadujące przeguby 

Sąsiadujące przeguby –

łatwość rozwiązania

łatwość rozwiązania

13

13

strony.

strony.

0

cos

:

P

H

X

A

0

sin

2

2

1

4

:

P

l

q

l

q

R

R

R

V

Y

F

E

B

A

0

2

3

:

l

m

l

R

l

V

M

B

A

l

C

0

7

sin

2

3

2

5

2

2

1

5

4

2

6

5

2

:

 

l

P

l

l

l

q

l

l

q

l

m

l

R

l

R

l

R

M

F

E

B

A

0

3

sin

2

3

2

2

2

1

5

,

1

3

2

:

 

l

P

l

l

l

q

l

l

q

l

R

l

R

M

F

E

p

D

0

2

1

2

2

4

:

l

l

q

l

m

l

R

l

V

M

B

A

l

D

Rozwiązanie

Rozwiązanie

kN

H

A

5

m

kNm

m

m

kN

q

kN

P

/

5

/

5

10

14

14

kN

V

A

25

,

6

kN

R

B

75

,

8

kN

R

F

987

,

28

m

l

m

kNm

m

1

/

5

kN

R

E

173

,

2

background image

Zasady pisania dodatkowych 

Zasady pisania dodatkowych 

równań dla przegubów 

równań dla przegubów 

(1)

(1)

Dodatkowe równanie względem 

Dodatkowe równanie względem 

przegubu musi wykorzystywać 

przegubu musi wykorzystywać 

własność przegubu, tj. że moment w 

własność przegubu, tj. że moment w 

15

15

własność przegubu, tj. że moment w 

własność przegubu, tj. że moment w 

przegubie równy jest 0, a więc 

przegubie równy jest 0, a więc 

dodatkowe równanie nie może być 

dodatkowe równanie nie może być 

zwykłą sumą momentów względem 

zwykłą sumą momentów względem 

przegubu, a musi być sumą 

przegubu, a musi być sumą 

momentów od sił z jednej strony 

momentów od sił z jednej strony 

przegubu.

przegubu.

Zasady pisania dodatkowych 

Zasady pisania dodatkowych 

równań dla przegubów 

równań dla przegubów 

(2)

(2)

Każdy przegub musi zostać 

Każdy przegub musi zostać 

wykorzystany co najmniej jeden raz.

wykorzystany co najmniej jeden raz.

Jeżeli chcemy zapisać równanie dla 

Jeżeli chcemy zapisać równanie dla 

16

16

Jeżeli chcemy zapisać równanie dla 

Jeżeli chcemy zapisać równanie dla 

przegubu z drugiej strony, to 

przegubu z drugiej strony, to 

zastępuje ono jedno z równań 

zastępuje ono jedno z równań 

podstawowych (sumę momentów 

podstawowych (sumę momentów 

względem dowolnego punktu).

względem dowolnego punktu).

background image

Inne rodzaje obciążeń

Inne rodzaje obciążeń

Obciążenie osiowe rozłożone wzdłuż pręta.

Obciążenie osiowe rozłożone wzdłuż pręta.

Obciążenie pionowe na pręcie ukośnym:

Obciążenie pionowe na pręcie ukośnym:

–– intensywność na jednostkę rzutu;

intensywność na jednostkę rzutu;

–– intensywność na jednostkę długości pręta.

intensywność na jednostkę długości pręta.

2q

2

2

l

q

17

17

l

h

h

h

q

q

/2

l

/2

2q

2

2

h

l

q

2

2q

h

q

2

2

Reakcje 

Reakcje –

– rama 

rama 

trójprzegubowa 

trójprzegubowa 

(1)

(1)

h

q

M

18

18

l

l

P

h

h

M

background image

Reakcje 

Reakcje –

– rama 

rama 

trójprzegubowa 

trójprzegubowa 

(2)

(2)

C

h

q

M

0

:

P

H

H

X

B

A

0

:

l

q

V

V

Y

B

A

19

19

l

l

P

A

B

V

A

H

A

V

B

H

B

h

h

M

0

:

l

q

V

V

Y

B

A

0

3

:

M

h

H

l

V

M

B

B

p

C

0

2

1

2

:

 

M

l

l

l

q

h

P

l

V

M

A

B

Reakcje 

Reakcje –

– rama 

rama 

przegubowa 

przegubowa 

(1)

(1)

h

2q

M

20

20

l

h

h

q

M

P

background image

Reakcje 

Reakcje –

– rama 

rama 

przegubowa 

przegubowa 

(2)

(2)

0

cos

:

P

H

X

A

0

2

2

sin

:

2

2

h

q

h

l

q

P

R

V

Y

B

A

h

2q

M

C

21

21

0

2

2

2

2

h

q

h

l

q

0

2

2

2

:

2

2

l

h

l

q

l

h

q

l

R

M

B

p

C

0

2

2

2

cos

:

2

2

l

R

l

h

q

l

h

l

q

M

h

P

M

M

B

A

A

V

A

H

A

M

A

l

h

h

q

P

R

B

A

B

Rama nawowa

Rama nawowa

h

q

P

M

22

22

l

l

h

h

l

l

q

q

P

M

background image

Rama nawowa 

Rama nawowa –

równania równowagi

równania równowagi

0

:

P

H

H

X

C

B

0

2

:

l

q

l

q

l

q

R

V

V

R

Y

D

C

B

A

h

h

q

q

q

P

M

G

23

23

0

5

,

1

2

2

3

:

l

l

q

M

l

l

q

l

R

h

H

l

V

M

D

C

C

p

G

0

5

,

3

2

2

2

2

4

3

:

l

l

q

l

l

q

l

l

q

M

h

P

l

R

l

V

l

V

M

D

C

B

A

0

2

:

l

l

q

l

R

M

A

l

E

0

2

:

l

l

q

l

R

M

D

p

F

A

l

l

h

h

l

l

V

B

H

B

V

C

H

C

R

A

R

D

C

B

D

E

F

Rama ze ściągiem 

Rama ze ściągiem –

– reakcje 

reakcje 

podporowe (3 niewiadome)

podporowe (3 niewiadome)

P

h

h

2q

M

q

P

h

h

2q

M

q

C

D

E

24

24

l

l

h

0

:

P

H

X

A

0

2

2

:

l

q

l

q

R

V

Y

B

A

0

2

2

2

2

:

l

l

q

l

l

q

M

h

P

l

R

M

B

A

l

l

A

B

V

A

H

A

R

B

h

background image

Siły w ściągu 

Siły w ściągu –

– cztery 

cztery 

dodatkowe równania

dodatkowe równania

P

h

2q

M

C

D

E

D

E

q

V

H

D

H

E

V

V

D

H

D

V

E

H

E

25

25

0

:

E

D

H

H

X

0

:

l

q

V

V

Y

E

D

0

2

2

:

l

l

q

l

V

M

E

D

0

2

2

:

l

l

q

M

l

R

h

H

l

V

M

B

E

E

p

C

l

l

A

B

V

A

H

A

R

B

h

V

D

V

E

l

l

Rama ze ściągiem 

Rama ze ściągiem –

– 7 

niewiadomych

niewiadomych

P

h

h

2q

M

C

D

E

D

E

q

V

H

D

H

E

V

V

D

H

D

V

E

H

E

26

26

0

:

E

D

H

H

X

0

:

l

q

V

V

Y

E

D

0

2

2

:

l

l

q

l

V

M

E

D

0

2

2

:

l

l

q

M

l

R

h

H

l

V

M

B

E

E

p

C

0

:

P

H

H

H

X

E

D

A

0

2

2

:

l

q

V

V

R

V

Y

E

D

B

A

0

2

2

2

2

:

h

H

h

H

l

V

l

l

q

M

h

P

l

R

M

D

E

E

B

A

l

l

A

B

V

A

H

A

R

B

h

V

D

V

E

l

l

background image

Przeguby pojedyncze

Przeguby pojedyncze

Przeguby, w których jeden pręt łączy 

Przeguby, w których jeden pręt łączy 

się z drugim ze swobodą obrotu.

się z drugim ze swobodą obrotu.

Pozwala na zapisanie jednego 

Pozwala na zapisanie jednego 

dodatkowego równania (sumy 

dodatkowego równania (sumy 

27

27

Pozwala na zapisanie jednego 

Pozwala na zapisanie jednego 

dodatkowego równania (sumy 

dodatkowego równania (sumy 

momentów względem przegubu od sił 

momentów względem przegubu od sił 

na jednej części konstrukcji 

na jednej części konstrukcji 

oddzielonej przegubem).

oddzielonej przegubem).

Przeguby wielokrotne

Przeguby wielokrotne

Przeguby, w których łączą się ze sobą 

Przeguby, w których łączą się ze sobą 

więcej niż dwa pręty ze swobodą obrotu 

więcej niż dwa pręty ze swobodą obrotu 

względem pozostałych prętów.

względem pozostałych prętów.

Pozwalają na zapisanie więcej niż jednego 

Pozwalają na zapisanie więcej niż jednego 

dodatkowego równania równowagi.

dodatkowego równania równowagi.

28

28

Pozwalają na zapisanie więcej niż jednego 

Pozwalają na zapisanie więcej niż jednego 

dodatkowego równania równowagi.

dodatkowego równania równowagi.

background image

Rama z przegubem 

Rama z przegubem 

dwukrotnym

dwukrotnym

M

q

P

h

h

M

q

P

h

h

R

C

M

D

29

29

0

2

:

l

l

q

l

R

M

C

p

D

0

:

P

H

X

B

0

2

:

l

q

R

V

R

Y

C

B

A

0

2

2

:

h

P

l

l

q

l

l

q

M

l

R

M

l

R

M

C

B

A

B

0

2

:

M

l

l

q

l

R

M

A

l

D

h

l

l

h

l

l

R

A

V

B

H

B

M

B