background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

Obciążanie linii wpływu. 

 
Linia wpływu danej wielkości statycznej Z przedstawia wartość tej 
wielkości w zależności od położenia jednostkowej siły poruszającej się po 
konstrukcji. Jeżeli na  konstrukcję działają inne obciążenia to linia wpływu 
może być wykorzystana do wyznaczenia danej wielkości statycznej Z od 
tych obciążeń.  

 

 

P

1

P

2

P

i

 q

1

 

η

Rzędna: 

1

 

η

Rzędna: 

2

 

η

Rzędna: 

i

Pole: A

 

 

Linia wpływu wielkości statycznej Z

 
 
Jeżeli na układ działają siły skupione P, i obciążenie ciągłe q to wielkość 
statyczną Z możemy wyznaczyć z następującego wzoru: 

 
 

dx

x

x

q

P

Z

n

i

i

b

a

i

i

)

(

)

(

1

η

η

=

=

×

+

×

=

 

 

 
Jeżeli obciążenie q jest stałe na pewnym odcinku konstrukcji to powyższy 
wzór przyjmie postać: 

 
 

, wykład 8, 2003/2004 sem.4 

=

=

×

+

×

=

n

i

i

i

i

x

q

A

P

Z

1

)

(

η

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

Przykład  
Sprawdzić rozwiązanie belki za pomocą obciążania linii wpływu.  Dla podanego 
obciążenia obliczyć wartość M

α

, T

α

, R

A

, R

B

, M

6m

4m

1m

1m

3m

2m

12kN

10kN

8kN

2kN/m

HE140A

A

C

D

B      -  

α

 

geometria układu 

 

wykres momentów zginających M [kNm] 

 

, wykład 8, 2003/2004 sem.4 

wykres sił tnących T [kN] 

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

Wartości sił wewnętrznych uzyskane z rozwiązania statyki belki:  
M

α 

= 3.20kNm,  T

α 

L

  

=12.93kN,  R

A  

= 5.820 kN,  R

B  

= 19.12 kN,  M

A

 =  8.63 kNm  

Sprawdzenie reakcji R

B

6m

4m

1m

1m

3m

2m

12kN

10kN

8kN

2kN/m

HE140A

A

C

D

B      -  α

 

Linia wpływu reakcji RB

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

x[m]

Linia wpływu 

reakcji R

B

1

0.000

2

0.076

3

0.266

4

0.511

5

0.754

6

0.936

7

1.000

8

0.904

9

0.677

10

0.360

11

0.000

12

-0.368

13

-0.735

 

Przyjeto, że reakcja jest dodatnia gdy jest skierowana w  
górę. Dodatnie rzędne linii wpływu dla sił skupionych 
świadczą, że siły te wywołują reakcję dodatnią,  
obciążenie ciągłe natomiast powoduje reakcję ujemną 
- odrywanie belki od podpory. Poprzez obciążenie linii 
 wpływu uzyskano tą samą reakcję co z rozwiązania statyki belki.

, wykład 8, 2003/2004 sem.4 

rzędne linii wpływu 

η

siła P [kN] P x 

η

0.5110

12

6.1

0.9044

10

9.0

0.6765

8

5.4

pole pod linią wpływu

-0.7353

2

-1.5

reakcja R

B

19.1

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

Sprawdzenie reakcji R

B

6m

4m

1m

1m

3m

2m

12kN

10kN

8kN

2kN/m

HE140A

A

C

D

B      -  α

 

Linia wpływu reakcji RB

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

x[m]

Linia 

wpływu 

reakcji RA

0

1

1

0.9423

2

0.793

3

0.5882

4

0.3638

5

0.1558

6

0

7

-0.0772

8

-0.0882

9

-0.0551

10

0

11

0.0588

12

0.1176

 

 
Przyjeto, że reakcja jest dodatnia gdy jest skierowana w  
górę. Dodatnie rzędne linii wpływu dla siły 12kN  
i obciążenia ciągłego świadczą, że siły te wywołują 
 reakcję dodatnią, obciążenie środkowego przęsła, 
 natomiast powoduje reakcję ujemną - odrywanie belki 
od podpory. Poprzez obciążenie linii  wpływu  
uzyskano tą samą reakcję co z rozwiązania statyki belki.

, wykład 8, 2003/2004 sem.4 

rzędne linii wpływu 

η

siła P [kN] P x 

η

0.5882

12

7.1

-0.0772

10

-0.8

-0.0882

8

-0.7

pole pod linią wpływu

0.1176

2

0.2

reakcja R

A

5.82

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

Sprawdzenie momentu M

A

6m

4m

1m

1m

3m

2m

12kN

10kN

8kN

2kN/m

HE140A

A

C

D

B      -  α

 

 

Linia wpływu reakcji Ma

-1.2

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

pole pod obciążeniem ciągłym
linia kątów obrotu
rzędne pod siłami skupionymi
Linia wpływu reakcji RB

 

, wykład 8, 2003/2004 sem.4 

x[m]

Linia wpływu 

reakcji MA

0

0

1

-0.7271

2

-0.9935

3

-0.9265

4

-0.6536

5

-0.3023

6

0

7

0.1544

8

0.1765

9

0.1103

10

0

11

-0.1176

12

-0.2353

 
założono, że moment M

jest dodatni gdy działa w prawo,  

siła 12kN wywołuje ujemny moment przy podporze A,  
podobnie obciążenie ciągłe, siły z przęsła środkowego 
wywołują moment dodatni.  Na rysunku przedstawiono  
również linię kątów obrotu. Na tej linii występuje skok o 1, 
przy podporze A co odpowiada zakładanemu wymuszeniu 
kinematycznemu-obrotowi podpory. 

rzędne linii wpływu 

η

siła P [kN] P x 

η

-0.9265

12

-11.1

0.1544

10

1.5

0.1765

8

1.4

pole pod linią wpływu

-0.2353

2

-0.5

reakcja M

A

-8.63

background image

C16 wykład  

Mechanika Budowli  I 

Piotr  Iwicki 

http://www.pg.gda.pl/wil/dydaktyka/c16.html

Sprawdzenie momentu T

   

α

 

Linia wpływu siły tnącej Ta

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.

11.

12.

pole pod obciążeniem ciągłym
linia wpływu Ta
rzędne pod siłami skupionymi
linia wpływu Ta

 

 

Sprawdzenie momentu M

   

α

Obliczamy siłę M

α

 =3.2kNm 

Obliczamy siłę 

T

α

L

 =12.93kN 

 

, wykład 8, 2003/2004 sem.4 

Linia wpływu siły tnącej Ta

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.

11.

12.

pole pod obciążeniem ciągłym
linia wpływu Ta
rzędne pod siłami skupionymi
linia wpływu Ta