background image

Przykład 5.2. Kratownica trzykrotnie statycznie niewyznaczalna 

 

 
Polecenie:  korzystając  z  metody  sił  wyznaczyć  siły  w  prętach  poniższej  kratownicy.  Przyjąć 
sztywność  ściskania  dla  słupków  i  krzyżulców  równą  EA,  a  dla  prętów  pasa  dolnego  i 
górnego 2EA.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rozwiązanie 

zadania 

rozpoczynamy 

od 

obliczenia 

stopnia 

statycznej 

niewyznaczalności układu. W przypadku płaskiej kratownicy z węzłami przegubowymi 

n = r + p − 2 · 

gdzie:  
 

r  

 

- liczba składowych reakcji podpór 

 

p  - liczba prętów kratownicy 

 

w 

 

- liczba węzłów kratownicy. 

W rozpatrywanym układzie stopień statycznej niewyznaczalności wynosi 

n = 4 + 27 − 2 · 14 = 3 

Pomimo  iż  rozważana  kratownica  jest  statycznie  niewyznaczalna,  to  siły  w  czterech 

słupkach można wyznaczyć z równań równowagi. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Uwzględniając  ponadto  jednakową  sztywność  ściskania  dla  prętów  pasa  dolnego  i 

górnego  oraz  równości: 

2

1

G

G

=

5

4

G

G

=

3

2

D

D

=

5

4

D

D

=

  możemy  rozwiązać 

przedstawiona poniżej kratownicę o mniejszej ilości prętów. 

3

2

2

D

3

 = D

2

 

D

2

 

3

3

G

2

 = G

1

 

G

1

 

G

5

 = G

4

 

G

4

 

S=3

3

D

5

 = D

4

 

D

4

 

background image

 

2

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Układ  jest  trzykrotnie  statycznie  niewyznaczalny.  Tworzymy  układ  podstawowy 

statycznie  wyznaczalny  przez  usunięcie  trzech  nadliczbowych  więzów.  Musi  to  być  układ 
geometrycznie niezmienny. Istnieje wiele takich schematów. Poniżej podano dwa przykłady. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rozpatrywana  kratownica  jest  układem  zewnętrznie  statycznie  niewyznaczalnym. 

Można,  więc  przyjąć  jako  jedną  z  trzech  nadliczbowych  reakcję  podporową  o  kierunku 
pionowym. Po usunięciu nadliczbowych więzów należy sprawdzić, czy otrzymany układ jest 
geometrycznie  niezmienny.  Układ  geometrycznie  zmienny  nie  może  być  układem 
podstawowym.  Jako  układ  podstawowy  przyjmiemy  drugi  spośród  powyższych, 
geometrycznie niezmiennych układów.  

Poniżej  pokazany  jest  układ  geometrycznie  zmienny  otrzymany  po  usunięciu  trzech 

więzów w rozpatrywanej, trzykrotnie statycznie niewyznaczalnej kratownicy.  

3

2

2

Układy 

geometrycznie 

niezmienne 

1

X

2

X

 

 

3

 

 

1

X

2

X

 

 

3

 

 

background image

 

3

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Siły w prętach nie zależą od przyjętego układu podstawowego. Wybór tego układu jest 

jednak istotny, ponieważ od niego zależy, czy rozwiązanie zadania będzie mniej lub bardziej 
pracochłonne.  Poniższy  rysunek  przedstawia  przyjęty  do  obliczeń  układ  podstawowy.  W  tak 
przyjętym  układzie  podstawowym  siły  w  prętach  wyznaczone  w  stanie 

1

1

=

X

 

możemy 

wykorzystać  również  w  stanie 

1

2

=

X

  ze  względu  na  symetryczną  budowę  układu 

podstawowego  (składowa  pozioma  reakcji  na  podporze  nieprzesuwnej  jest  równa  zero  w 
stanach 

1

,

1

,

1

3

2

1

=

=

=

X

X

X

). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pzed przystąpieniem do obliczeń ponumerujemy pręty i węzły. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wyznaczamy  siły  w  prętach  wywołane  przez  jednostkowe  siły  nadliczbowe  i 

obciążenie zewnętrzne w układzie podstawowym. 

 

1

X

2

X

 

 

3

 

 

Układ 

geometrycznie 

zmienny 

1

X

 

2

X

 

3

 

19 

18 

17 

16 

15 

14 

13 

12 

11 

10 

Oznaczenie prętów 

Oznaczenie węzłów 

W

W

W

W

W

W

W

A

 

B

 

C

 

background image

 

4

Stan X

1

 = 1 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

W  rozpatrywanym  stanie  obciążeniem  są  dwie  jednostkowe  siły  o  przeciwnych 

zwrotach,  mające  wspólną  linię  działania  (układ  sił  równoważących  się).  Otrzymamy,  więc 
wszystkie składowe reakcji podporowych zerowe. Siły S

1

S

5

S

11

S

14

S

15

S

16

S

17

S

18

S

19

 są 

równe  zero.  W  celu  wyznaczenia  pozostałych  sił  w  prętach  kratownicy  należy  zapisać 
równania równowagi dla węzłów W

1

W

2

W

3

W

4

W

6

 oraz B

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

13

5

0

5

2

13

2

1

0

4

4

2

=

=

=

S

S

P

i

W

iy

 

 

13

4

0

1

13

3

5

1

0

3

4

3

2

=

=

+

+

=

S

S

S

P

i

W

ix

 

 

13

5

0

5

2

5

2

0

6

6

4

6

=

=

+

=

S

S

S

P

i

W

iy

 

 

13

2

0

5

1

5

1

0

7

6

4

7

6

=

=

+

=

S

S

S

S

P

i

W

ix

 

 

Dla węzła B otrzymamy układ dwóch równań z dwiema niewiadomymi. 

 

H

A

 = 0 

V

A

 = 0 

R

C

 = 0 

2

2

W

2

 

S

4

 

S

3

 

W

6

 

S

7

 

S

6

 

S

4

 

B 

S

13

 

S

10

 

S

7

 

W

4

 

S

12

 

S

13

 

S

9

 

S

8

 

W

3

 

S

6

 

S

3

 

S

10

 

S

9

 

W

1

 

S

12

 

S

8

 

background image

 

5

13

5

13

5

0

5

2

5

2

0

0

5

1

5

1

0

13

10

10

13

7

10

13

=

=




=

+

=

=

=

S

S

S

S

P

S

S

S

P

i

B

iy

i

B

ix

 

 

13

5

0

5

2

5

2

0

12

13

12

4

=

=

=

S

S

S

P

i

W

iy

 

 

13

2

0

5

1

5

1

0

9

9

13

12

4

=

=

=

S

S

S

S

P

i

W

ix

 

 

13

5

2

0

13

3

1

5

1

5

1

0

8

8

12

1

=

=

=

S

S

S

P

i

W

ix

 

 

Pozostałe równania dla węzła W

1

 i W

3

 spełnione są tożsamościowo. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Stan X

2

 = 1 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

)

(

1

i

N

 

i = 1, 2, …, 19 

H

A

 = 0 

V

A

 = 0 

 

R

C

 = 0 

 

13

5

2

13

5

13

5

13

5

13

5

13

5

13

2

13

2

13

4

H

A

 = 0 

V

A

 = 0 

 

R

C

 = 0 

 

2

2

background image

 

6

Możemy  wykorzystać  symetryczną  budowę  układu  podstawowego.  Rozkład  sił  w 

prętach w stanie 

1

2

=

X

 jest „lustrzanym odbiciem” rozkładu sił w stanie 

1

1

=

X

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Stan X

3

 = 1 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Skoro  składowa  pozioma  reakcji  na  podporze  A  jest  równa  zero,  to  rozkład  sił  w 

prętach  w  stanie 

1

3

=

X

  ma  charakter  symetryczny.  Możemy  obliczyć  siły  dla  prętów  tylko 

jednej połowy układu. Pozostałe siły wyznaczymy korzystając z symetrii. 
Wyznaczamy reakcje podporowe: 

 

0

0

=

=

A

i

ix

H

P

 

 

2

1

0

3

1

6

:

0

=

=

+

=

C

C

i

iA

R

l

l

R

M

 

 

2

1

0

1

0

=

=

=

A

A

C

i

iy

V

V

R

P

 

 
Siły  S

2

,  S

5

,  S

8

,  S

11

,  S

12

,  S

18

  są  równe  zero.  Pozostałe  siły  w  prętach  kratownicy  możemy 

wyznaczyć z równań równowagi dla węzłów. 

)

(

2

i

N

i=1, 2, …, 19 

H

A

 = 0 

 

V

A

 = 0 

 

R

C

 = 0 

 

13

5

2

13

5

13

5

13

5

13

5

13

5

13

2

13

2

13

4

2

2

2

1

=

A

V

2

1

=

C

R

0

=

A

H

background image

 

7

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

2

1

0

0

1

1

=

=

+

=

S

S

V

P

A

i

A

iy

 

 

4

5

0

5

2

0

4

4

1

2

=

=

=

S

S

S

P

i

W

iy

 

 

4

1

0

5

1

0

3

4

3

2

=

=

+

=

S

S

S

P

i

W

ix

 

 

4

5

0

5

2

5

2

0

6

6

4

6

=

=

+

=

S

S

S

P

i

W

iy

 

 

2

1

0

5

1

5

1

0

7

7

4

6

6

=

=

+

=

S

S

S

S

P

i

W

ix

 

 

4

5

0

5

2

5

2

0

10

10

6

3

=

=

=

S

S

S

P

i

W

iy

 

 

4

3

0

5

1

5

1

0

9

3

10

6

9

3

=

=

+

=

S

S

S

S

S

P

i

W

ix

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

A 

H

A

 

V

A

 

S

W

S

S

S

W

S

S

10 

S

S

W

S

S

S

1

)

(

3

i

N

i = 1, 2, …, 19 

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

4

1

4

1

4

3

4

5

4

5

4

5

4

5

4

5

4

5

0

 

background image

 

8

Stan zerowy (obciążenie zewnętrzne) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Wyznaczamy reakcje podporowe: 

 

P

H

P

H

P

A

A

i

ix

=

=

+

=

0

0

 

 

P

R

l

P

l

P

l

R

M

C

C

i

iA

3

8

0

4

3

4

6

:

0

=

=

=

 

 

P

V

P

R

V

P

A

C

A

i

iy

3

1

0

3

0

=

=

+

=

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Siły  S

2

,  S

11

  i  S

18

  są  równe  zero.  W  celu  wyznaczenia  pozostałych  sił  w  prętach 

kratownicy należy zapisać równania równowagi dla węzłów kratownicy. 

 

P

S

S

P

P

i

A

ix

=

=

+

=

5

5

0

0

 

 

3

2

2

P

V

A

3

1

=

P

R

C

3

8

=

P

H

A

=

S

8

 

W

3

 

S

6

 

S

3

 

S

10

 

S

9

 

W

2

 

S

4

 

S

3

 

S

A 

P 

S

5

 

S

W

6

  S

7

 

S

6

 

S

4

 

S

5

 

B 

S

13

 

S

10

 

S

7

 

S

14

 

W

4

 

S

13

 

S

9

 

S

16

 

S

12

 

S

15

 

3P 

W

1

 

S

12

 

S

8

 

S

4

 

S

3

 

S

19

 

W

5

 

W

7

 

S

17

 

S

16

 

S

14

 

C

 

S

19 

P

3

1

P

3

8

background image

 

9

P

S

S

P

P

i

A

iy

3

1

0

3

1

0

1

1

=

=

+

=

 

 

P

S

S

S

P

i

W

iy

6

5

0

5

2

0

4

4

1

2

=

=

=

 

 

P

S

S

S

P

i

W

ix

6

1

0

5

1

0

3

4

3

2

=

=

+

=

 

 

P

S

S

S

P

i

W

iy

6

5

0

5

2

5

2

0

6

6

4

6

=

=

+

=

 

 

P

S

S

S

S

S

P

i

W

ix

3

4

0

5

1

5

1

0

7

5

7

4

6

6

=

=

+

=

 

 

Dla węzła W

1

 rozwiążemy układ dwu równań z dwiema niewiadomymi. 

 

P

S

,

P

S

S

S

P

P

S

S

P

i

W

iy

i

W

ix

2

5

2

5

0

5

2

5

2

0

0

5

1

5

1

0

12

8

8

12

8

12

1

1

=

=




=

=

=

+

=

 

 

P

S

S

S

S

P

i

W

iy

3

5

2

0

5

2

5

2

5

2

0

10

10

6

8

3

=

=

=

 

 

P

S

S

S

S

S

S

P

i

W

ix

2

3

0

5

1

5

1

5

1

0

9

3

9

6

10

8

3

=

=

+

+

=

 

 

P

S

S

S

P

i

B

iy

3

5

2

0

5

2

5

2

0

13

13

10

=

=

+

=

 

 

P

S

S

S

S

S

P

i

B

ix

3

8

0

5

1

5

1

0

14

7

14

10

13

=

=

+

=

 

 

P

S

P

S

S

S

P

i

W

iy

3

5

4

0

3

5

2

5

2

5

2

0

16

16

13

12

4

=

=

=

 

 

P

S

S

S

S

S

S

P

i

W

ix

3

4

0

5

1

5

1

5

1

0

15

15

9

13

12

16

4

=

=

+

=

 

 

P

S

S

S

P

i

W

iy

3

5

4

0

5

2

5

2

0

17

17

16

7

=

=

+

=

 

 

0

0

5

1

5

1

0

18

14

18

16

17

7

=

=

+

=

S

S

S

S

S

P

i

W

ix

 

 

background image

 

10

P

S

S

S

P

i

W

iy

3

8

0

5

2

0

19

19

17

5

=

=

=

 

 

Pozostałe równania równowagi dla węzła W

5

 i C spełnione są tożsamościowo. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Sztywność  ściskania  oraz  siła  podłużna  na  całej  długości  każdego  pręta  mają  stałą 

wartość. Uwzględniając to otrzymujemy 

 

∑∫

=

=

=

=

p

i

i

i

i

i

k

i

j

p

i

l

i

i

i

k

i

j

jk

A

E

l

N

N

s

A

E

N

N

i

1

)

(

)

(

1 0

)

(

)

(

d

δ

               

∑∫

=

=

=

=

p

i

i

i

i

i

i

j

p

i

l

i

i

i

i

j

j

A

E

l

N

N

s

A

E

N

N

i

1

)

(

0

)

(

1 0

)

(

0

)

(

0

d

δ

 

 

Wyznaczenie  współczynników  przy  nadliczbowych  i  wyrazów  wolnych  układu 

równań metody sił przeprowadzimy w tabeli.  

Ze  względu  na  symetryczną  budowę  układu  podstawowego  i  taki  dobór 

nadliczbowych,  że  rozkład  sił  podłużnych  w  stanie 

1

2

=

X

  jest  „lustrzanym  odbiciem” 

rozkładu  sił  w  stanie 

1

1

=

X

,  a  rozkład  sił  podłużnych  w  stanie 

1

3

=

X

  ma  charakter 

symetryczny otrzymamy 

 

 

=

=

=

=

=

p

i

i

i

i

i

i

p

i

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

A

E

l

N

N

1

)

(

3

)

(

2

23

1

)

(

3

)

(

1

13

δ

δ

 

 

oraz 

=

=

=

=

=

p

i

i

i

i

i

i

p

i

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

A

E

l

N

N

1

)

(

2

)

(

2

22

1

)

(

1

)

(

1

11

δ

δ

 

 
 
 
 
 

1

)

(

0

i

N

i = 1, 2, …, 19 

 

mnożnik 

P 

2

1

3

8

3

1

3

8

3

4

3

8

3

4

6

1

2

3

6

5

6

5

3

5

2

3

5

2

3

5

4

3

5

4

1

3

2

5

2

5

1

background image

 

11

 

i

i

i

A

E

l

 

 

)

(

1

i

N

 

 

)

(

2

i

N

 

 

)

(

3

i

N

 

 

)

(

0

i

N

 

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

)

(

1

)

(

1

 

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

)

(

3

)

(

3

 

 

1. 

 

 

2  

 

 

2

1

 

3

1

 

 

2

1

 

 

2. 

 

 

13  

 

 

 

 

 

13  

 

 

3. 

 

13

4

 

 

4

1

 

6

1

 

13

16

 

16

1

 

 

4. 

 

5  

13

5

 

 

4

5

 

6

5

 

13

5

5

 

16

5

5

 

 

5. 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

6. 

 

 

5  

13

5

 

 

4

5

 

6

5

 

13

5

5

 

16

5

5

 

 

7. 

 

13

2

 

 

2

1

 

3

4

 

13

4

 

4

1

 

 

8. 

 

5  

13

5

2

 

13

5

 

 

2

5

 

13

5

20

 

 

 

9. 

 

13

2

 

13

2

 

4

3

 

2

3

 

13

4

 

16

9

 

 

10. 

 

5  

13

5

 

13

5

 

4

5

 

3

5

2

 

13

5

5

 

16

5

5

 

 

11. 

 

 

13  

 

 

 

 

 

 

 

12. 

 

5  

13

5

 

13

5

2

 

 

2

5

 

13

5

5

 

 

 

13. 

 

5  

13

5

 

13

5

 

4

5

 

3

5

2

 

13

5

5

 

16

5

5

 

 

14. 

 

 

 

13

2

 

2

1

 

3

8

 

 

4

1

 

 

15. 

 

 

13

4

 

4

1

 

3

4

 

 

16

1

 

 

16. 

 

5  

 

13

5

 

4

5

 

3

5

4

 

 

16

5

5

 

 

17. 

 

5  

 

13

5

 

4

5

 

3

5

4

 

 

16

5

5

 

 

18. 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19. 

 

 

 

 

2

1

 

3

8

 

 

2

1

 

 
 

background image

 

12

 

 

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

)

(

2

)

(

1

 

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

)

(

3

)

(

1

 

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

)

(

0

)

(

1

 

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

)

(

0

)

(

2

 

i

i

i

i

i

A

E

l

N

N

)

(

0

)

(

3

 

 

1. 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

2. 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

3. 

 

13

1

 

13

3

2

 

 

 

24

1

 

 

4. 

 

13

4

5

5

 

13

6

5

5

 

 

 

24

5

5

 

 

5. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. 

 

 

 

13

4

5

5

 

13

6

5

5

 

 

24

5

5

 

 

7. 

 

 

13

1

 

13

3

8

 

 

3

2

 

 

8. 

13

5

10

 

 

13

5

5

 

13

2

5

5

 

 

 

 

9. 

13

4

 

13

2

3

 

13

3

 

13

3

 

8

9

 

 

10. 

13

5

5

 

13

4

5

5

 

13

3

5

10

 

13

3

5

10

 

6

5

5

 

 

11. 

 

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

12. 

13

5

10

 

 

13

2

5

5

 

13

5

5

 

 

0

 

 

13. 

13

5

5

 

13

4

5

5

 

13

3

5

10

 

13

3

5

10

 

6

5

5

 

 

14. 

 

 

 

 

 

13

3

16

 

3

4

 

 

15. 

 

 

 

 

 

13

3

16

 

3

1

 

 

16. 

 

 

 

 

 

13

3

5

20

 

3

5

5

 

 

17. 

 

 

 

 

 

13

3

5

20

 

3

5

5

 

 

18. 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

19. 

 

 

 

 

 

3

8

 

 

background image

 

13

EA

l

A

E

l

N

N

p

i

i

i

i

i

i

19194

,

13

1

)

(

1

)

(

1

22

11

=

=

=

=

δ

δ

 

 

EA

l

A

E

l

N

N

p

i

i

i

i

i

i

38013

,

6

1

)

(

3

)

(

3

33

=

=

=

δ

 

 

EA

l

A

E

l

N

N

p

i

i

i

i

i

i

85246

,

4

1

)

(

2

)

(

1

21

12

=

=

=

=

δ

δ

 

 

EA

l

A

E

l

N

N

p

i

i

i

i

i

i

52116

,

2

1

)

(

3

)

(

1

32

23

31

13

=

=

=

=

=

=

δ

δ

δ

δ

 

 

EA

l

A

E

l

N

N

p

i

i

i

i

i

i

99562

,

5

1

)

(

0

)

(

1

10

=

=

=

δ

 

 

EA

l

A

E

l

N

N

p

i

i

i

i

i

i

84523

,

20

1

)

(

0

)

(

2

20

=

=

=

δ

 

 

EA

l

A

E

l

N

N

p

i

i

i

i

i

i

88525

,

14

1

)

(

0

)

(

3

30

=

=

=

δ

 

 
Układ równań metody sił ma postać 

0

99562

5

52116

2

85246

4

19194

13

3

2

1

=

EA

Pl

,

X

EA

l

,

X

EA

l

,

X

EA

l

,

 

 

0

84523

20

52116

2

19194

13

85246

4

3

2

1

=

+

EA

Pl

,

X

EA

l

,

X

EA

l

,

X

EA

l

,

 

 

0

88525

14

38013

6

52116

2

52116

2

3

2

1

=

+

EA

Pl

,

X

EA

l

,

X

EA

l

,

X

EA

l

,

 

 

Rozwiązanie powyższego układu równań jest następujące 

 

P

,

X

P

,

X

P

,

X

14096

2

98682

0

50067

0

3

2

1

=

=

=

 

Po rozwiązaniu układu równań metody sił możemy wyznaczyć siły w prętach 

 

)

(

0

3

)

(

3

2

)

(

2

1

)

(

1

)

(

i

i

i

i

i

N

X

N

X

N

X

N

N

+

+

+

=

 

 

Wartości  sił  w  prętach  kratownicy  statycznie  niewyznaczalnej  obliczamy  w  ostatniej 
kolumnie tabeli.  
 
 
 
 
 
 

background image

 

14

 

+

1

)

(

1

X

N

i

 

          

+

2

)

(

2

X

N

i

 

      

+

3

)

(

3

X

N

i

   

 

=

)

(

0

i

N

 

[ ]

P

N

)

(

 

 

1. 

 

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

2

1

 

 
·2,14096+ 

3

1

 

0,73715 

 

 

2. 

 

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

 

 
·2,14096+ 

 

0 = 

 

0,50067 

 

 

3. 

13

4

 

 

·0,50067+ 

 

 

· (-0,98682)+ 

4

1

 

 

·2,14096+ 

6

1

 

−0,18687 

 

 

4. 

13

5

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

4

5

 

 
·2,14096+ 

6

5

 

−0,51365 

 

 

5. 

 

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

 

 
·2,14096+ 

 

1 = 

 

1,00000 

 

 

6. 

 

13

5

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

4

5

 

 
·2,14096+ 

6

5

 

  0,51365 

 

7. 

13

2

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

2

1

 

 
·2,14096+ 

3

4

 

0,54058 

 

 

8. 

13

5

2

 

 

·0,50067+ 

13

5

 

 
· (-0,98682)+ 

 

 
·2,14096+ 

2

5

 

−0,11125 

 

 

9. 

13

2

 

 

·0,50067+ 

13

2

 

 
· (-0,98682)+ 

4

3

 

 
·2,14096+ 

2

3

 

  0,37206 

 

 

10. 

13

5

 

 

·0,50067+ 

13

5

 

 
· (-0,98682)+ 

4

5

 

 
·2,14096+ 

3

5

2

 

−0,62490 

 

 

11. 

 

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

 

 
·2,14096+ 

 

0 = 

 

−0,98082 

 

 

12. 

13

5

 

 

·0,50067+ 

13

5

2

 

 
· (-0,98682)+ 

 

 
·2,14096+ 

2

5

 

0,40903 

 

 

13. 

13

5

 

 

·0,50067+ 

13

5

 

 
· (-0,98682)+ 

4

5

 

 
·2,14096+ 

3

5

2

 

−1,76876 

 

 

14. 

 

 

·0,50067+ 

13

2

 

 
· (-0,98682)+ 

2

1

 

 
·2,14096+ 

3

8

 

  1,05213 

 

 

15. 

 

 

·0,50067+ 

13

4

 

 
· (-0,98682)+ 

4

1

 

 
·2,14096+ 

3

4

 

0,29003 

 

 

16. 

 

 

·0,50067+ 

13

5

 

 
· (-0,98682)+ 

4

5

 

 
·2,14096+ 

3

5

4

 

−1,17631 

 

 

17. 

 

 

·0,50067+ 

13

5

 

 
· (-0,98682)+ 

4

5

 

 
·2,14096+ 

=

3

5

4

 

 

1,17631 

 

 

18. 

 

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

 

 
·2,14096+ 

 

0 = 

 

0,00000 

 

 

19. 

 

 

·0,50067+ 

 

 
· (-0,98682)+ 

2

1

 

 
·2,14096+ 

=

3

8

 

 

−1,59619

 

 

background image

 

15

Otrzymane  wyniki  przedstawia  poniższy  rysunek,  na  którym  grubości  „prętów”  są 

proporcjonalne do wyznaczonych wartości sił (w przyjętej skali). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ze  względu  na  symetryczną  budowę  rozpatrywanej  kratownicy  powyższe  zadanie 

można  rozwiązać  stosując  grupowe  nadliczbowe.  Układ  trzech  równań  z  trzema 
niewiadomymi  rozprzęga  się  wtedy  na  układ  dwóch  równań  z  dwiema  niewiadomymi  oraz 
jedno równanie z jedną niewiadomą. 
 
 

3

H

A

 = P 

V

A

 0,73715

R

B

 2,14096

R

C

 = 1,59619

3

0

Pręty ściskane 

Pręty rozciągane 

Obciążenie zewnętrzne 
i reakcje podporowe 

Skala