Zadanie C

  1. Temat: WYZNACZANIE SIŁ WEWNĘTRZNYCH W UKŁADACH PRĘTOWYCH STATYCZNIE WYZNACZALNYCH.

  1. Schemat statyczny układu z wymiarami i wartościami obciążeń.

  1. Analiza kinematyczna układu.

Układ składa się z 2 tarcz. Utwierdzenie podporami gwarantuje geometryczną niezmienność.

  1. Warunek konieczny.

Dla 2 tarcz może istnieć 6 stopni swobody, które dla tej tarczy ograniczone są sześcioma więzami , a więc warunek konieczny geometrycznej niezmienności jest spełniony.

  1. Warunek dostateczny.

Więzy tego układu rozmieszczone są prawidłowo. Kierunki więzów nie przecinają się w jednym punkcie.

  1. Analiza statyczna układu

W tym układzie liczba niewiadomych reakcji równa jest liczbie równań równowagi liniowo niezależnych. 6=6

  1. Obliczenie reakcji.

a=1m

b=4m

q=3kN/m

P=2kN

∑Px=0 => HA-HB-12=0

HA-HB=12kN

∑Py=0 => VA-P-P+VB=0

VA+VB=4kN

∑MA=0 =>-2+4-2∙12-4VB=0

4VB=-22kN

VB=-5,5kN

VA=4+5,5=9,5kN

∑MCp=0 => 2∙12+4HB-2VB=0

4HB=-24+2VB=-35kN

HB=-8,75kN

∑MCl=0 => -3∙P-4HA=19=0

4HA=13kN

HA=3,25kN

Wyniki:

VB=-5,5kN

VA= 9,5kN

HB=-8,75kN

HA=3,25kN

  1. Wyznaczenie funkcji sił wewnętrznych.

Przekrój 1-1

0<x<4

∑Px=0 => 9,5+N(x)=0

N(x)=-9,5kN

∑Py=0 => -3,25-T(x)=0

T(x)=3,25kN

∑MC=0 => -M(x)-3,25x=0

M(x)=-3,25x

M(0)=0kNm

M(1)=-3,25kNm

M(2)=-6,5kNm

M(3)=-9,75kNm

M(4)=-13kNm

Przekrój 2-2

0<x<1

∑Px=0 => N(x)=0kN

∑Py=0 => -2-T(x)=0

T(x)=-2kN

∑MC=0 => -M(x)-2x=0

M(x)=-2x

M(0)=0kNm

M(0,5)=-1kNm

M(1)=-2kNm

Przekrój 3-3

1<x<3

∑Px=0 => 3,25+N(x)=0

N(x)=-3,25kN

∑Py=0 => 9,5-2-T(x)=0

T(x)=7,5kN

∑MC=0 => -M(x) -2x +9,5(x-1)-3,25 ∙4=0

M(x)=-2x+9,5(x-1)-13

M(1)=-15kNm

M(2)=-7,5kNm

M(3)=0kNm

Przekrój 4-4

0<x<4

Q(x)/x = 3

Q(x)=3x

∑Px=0 => 5,5+N(x)=0

N(x)=-5,5kN

∑Py=0 => 8,75+T(x)-3x=0

T(x)=3x-8,75

T(0)= -8,75kN

T(1)= -5,75kN

T(2)= -2,75kN

T(3)= 0,25kN

T(4)=3,25kN

∑MC=0 => M(x)+x2/2-8,75x

M(x)=8,75x-x2/2

M(0)=0kNm

M(1)=8,25kNm

M(2)=15,5kNm

M(3)=21,75kNm

M(4)=27kNm

Przekrój 5-5

0<x<2

∑Px=0 => 3,25+N(x)=0

N(x)=-3,25kN

∑Py=0 =>6,5-1-T(x)=0

T(x)=5,5kN

∑MC=0 => 5,5x-M(x)=0

M(x)=5,5x

M(0)=0kNm

M(1)=5,5kNm

M(2)=11kNm

  1. Wykresy sił wewnętrznych.

7