• Treść zadania

Wyznaczyć wykresy M, T, N w belce obciążonej jak na rysunku. Wszystkie wymiary podane są w metrach.

• Wyznaczanie reakcji

Na początku sprawdzamy statyczną wyznaczalność konstrukcji, a następnie opisujemy oraz wyznaczamy wartości reakcji podporowych.

• Wyznaczanie wykresu sił normalnych

Gdy mamy już wyznaczone wszystkie siły występujące w konstrukcji możemy przystąpić do wyznaczania wykresów.

Na początku zaznaczmy kolorem niebieskim wszystkie siły, które będą miały wpływ na przebieg wykresu sił normalnych. Są to te siły, które działają wzdłuż osi pręta.

Zacznijmy rysować wykres sił normalnych od lewej strony belki. Na podporze A działa siła normalna o wartości 20 kN, która rozciąga element. Stąd możemy nanieść na wykres w tym miejscu wartość 20 kN ze znakiem dodatnim.

W przedziale A-C oraz C-D nie pojawia się żadna inna siła normalna, co oznacza, że wartość na naszym wykresie utrzymuje się.

Dopiero w punkcie D pojawia się inna siła normalna, która działa w przeciwną stronę niż do tej pory rozpatrywana. Powoduje to skok na wykresie o wartość nowej siły normalnej. W wyniku tego zabiegu wartość na wykresie spada do 0 i utrzymuje się do końca belki, gdyż w przedziale D-B nie ma więcej sił normalnych.

• Wyznaczanie wykresu sił tnących

Teraz rozpatrzymy przebieg wykresu sił tnących. Wszystkie siły, które działają prostopadle do osi pręta nazywamy siłami tnącymi. Zaznaczmy je najpierw na zielono.

Zacznijmy rysować wykres od lewej strony. Widzimy, że w podporze A działa siła o wartości 30 kN, tak odkładamy tą siłę wykresie sił.

Następnie w przedziale A-C brak sił tnących tak więc wykres utrzymuje swoją wartość.

W punkcie C pojawia się siła tnąca skierowana przeciwnie do tej z początku belki. Oznacza to, że obniży ona wartość z wykresu o 30 kN, która spadnie do 0 kN i utrzyma się tak do punktu D.

W punkcie D mamy kolejną siłę tnącą, która zmieni przebieg wykresu. Następnie w przedziale D-B nie ma innych sił tnących, co oznacza, że wykres utrzyma swoją wartość do końca na poziomie -20 kN.

• Wyznaczanie wykresu momentów zginających

Na początku zaznaczmy wszystkie siły, które będą miały wpływ na przebieg wykresu na kolor czerwony.

Znowu zaczniemy rysowanie wykresu od lewej strony. W punkcie A ze względu na to, że nie ma tam żadnej siła, która zginałaby belkę mamy wartość 0 kN.

W punkcie C bierzemy pod uwagę siły, które od lewej strony zginają belkę. Jedyną taką siłą jest reakcja pionowa w podporze A. Wyznaczamy jej wartość i odkładamy na wykresie po stronie rozciąganej.

Teraz musimy rozpatrzyć jaka wartość momentu pojawi się w punkcie D. Uwzględniając wszystkie siły zginające z lewej strony punktu D widzimy, że wartość na wykresie w przedziale C-D utrzymuje się.

Na koniec musimy rozpatrzyć jaka wartość momentu będzie w punkcie B. Tak więc zapisujemy równanie uwzględniając wszystkie siły zginające, aby wyznaczyć wartość na wykresie w punkcie B.

• Wykresy sił przekrojowych

I tak mamy pyknięte zadanko

Obejrzyj również filmik na platformie