Edupanda » Wytrzymałość materiałów »   Siły wewnętrzne   »   Kratownice   » Metoda równoważenia węzłów » Przykład 1

Przykład 1

Dla danej kratownicy wskazać pręty zerowe oraz wyznaczyć siły we wszystkich prętach metodą równoważenia węzłów.

single-task-hero-img

Rozwiązanie

Zobacz wstęp teoretyczny do metody równoważenia węzłów! W tym również nakierowanie na więcej zadań i materiałów z tego tematu!

Przykład

Treść

Dla danej kratownicy wskazać pręty zerowe oraz wyznaczyć siły we wszystkich prętach metodą równoważenia węzłów.
Przykład 1-metoda rownowazenia wezlow

Rozwiązanie

Krok 1

Ponumerowanie prętów, ewentualne oznaczenie węzłów, zaznaczenie reakcji podporowych.

Rozwiązanie-metoda rownowazenia wezlow1

Krok 2

Rozpisanie równań równowagi statycznej i obliczenie reakcji podporowych.
Rozwiązanie-metoda Rownowazenia wezlow2

Krok 3

Wyznaczamy pręty zerowe.
Będą to pręty 4 i 6 z trzeciego twierdzenia o prętach zerowych oraz pręt numer 7, z drugiego twierdzenia

Krok 4

Robimy równowagi węzłów.

Możemy zacząć w zasadzie albo od węzła A albo od węzła (7-9).
Zacznijmy od węzła A (1-3).
Rozwiązanie-metoda Rownowazenia wezlow3

Zapisujemy równania równowagi statycznej dla tego węzła.

Możemy zapisać sumę rzutów na oś "x" oraz "y"
Rozwiązanie-metoda Rownowagi wezlow4

Analogicznie robimy wycięcie węzła (3-4-5-8).

Rozwiązanie-metoda Rittera4
W tym momencie trzy pręty określiliśmy na początku jako zerowe, kolejne cztery policzyliśmy z równowagi dwóch węzłow, czyli mamy 7 z 9 prętów. Pozostał pręt nr 9 i pręt nr 2.
Z drugiego twierdzenia o prętach zerowych wynika w zasadzie dodatkowa zasada - jeżeli siła obciąża węzeł w taki sposób, że jej kierunek jest współliniowy z jednym z prętów i żadna inna siła nie daje się rzutować na tą prostą, to siła w pręcie przekazuje się współliniowo.
Spójrzmy na rysunek poniżej, który prezentuje wykres sił normalnych.
Taką sytuację mamy w węzłach zaznaczonych na rysunku.
wykres sił normalnych metoda rownowazenia wezlow
Wykres sił normalnych, znakowanie:
znakowanie sil normalnych w kratownicy



Powrót do listy zadań
Kolejne zadanie