Moment › Przykłady › kratownica

Kratownica: metoda równoważenia węzłów krok po kroku

Kratownica płaska z pięciu prętów: pas dolny 1–2–3, krzyżulce 1–4 i 4–3 nachylone pod kątem oraz słupek 2–4. W węźle 4 działa siła pionowa 30 kN (w dół) i pozioma 10 kN (w prawo). Siły w prętach wyznaczamy metodą równoważenia węzłów.

Dane

1. Statyczna wyznaczalność

Liczba prętów , reakcji , węzłów :

Kratownica jest zbudowana z trójkątów i podparta trzema więziami, które nie przecinają się w jednym punkcie — jest statycznie wyznaczalna i geometrycznie niezmienna.

2. Reakcje

3. Pręt zerowy

Węzeł 2 jest nieobciążony i schodzą się w nim trzy pręty, z których dwa (1–2 i 2–3) są współliniowe. Trzeci pręt jest więc zerowy:

Z równowagi węzła 2 w kierunku poziomym wynika też .

4. Równoważenie węzłów

Siły w prętach zakładamy jako rozciągające (zwrot od węzła). Wynik ujemny oznacza ściskanie. Dla krzyżulców .

Węzeł 1 (dwie niewiadome)

Węzeł 2

Węzeł 3

Węzeł 4 (kontrola)

123420,0020,00−14,14−28,280,0010,0010,0020,0031,62 kN
Kratownica: siły w prętach (niebieskie — rozciąganie, czerwone — ściskanie, przerywane — pręt zerowy)

5. Zestawienie

pręt [kN]stan
1–2rozciąganie
2–3rozciąganie
1–4ściskanie
4–3ściskanie
2–4pręt zerowy

Pas dolny jest rozciągany, krzyżulce ściskane. Bardziej obciążony jest krzyżulec przy podporze 3, bo siła pozioma w węźle 4 zwiększa reakcję .

Zmień dane i policz podobne zadanie. To zadanie jest gotowe w kalkulatorze (ramy i kratownice w planie Pro) — z reakcjami, wykresami i sprawozdaniem w LaTeX. Możesz też rozwiązać je samodzielnie: wpiszesz swoje wyniki, a kalkulator wskaże błędy.

Inne przykłady

Reakcje i wykresy T, M belki swobodnie podpartejBelka swobodnie podparta: siła skupiona i obciążenie równomierneBelka wspornikowa: reakcje w utwierdzeniu i wykresy T, MWspornik utwierdzony: obciążenie równomierne i siła na końcuBelka z obciążeniem trójkątnym: przepisy funkcyjne i M maxObciążenie trójkątne: miejsce i wartość momentu maksymalnegoBelka Gerbera: schemat pracy, reakcje i wykresy T, MBelka Gerbera: schemat pracy, reakcje i wykresyRama trójprzegubowa: reakcje i wykresy M, T, NRama trójprzegubowa: reakcje, rozpór i wykresy M, T, N