Lomený nosník - příklad 9.1
Určete reakce a průběhy vnitřních sil na zadaném lomeném nosníku. F = 10 kN, q = 2 kN/m. Opravena chyba - L2=3 m. |
|
Řešení1) Výpočet reakcíNejprve nahradíme spojité rovnoměrné zatížení q náhradním břemenem Q :Nyní si naznačíme reakce. Bod a je podepřen pevným neposuvným kloubem, vzniknou v něm tedy dvě složky reakcí Ra,x a Ra,y. Bod b je podepřen posuvným kloubem, vznikne v něm tedy jedna složka reakce Rb. Složky reakcí určíme z podmínem rovnováhy : Vidíme, že princip výpočtu reakcí se neliší od předchozích příkladu. |
|
|
1) Výpočet vnitřních silPři výpočtu vnitřních sil si musíme uvědomit, že na lomeném nosníku vyvová zatížení na různých částech různé vnitřní síly. Zatížení působící v ose x vyvolává na svislé části posouvající síly, na vodorovné části normálové síly. Zatížení působící v ose y vyvolává na svislé části normálové síly, na vodorovné části posouvající síly. Tato skutečnost je i patrná z obrázku konvence kladných vnitřních sil na lomeném nosníku. Dále si pamatujme, že zatížení, které na jedné části nevyvolá ohybový moment, může jej vyvolat na jiné části (viz. příklad 9.2).Stejně jako u všech konstrukcí, i zde můžeme určovat vnitřní síly zprava nebo zleva tak, aby byl výpočet co možná nejjednodušší. V našem příkladě budeme určovat vnitřní síly na svislé části zleva, na vodorovné zprava. |
|
Normálové sílySvislá část a-c : na této části působí v ose nosníku pouze reakce Ra,y. Proto po celé délce svislé části bude normálová síla konstantní.Vodorovná část c-b : na této časti nepůsobí v ose nosníku žádné zatížení, proto normálová síla na této části je po celé délce nulová. |
|
Posouvající sílySvislá část a-c : na této části působí kolmo na osu nosníku reakce Ra,x a síla F. Posouvající síly budou tedy po částech konstantní a budou mít tyto velikosti :Vodorovná část c-b : na této časti působí kolmo na osu nosníku reakce Rb a spojité rovnoměrné zatížení q. Posouvající síly budou tedy mezi body c,e konstantního průběhu a mezi body e,b budou mít průběh lineární. Velikosti posouvajících sil budou následující : |
Ohybové momentySvislá část a-c : na této části působí reakce Ra,x, Ra,y a síla F. Reakce Ra,y však prochází osou nosníku a nevyvolá tedy k žádnému bodu ohybový moment. Ten vyvodí pouze reakce Ra,x a síla F. Protože posouvající síla je mezi body a,d konstantní, bude průběh momentů mezi těmito body lineární. Mezi body d,c je posouvající síla nulová, průběh momentů bude tedy v tomto místě konstantní. Velikosti momentů v místech a,d,c je :Vodorovná část c-b : na této časti působí kolmo reakce Rb a spojité rovnoměrné zatížení q. Obě tato zatížení vyvolají ohybový moment. Protože je posouvající síla mezi body c,e konstantní, bude průběh momentů v této části lineární. Mezi body e,b je průběh posouvajících sil lineární, tudíž průběh momentů bude mít tvar paraboly 2°. Velikosti momentů v jednotlivých místech je : |