Belka


Belka w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania Belka swobodnie podparta uginająca się pod obciążeniem rozłożonym

Belka – poziomy lub ukośny element konstrukcyjny w postaci pręta, przyjmujący obciążenia pionowe pochodzące od poziomych żeber i płyt stropowych, i przenoszący je na podpory (ściany, słupy, filary, kolumny). Belka pracuje na zginanie i ścinanie (w elementach ukośnych, występują dodatkowo ściskania lub rozciągania). Może ona być wykonana z drewna, stali, betonu, żelbetu, czasem również z kamienia. Belką nazywamy także element prętowy zakrzywiony w planie. Nie jest belką element przenoszący obciążenia działające tylko wzdłuż jego osi (słupy, filary).

Elementy konstrukcyjne, pracujące jako belki, mają w budownictwie różne nazwy, w zależności od ich położenia i funkcji w budynku. W szczególności belka oznacza element w stropach belkowych. Belkę przenoszącą obciążenia z innych belek nazywamy podciągiem.

Spis treści

Podpory | edytuj kod

Podporą belki nazywamy jej zamocowanie. W teorii belek Bernoulliego-Eulera występują następujące rodzaje podpór:

[2][3][4]

Podpory mogą być sztywne (wtedy przesunięcie lub obrót jest równe 0) lub sprężyste. W przypadku podpory sprężystej mogą wystąpić przemieszczenia proporcjonalne do siły działającej na podporę. Model podpory sprężystej jest bliższy rzeczywistości, niemniej jednak utrudnia analizę. Ponieważ w większości przypadków różnica w wynikach nie ma praktycznego znaczenia, podpory najczęściej przyjmujemy jako sztywne.

Połączenia | edytuj kod

Statyka i obliczenia | edytuj kod

W statyce, w zależności od sposobu podparcia, rozróżnia się belki:

  • belki statycznie wyznaczalne, czyli takie, w których liczba niewiadomych reakcji jest równa liczbie równań równowagi:
    • belki jednoprzęsłowe swobodnie podparte (trzy reakcje podporowe i trzy równania równowagi);
    • belki utwierdzone (wsporniki) zamocowane sztywno na jednym z końców, a na drugim swobodne;
    • belki ciągłe (wieloprzęsłowe) przegubowe, czyli belki podparte w taki sposób, że jedna z podpór należy do nieprzesuwnych, a pozostałe do przesuwnych (łożysko umożliwiające przesuw belki wzdłuż jej osi). Dodatkowo, dla zapewnienia statycznej wyznaczalności układu, wprowadza się odpowiednią liczbę przegubów w jej przęsłach. Sposób umiejscowienia przegubów nie może prowadzić do geometrycznej zmienności układu. (Na każdej podporze przesuwnej występuje jedna reakcja podporowa, na nieprzesuwnej – dwie. Stąd dla belki podpartej na „n” podporach mamy n+1 nieznanych reakcji podporowych. Przy belce ciągłej, bez przegubów, mamy do dyspozycji trzy równania równowagi, zatem stopień statycznej niewyznaczalności belki można określić jako n-2. Aby układ był statycznie wyznaczalny należy wprowadzić n-2 przeguby).
  • belki statycznie niewyznaczalne (siły w nich występujące nie dają się wyliczyć wyłącznie przy pomocy równań równowagi):
    • belki jednoprzęsłowe utwierdzone na końcach (każde utwierdzenie to trzy reakcje podporowe, zatem przy dwustronnym utwierdzeniu układ jest trzykrotnie statyczne niewyznaczalny), utwierdzone na jednym z końców i podparte przesuwnie lub nieprzesuwnie na drugim albo podparte z dwóch stron w sposób nieprzesuwny;
    • belki wieloprzęsłowe bez przegubów albo z przegubami w ilości mniejszej niż konieczna dla zapewnienia statycznej wyznaczalności układu.

Do obliczania układów statycznie niewyznaczalnych stosowane są:

Obliczenia komputerowe prowadzi się za pomocą metody elementów skończonych.

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. a b Michał E. Niezgodziński, Tadeusz Niezgodziński: Wytrzymałość materiałów. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, s. 153. ISBN 83-01-12484-9.
  2. Podpory (pol.). [dostęp 2015-04-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-04-30)].
  3. Statyka belki ramy kratownice - Podpory (pol.). [dostęp 2015-04-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-04-30)].
  4. Mechanika ogólna Wykład nr 3 Wyznaczanie reakcji. Belki przegubowe. (pol.). [dostęp 2015-04-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2015-04-30)].
Na podstawie artykułu: "Belka" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy