Wartości reakcji pionowej Ra i momentu zginającego Ma, dla belki jednostronnie utwierdzonej o rozpiętości l = 6,0 m i obciążonej siłą skupioną P=10 kN jak na rysunku, wynoszą
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Reakcja pionowa Ra dla belki jednostronnie utwierdzonej musi równoważyć siłę zewnętrzną P, dlatego Ra jest równa 10 kN. Przy obliczaniu momentu zginającego Ma należy uwzględnić długość belki l oraz kierunek siły. W tym przypadku, siła P działa na belkę w kierunku pionowym w dół, co powoduje powstanie momentu zginającego w przeciwnym kierunku do ruchu wskazówek zegara. Długość ramienia momentu wynosi 6 m, co skutkuje momentem Ma równym -60 kN m. Znak minus wskazuje na kierunek momentu. Takie podejście jest zgodne z zasadami statyki oraz wytrzymałości materiałów, co jest standardem w analizie konstrukcji inżynieryjnych. Praktyczne zastosowanie tej wiedzy znajduje się w projektowaniu i analizie konstrukcji, gdzie prawidłowe obliczenia reakcji i momentów są kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa budowli.
W analizie reakcji belki jednostronnie utwierdzonej często można napotkać błędne założenia dotyczące obliczeń reakcji i momentów zginających. Przy ocenie wartości Ra, pewne koncepcje sugerują, że reakcja powinna być równa sumie sił działających na belkę, co prowadzi do błędnych wyników, takich jak Ra = -10 kN lub Ra = 60 kN. Tego typu myślenie ignoruje fundamentalną zasadę równowagi sił, która wskazuje, że siły działające na belkę muszą się równoważyć. Z kolei, w przypadku momentu zginającego, błędne odpowiedzi zakładają nieprawidłowy kierunek jego działania lub błędne wartości. Moment Ma = 30 kN m sugeruje, że siła miała wpływ na belkę w przeciwnym kierunku niż w rzeczywistości. Prawidłowe zrozumienie kierunku momentu jest kluczowe, ponieważ wpływa to na analizę stabilności i zachowania konstrukcji. Często popełnianym błędem jest również pominięcie długości ramienia momentu, co prowadzi do nieprawidłowych obliczeń. Zrozumienie właściwych zasad statyki oraz umiejętność analizy obciążeń są niezbędne do właściwego projektowania i oceny wytrzymałości konstrukcji, co jest kluczowym elementem w inżynierii budowlanej.
