Kalkulator kekuda (kaedah sambungan)

Masukkan nilai anda. Jawapan dan penyelesaian lengkap dikemas kini semasa anda menaip.

Keputusan

Ax0 kN
Ay20 kN
Cy20 kN
Tegangan terbesar13.33 kN
Mampatan terbesar24.04 kN
AnggotaPanjang (m)Daya (kN)Jenis
AB413.33tegangan
BC413.33tegangan
CD3.60624.04mampatan
DE420mampatan
EA3.60624.04mampatan
BE3.60612.02tegangan
BD3.60612.02tegangan

Daya anggota positif ialah tegangan, yang negatif ialah mampatan. Anggota diandaikan bersambung pin dan dibebani pada sambungan sahaja.

Selesaikan kekuda satah yang tentu secara statik. Masukkan sambungan dengan koordinatnya, anggota, penyokong (pin dan roller) dan beban. Kalkulator menyemak ketentuan dengan m + r = 2j, mencari tindak balas penyokong, menyelesaikan setiap daya anggota dan menunjukkan persamaan sambungan bagi kaedah sambungan mengikut tertib yang anda akan selesaikan dengan tangan. Gambar rajah menandakan anggota tegangan dan mampatan serta daya pada setiap satu.

Kekuda dan daya anggota

Ay​ = 20Cy​ = 2020 kN10 kN10 kNABCDE13.33 T13.33 T24.04 C20 C24.04 C12.02 T12.02 TT = tegangan, C = mampatan (garis putus-putus)

Penyelesaian langkah demi langkah

Ketentuan

m + r = 7 + 3 = 10, 2j = 2·5 = 10
m + r = 2j: kekuda boleh tentu secara statik (jika ia juga stabil).

Tindak balas penyokong daripada keseimbangan seluruh kekuda

ΣFx = 0: Ax = 0
ΣFy = 0: Ay + Cy + (−20) + (−10) + (−10) = 0
ΣMA = 0 (lawan arah jam positif): Cy·8 + (−80) + (−60) + (−20) = 0
Ax = 0 kN, Ay = 20 kN, Cy = 20 kN

Kaedah sambungan (tegangan positif)

Pada setiap sambungan, daya anggota (diandaikan dalam tegangan, menarik menjauhi sambungan), tindak balas dan beban mesti seimbang. Mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya tidak diketahui.
Sambungan A: ΣFx = 0: FAB·1 + FEA·0.5547 = 0; ΣFy = 0: FEA·0.8321 + 20 = 0 → FAB = 13.33 kN, FEA = −24.04 kN
Sambungan C: ΣFx = 0: FBC·(−1) + FCD·(−0.5547) = 0; ΣFy = 0: FCD·0.8321 + 20 = 0 → FBC = 13.33 kN, FCD = −24.04 kN
Sambungan B: ΣFx = 0: FBE·(−0.5547) + FBD·0.5547 = 0; ΣFy = 0: FBE·0.8321 + FBD·0.8321 + (−20) = 0 → FBE = 12.02 kN, FBD = 12.02 kN
Sambungan E: ΣFx = 0: FDE·1 + 20 = 0; ΣFy = 0: 0 = 0 → FDE = −20 kN

Formula utama

Kaedah sambungan
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Kaedah keratan
ΣM = 0 about a cut point
Daya anggota
positif = tegangan, negatif = mampatan

Cara menganalisis kekuda dengan kaedah sambungan

  1. Semak ketentuan: dengan m anggota, r komponen tindak balas dan j sambungan, kekuda yang boleh diselesaikan memerlukan m + r = 2j dan geometri yang stabil.
  2. Cari tindak balas daripada keseimbangan seluruh kekuda: ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada sebuah penyokong.
  3. Mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui. Andaikan setiap anggota dalam tegangan, menarik menjauhi sambungan.
  4. Tulis ΣFx = 0 dan ΣFy = 0 untuk sambungan itu, menggunakan kosinus arah anggota, dan selesaikan untuk dua anu itu.
  5. Pindah ke sambungan seterusnya dengan paling banyak dua anu. Jawapan negatif bermaksud anggota berada dalam mampatan.

Soalan dan jawapan

Bagaimanakah saya memasukkan kekuda?

Sambungan sebagai nama x y, dipisahkan dengan koma bertitik, contohnya A 0 0; B 4 0; C 2 3. Anggota sebagai pasangan nama sambungan, AB atau A-B, dipisahkan dengan koma. Penyokong sebagai A pin, B roller (tindak balas menegak) atau B xroller (tindak balas mengufuk). Beban sebagai sambungan Fx Fy, dengan beban ke bawah negatif.

Apakah anggota daya sifar?

Anggota yang tidak menanggung daya di bawah beban yang diberikan. Pada sambungan tanpa beban dengan dua anggota yang tidak segaris, kedua-duanya ialah anggota daya sifar; pada sambungan tanpa beban dengan tiga anggota yang dua daripadanya segaris, yang ketiga ialah anggota daya sifar.

Apakah maksud “tak boleh tentu secara statik”?

Terdapat lebih banyak daya tidak diketahui daripada persamaan keseimbangan (m + r > 2j), jadi daya juga bergantung pada kekukuhan anggota. Kekuda sebegini memerlukan kaedah seperti kaedah daya atau analisis kekukuhan.

Mengapakah kekuda dengan m + r = 2j masih boleh tidak stabil?

Pengiraan perlu tetapi tidak mencukupi. Jika anggota atau tindak balas disusun dengan buruk, contohnya semua tindak balas selari atau panel tanpa pepenjuru, kekuda boleh bergerak, dan persamaan tidak mempunyai penyelesaian unik. Kalkulator melaporkan perkara ini.

Bilakah saya patut menggunakan kaedah keratan sebaliknya?

Apabila anda hanya memerlukan daya dalam beberapa anggota di tengah kekuda yang besar. Potong melalui paling banyak tiga anggota dengan daya tidak diketahui dan ambil momen tentang titik tempat dua daripadanya bertemu.

Cuba sendiri

Berlatih Kekuda: kaedah sambungan

Kalkulator memberikan jawapan. Dalam peperiksaan anda memerlukan kaedah: berlatihlah dengan soalan baharu, petunjuk dan penyelesaian lengkap.

</> Benamkan

Percuma untuk guru dan sekolah: tampal kod ini di halaman kursus, LMS atau laman web anda. Pelajar boleh menggunakan kalkulator dan penyelesaian langkah demi langkahnya tanpa akaun.

Lebih banyak kalkulator