KWALIFIKACJA BUD1 + BUD8 + BUD12 + BUD14 + BUD15 - CZERWIEC 2012

PYTANIE NR 29.
Moment utwierdzenia belki wspornikowej przedstawionej na rysunku wynosi
Ilustracja przedstawia schemat belki wspornikowej, co jest typowe dla egzaminów zawodowych związanych z budownictwem, w tym
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Moment utwierdzenia wyznacza się jako sumę momentów wszystkich sił względem punktu B: 1 kN działa w odległości 5 m, a 2 kN w odległości 3 m. Zatem M = 1×5 + 2×3 = 11 kN·m. Dla wspornika obciążonego w dół przyjmuje się znak ujemny (moment "hogging"), więc MB = -11 kN·m.

Pełne wyjaśnienie:

W belce wspornikowej (utwierdzonej w punkcie B) obciążenia powodują próbę obrotu belki w utwierdzeniu. Przeciwdziała temu moment utwierdzenia MB. Aby go obliczyć, wykonuje się równanie równowagi momentów względem punktu B, czyli sumuje się momenty od wszystkich sił zewnętrznych.

Kluczowe są dwa kroki:

  • Wyznaczenie ramienia każdej siły (odległość prostopadła od punktu B do linii działania siły).
  • Obliczenie momentu każdej siły ze wzoru M = F × r i zsumowanie wyników.

Z rysunku: siła 1 kN działa na końcu swobodnym, a całkowita długość belki do utwierdzenia to 5 m, więc jej moment względem B wynosi 1 kN × 5 m = 5 kN·m. Druga siła ma wartość 2 kN i znajduje się 3 m od utwierdzenia, więc daje 2 kN × 3 m = 6 kN·m. Suma wartości bezwzględnych momentów to 5 + 6 = 11 kN·m.

O znaku decyduje przyjęta konwencja. Dla wspornika obciążonego pionowo w dół w przekroju przy utwierdzeniu powstaje moment zginający typu hogging (wypukłość "do góry"), który w typowej konwencji mechaniki budowli przyjmuje się jako ujemny. Dlatego wynik zapisuje się jako MB = -11 kN·m.

Dlaczego pozostałe wartości są błędne? Wyniki -8, -9 lub -10 kN·m zwykle biorą się z jednego z typowych potknięć: przyjęcia złego ramienia (np. 2 m zamiast 3 m dla siły 2 kN), pominięcia jednej siły w sumie momentów albo błędu rachunkowego w mnożeniu i dodawaniu. Warto też pamiętać, że sam znak "minus" nie wystarczy: musi się zgadzać także wartość wynikająca z geometrii schematu.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Moment utwierdzenia to reakcja w podporze utwierdzonej, która przeciwdziała obrotowi belki wywołanemu obciążeniem. Wspornik ma w utwierdzeniu siły reakcji oraz właśnie moment, bo podpora blokuje zarówno przesunięcie, jak i obrót.
Sumujesz momenty wszystkich sił względem punktu utwierdzenia: dla każdej siły liczysz M = F × r, gdzie r to ramię (odległość od utwierdzenia do linii działania siły). Następnie dodajesz te momenty, uwzględniając przyjętą konwencję znaków.
Ramię siły to odległość prostopadła od punktu, względem którego liczysz moment (tu: utwierdzenie), do linii działania siły. Dla sił pionowych na belce poziomej ramię jest po prostu odległością wzdłuż belki od utwierdzenia do miejsca przyłożenia siły.
To wynika z konwencji znaków w mechanice budowli. Dla wspornika obciążonego siłami w dół w pobliżu utwierdzenia powstaje moment zginający typu "hogging" (wypukłość ku górze), który często oznacza się znakiem ujemnym. Najważniejsze: stosować konsekwentnie jedną konwencję.
Najczęściej myli się ramiona sił (liczone od złego punktu), pomija jedną z sił w sumowaniu albo popełnia błąd rachunkowy w mnożeniu i dodawaniu. Częsty jest też błąd znaku: student nie sprawdza, czy przyjęta konwencja daje "minus" czy "plus".
Nie. Reakcja pionowa równoważy sumę sił pionowych, a moment utwierdzenia równoważy tendencję do obrotu wywołaną tymi siłami. To różne wielkości (kN vs kN·m) i opisują różne skutki obciążenia.
Wsporniki pojawiają się m.in. w balkonach, okapach dachowych, daszkach nad wejściami, wysięgnikach pod urządzenia oraz elementach konstrukcji wsporczej. Poprawne wyznaczenie momentu w utwierdzeniu jest kluczowe do doboru przekroju i zbrojenia.
Oceń rząd wielkości: większa siła i większe ramię powinny dawać większy wkład do sumy. Jeśli jedna siła ma 2 kN i ramię kilka metrów, wkład powinien być kilka kN·m. Gdy wynik jest mniejszy niż największy składnik, to sygnał, że coś policzono nie tak.
Utwierdzenie oznacza się symbolem podpory "sztywnej" (blokuje przesunięcia i obrót) i zwykle zaznacza reakcje: siłę pionową, poziomą oraz moment (łukowa strzałka). Punkt utwierdzenia jest miejscem, względem którego najczęściej liczysz momenty.
Przećwicz schemat: (1) ustal punkt odniesienia, (2) wypisz siły i ramiona, (3) policz M = F×r, (4) zsumuj momenty, (5) dopiero na końcu zastosuj znak zgodnie z konwencją. Rozwiązuj zadania z różnymi położeniami sił, by nie mylić ramion.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 59% zdających egzamin. średnie

Według specjalistów z branży: "Moment utwierdzenia wyznacza się jako sumę momentów wszystkich sił względem punktu B: 1 kN działa w odległości 5 m, a 2 kN w odległości 3 m."

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z mechaniki budowli: statyka, belki, momenty zginające
  • Zbiór zadań z belek wspornikowych (siły skupione i obciążenia ciągłe)
  • Notatki/ściąga z konwencji znaków sił tnących i momentów zginających

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego