Pręty zerowe (pręty o sile osiowej równej 0) w kratownicach identyfikuje się najczęściej bez pełnego rozwiązywania układu, stosując proste reguły wynikające z równowagi sił w węźle (metoda węzłów).
Najważniejsze reguły:
- Jeśli w węźle nie działa żadna siła zewnętrzna ani reakcja podpory, a do węzła dochodzą tylko dwa pręty niewspółliniowe, to oba pręty są prętami zerowymi (bo inaczej nie da się spełnić równowagi w dwóch kierunkach).
- Jeśli w węźle nie działa siła zewnętrzna ani reakcja podpory, a dochodzą trzy pręty, z których dwa są współliniowe, to trzeci (niewspółliniowy) jest prętem zerowym. Dwa współliniowe mogą przenosić siły przeciwne, a trzeci nie jest potrzebny do równowagi.
W tym zadaniu (z rysunkiem kratownicy) poprawny zestaw prętów zerowych wskazuje te elementy, które spełniają powyższe warunki w konkretnych węzłach oznaczonych na schemacie. Odpowiedź "1-6, 2-5, 3-4" jest zgodna z typowym wnioskowaniem: w odpowiednich węzłach brak obciążenia zewnętrznego, a geometria prętów wymusza, że wskazane pręty nie przenoszą siły.
Pozostałe propozycje są błędne, ponieważ zawierają co najmniej jeden pręt, który nie spełnia kryteriów pręta zerowego: zwykle jest on połączony w węźle z obciążeniem/reakcją albo w węźle o liczbie i układzie prętów, które nie pozwalają jednoznacznie wywnioskować siły równej zero. Częstą pułapką jest wybieranie prętów "na oko" (np. skrajnych lub przekątnych) bez sprawdzenia, czy dany węzeł rzeczywiście jest nieobciążony i jaki jest układ współliniowości prętów.
Wskazówka egzaminacyjna: zacznij od węzłów, w których zbiega się mało prętów (2 lub 3) i które nie mają przyłożonych sił zewnętrznych. Tam pręty zerowe najłatwiej znaleźć, a potem upraszczają analizę całej kratownicy.
