Внаслідок виникнення внутрішніх зусиль стержні розрахункової схеми деформуються, вузли переміщаються. Проте стержні не відокремлюються один від одного, а деформуються сумісно і узгоджено залежно від переміщень кінців, що являють собою  вузли стержневої системи. Як відомо, аналітичні залежності між переміщеннями (u) та деформаціями (ε) називають геометричними рівняннями (4.6):

де  [A]^r – матриця градієнтів, похідна від матриці форми  [A].

Вектор переміщень вузлів  {∆} = [ {∆1},{∆2},...{∆n} ].

Кожний вузол “i” має 3 компоненти: ∆хі, ∆уі, - поступальні переміщення вузла “ i “ та кут повертання вузла φі:

Вектор {ε} характеризує деформацію стержнів. Кожен стержень починається в вузлі  “і”, закінчується в вузлі “ j ”, має довжину ℓ.

Для визначення матриці  [A]^r можна скористатись принципом можливих переміщень (сума робіт зовнішніх та внутрішніх сил на будь–яких можливих переміщеннях дорівнює нулю, А+U=0).

Між статичними та геометричними рівняннями існує певний зв’язок. Передувсім, використовуючи матрицю умов рівноваги [A] однієї категорії можна формально записати рівняння іншої категорії. Це правило подвійності – умовам однієї системи відповідають змінні іншої системи і навпаки. Правило подвійності набагато полегшує складання геометричних рівнянь, оскільки геометричне дослідження споруд становить чималі труднощі, а складання умов рівноваги здійснюється порівняно просто.