Виды опор в плоском случае и их реакции.

 

а) шарнирно-подвижная опора.

Эта опора представляет из себя два шарнира, соединенных стержнем., причем один шарнир закреплен в основании (рис.1.2).

 

 

Рис.1.2

 

Наиболее простым и наглядным представлением шарнира является сустав человека, например, коленный сустав ноги. Совершенно ясно, что брус может свободно перемещаться влево - вправо и поворачиваться «по» и «против» часовой стрелки на шарнирах в этой опоре (рис.1.3.). Следовательно, в этих направлениях со стороны опоры не возникает опорных реакций.

 

 

Рис.1.3

 

Таким образом, данная опора не создает противодействия перемещению вдоль оси z и повороту вокруг верхнего шарнира.

В тоже время данная опора не дает возможности свободно перемещаться брусу вдоль оси y. Следовательно, со стороны опоры на брус действует опорная реакция именно в направлении оси у (заранее не известно в какую сторону она направлена, её действительное направление будет находиться из решения конкретной задачи).

Схематически это в дальнейшем будет изображаться следующим образом (рис.1.3.)

 

.Рис.1.3

 

Отметим, что левая часть рис.1.3 (с опорой) – исходная схема, а правая часть – расчетная схема. При решении задачи нельзя на исходной схеме изображать опорную реакцию, а на расчетной схеме рисовать опору. Отметим, что исходная и расчетная схемы эквивалентны.

 

б) шарнирно-неподвижная опора.

Эта опора представляет один шарнир, соединенный двумя стержнями с основанием (рис.1.4). Данная опора уже не позволяет брусу свободно перемещаться влево - вправо вдоль оси z и вверх-вниз вдоль оси у. Однако повороту вокруг шарнира она не противодействует и следовательно в такой опоре возникают только две опорные реакции: вдоль оси z и вдоль оси у.

Рис.1.4

 

 

 

Рис.1.6

 

в) жесткая заделка (жесткое защемление).

Эта опора представляет жесткое защемление в опоре бруса, которое не позволяет ему перемещаться ни в одном из вышеуказанных направлений (рис.1.7).

Следовательно, в данной опоре возникают все три опорных реакции.

Рис.1.7

 

Первоначально направление опорных реакций выбирается произвольно. Правильное направление устанавливается после нахождения решения. Если оно получится со знаком «-», то первоначальное направление надо изменить на противоположное.

Статически определимые задачи в плоском случае включают в себя брусья, закрепленные на двух опорах (шарнирно-подвижная и шарнирно-неподвижная) или в жесткой заделке. Поэтому, при решении задач надо определять три силовых фактора: 3 силы - опорные реакции или 2 силы - опорные реакции и 1 реактивный момент.