
5. План розв’язування задач статики
Задачі статики на рівновагу сил, прикладених до твердого тіла, розв’язують за таким планом:
План розв’язування задач статики
1. Виділяємо тіло, яке перебуває в рівновазі під дією активних (заданих) сил і реакцій опор.
2. Показуємо всі активні сили, що діють на тіло.
3. Визначаємо та показуємо всі в’язі, що накладені на тіло.
4. Застосовуємо принцип звільнення від в’язей: умовно відкидаємо в’язі та заміняємо їх дію відповідними реакціями.
5. Визначаємо вид системи сил, що діє на тіло – плоска або просторова; збіжна паралельна, довільна. для визначеної системи сил застосовуємо умови рівноваги.
6. Аналізуємо статичний розв’язок задачі: якщо кількість невідомих сил – реакцій в’язей – не перевищує кількості рівнянь рівноваги, то задача вважається статично визначеною.
7. відповідно до умов рівноваги складаємо рівняння рівноваги і визначаємо невідомі опорні реакції.
8. Складаємо перевірочне рівняння рівноваги – таке, яке не було використано для знаходження невідомих реакцій і в яке б увійшло якомога більше визначених реакцій опор. Без перевірки ми не зможемо упевнитися у правильності виконаної роботи, тобто вона необхідна.
6. Приклади визначення опорних реакцій
Розглянемо декілька прикладів визначення опорних реакцій.
У всіх прикладах розміри надані у метрах.
Приклад 1
Визначити
реакції опор А і В балки, якщо на неї
діє сила
і
момент пари сил
.
Дані: F = 2√3 Н
М = 4 Н·м
__________________
Визначити реакції
опор А і В балки.
Рис. 13. До прикладу 1
розв’язання
Використовуємо план розв’язування задач статики:
1. тіло, що перебуває в рівновазі під дією активних (заданих) сил і реакцій опор, є балка АВ.
2.
активні
сили, що діють на балку, – це
сила
і
момент пари сил
.
3. В’язі, що накладені на балку, – це балкові опори: у т. А – шарнірно-рухома опора, у т. В – шарнірно-нерухома опора.
4.
відкидаємо
в’язі та замінюємо їх дію відповідними
реакціями: шарнірно-рухому опору
замінюємо силою
,
яка перпендикулярна опорній площині
(землі), а шарнірно-нерухому опору –
двома силами
і
.
Показуємо
це на
розрахунковій схемі, яка
не
змінюється ні при розв’язуванні задачі,
ні після нього, тому що рівняння рівноваги
сил складають саме для цієї схеми і
тільки їй воно відповідає.
Реакції
опор
,
і
є невідомими, які треба знайти у задачі.
Рис. 14. Розрахункова схема
Для
полегшеного розрахунку розкладемо
вектор сили
на горизонтальну і вертикальну складові:
.
Для перевірки правильності визначення
напрямків складових сил
і
їх треба скласти за правилом паралелограма
сил. Якщо отримаємо задану силу
,прикладену
до конструкції у тій самій точці,
що у первісному рисунку, то силу
розкладено вірно. при
цьому треба пам’ятати, що сила – вектор
ковзний, тобто її можна переносити
вздовж лінії її дії.
5.
на
балку діє плоска довільна система сил
,
під дією якої балка знаходиться у
рівновазі (стані спокою); для плоскої
довільної системи сил необхідно і
достатньо скласти 3 рівняння рівноваги.
6.
аналізуємо
статичний розв’язок задачі: кількість
невідомих сил – реакцій в’язів –
це ,
і
,
тобто їх 3, – дорівнює кількості
необхідних і достатніх рівнянь рівноваги,
тому задача вважається статично
визначеною.
7. складаємо умови рівноваги відповідно до визначеної системи сил. намагаємось вибирати умови рівноваги таким чином, щоб у кожне рівняння увійшло тільки одне невідоме, яке з цього рівняння й визначатиме:
– сума
проекцій сил на вісь х
– ∑Fix=
0 , з
якого визначимо величину ;
(1)
– сума
моментів сил відносно т. А – ∑МіА
= 0 , з
якого визначимо
величину
;
(2)
– сума
моментів сил відносно т. В – ∑МіВ
= 0 ,
з якого визначимо величину .
(3)
рівняння
суми проекцій сил на вісь х
(рівняння
1)
складаємо
тому, що невідомі
і
,
перпендикулярні
до осі х,
тому не ввійдуть у це рівняння, і доволі
просто знайдемо
.
при
визначенні суми
моментів сил відносно т. А
(рівняння 2) лінії дії двох невідомих
і
перетинаються
у т. А, тому їх моменти відносно т. А
дорівнюють нулю, і в це рівняння увійде
тільки одне невідоме
.
Аналогічно щодо рівняння суми
моментів сил відносно т. В
(рівняння 3): у т. В перетнуться лінії
дії інших двох невідомих –
і
,
тому вони не ввійдуть у це рівняння і
ми визначимо
.
8.
наприкінці
складемо перевірочне рівняння ∑Fiy
=
0,
в
яке ввійде 2 невідомих
і
;
якщо у результаті отримуємо нуль,
розрахунки проведено вірно.
Розрахунки
Спочатку
визначимо величини складових сили
:
F1= F∙cos60º = 2√ 3∙1/2 = √3Н;
F2= F∙sin60º = 2√ 3∙√3/2 = 3Н.
Покажемо
ще раз усі сили, що діють на балку, щоб
не пропустити ні однієї при складанні
рівнянь рівноваги:
.
Складаємо рівняння рівноваги відповідно до умов рівноваги і розв’яжемо їх.
(1) ∑
Fix
= 0 │XВ│
F1
+ XВ
=
0; XВ
=
– F1
=
–√3Н,
знак «–» указує на те, що дійсний
напрямок реакції
протилежній
указаному на схемі.
(2) ∑МіА = 0│YВ│ – F2∙2 – М + YВ ∙5 = 0; YВ ∙5 = F2∙2 + М = 3∙2 + 4 = 10; YВ = 2Н;
(3) ∑МіВ = 0│RA│ F2∙3 – М - RA ∙5 = 0; RA ∙5 = F2∙3 – М =3∙3 – 4 = 5; RA = 1Н.
Перевірочне рівняння
∑Fiy = 0 │RA ; YВ │ – F2 + RA + YВ = –3 + 1 +2 = 0 – реакції знайдено вірно.
Відповідь: XВ = – √3Н; YВ = 2Н; RA = 1Н.
Як бачимо, розв’язання задачі доволі просте та невелике у порівнянні з поясненням задачі. тобто навчившись розв’язувати ці задачі, їх обрахунки не займатимуть багато часу.
Приклад 2
Визначити реакції опор А і В консольної балки, якщо на неї діє рівномірно-розподілене навантаження інтенсивністю q = 0,8 кН/м .
Дані: q = 0,8 кН/м.
__________________
Визначити реакції
опор А і В балки.
Рис. 15. До прикладу 2
розв’язання
Використовуємо план розв’язання задач статики:
1. тіло, що перебуває в рівновазі під дією активних (заданих) сил і реакцій опор, – це консольна балка АВ.
2.
активні
сили, що діють на балку, – це
рівномірно-розподілене
навантаження інтенсивністю q.
Величина
рівнодійної
цього навантаження дорівнює площі
прямокутника зі сторонамиq
та
l
:
Q
= ql
= 0,8 ∙10
= 8 кН,
яку прикладемо
посередині
ділянкиl
= 10 м.
3. В’язі, що накладені на балку, – це
балкові опори: у т. А – шарнірно-рухома
опора, у т. В – шарнірно-нерухома опора.
4. відкидаємо в’язі та замінюємо їх
дію відповідними реакціями: шарнірно-
рухому
опору замінюємо силою
,
що
перпендикулярна опорній площині (землі),
а шарнірно-нерухому опору – двома си-
лами
і
.
Показуємо
це на
розра-
хунковій схемі, яка не змінюється ні при Рис. 16. Розрахункова схема.
розв’язуванні задачі, ні після нього, тому
що
рівняння рівноваги сил складають саме
для цієї схеми і тільки їй воно відповідає.
Реакції
опор
,
і
є невідомими, які треба знайти у задачі.
5.
на
балку діє плоска довільна система сил
, під дією якої балка знаходиться у
рівновазі (стані спокою); для плоскої
довільної системи сил необхідно і
достатньо скласти 3 рівняння рівноваги.
6.
аналізуємо
статичний розв’язок задачі: кількість
невідомих сил – реакцій в’язів – це
,
і
,
тобто їх 3, – дорівнює кількості
необхідних і достатніх рівнянь рівноваги,
тому задача вважається статично
визначеною.
7. складаємо умови рівноваги. намагаємось вибрати рівняння таким чином, щоб в кожне рівняння увійшло тільки одне невідоме, яке з цього рівняння й визначатиме:
– сума
проекцій сил на вісь х
–
∑Fix
=
0, з
якого визначимо величину ;
(1)
– сума
моментів сил відносно т. А – ∑
МіА
= 0, з
якого визначимо
величину
;
(2)
– сума
моментів сил відносно т. В – ∑ МіВ
= 0,
з якого визначимо
величину
.
(3)
рівняння
суми проекцій сил на вісь х
(рівняння
1)
складаємо
тому, що невідомі
і
,
перпендикулярні
до осі х,
тому не ввійдуть у це рівняння, і доволі
просто знайдемо
.
при
визначенні суми
моментів сил відносно т. А
(рівняння 2) лінії дії двох невідомих
і
перетинаються
у т. А, тому їх моменти відносно т. А
дорівнюють нулю і в це рівняння увійде
тільки одне невідоме
.
Аналогічно щодо рівняння суми
моментів сил відносно т. В
(рівняння 3): у т. В перетнуться лінії
дії інших двох невідомих –
і
,
тому вони не ввійдуть у це рівняння і
ми визначимо
.
8.
наприкінці
складемо перевірочне рівняння ∑Fiy
=
0 ,
в
яке ввійде 2 невідомих
і
;
якщо у результаті отримуємо нуль,
обрахунки проведено вірно.
Складаємо рівняння рівноваги відповідно до умов рівноваги і розв’яжемо їх.
(1) ∑ Fix = 0 │ XВ│ XВ = 0;
(2) ∑МіА = 0 │YВ│– Q ∙5 +YВ∙8 = 0; YВ∙8 = Q∙5; YВ = Q ∙5/8 = 8 ∙5/8 = 5; YВ = 5кН;
(3) ∑МіВ = 0 │RA│ Q∙3 – RA∙8 = 0; RA ∙8 = Q∙3; RA = Q ∙3/8 = 8 ∙3/8 =3; RA= 3кН.
Перевірочне рівняння
∑Fiy = 0 │RA ; YВ │ – Q + RA + YВ = – 8 +3 +5 = 0 – реакції знайдено вірно.
Відповідь: XВ = 0 кН; YВ = 5 кН; RA = 3 кН.
Приклад 3
Визначити
реакції опор А і В рами, якщо на неї
діють сили
,
,
момент пари сил
і рівномірно-розподілене навантаження
q.
Дані: Р = 10 кН;
F = 5√2 кН;
М = 20 кН∙м;
q = 3,75 кН/м.
__________________
Визначити реакції
опор А і В.
Рис. 17. До прикладу 3
розв’язання
Використовуємо план розв’язання задач статики:
1. тіло, що перебуває в рівновазі під дією активних (заданих) сил і шуканих реакцій опор, – це рама АВ.
2.
активні
сили, що діють на балку, – це
сили
,
,
,
і момент пари сил
.
3. В’язі, що накладені на балку, – це балкові опори: у т. А – шарнірно-нерухома опора, у т. В – шарнірно-рухома опора.
4.
відкидаємо
в’язі та замінюємо їх дію відповідними
реакціями: шарнірно-рухому опору
замінюємо силою
,
що перпендикулярна опорній площині
(землі), а шарнірно-нерухому опору
замінюємо двома силами
і
.
Показуємо це на розрахунковій
схемі,
яку
не
змінюємо ні при розв’язанні задачі,
ні після нього, тому що рівняння рівноваги
сил складають саме для цієї схеми і
тільки їй воно відповідає.
Реакції
опор
,
і
є
невідомими, які треба знайти у задачі.
Рис. 18. розрахункова схема
5.
на
раму діє плоска довільна система сил
, під дією якої рама знаходиться у
рівновазі (стані спокою); для плоскої
довільної системи сил необхідно і
достатньо скласти 3 рівняння рівноваги.
6.
аналізуємо
статичний розв’язок задачі: кількість
невідомих сил – реакцій в’язів – це
,
і
,
тобто їх 3, – дорівнює кількості
необхідних рівнянь рівноваги, тому
задача вважається статично визначеною.
7. складаємо умови та рівняння рівноваги. намагаємось скласти рівняння таким чином, щоб у кожне рівняння увійшло тільки одне невідоме, яке з цього рівняння й визначатиме:
– сума
проекцій сил на вісь х
– ∑Fix
=
0, з
якого визначимо ;
(1)
– сума
моментів сил відносно т. А – ∑МіА
= 0, з
якого визначимо
;
(2)
– сума
моментів сил відносно т. В – ∑МіВ
= 0,
з якого визначимо
.
(3)
рівняння
суми проекцій сил на вісь х
(рівняння
1)
складаємо
тому, що невідомі
і
,
перпендикулярні
до осі х,
тому не ввійдуть у це рівняння, і доволі
просто знайдемо
.
при
визначенні суми
моментів сил відносно т. А
(рівняння 2) лінії дії двох невідомих
і
перетинаються
у т. А, тому їх моменти відносно т. А
дорівнюють нулю, і в це рівняння увійде
тільки одне невідоме
.
Аналогічно щодо рівняння суми
моментів сил відносно т.
В
(рівняння 3): у т.
В
перетнуться лінії дії інших двох
невідомих –
і
,тому
вони не ввійдуть у це рівняння, і ми
визначимо
.
8.
наприкінці
складемо перевірочне рівняння ∑МіС
= 0
,
в
яке ввійдуть усі 3 невідомих
,
і
;
окрім того, у т. С перетнуться лінії дії
трьох сил:
,
,
,
тобто вони не ввійдуть до рівняння,
чим значно його спростять.
Розрахунки
Для подальшого полегшення розрахунків спочатку проведемо підготовчі дії:
1. Рівномірно-розподілене навантаження q замінимо однією зосередженою силою Q = ql = 3,75∙4 = 15 кН, яку прикладемо посередині ділянці l = 4 м.
2.
Розкладемо силу
на горизонтальну і вертикальну складові:
;
визначимо величини складових сил:
F1 = F∙cos45º = 5√2∙√2/2 = 5 кН;
F2 = F∙sin45º = 5√2∙√2/2 = 5 кН.
Покажемо
ще раз усі сили, що діють на конструкцію,
щоб не пропустити ні однієї при складанні
рівнянь рівноваги:
.
Складаємо рівняння рівноваги відповідно до умов рівноваги і розв’яжемо їх.
(1) ∑ Fix = 0 │ XА │ Q + F1 + XА = 0 ;
XА = – Q – F1 = – 15 – 5= – 20 кН , знак «–» вказує на те, що дійсний напрямок реакції XА протилежний вказаному на схемі. XА = – 20 кН.
(2) ∑МіА = 0 │ RВ│ – Q∙2 – Р∙13 – F1∙2 + F2∙18 + М + RВ∙20 = 0;
RВ ∙20 = Q∙2 + Р∙13 + F1∙2 – F2∙18 – М= 15∙2 + 10∙13 – 5∙18 + 5∙2 – 20 = 60; RВ = 3 кН.
(3) ∑МіВ = 0 │ YА│ – Q∙2 + Р∙7 – F∙2√2 + М – YА ∙20 = 0;
YА ∙20 = – Q∙2 + Р∙7 – F∙2√2 + М = – 15∙2 + 10∙7 – 5√2∙2√2 + 20 = 40; YА = 2 кН.
Перевірочне рівняння
∑МіС = 0│RВ , XА , YА│ Р∙5 + М + хА∙2 – YА ∙18 + RВ∙2 = 10∙5 + 20 – 20∙2 – 2∙18 + + 3∙2 = 0 – реакції знайдено вірно.
Відповідь: XА = – 20 кН, YА = 2 кН, RВ = 3 кН.
Приклад 4
Визначити
реакції опор А і В рами, якщо на неї
діють сила
,
момент пари сил
і нерівномірно-розподілене навантаження
q.
Дані: Р = 2√2 кН;
М
= 18 кН∙м;
q = 2 кН/м.
_______________________
Визначити реакції
опор А і В.
Рис. 19. До прикладу 4
розв’язання
Для подальшого полегшення розрахунків спочатку проведемо підготовчі дії:
1. нерівномірно-розподілене навантаження q замінимо однієї зосередженою силою Q = ql/2 = 2∙6/2 = 6 кН, яку прикладемо на відстані l/3 = 6/3 = 2 м від т. В на ділянці l прикладання навантаження q.
2.
розкладемо
силу
на
горизонтальну і вертикальну складові:
,
визначимо величини складових сил:
Р1 = Р∙cos45º = 2√2∙√2/2 = 2кН;
Р2 = Р∙sin45º = 2√2∙√2/2 = 2кН.
Використовуємо план розв’язання
задач статики:
1. тіло, що перебуває в рівновазі під
дією активних (заданих) сил і шуканих
реакцій опор, це – рама АВ.
2. активні сили, що діють на балку – Рис. 20. Розрахункова схема
це сили
,
,
і момент пари сил
.
3. В’язі, що накладені на балку – це: у т. А – шарнірно-нерухома балкова опора, у т. В – стержнева опора.
4.
подумки
відкидаємо в’язі та замінюємо їх дію
відповідними реакціями: стержневу
опору замінюємо силою,
яку спрямовуємо вздовж опорного стержня,
а шарнірно-нерухому опору замінюємо
двома силами
і
.
Показуємо це на розрахунковій
схемі.
Реакції
опор
,
і
є
невідомими, які треба знайти у задачі.
5.
на
раму діє плоска довільна система сил
, під дією якої рама знаходиться у
рівновазі (стані спокою); для плоскої
довільної системи сил необхідно і
достатньо скласти 3 рівняння рівноваги.
6.
аналізуємо
статичний розв’язок задачі: кількість
невідомих сил – реакцій в’язів –
це ,
і
,
тобто їх 3, – дорівнює кількості
необхідних рівнянь рівноваги, тому
задача є статично визначеною.
7. складаємо умови та рівняння рівноваги. намагаємось скласти рівняння таким чином, щоб у кожне рівняння увійшло тільки одне невідоме, яке з цього рівняння й визначатиме:
– сума
моментів сил відносно т. D
– ∑МіD
= 0 ,
з якого визначимо ;
(1)
– сума
моментів сил відносно т. C
– ∑МіС
=
0 ,
з якого визначимо
;
(2)
– сума
моментів сил відносно т. А – ∑МіА
= 0 , з
якого визначимо
.
(3)
Рис. 21. Визначення положення точок С і D
Саме
ці рівняння складемо тому, що при
визначенні суми моментів сил відносно
т. D
(рівняння 1), лінії дії двох невідомих
і
перетинаються
у т. D
(рис.
21),
тому їх моменти відносно т. D
дорівнюють нулю, і в це рівняння увійде
тільки одне невідоме
.
Аналогічно
щодо рівнянь (2)
і
(3):
у т. С перетинаються лінії дії двох
невідомих
і
;
у
т. А перетинаються лінії дії інших двох
невідомих
і
,
тому ці сили не увійдуть до цих рівнянь,
і з кожного рівняння визначимо окреме
невідоме.
8.
складемо
два перевірочних рівняння – суми
проекцій сил на осі х
і
у:
∑Fix
=
0 та
∑Fiу
=
0,
це
найбільш прості перевірочні рівняння,
в які ввійдуть усі 3 невідомих:
,
і
.
Розрахунки
Складаємо рівняння рівноваги відповідно до умов рівноваги і розв’яжемо їх.
Покажемо
ще раз усі сили, що діють на конструкцію,
щоб не пропустити ні однієї при складанні
рівнянь рівноваги:
.
(1) ∑МіD = 0 │ XА │ Q∙6 – Р1∙4 – М – XА ∙10 = 0;
XА ∙10 = Q∙6 – Р1∙4 – М = 6∙6 – 2∙4 – 18 = 10; XА = 1кН;
(2) ∑МіС = 0 │ YА │ – Q∙4 + Р1∙6 + Р2∙10 – М – YА ∙10 = 0;
YА
∙10
= – Q∙4
+
Р1∙6
+ Р2∙10
–
М = – 6∙4
+ 2∙6
+ 2∙10
– 18 = – 10; YА
=
–
1кН.
знак
«–» указує на те, що дійсний напрямок
реакції
протилежний указаному на схемі.
(3) ∑МіА = 0 │ RВ │ – Q∙4 + Р1∙6 – М + RВ∙10∙√2/2 = 0;
RВ∙10∙√2/2 = Q∙4 – Р1∙6 + М = 64 – 26 + 18 = 30;
RВ = 30/5√2 = 6/√2 = 3√2 = 4,23; RВ = 3√2 = 4,23 кН.
Перевірочні рівняння
∑Fix = 0 │ RВ , XА│– Q + Р1 + XА + RВ∙cos45o = – 6 + 2 + 1 + 3√2 ∙√2/2 = 0;
∑Fiу = 0 │ RВ , YА│ – Р2 + YА + RВ∙sin45o = – 2 + (– 1) + 3√2 ∙√2/2 = 0 – реакції знайдено вірно.
Відповідь: XА = 1 кН; YА = – 1 кН; RВ = 3√2 = 4,23 кН.
Приклад 5
Визначити
реакції опори А рами, якщо на неї діють
сила
,
момент пари сил
і розподілені навантаження
q
і q1.
Дані: Р = 10 кН;
М = 13 кН∙м;
q = 2 кН/м;
q1 = 0,5 кН/м;
sinα = 0,6; cosα = 0,8.
Визначити реакції опори А.
Рис. 22. До прикладу 5
розв’язання
Для подальшого полегшення розрахунків спочатку проведемо підготовчі дії:
1. нерівномірно-розподілене навантаження q замінимо однієї зосередженою силою Q = ql/2 = 2∙12/2 = 12 кН, яку прикладемо на відстані l/3 = 12/3 = 4 м від т. C ділянці l прикладання навантаження qmax , зберігаючи при цьому напрямок навантаження.
2. рівномірно-розподілене навантаження q1 замінімо однієї зосередженою силою Q1 = q1 l1 = 0,5∙6 = 3 кН, яку прикладемо посередині ділянки l1 = 6 м.
3.
розкладемо
силу
на
горизонтальну і вертикальну складові:
,
визначимо величини складових сил:
Р1 = Р∙cos α = 10 ∙ 0,8 = 8 кН;
Р2 = Р∙sin α = 10 ∙ 0,6 = 6 кН.
Для перевірки правильних напрямків складових сил доречно застосувати аксіому паралелограма сил.
Рис. 23. Розрахункова схема
Використовуємо план розв’язання задач статики:
1. тіло, що перебуває в рівновазі під дією активних (заданих) сил і реакцій опор, – це рама АВ.
2.
активні
сили, що діють на балку, – це
сили
,
,
і момент пари сил
.
3. В’язі, що накладені на балку, – це жорстке защемлення у т. А.
4.
відкидаємо
в’язі та замінюємо їх дію відповідними
реакціями:
з боку жорсткого
защемлення на
конструкцію
діє
сила
і
реактивний
момент
пари сил
.
Напрямок сили невідомий, тому її
розкладають по двох взаємно перпендикулярних
напрямках –
,
.
Тобто невідомими
є 3 величини:
,
,
,
які треба знайти у задачі.
Показуємо це на розрахунковій схемі, як і у попередніх прикладах розрахункову схему не змінюємо ні при розв’язуванні задачі, ні після нього, тому що рівняння рівноваги сил складають саме для цієї схеми і тільки їй воно відповідає.
5.
на
раму діє плоска довільна система сил
,
під дією якої рама знаходиться у
рівновазі (стані спокою); для плоскої
довільної системи сил необхідно й
достатньо скласти 3 рівняння рівноваги.
6.
аналізуємо
статичний розв’язок задачі: кількість
невідомих сил – реакцій в’язів –
це, ,
,
,
тобто їх 3, – дорівнює кількості
необхідних та достатніх рівнянь
рівноваги, тому задача вважається
статично визначеною.
7. складаємо умови та рівняння рівноваги. намагаємось скласти рівняння таким чином, щоб у кожне рівняння увійшло тільки одне невідоме, яке з цього рівняння й визначатиме:
– сума
моментів сил відносно т. А – ∑МіА
= 0,
з якого визначимо
;
(1)
– сума
проекцій сил на вісь х
– ∑Fix
=
0, з
якого визначимо ;
(2)
– сума
проекцій сил на вісь у
–
∑Fiу
=
0,
з якого визначимо
.
(3)
Саме
ці рівняння складемо тому, що при
визначенні суми
моментів сил відносно т. А
(рівняння 1), лінії дії двох невідомих
і
перетинаються
у т. А, тому їх моменти відносно т. А
дорівнюють нулю, і в це рівняння увійде
тільки одне невідоме
.
рівняння
суми проекцій сил на вісь х
(рівняння
2)
складаємо
тому, що невідомі
і
не
увійдуть у це рівняння, оскільки
перпендикулярне
осі х,
а момент пари сил
у будь-яке рівняння проекцій сил не
входить, тому знайдемо
.
Аналогічно до рівняння суми
проекцій сил на вісь у
(рівняння 3), з якого визначимо
.
8.
Складемо
перевірочне рівняння ∑МіВ
= 0
,
в
яке ввійдуть усі 3 невідомих
,
,
,
а також усунемо дві сили –
і
,
які не увійдуть до цього рівняння, тобто
полегшимо обрахунок.
Розрахунки
Покажемо
ще раз усі сили, що діють на конструкцію,
щоб не пропустити ні однієї при складанні
рівнянь рівноваги:
.
Складаємо рівняння рівноваги відповідно до умов рівноваги і розв’яжемо їх.
(1) ∑ МіА = 0 │ mA │ – Q1∙3 + Q∙8 – Р1∙6 – Р2∙2 + М + mA = 0 ;
mA = Q1∙3 – Q∙8 + Р1∙6 + Р2∙2 – М = 3∙3 – 12∙8 + 8∙6 + 6∙2 – 13 = 40; mA = 40 кН∙м.
(2) ∑ Fix = 0 │ XA│ – Q1 – Р1 + XA = 0;
XA = Q 1 + Р1 = 8 + 3 = 11 кН , XA = 11 кН.
(3) ∑ Fiу = 0 │ YA│ – Р2 + Q + YA = 0;
YA
=
– Q
+ Р2
=
– 12 + 6 = –
6 кН ,
YA
=
–
6кН
. знак
«–» указує на те, що дійсний напрямок
реакції
протилежний
указаному на схемі.
Перевірочне рівняння
∑МіВ = 0 │ XA, YA, mA│ Q1∙3 + Q ∙6 + М – XA ∙6 –YA ∙2 + mA = 3∙3 + 12∙6 + 13 – – 11∙6 – (– 6)∙2 + (– 40) = 0 – реакції знайдено вірно.
Відповідь: XA = 11 кН, YA = – 6кН, mA = 40 кН∙м.
Додаток.
Роздавальний матеріал.