Шарнирно неподвижная опора кратко
Обновлено: 02.07.2024
Технический портал, посвященный Сопромату и истории его создания
В машинах и сооружениях очень часто встречаются тела удлиненной формы, называемые балками (или балочными системами). Балки в основном предназначены для восприятия поперечных нагрузок. Балочные системы имеют специальные опорные устройства для сопряжения их с другими элементами и передачи на них усилий.
Различают следующие типы опор.
Шарнирно-подвижная опора (рис.а).
Шарнирно- подвижная опора
Такая опора допускает поворот вокруг оси шарнира и линейное перемещение параллельно опорной плоскости. В этой опоре известны точка приложения опорной реакции — центр шарнира и ее направление — нормаль к опорной поверхности (трением катков пренебрегают).
Таким образом, здесь остается одна неизвестная — опорная реакция RА.
Схематические изображения шарнирно подвижных опор приведены на рис. б—г. Следует отметить, что опорная поверхность шарнирно подвижной опоры может быть непараллельна оси балки (рис. г). Реакция RА в этом случае не будет перпендикулярна оси балки, так как она перпендикулярна опорной поверхности.
Шарнирно-неподвижная опора (рис. а).
Эта опора допускает поворот вокруг оси шарнира, но не допускает никаких линейных перемещений. В данном случае известна только точка приложения опорной реакции — центр шарнира; направление и величина опорной реакции неизвестны. Обычно вместо определения величины и направления реакции (полной) находят ее горизонтальную и вертикальную составляющие VА и HА.
Схематические изображения шарнирно-неподвижных опор приведены на рис. б-г.
Жесткая заделка (защемление)
Жесткая заделка (защемление)
Такая опора не допускает ни линейных перемещений, ни поворота.
Неизвестными в данном случае являются не только величина и направление реакции, но и точка ее приложения. Таким образом, для определения опорной реакции следует найти три неизвестных: составляющие VА и HА опорной реакции по осям координат и реактивный момент mА относительно центра тяжести опорного сечения.
Опорные реакции можно также обозначать буквами, соответствующими координатным осям, вдоль которых онн направлены, с индексом, отвечающим опоре. Например, YА и XА или просто буквами А и В и т. п.
Шарнирно неподвижная цилиндрическая опора — допускает свободный поворот сечения в одной плоскости, но не допускает смещения по горизонтальному и по вертикальному направлениям. На такой опоре могут появиться только две реакции — и ,у так как она (опора) имеет две связи.
Рис. 38. Шарнирно-неподвижная опора: а) конструктивная схема;
6) изображение опоры в сопротивлении материалов; в) изображение опоры в строительной механике
Шарнирно-подвижная цилиндрическая опора — допускает поворот и смещение опоры по одному из направлений. На такой опоре может появиться только одна реактивная сила или , так как она (опора) имеет только одну связь.
Рис. 39. Шарнирно-подвижная опора: а) конструктивная схема;
6) изображение опоры в сопротивлении материалов; в) изображение опоры в строительной механике
Считается, что в шарнирных опорах силы трения отсутствуют.
Заделка (защемление) — не допускает поворота и смещений сечений. На такой опоре появляются две реактивные силы и реактивный момент, так как она имеет три связи.
Рис. 40. Заделка (защемление): а) конструктивная схема; б) изображение опоры в сопротивлении материалов; л) изображение опоры в строительной механике
В зависимости от способа прикрепления балки к опоре различают типы балок — простая шарнирная балка (а), балка защемленная (б) и балка с консолями (в).
Рис. 41. Типы балок: а) простая шарнирная балка;
6) консоль; в) балка с консолями
Часть балки, выступающая за левую (правую) крайнюю опору называется консолью балки.
Часть балки, расположенная между соседними опорами (в том числе и защемлением) называется пролетом балки.
Дополнительные страницы которые вам будут полезны:
Образовательный сайт для студентов и школьников
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
Основной вид задач в разделе статика - это определение реакций опор. Есть много видов опор, но мы рассмотрим три основные которые и встречаются при решении задач.
Шарнирно подвижная опора
Такая опора имеет связь только в одном направлении (сила R показывает направление ограничения движения), возможно вращение в шарнире и движение вдоль одной из осей. Шарнирно подвижная опора имеет два вида схемотческих изображений на рисунках А и Б показаны виды изображения.
Шарнирно неподвижная опора
У данного вида опоры две реакции связи (обозначены R и Ха), возможно вращение только в шарнире, освые перемещения не возможны.
Пример схематического изображения шарнирно неподвижной опоры:
Жесткая заделка
Данный вид опор не имеет степеней поэтому имеет три реакции: две осевых и один реактивный момент. Такую опору еще называют консольной.
Определение реакций опор
Для определения реакций опор используют три уравнения статики и правило моментов. Самое интересное что правило моментов для термеха отличается от правила моментов в сопромате. Если в термехе момент по часовой стрелке считается со знаком "-", то в сопромате по часовой это знак "+".
Три уравнения статики
1) Сумма сил по оси Х
2) Сумма сил по оси У
3) Сумма моментов вокруг точки
Рассмотрим на примере определение реакций опор в двухопорной балке:
Рассмотрим балку: балка на двух опорах, опора "А" шарнирно неподвижная, следовательно в ней возникает две реакции опоры по оси У и по оси Х, опора "В" шарнирно подвижная, в ней возникает одна реакции в вертикальной плоскости Уа. Всего получается три неизвестных следовательно балка статически определима и для определения нам достаточно трёх уравнений статики.
По оси Х нет действующих сил, следовательно реакция Ха=0
Для определения вертикальной реакции опоры А воспользуемся уравнением суммы сил по оси У:
Технический портал, посвященный Сопромату и истории его создания
В машинах и сооружениях очень часто встречаются тела удлиненной формы, называемые балками (или балочными системами). Балки в основном предназначены для восприятия поперечных нагрузок. Балочные системы имеют специальные опорные устройства для сопряжения их с другими элементами и передачи на них усилий.
Различают следующие типы опор.
Шарнирно-подвижная опора (рис.а).
Шарнирно- подвижная опора
Такая опора допускает поворот вокруг оси шарнира и линейное перемещение параллельно опорной плоскости. В этой опоре известны точка приложения опорной реакции — центр шарнира и ее направление — нормаль к опорной поверхности (трением катков пренебрегают).
Таким образом, здесь остается одна неизвестная — опорная реакция RА.
Схематические изображения шарнирно подвижных опор приведены на рис. б—г. Следует отметить, что опорная поверхность шарнирно подвижной опоры может быть непараллельна оси балки (рис. г). Реакция RА в этом случае не будет перпендикулярна оси балки, так как она перпендикулярна опорной поверхности.
Шарнирно-неподвижная опора (рис. а).
Эта опора допускает поворот вокруг оси шарнира, но не допускает никаких линейных перемещений. В данном случае известна только точка приложения опорной реакции — центр шарнира; направление и величина опорной реакции неизвестны. Обычно вместо определения величины и направления реакции (полной) находят ее горизонтальную и вертикальную составляющие VА и HА.
Схематические изображения шарнирно-неподвижных опор приведены на рис. б-г.
Жесткая заделка (защемление)
Жесткая заделка (защемление)
Такая опора не допускает ни линейных перемещений, ни поворота.
Неизвестными в данном случае являются не только величина и направление реакции, но и точка ее приложения. Таким образом, для определения опорной реакции следует найти три неизвестных: составляющие VА и HА опорной реакции по осям координат и реактивный момент mА относительно центра тяжести опорного сечения.
Опорные реакции можно также обозначать буквами, соответствующими координатным осям, вдоль которых онн направлены, с индексом, отвечающим опоре. Например, YА и XА или просто буквами А и В и т. п.
Читайте также: