ОСНОВЫ РАСЧЕТА РАМ СПОСОБОМ СИЛ. РАСЧЕТ ПРОСТЕЙШИХ ОДНАЖДЫ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ РАМ

Идею расчета рамы проследим сначала на самом простом примере. Предположим, что задана рама, относится к помещению спальни. Эта рама имеет четыре опорных стержня. В то же время для определения усилий в этих стержнях мы располагаем тремя нетождественными уравнениями статики. Следовательно, рама имеет один «лишний» опорный стержень; она однажды, или, иначе, один раз, статически неопределима.
Прежде всего превратим заданную раму в неизменяемую статически определимую, или, как обычно говорят, выберем основную систему. Для этого отбросим один из опорных стержней, хотя бы горизонтальный стержень на правой опоре 5, и тем самым сделаем опору подвижной.

Полученная основная статически определимая система будет работать не так, как заданная; поэтому, отбросив стержень, приложим одновременно в точке В неизвестную пока силу Н (распор). Силы, заменяющие действие отброшенных стержней, часто называют лишними неизвестными.
Направление оставшегося стержня на опоре В можно взять произвольно, он не должен быть обязательно вертикальным. Но его направление не может проходить через точку Л, так как тогда система станет изменяемой. Равным образом необязательно и силу Н принимать горизонтальной, она может быть и наклонной. Однако для удобства вычислений желательно оставить стержень вертикальным, а силу Н принять горизонтальной.

В заданной раме в точке В была неподвижная опора, и эта точка не могла смещаться; теперь нижний конец рамы получил возможность горизонтального перемещения.
Для того, чтобы статически определимая система работала совершенно так же, как и заданная статически неопределимая, очевидно, нужно подобрать силу Н такой величины, чтобы при совместном действии внешней нагрузки Р и силы Н точка В не смещалась бы горизонтально (вертикальному смещению препятствует вертикальный стержень). Это и позволит нам составить недостающее уравнение деформаций.

27 августа 2013