Пространственными фермами называются такие шарнирно-стержневые системы, у которых оси стержней не лежат в одной плоскости.
Соединения стержней в пространственных фермах предполагаются при помощи шаровых шарниров, дающих возможность стержням вращаться во все стороны. Шарниры принимаются идеальными, т. е. работающими без трения. Хотя такое представление о шарнирах далеко от действительности, потому что узлы делают жесткими, но ошибка в окончательных результатах невелика, поэтому на практике и придерживаются рабочей гипотезы об идеальности шарниров.
Нагрузки на фермы предполагаются приложенными в узлах.
Опоры пространственных ферм. Опоры могут быть трех видов.
Неподвижную шаровую опору можно представить себе как шар, входящий в сферические углубления в опорной части фермы и в опорной подушке. Такая опора позволяет ферме только вращаться вокруг центра шарнира (вращаться около трех осей), но не позволяет перемещаться ни в каком направлении; дает, таким образом, степень свободы, равную 3. Схематически опора может быть представлена тремя опорными стержнями.
Другой вид опоры — подвижная цилиндрическая. Она позволяет ферме вращаться около центра шарового шарнира и вместе с тем перемещаться по одному направлению; степень свободы такой опорной связи равна 4. Схематически опора может быть представлена двумя опорными стержнями.
Наконец, возможна подвижная шаровая опора в виде шара, свободно катящегося между опорной частью фермы и опорной подушкой. Такая опора дает возможность ферме вращаться около центра шарнира и перемещаться в горизонтальном направлении; лишает только возможности перемещаться в вертикальном направлении (вообще перпендикулярно плоскости опорной подушки); ей соответствует степень свободы, равная 5.
Кстати, касательно степени свободы можно сказать, что данный параметр применим так же и в изготовлении мебели на заказ. В частности, кухни на заказ производятся с учетом этого параметра, так как в противном случае в долговечности изделия можно будет усомниться.
8 сентября 2013
