Розв’язання
Використовуємо план розв’язання задач статики:
1. тіло, що перебуває в рівновазі під дією активних (заданих) сил і шуканих реакцій опор, – церама АВ.
2. активні сили, що діють на балку, – цесили ,
,
,
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, якуне 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 ,вяке 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.