Строительство и эксплуатация зданий и сооружений. Связи и их реакции

Решение задач статики, сводится к определению реакций опор, с помощью которых крепятся балки, жесткие рамы, всевозможные конструкции.
Определение модулей и направлений сил реакций связей (опор) имеет первостепенное практическое значение, так как, зная реакции, будем знать и силы давления на связь. А это, в свою очередь, позволит, пользуясь законами сопротивления материалов, рассчитать прочность конструкции или сооружения.

Определения
Свободное тело - любые перемещения
Несвободное (связанное) – на тело наложены ограничения
Связь – тело, ограничивающее свободу другого тела
Сила реакции связи – сила, с которой данная связь действует на тело

Принцип освобождаемости твёрдого тела- всякое несвободное тело можно рассматривать как свободное, если мысленно отбросить наложенные на тело связи и приложить вместо них реакции этих связей
Гладкая поверхность или плоскость – такая поверхность, где можно пренебречь трением

Видеоролик «Действие и противодействие»

Силы взаимодействия

Виды связей
Гладкая опорная поверхность
Точечная гладкая опора
Реакция гладкой поверхности всегда направлена по нормали к этой поверхности

1. Гладкая поверхность
Реакция направлена к телу. Реакция гладкой поверхности направлена по общей нормали к поверхностям соприкасающихся тел.
Реакция уступа направлена по нормали к поверхности опирающегося тела.

Гибкая связь
а – балка висит на двух тросах;
б – действие тросов заменено силами Т1 и Т2
Реакция «невесомого» троса (нити, цепи, стержня) всегда направлена вдоль троса (нити, цепи, стержня)

2. Нить
РЕАКЦИЯ НАПРАВЛЕНА ВДОЛЬ НИТИ ОТ ТЕЛА (НИТЬ РАБОТАЕТ ТОЛЬКО НА РАСТЯЖЕНИЕ)

3. Шарнирно-неподвижная опора не допускает вертикальное и горизонтальное
перемещение
Всегда можно перейти от R и α к XA и YA (и наоборот):
XA= Rcosα; YA= Rsinα

4. Шарнирно-подвижная опора допускает горизонтальное перемещение и не допускает вертикальное.
Реакция направлена по нормали к опорной поверхности

5. Консоль (глухая или жесткая заделка)
не допускает никакого перемещения детали. Реакцией такой опоры являются неизвестная по величине и направлению сила RA с углом α (или XA и YA ) и момент ΜA (рисунок 1.8).