Опорные устройства обеспечивают неподвижность стержней и стержневых систем на плоскости или в пространстве.

В стержневых системах используют три основных вида опорных устройств: жесткая заделка (защемляющая опора), шарнирно неподвижная и шарнирно подвижная опоры.

Расчетные схемы указанных опор плоской стержневой системы показаны на рис.1.7.

Рис.1.7

Защемляющая опора плоской стержневой системы имеет три опорные связи. Она препятствует повороту диска вокруг оси перпендикулярной к его плоскости, а также вертикальному и горизонтальному перемещениям. В соответствии с этим в такой опоре возникают три составляющие реакции: опорный момент, вертикальная и горизонтальная реактивные силы, показанные на рис.1.8,а.

Шарнирно неподвижная опора препятствует свободному перемещению диска в двух взаимно перпендикулярным направлениям и в ней возникают две составляющие реактивные силы – вертикальная и горизонтальная (рис.1.8,б).

Шарнирно подвижная опора препятствует свободному перемещению диска в одном направлении (в направлении опорного стержня) и в ней возникает только одна реакция, направленная вдоль оси опорного стержня (рис.1.8,в).

Рис.1.8

Примечания: 1. Защемляющая опора пространственных стержневых систем имеет шесть опорных связей. Она препятствует их свободным перемещениям в трех взаимно перпендикулярным направлениях и свободным поворотам относительно трех взаимно перпендикулярных осей координат. В соответствии с этим в ней возникают три сосредоточенные реактивные силы, направленные вдоль координатных осей и три реактивные моменты относительно тех же осей.

2. Шарнирно неподвижная опора пространственных систем обладает тремя связями, препятствующими свободным перемещениям системы в трех взаимно перпендикулярным направлениях. В такой опоре возникают три сосредоточенные реактивные силы, направленные вдоль координатных осей.

3. Шарнирно подвижная опора имеет одну или две опорные связи, в которых возникают реактивные сосредоточенные силы.

Варианты образования стержневых

Систем.

Все стержневые системы образуются из элементов трех групп, рассмотренных в предыдущем параграфе, по двум вариантам:

В первом варианте за несущие загруженные элементы принимаются диски, а шарниры осуществляют связи между ними и как правило являются незагруженными. Опорные устройства, обеспечивающие неподвижность систем выбираются конструктивно в зависимости от назначения стержневой системы.

По первому варианту образуются сплошные стержневые системы (многопролетные балки, трехшарнирые и многошарнирные арки и рамы). На рис.1.9 изображена многопролетная балка, на рис.1.10 - трехшарнирная арка, а на рис.1.11 -двухпролетная одноэтажная рама. Эти системы образованы по первому варианту.

Рис.1.9

Рис.1.10

Рис.1.11

Во втором варианте за несущие загруженные элементы принимаются шарниры (узлы), а незагруженные диски осуществляют связи между ними и называются стержнями. Опорные устройства, обеспечивающие неподвижность систем выбираются таким же образом, как и в первом варианте.

По второму варианту образуются решетчатые стержневые системы (плоские и пространственные фермы). На рис.1,12 показана плоская балочная ферма с параллельными поясами и раскосной решеткой.

Рис.1.12

В последующих главах настоящего учебного пособия будут рассмотрены другие стержневые системы, которые образуются по двум вариантам.