Опоры и опорные реакции балочных систем

В машинах и конструкциях очень часто встречаются тела удлиненной формы, называемые балками или балочными системами. Балки предназначены, в основном, для восприятия поперечных нагрузок, а балочные системы имеют специальные опорные устройства для сопряжения их с другими элементами и передачи на них усилий.

Опоры балок могут быть разделены на три основных типа: шарнирно-подвижные, шарнирно-неподвижные, жёсткая заделка. Рассмотрим правила для определения направления реакций связей на них.

Рис. 12. Опоры балок.

Шарнирно-подвижная опора (рис. 12, опора А) допускает поворот вокруг оси шарнира и линейное перемещение параллельно опорной плоскости. Реакция такой связи будет направлена перпендикулярно опорной плоскости и неизвестна только по модулю.

Шарнирно-неподвижная опора (рис. 12, опора В) допускает только поворот вокруг оси и не допускает никаких линейных перемещений. Реакция такой опоры будет направлена перпендикулярно оси шарнира; модуль и её направление заранее неизвестны (два неизвестных). В этих случаях при решении задач такую реакцию разлагают на две взаимно перпендикулярные составляющие Х₉ и У" неизвестные по модулю, но известные по направлению.

Жёсткая заделка (защемление) показана на рис. 12, опора С. Она не допускает ни линейных перемещений, ни поворотов защемлённого конца балки. Жёсткую заделку заменяют реактивной силой R_cy неизвестной по модулю и направлению и поэтому разлагаемую на две составляющие Х_е и У с и реактивным моментом т (три неизвестных).

Кроме перечисленных основных типов опор балок, в конструкциях нередко балка свободно опирается на плоскость (поверхность) или на ребро призмы. В этих случаях реакции определяют по правилам, изложенным в п. 1.1.2.