wagi, czyli od trzech. Takie systemy konstrukcyjne, gdzie liczba niewiadomych jest większa od liczby warunków równowagi, nazywamy statycznie niewyznaczalnymi lub hiperstatycznymi. Niewiadome przekraczające liczbę warunków równowagi nazywamy niewiadomymi nadliczbowymi, a ich wyznaczenie wymaga dodatkowych równań, które podamy w dalszej części podręcznika. W przykładzie pierwszym liczba niewiadomych nadliczbowych jest równa 1, w drugim 3, w trzecim 5.
a) $ |
0 | |
A |
—^ | |
0 |
0 | |
a) | ||
& |
1 | |
0 |
g c 0 |
iO
$
0
b)
Rys. 7-21
0
o
■ W dalszym ciągu podamy przykłady wyznaczania reakcji tylko dla systemów statycznie wyznaczalnych.
■ Jak już wspomniano, reakcje wyznaczymy korzystając z warunków równowagi. Dla płaskiego układu sił są trzy warunki (por. rys. 4-17) i są one wyrażone równaniami:
(7-1)
XPix = 0, T.Piy = 0, IM, = 0,
czyli: 1. Suma rzutów wszystkich sił na osi x musi być równa zeru.
2. Suma rzutów wszystkich sił na oś y musi być równa zeru.
3. Suma momentów wszystkich sił względem dowolnie obranego punktu musi być równa zeru.
■ Jeśli w zrównoważonym układzie sił suma momentów np. względem punktu A jest równa zeru, czyli IMA = 0, to jest ona równa zeru także względem innego dowolnego punktu, np. B, a więc £ Ms = 0. Ostatnie równanie nie jest jednak równaniem dodatkowym niezależnym, gdyż spełnione jest wówczas, gdy spełnione są trzy warunki równowagi wyrażone równaniem (7-1). Nie może więc np. służyć do wyznaczenia ewentualnej czwartej niewiadomej. Może ono jednak posłużyć do weryfikacji wyników, a także może zastąpić jedno z równań równowagi (7-1). Otrzymamy wówczas następującą postać warunków równowagi:
(7-2)
LPlx = 0, £ MA = 0, IM, = 0.
W równaniu tym prosta wyznaczona przez punkty A i B nie może pokrywać się z osią y (osią prostopadłą do prostej A-B).
■ Kolejną postać warunków równowagi można zapisać:
(7-3)
gdzie punkty A, B i C obrane dowolnie nie mogą leżeć na tej samej prostej.
■ Przedstawione trzy wyrażenia warunków równowagi pozwalają na wybór tego równania, w którym wystąpi tylko jedna niewiadoma podporowa, a dwie pozostałe są
111