Расчет системы при действии внешней силы Вертикальная сила F = 120 кН

Для определения напряжений от действия внешней нагрузки в деформируемых стержнях 1 и 2 необходимо знать внутренние усилия в этих стержнях N1 и N2 , которые направлены вдоль стержней (рисунок 2). При этом их направления выбираем по правилу: если стержень получает удлинение, то усилие в нем направляем от бруса, и, наоборот, если стержень укорачивается, то к брусу.
От действия заданной нагрузки F в шарнире А возникают реактивные силы VA и HA. Для определения усилий в стержнях рассмотрим условия статического равновесия данной системы.
Рисунок 2.Схема к определению усилий в стержнях
Статическая сторона задачи
Приведем уравнения статического равновесия стержня АСВ. Поскольку система плоская, составим три уравнения:
X=0; HA+N2*cos30°=0; (1)
Y=0; VA+N2*sin30°+N1=0; (2)
MA=0; N1*a+N2*sin30°*6a-F*6a=0; (3)
В этих трех уравнениях имеется четыре неизвестных усилия . Поскольку величины опорных реакций VA и HA по условию задачи определять не требуется, то для дальнейшего решения задачи пользуемся уравнением (3). В этом уравнении два неизвестных, таким образом, задача один раз статически неопределима. Дополнительное уравнение составляем из условия совместности перемещений, т.е. геометрической зависимости между деформациями стержней.
Геометрическая сторона задачи
Под действием силы F брус АСВ повернется и займет положение АС1В1(рисунок 2), при этом точка С перейдет в положениеС1, а точка В – в положение В1, перемещаясь по нормали к первоначальному положению бруса АСВ вследствие малости угла поворота