Заданная пространственная конструкция
Исходные данные:P1=5 кН; P2=3 кН; F1=6 кН;F2=8 кН; M=4кНм;
α2=600;a=0,6 м
Требуется определить реакции в шарнирных опорах конструкции
В точке А расположен пространственный шарнир,
В точке B расположен плоский шарнир (подшипник),
В точке С расположен подпорный стержень
Ответ
YА=0; XА=-5,222 кН;ZA=3,768кН; XB=6,15кН;ZB=0;
N=0,232 Н
Истинное направление реакции XА противоположно изображенному на схеме
Решение
Выберем пространственную декартову систему координат и изобразим реакции связей в точках А, В, C.
Определим опорные реакции из шести уравнений равновесия для плоской системы произвольно приложенных внешних сил:
Fx=0; XB+XA+F1-F2·sinα2=0; (1)
Fy=0; YA=0; (2)
Fz=0; ZA+ZB-P1-P2+F2·cosα2+N=0; (3)
Мx=0; ZB·3a+F2·cosα2·3a-P1+P2·1,5a=0; (4)
Мy=0;
P2·2a+P1·a+F2·sinα2·0,5a-F1·a-F2·cosα2·2a-N·2a=0 (5)
Мz=0; M-F1·1,5a+F2·sinα2·3a-XB·3a=0; (6)
Из уравнения (2) определяем YA=0
Из уравнения (4) определяем ZB
ZB=-F2·cosα2·3a+P1+P2·1,5a3a=8·cos600·3+8·1,53=0
Из уравнения (5) определяем N
N=P2·2a+P1·a+F2·sinα2·0,5a-F1·a-F2·cosα2·2a2a=
=3·2+5+8·sin600·0,5-6-8·cos600·22=0,232 Н
Из уравнения (6) определяем XB
XB=M-F1·1,5a+F2·sinα2·3a3a=4-6·1,5∙0,6+8·sin600·3∙0,63∙0,6
=6,15кН
Из уравнения (1) определяем XА
XA=-F1-XB+F2·sinα2=-6-6,15+8·sin600=-5,222кН
Из уравнения (3) определяем ZA
ZA=-ZB+P1+P2-F2·cosα2-N=0+5+3-8·cos600-0,232=
=3,768кН
Ответ: YА=0; XА=-5,222 кН;ZA=3,768кН; XB=6,15кН;ZB=0;
N=0,232 Н
Истинное направление реакции XА противоположно изображенному на схеме