Лекции и примеры решения задач механики. Виды заделок

Виды опор балок (сопромат)

Существуют виды опор балок (рис. 7.2):

шарнирно неподвижная опора;

шарнирно подвижная опора;

жесткая заделка.

Шарнирно неподвижная опора

Шарнирно неподвижная опора (рис. 7.2, а, опора А) - это закрепление конца балки, при котором балка может поворачиваться, но не может перемещаться ни в горизонтальном (влево или вправо), ни в вертикальном (вверх или вниз) направлениях, то есть не может перемещаться ни в каком направлении. В шарнирно неподвижной опоре может возникнуть реакция, которую удобно представить в виде двух составляющих: вертикальной () и горизонтальной ().

Шарнирно неподвижная опора на расчетной схеме условно изображается посредством двух стерженьков. Нижние их концы шарнирно прикреплены к «земле», а верхние концы соединены между собой и с балкой шарниром.

Шарнирно подвижная опора

Шарнирно подвижная опора (рис. 7.2, б, опора B) - это устройство, в котором конец балки может свободно перемещаться в горизонтальном направлении, может поворачиваться при изгибе, но не может перемещаться в вертикальном направлении. Со стороны шарнирно подвижной опоры может возникнуть только вертикальная реакция (). Шарнирно подвижная опора изображается посредством одного стерженька, шарнирно соединенного и с землей, и с балкой.

Жесткая заделка

Жесткая заделка - это закрепление (рис. 7.2, в), при котором конец балки не может ни поворачиваться, ни перемещаться. В заделке могут возникнуть реактивный момент (момент жесткой заделки) и реакции и . Балка при жестком закреплении показывается заделанной в часть стены, которая штрихуется.

sopromato.ru

Лекции и примеры решения задач механики

Заделка (защемление) – разновидность закрепления элементов в опорах, при котором исключаются его угловые перемещения.

Различают три вида заделок: жесткую, скользящую и бискользящую.

Жесткая (глухая) заделка

Данный вид закрепления бруса исключает любые его поступательные и вращательные перемещения.

При этом под действием внешних нагрузок в жесткой заделке во всех направлениях возникают соответствующие опорные реакции.

При деформации элементов, линейные и угловые перемещения сечений в самой заделке всегда равны нулю.

Скользящая заделка

При этом виде закрепления, в отличие от глухой заделки, возможно перемещение бруса в одном из направлений (вдоль оси z).

Поэтому в данном случае отсутствует реакция связи в соответствующем направлении.

Бискользящая заделка

Данный тип опоры за счет наличия «ползуна» допускает поступательное перемещение в двух направлениях (вдоль осей y и z), соответственно в этих направлениях реакции опор равны нулю.

Выше показаны опорные реакции для плоских схем нагружения.

В общем случае к указанным реакциям могут добавляться опорная сила Rx и моменты My и Mz.

Балки, одно из крайних сечений, которых жестко закреплено в заделку называют консольными.

Примеры определения опорных реакций >>Шарнирные опоры >>

isopromat.ru

Виды опор, используемые в сопротивлении материалов

Реальные узлы крепления элементов конструкции весьма разнообразны, однако в схемах сопротивления материалов их заменяют условными опорами: заделкой и шарнирными опорами

При решении плоской задачи считается, что всякий элемент имеет 3 степени свободы : вращение вокруг точки и 2 линейных перемещения вдоль двух осей). Всякая реакция возникает в местах наложения связей. В случае пространственной системы сил возникают три реакции по направлению трех координатных осей и три реактивных момента (пар сил) относительно этих осей.

Если наложено ограничение на одно из указанных выше перемещений (чаще всего перемещение полагается равным нулю), то в этом направлении возникает реакция опоры: сосредоточенная сила при ограничении линейного перемещения и пара сил при ограничении углового перемещения.

В зависимости от налагаемых ограничений на перемещение тела различают следующие виды опор: заделка, неподвижная шарнирная опора, подвижная шарнирная опора.

Заделка — нет перемещений (жесткое закрепление тела, например, сварка), возникают реакция неизвестной величины и направления R и реактивный момент МR.

Заделка Неизвестную реакцию удобно представить в виде ее проекций на оси координат любого направления, например, для плоской системы горизонтальное Rx и вертикальное Ry. Итого: в плоской заделке возникают 3 неизвестные реакции — 2 силы и одна пара сил.

Неподвижная шарнирная опора — возможно вращение вокруг опоры, линейных перемещений нет, поэтому возникает реакция неизвестной величины и направления R, которую заменяют ее проекциями на оси координат. Для плоской системы возникают 2 неизвестные реакции: Rx и Ry.

Подвижная шарнирная опора — связь наложена только в одном направлении, т.е возможно вращение вокруг опоры и перемещение вдоль одной из осей. В подвижной шарнирной опоре возникает только одна реакция R — сила в направлении ограничения движения ( перпендикулярно направлению движения вдоль оси).

В зависимости от вида опор различают следующие типы балок:

• Консоль – один конец жестко защемлен, второй свободен.
• Простая (двух опорная) балка – по обоим концам шарнирные опоры.
• Консольная (двух опорная) балка – простая балка с консольными частями.
• Составная балка – составленная из двух или более простых, консольных балок и консолей.

Связанные статьи

метки: опоры конструкции

sopromat.in.ua

Связи и их реакции | Лекции и примеры решения задач механики

Тела в природе бывают свободными и несвободными. Тела, свобода перемещения которых ничем не ограничена, называются свободными. Тела, ограничивающие свободу перемещения других тел, называются по отношению к ним связями.

Одним из основных положений механики является принцип освобождаемости от связей, согласно которому несвободное тело можно рассматривать как свободное, если отбросить действующие на него связи и заменить их силами – реакциями связей.

Очень важно правильно расставить реакции связей, иначе написанные уравнения окажутся неверными. Ниже приведены примеры замены связей их реакциями. На рисунках 1.1–1.8 показаны примеры замены реакциями сил, расположенных в плоскости.

а – тело весом G на гладкой поверхности;б – действие поверхности заменено реакцией – силой R;в – в точке А связь «опорная точка» или ребро;г – реакции направлены перпендикулярноопираемой или опирающейся плоскостям

Рисунок 1.1

Реакция гладкой поверхности всегда направлена по нормали к этой поверхности (рисунок 1.1). Реакция «невесомого» троса (нити, цепи, стержня) всегда направлена вдоль троса (нити, цепи, стержня) (рисунок 1.2).

а – балка висит на двух тросах; б – действие тросов заменено силами Т1 и Т2; в – связь «идеальный стержень»; г – связь «идеальная нить»

Рисунок 1.2

Шарнирно-неподвижная опора может изображаться по-разному (рисунок 1.3, а или 1.3, б). Она может быть заменена либо силой R с углом α (рисунок 1.3, в), либо двумя силами, например, XA и YA (рисунок 1.3, г).

Рисунок 1.3

Всегда можно перейти от R и α к XA и YA (и наоборот):

XA = Rcosα;    YA = Rsinα;

Шарнирно-подвижная опора (рисунок 1.4, а) допускает (в данном случае) горизонтальное перемещение и не допускает вертикальное. Реакция направлена по нормали к опорной поверхности (рисунок 1.4, б).

Рисунок 1.4

Связи шарнирно-неподвижной опоры в точке A и шарнирно-подвижной опоры в точке B отброшены (рисунок 1.5, б), их действие заменено силами XA, YA и RB.

Рисунок 1.5

Соединение стержня и втулки в плоскости (рисунок 1.6) – скользящая заделка. Отбросим втулку – получим действие на стержень силы RD и момента MD.

Рисунок 1.6

На рисунке 1.7, а изображена бискользящая заделка. В плоскости данная опора допускает поступательное перемещение стержня как по горизонтали, так и по вертикали, но препятствует повороту (в плоскости). Реакцией такой опоры будет момент MC (рисунок 1.7, б).

Рисунок 1.7

Консоль (глухая или жесткая заделка) не допускает никакого перемещения детали. Реакцией такой опоры являются неизвестная по величине и направлению сила RA с углом α (или XA и YA) и момент ΜA (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8

На рисунках 1.9 – 1.15 показаны примеры замены сил, расположенных в пространстве, их реакциями.

Шарнирно-неподвижная опора, или сферический шарнир (рисунок 1.9, а), заменена системой сил (рисунок 1.9, б) XA, YA и ZA, т.е. силой, неизвестной по величине и направлению.

Рисунок 1.9

На рисунке 1.10, а показан вал, закрепленный в опорах: в точке A – подпятник или стакан, в точке B – втулка или подшипник. Действие опор заменено силами XA, YA, ZA и XB, ZB (рисунок 1.10, б).

Рисунок 1.10

На рисунках 1.11 и 1.12 приведены примеры замены различных связей их реакциями.

Рисунок 1.11

Рисунок 1.12

>> Проекция силы на ось

isopromat.ru

Строймех для чайников (2)

ВИДЫ КРЕПЛЕНИЙ И СТЕПЕНИ СВОБОДЫ

Крепление стержня есть своего рода ограничение его степеней свободы: перемещения или вращения в пространстве от воздействия внешней нагрузки и в зависимости от характера этого ограничения существуют разные виды креплений.

Существует три основных типа крепления стержневых систем к диску:

1. Шарнирно-подвижная опора

Имеет две степени свободы: перемещение от воздействия горизонтальных сил и от вращающих сил, крутящих моментов, рис 1.

Рис. 1 Степени свободы шарнирно-подвижной опоры

Как видно из рисунка, перемещение по вертикали невозможно, поэтому при вертикальной внешней нагрузке в шарнире будет возникать внутреннее возвратное усилие или реакция опоры. Возвратное, потому что реакция опоры направлена всегда противоположно направлению прилагаемой нагрузки, и в шарнирно подвижной опоре эта реакция всегда будет возникать по направлению опорного стержня вертикально или горизонтально в зависимости от расположения опоры, рис 2.

Рис. 2 Реакция шарнирно-подвижной опоры

Отсюда можно сделать вывод, что реакция в опоре возникает только в случае сопротивления опоры перемещению от заданной нагрузки.

2. Шарнирно-неподвижная опора или

Имеет одну степень свободы: перемещение от вращающих сил, крутящих моментов, рис 3.

Рис. 3 Степень свободы шарнирно-неподвижной опоры

Из рисунка видно, что перемещение по вертикали и горизонтали невозможно, следовательно, в шарнирно-неподвижной опоре максимальное число возникающих реакций – две, и они всегда будут направлены: одна по вертикали, другая по горизонтали в зависимости от наличия внешних нагрузок , рис 4.

Рис. 4 Реакция шарнирно-неподвижной опоры

3. Жёсткая заделка

Не имеет степеней свободы, так как в опоре возникает крутящий реактивный момент, препятствующий повороту закреплённого стержня, как в выше перечисленных шарнирах, условно его можно представить в виде крепления из двух шарниров, рис 5.

Рис. 5 Жёсткая заделка, принцип сопротивления повороту

Из рисунка видно, что если мы попытаемся повернуть стержень относительно точки А или точки В, то этому воспрепятствует второй рядом стоящий шарнир, перемещение по вертикали или горизонтали также невозможно. Следовательно, в такой опоре будут возникать максимум три усилия: всегда по горизонтали, по вертикали и момент, направленный противоположно вращающей силе. Реактивный опорный момент может возникать как от приложенного одиночного момента, рис 6а, так и от вращающего усилия, рис 6б.

а)

б)

Рис. 6 Реакции жёсткой заделки: а) только от одиночного момента, б) от горизонтальной и вертикальной внешних сил.

Вращающим усилием на рис 6б является момент, возникающий от внешней горизонтальной нагрузки. Таким образом, реактивный момент в жёсткой заделке возникает всегда, когда есть усилие несовпадающее с направлением закреплённого стержня.

Примечание:реакции в опорах не всегда возникают в своём максимальном количестве, их наличие напрямую зависит от вида и направления внешней нагрузке в заданной системе, рис 4.

4

studfiles.net

решение задач. Лекции. Изгиб. Определение напряжений. Типы опор балок.

Меню сайта Расчет геометрических характеристик сечений он-лайн NEW - считает любые сечения (сложные). Определяет: площадь сечения, моменты инерции, моменты сопротивления. Расчет балок на прочность он-лайн - построение эпюр Mx, Qy, нахождение максимального изгибающего момента Mx, максимальной сдвигающей силы Qy, расчет прогибов, подбор профиля и др. Все просто, все он-лайн.+ Полное расписанное решение!Теперь и для статически неопределимых балок! Расчет рам, ферм балок он-лайн NEW - эпюры Q, M, N, перемещения узлов. Удобный графический интерфейс. Считает любые схемы. Лекции - теория, практика, задачи... Примеры решения задач Справочная информация - ГОСТы, сортамент проката, свойства материалов и другое. Программы по сопромату (построение эпюр, различные калькуляторы, шпоры и другое). Форум сопромата и механики Книги - разная литература по теме. Заказать задачу Друзья сайта (ссылки) WIKIbetta Разработчикам (сотрудничество) Веб-мастерам (партнёрка) О проекте, контакты Подпроекты

Базовый курс лекций по сопромату, теория, практика, задачи. ::Оглавление:: 3. Изгиб. Определение напряжений. 3.2. Типы опор балок. Опоры балок, рассматриваемых как плоские системы, бывают трех основных типов. 1. Подвижная шарнирная опора (рис. 3.2, а). Такая опора не препятствует вращению конца балки и его перемещению вдоль плоскости качения. В ней может возникать только одна реакция, которая перпендикулярна плоскости качения и проходит через центр катка. Схематичное изображение подвижной шарнирной опоры дано на рис. 3.2, б. Подвижные опоры дают возможность балке беспрепятственно изменять свою длину при изменении температуры и тем самым устраняют возможность появления температурных напряжений. 2. Неподвижная шарнирная опора (рис. 3.2, в). Такая опора допускает вращение конца балки, но устраняет поступательное перемещение ее в любом направлении. Возникающую в ней реакцию можно разложить на две составляющие - горизонтальную и вертикальную. 3. Жесткая заделка, или защемление (рис. 3.2, г). Такое закрепление не допускает ни линейных, ни угловых перемещений опорного сечения. В этой опоре может в общем случае возникать реакция, которую обычно раскладывают на две составляющие (вертикальную и горизонтальную) и момент защемления (реактивный момент). Балка с одним заделанным концом называется консольной балкой или просто консолью. Если опорные реакции могут быть найдены из одних уравнений статики, то балки называют статически определимыми. Если же число неизвестных опорных реакций больше, чем число уравнений статики, возможных для данной задачи, то балки называют статически неопределимыми. Для определения реакций в таких балках приходится составлять дополнительные уравнения - уравнения перемещений. ::Оглавление::

Сообщество Вход Решение задач Расчет редукторов Для Android (рекомендую) NEW Mobile Beam 2.0Программа для расчета балок на прочность на Вашем Android устройстве... Java 2 ME

www.sopromat.org

Классификация дефектов железобетонных опор, их заделок и виды ремонта

Примечание. Характеристика дефектов и виды ремонта приведены для опор, находящихся в неагрессивной среде. Дефектные опоры, расположенные в агрессивной среде, подлежат ремонту независимо от величины дефекта, при этом ремонт опор должен производиться химически стойкими антикоррозионными покрытиями.

5.3.5.Для ремонта железобетонных опор рекомендуется применять полимерцементные растворы и краски.

5.3.6.Полимерцементные растворы приготовляются смешиванием цемента и песка с последующим добавлением эмульсии полимера и воды; раствор во время приготовления тщательно перемешивается.

Составы полимерцементных растворов приведены в табл. 5.2.

Полимерцементный раствор следует применять в течение 2 ч после приготовления.

При заделке раковин и сколов полимерцементный раствор втирается с помощью шпателя или мастерка в трещину, смоченную предварительно 10 %-ным раствором эмульсии. Спустя час место заделки смачивается водным раствором эмульсии, присыпается сухим цементом и заглаживается гладилкой.

Конструкция опоры	Характеристика дефекта	Вид ремонта
Трещины в бетоне
1. Центрифугированная или вибрированная опора с ненапряженной или напряженной стержневой арматурой	Поперечные трещины шириной раскрытия менее 0,3 мм	Ремонт не требуется
То же шириной раскрытия от 0,3 до 0,6 мм	Поверхность бетона в зоне образования трещин покрасить краской или заделать полимерцементным раствором
Поперечные трещины шириной раскрытия более 0,6 мм	Установить бандаж. Если трещины расположены по всей поверхности бетона, то опору заменить
2. Центрифугированная или вибрированная опора с напряженной арматурой из высокопрочной проволоки (в виде отдельных проволок или прядей)	Поперечные трещины шириной раскрытия до 0,05 мм	Ремонт не требуется
То же шириной раскрытия от 0,05 до 0,3 мм	Поверхность бетона в зоне трещин покрасить краской
То же шириной раскрытия более 0,3 мм	Установить бандаж. Если зона образования трещин распространяется по всей поверхности бетона, опору заменить
3. Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции	Продольные трещины шириной раскрытия до 0,05 мм независимо от количества трещин	Ремонт не требуется
4. Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции	Продольные трещины шириной раскрытия от 0,05 до 0,3 мм независимо от количества трещин	Поверхность бетона в зоне образования трещин закрасить краской
	То же шириной раскрытия от 0,3 до 0,6 мм при количестве трещин не более двух в одном сечении	Трещины заделать полимерцементным раствором
	То же шириной раскрытия более 0,3 мм при количестве трещин более двух в одном сечении	Установить бандаж. При длине трещин более 3 м опору заменить
Раковины, щели, пятна на бетоне
5. Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции	На поверхности бетона выступают темные полосы, расположенные по виткам поперечной арматуры	Поверхность бетона в зоне, где выступают темные полосы, закрасить краской
6. Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции	Оголена поперечная арматура (на длине не более 1,5-2 м вдоль опоры)	Очистить арматуру от ржавчины. Поверхность бетона, где выступает поперечная арматура, закрасить краской
	Пористый бетон или узкая щель вдоль стойки	Заделать полимерцементным раствором
	На поверхности бетона выступают пятна и потеки цвета ржавчины, свидетельствующие о наличии в бетоне инородных включений (глины, руды)	Поверхность бетона в зоне потеков и пятен закрасить краской
	Шершавая поверхность бетона вследствие отслоения поверхностного слоя толщиной 3-5 мм	Заделать полимерцементным раствором
	В бетоне раковины размером 10´10 мм и глубиной 10 мм	Заделать полимерцементным раствором
	В бетоне раковины или сквозные отверстия площадью до 25 см2 (не более одной раковины или одного отверстия на опору) при толщине бетонной стенки в зоне отверстия не менее проектной	Установить бандаж. При количестве раковин или отверстий более одного опору заменить
	То же при толщине бетонной стенки в зоне отверстия менее проектной	Поверхность бетона в зоне отверстия простучать. При скалывании бетона и увеличении площади отверстия опору заменить
	В бетоне раковина или сквозное отверстие площадью более 25 см2	Опору заменить
Отклонение опор
7. Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции	Отклонение стойки одностоечной свободностоящей опоры от вертикальной оси на значение, большее ее диаметра вверху	Опору выправить
	Отклонение одностоечной опоры с оттяжками от перекальной оси вдоль и поперек линии	Опору выправить регулированием тяжения в оттяжках
	Ослабление тяжения тросовых оттяжек	Подтянуть оттяжки до нормального тяжения. Исправить крепления и регулирующие устройства
	Искажение геометрической формы портальной опоры на оттяжках	Выправить опору регулированием тяжения в оттяжках
	Искривление стоек одностоечных свободностоящих опор	Выправить опору, установив оттяжку в сторону, противоположную прогибу
	Искривление стоек железобетонной опоры 330 кВ (ОПО-330, ПГ-330, ПУ-330) при стреле прогиба менее 10 см	Ремонт не требуется
	То же при стреле прогиба более 10 см	Опору выправить регулированием тяжения в оттяжках
Заделка опор
8. Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции	Грунт в заделке опор не уплотнен: котлован неполностью засыпан грунтом. Признаки коррозии арматуры в фундаментной части опоры	Фундаментную часть опоры очистить от грязи и восстановить гидроизоляцию. Тщательно утрамбовать грунт в пазухе котлована, недостающий грунт досыпать с послойным уплотнением
9. Центрифугированная или вибрированная опора любой конструкции	Опора заделана в грунт на глубину менее проектной. Ригели находятся на поверхности	Произвести обваловку опоры с досыпкой грунта выше проектной отметки заделки на 30-40 см. Уплотнить досыпанный грунт
	Сколы бетона оголовника фундамента	Расчистить место скола, выправить арматуру, установить опалубку по форме оголовника и забетонировать

cyberpedia.su

---

• 
  Передать показания счетчика за электроэнергию нижегородская область
• 
  Схема асинхронного трехфазного двигателя
• 
  Проводит железо ток
• 
  Электробезопасность определение
• 
  Как отключить электросчетчик в квартире
• 
  По реле справочник
• 
  Количество теплоты измеряют в
• 
  Цветовая температура светильников светодиодных
• 
  На субсидию подать
• 
  Техническое диагностирование
• 
  Люминесцентный светильник схема