ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О МЕТОДАХ РАСКРЫТИЯ СТАТИЧЕСКОЙ НЕОПРЕДЕЛИМОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ
Под стержневой системой понимается всякая конструкция, состоящая из элементов, имеющих форму бруса. Если элементы конструкции работают в основном на растяжение или сжатие, то стержневая система называется фермой, если на изгиб или кручение, то рамой. Наиболее простую для исследования группу стержневых систем составляют плоские системы. Выделяют также плоско-пространственные системы, для которых оси составляющих элементов в недеформированном состоянии располагаются в одной плоскости, а внешние силовые факторы действуют в плоскостях, перпендикулярных к этой плоскости.
Рамы и фермы принято подразделять на статически определимые и статически неопределимые. Разность между числом неизвестных и числом независимых уравнений статики, которые могут быть составлены для рассматриваемой системы, носит название степени, или числа статической неопределимости. Определение этого числа для различных стержневых систем требуют некоторого навыка и сноровки. Здесь следует уметь различать внешние и внутренние взаимные связи и определять число «лишних» (дополнительных) связей.
Наиболее широко применяемый в машиностроении общий метод раскрытия статической неопределимости стержневых и рамных систем—метод сил. Он заключается в том, что заданная статически
неопределимая система освобождается от дополнительных связей как * внешних, так и взаимных, а их действие заменяется силами и моментами. Величина их в дальнейшем подбирается так, чтобы перемещения соответствовали тем’ ограничениям, которые накладываются на систему отброшенными связями. ■
В строительной механике применяют и другие методы, например метод деформаций, в котором за неизвестные принимаются не силовые факторы, а перемещения в элементах стержневой системы. ‘ При методе сил первоначально отбрасывают дополнительные связи. Система, освобожденная от дополнительных связей, становится статически определимой и носит название основной системы. Затем к системе прикладываются (вместо связей) неизвестные силовые факторы и затем составляются так называемые канонические уравнения для определения этих неизвестных [27].