Для решения задачи о определении реакций связей для балки, нагруженной изгибающими моментами и поперечными нагрузками, займёмся следующим:
Шаг 1: Определение данных и постановка задачи
У нас есть консольная либо шарнирная опертая балка с реакциями и нагрузками:
- Сосредоточенная сила ( P = 30 , \text{кН} )
- Распределенная нагрузка ( q = 40 , \text{кН/м} )
- Расстояние ( a = 1 , \text{м} )
Шаг 2: Определение реакций в опорах
Предположим, что левая опора – шарнирно-неподвижная (реакции ( R_A ) вертикальная и ( H_A ) горизонтальная), правая – шарнирно-подвижная (реакция ( R_B )).
Шаг 3: Уравнения равновесия
- Сумма вертикальных сил:
[ R_A + R_B - P - q \cdot 3a = 0 ]
- Сумма моментов вокруг точки ( A ):
[ R_B \cdot 3a - P \cdot 2a - q \cdot (3a) \cdot \left(1.5a\right) = 0 ]
Шаг 4: Решение уравнений
- Найдём ( R_B ) используя уравнение моментов:
[
R_B \cdot 3a = P \cdot 2a + q \cdot 3a \cdot 1.5a
]
[
R_B \cdot 3 = 30 \cdot 2 + 40 \cdot 3 \cdot 1.5
]
[
R_B \cdot 3 = 60 + 180
]
[
R_B \cdot 3 = 240
]
[
R_B = 80 , \text{кН}
]
- Подставим ( R_B ) в уравнение суммарных вертикальных сил:
[
R_A + 80 - 30 - 40 \cdot 3 = 0
]
[
R_A + 80 - 30 - 120 = 0
]
[
R_A = 70 , \text{кН}
]
Итоги
- Вертикальная реакция в опоре ( A ): ( R_A = 70 , \text{кН} )
- Вертикальная реакция в опоре ( B ): ( R_B = 80 , \text{кН} )
Таким образом, все реакции в опорах определены.