Связи и реакции связей. Принцип освобождаемости от связей. Определение направления реакций связей

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ,

НАУКИ И КАДРОВ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра сельского строительства и обустройства территорий

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Методические указания

Для абитуриентов по специальностям НИСПО

Сельское строительство

и обустройство территорий»

1-74 05 01 Мелиорация и водное хозяйство»

Горки 2013

Рассмотрено на заседании кафедры сельского строительства и обустройства территорий 29.01.2013 (протокол № 3/12)

Одобрено методической комиссией мелиоративно-строительного факультета 29.01.2013 (протокол № 5)

Составил: В.Е. Афанасенко

УДК 691 (075.8)

Техническая механика: методические указания для поступающих / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; Сост. Е. В. Афанасенко. Горки, 2013. 77 с.

Приведены общие сведения о строительных материалах и изделиях, их свойствах и областях применения.

Библиогр. 21

Для абитуриентов поступающих на очную форму обучения на специальностям 1-74 04 01 «Сельское строительство и обустройство территорий» и 1-74 05 01 «Мелиорация и водное хозяйство» НИСПО

Рецензент: доцент В.К. Курсаков, канд., тех., наук,

Ó Составление. Е. В. Афанасенко, 2013

Ó Белорусская государственная

сельскохозяйственная академия, 2013

ПРЕДИСЛОВИЕ

Современные базовые учебники по технической механике] изложены во внушительных объемах и в основном ориентированы на подробном изложении теории. Это обстоятельство усложняет процесс самостоятельного изучения предмета и явилось побудительной причиной подготовки настоящего пособия.

В пособии в доступной форме изложены основные разделы классического курса технической механики, которые сопровождаются подробными примерами расчетов, что, несомненно, должно облегчить процесс самостоятельного освоения предмета. В нем показано, что методами технической механики выполняются расчеты, позволяющие определять надежные и наиболее рациональные размеры поперечных сечений элементов инженерных конструкций, а также их целесообразную форму. В отличие от других технических наук техническая механика рассматривает задачи, в которых наиболее существенными являются свойства твердых деформируемых тел, законами движения тела как жесткого целого пренебрегают.

Методы технической механики базируются на упрощенных гипотезах, которые позволяют решать разнообразные инженерные задачи и получать достаточно точные результаты расчетов.

Настоящее пособие рекомендуется в первую очередь абитуриентам для подготовки к вступительным экзаменам и составлено оно в соответствии с учебной программой по дисциплине Техническая механика, изучаемой в средних специальных учебных заведениях по направлению подготовки мелиорация и водное хозяйство и сельское строительство и обустройство территорий. В нем произведена некоторая перекомпоновка материала, что, по мнению составителей, должно облегчить подготовку к вступительным испытаниям.

Связи и реакции связей. Принцип освобождаемости от связей. Определение направления реакций связей.

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 технической 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.

Рис.1.1. 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 перпендикулярно

опираемой или опирающейся плоскостям

Реакция гладкой поверхности всегда направлена по нормали к этой поверхности (рис. 1.1).

Реакция «невесомого» троса (нити, цепи, стержня) всегда направлена вдоль троса (нити, цепи, стержня) (рис. 1.2).

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

Всегда можно перейти от R и α к X_A и У_A (и наоборот):

Рис. 1.2. а – балка висит на двух тросах;

б – действие тросов заменено силами Т₁ и Т₂;

в – связь «идеальный стержень»;

г – связь «идеальная нить».

Рис.1.3. Шарнирно-неподвижная опора

Рис. 1.4.Шарнирно-подвижная опора

Рис.1.5. Однопролетная балка на

двух опорах

Связи шарнирно-неподвижной опоры в точке A и шарнирно-подвижной опоры в точке B отброшены (рис. 1.5, б), их действие заменено силами X_A, У_A и R_B.

Рис. 1.6. Жесткая заделка

Консоль (глухая или жесткая заделка) не допускает никакого перемещения элемента конструкции. Реакцией такой опоры являются неизвестная по величине и направлению сила R_A с углом α (или X_A и У_A) и момент Μ_A.