Для определения величин реакций в опоре защемленной балки, нужно рассмотреть равновесие суммы сил и моментов, действующих на балку.
На рисунке приведена балка, на которую действуют две сосредоточенные силы F1 и F2, а также момент M, создаваемый против часовой стрелки.
Шаг 1: Сумма вертикальных сил равна нулю, так как балка находится в равновесии. Следовательно, реакции в вертикальных опорах балки должны компенсировать силы F1 и F2.
По условию задачи:
F1 = 28 Кн
F2 = 24 Кн
m = 5 Кн*м (момент)
Шаг 2: Сумма моментов равна нулю относительно выбранной точки на балке. В данном случае подходящей точкой может быть точка защемления.
Момент M создается только силой F2, находящейся на расстоянии а от точки защемления:
M = F2 * a
M = 24 Кн * 0,6 м
M = 14,4 Кн*м
Шаг 3: Реакции в опорах балки обозначим R1 и R2. Обозначим длину балки L.
В точке защемления балка реагирует своей собственной силой R1, вертикальной реакцией Rv, и горизонтальной реакцией Rh.
Шаг 4: Рассмотрим реакцию Rh. Момент M создается только силой R2, находящейся на расстоянии L от точки защемления. Следовательно, M = R2 * L.
Подставим значение момента M, полученное на предыдущем шаге:
14,4 Кн*м = R2 * L
Шаг 5: Рассмотрим реакцию Rv. Сумма вертикальных сил равна нулю, поэтому:
Rv - F1 - F2 = 0
Подставим значения F1 и F2:
Rv - 28 Кн - 24 Кн = 0
Шаг 6: Рассмотрим реакцию R1. Так как балка в защемленной точке, у нее не может быть собственной силы. Следовательно, R1 = 0.
Шаг 7: Теперь у нас есть два уравнения со двумя неизвестными Rv и R2. Решим их систему уравнений.
Rv - F1 - F2 = 0
14,4 Кн*м = R2 * L
Подставим значения F1, F2 и L:
Rv - 28 Кн - 24 Кн = 0
14,4 Кн*м = R2 * 6 м
Упростим уравнения:
Rv - 52 Кн = 0
14,4 Кн*м = 6 м * R2
Из первого уравнения найдем Rv:
Rv = 52 Кн
Из второго уравнения найдем R2:
14,4 Кн*м = 6 м * R2
R2 = 14,4 Кн*м / 6 м
R2 = 2,4 Кн
Шаг 8: Проверим правильность решения, сложив все силы и моменты.
На рисунке приведена балка, на которую действуют две сосредоточенные силы F1 и F2, а также момент M, создаваемый против часовой стрелки.
Шаг 1: Сумма вертикальных сил равна нулю, так как балка находится в равновесии. Следовательно, реакции в вертикальных опорах балки должны компенсировать силы F1 и F2.
По условию задачи:
F1 = 28 Кн
F2 = 24 Кн
m = 5 Кн*м (момент)
Шаг 2: Сумма моментов равна нулю относительно выбранной точки на балке. В данном случае подходящей точкой может быть точка защемления.
Момент M создается только силой F2, находящейся на расстоянии а от точки защемления:
M = F2 * a
M = 24 Кн * 0,6 м
M = 14,4 Кн*м
Шаг 3: Реакции в опорах балки обозначим R1 и R2. Обозначим длину балки L.
В точке защемления балка реагирует своей собственной силой R1, вертикальной реакцией Rv, и горизонтальной реакцией Rh.
Шаг 4: Рассмотрим реакцию Rh. Момент M создается только силой R2, находящейся на расстоянии L от точки защемления. Следовательно, M = R2 * L.
Подставим значение момента M, полученное на предыдущем шаге:
14,4 Кн*м = R2 * L
Шаг 5: Рассмотрим реакцию Rv. Сумма вертикальных сил равна нулю, поэтому:
Rv - F1 - F2 = 0
Подставим значения F1 и F2:
Rv - 28 Кн - 24 Кн = 0
Шаг 6: Рассмотрим реакцию R1. Так как балка в защемленной точке, у нее не может быть собственной силы. Следовательно, R1 = 0.
Шаг 7: Теперь у нас есть два уравнения со двумя неизвестными Rv и R2. Решим их систему уравнений.
Rv - F1 - F2 = 0
14,4 Кн*м = R2 * L
Подставим значения F1, F2 и L:
Rv - 28 Кн - 24 Кн = 0
14,4 Кн*м = R2 * 6 м
Упростим уравнения:
Rv - 52 Кн = 0
14,4 Кн*м = 6 м * R2
Из первого уравнения найдем Rv:
Rv = 52 Кн
Из второго уравнения найдем R2:
14,4 Кн*м = 6 м * R2
R2 = 14,4 Кн*м / 6 м
R2 = 2,4 Кн
Шаг 8: Проверим правильность решения, сложив все силы и моменты.
Сумма вертикальных сил:
Rv - F1 - F2 = 52 Кн - 28 Кн - 24 Кн = 0 Кн (сошлось)
Момент:
R2 * L = 2,4 Кн * 6 м = 14,4 Кн*м (сошлось)
Результаты совпадают с начальными данными, поэтому решение правильное.
Таким образом, величина реакции в защемленной опоре Rv равна 52 Кн, а величина реакции в опоре R2 равна 2,4 Кн.