Приведение их к равнодействующим

Нагрузки в механике рассматриваются как результат действия одного тела на другое и могут быть сосредоточенными, распределенны­ми или моментными.

Сосредоточенные силы могут обозначаться различными символами, например, , , . Они действуют в определенных фиксированных точках стержня или стержневой системы. Понятие о сосредоточенной силе является условным, так как практи­чески нельзя приложить силу в точке. Сосредоточенные силы всегда следует рассматривать как равнодействующие некоторых нагрузок, распределенных по длине или по некоторой площади стержня.

Распределенные нагрузки характеризуются направлением действия, интенсивностью и законом их распределения по длине или по площади. Направление действия распределенной нагрузки указывается стрелка­ми, которые приписываются ординатам графика её распределения (рис.5.4). Интенсивность такой нагрузки определяет её величину, при­ходящуюся на единицу длины или площади. Интенсивность нагрузки, распределенной по длине стержня обозначается буквой q(x) и изме­ряется в ньютонах, деленных на метр ( Н/м ), а интенсивность наг­рузки, распределенной по площади обозначается буквой р(x,y) и измеряется в ньютонах, деленных на квадратный метр (Н/м² ).

Рис.5.4

В строительной практике наиболее часто встречаются равномерно распределенные нагрузки (рис.5.5), интенсивность которых есть постоянная величина q(Н/м), или р(Н/м² ).

Рис.5.5

Равнодействующие таких нагрузок приложены в центрах тяжести их графиков и численно равны площади или объему этих графиков, т.е. (рис.5.5,а) или (рис.5.5,б).

Кроме равномерно распределенных нагрузок встречаются нагрузки, распределенные по линейному закону (рис.5.6). Равнодействующая та­кой нагрузки равна площади треугольника, т.е. и приложена в центре тяжести, т.е. на расстоянии 2/3 a от вершины треугольника.

Рис.5.6

Моментная нагрузка, создается парами сил и характеризуется на­правлением действия и величиной момента.

По характеру действия все нагрузки можно разделить на статичес­кие и динамические. Статические нагрузки медленно и плавно возрас­тают от нуля до конечного своего значения. Результат действия та­ких нагрузок изучается в статике, в сопротивлении материалов и в статике сооружений.

Динамические нагрузки, рассматриваемые в динамике, характери­зуются быстрым изменением их величины и направления действия и сопровождаются появлением дополнительных сил инерции движущихся масс системы.

В зависимости от продолжительности действия нагрузки бывают постоянными и временными. Первые из них действуют на протяжении всего периода службы сооружения, здания, машины. К ним относятся собственный вес конструкций, вес технологического оборудования и т.п. Временные нагрузки действуют в течение ограниченного периода времени. Например, действие снега или ветра, движение поезда по мосту и др.

Важнейшей задачей статики является задача определения реакций опор тела (стержня или стержневой системы), которые возникают от действия приложенных к нему нагрузок.

Установленные ранее условия равновесия плоской системы сил поз­воляют решить указанную задачу, если число неизвестных реакций или их составляющих равно числу уравнений равновесия. Такие задачи на­зываются статически определимыми. В настоящей главе рассматривают­ся только статически определимые стержни и стержневые системы.