ТИПЫ ТРЕХШАРНИРНЫХ СИСТЕМ

Трехшарнирной системой называется система, состоящая из двух дисков, соединенных между собой шарниром С (рис. 143, а, б) и с зем­лей двумя неподвижными опорами Л и В. Если шарнир С расположен выше линии опорных шарниров А—В, система называется арочной, если ниже — висячей. Трсхшарнирная система неизменяема, так как недос­тающий стержень между дисками возмещен дополнительной опорной связью.

Трехшарнирные системы статически определимы относительно реак­ций связей между дисками, что следует из выражения (2.5). Они в отли­чие от балочных систем являются системами распорными, производя­щими даже при вертикальной нагруз­ке наклонные давления на опоры (рис. 143, а, б). Это легко установить путем следующих рассуждений.

Реакция неподвижной опоры В при вертикальной силе Р на левом диске должна по свойству незагруженного правого диска проходить через шар­нир С. Эта реакция В пересечет силу Р в точке т. Так как к левому диску приложены три силы: сила Р, опорная реакция А и реакция в шарнире С, равная реакции В и совпадающая с ней по направлению, то при равнове­сии все силы должны пересекаться в одной точке. Следовательно, опорная реакция Л направлена по прямой А/т. Таким образом, при вертикальной на­грузке опорные реакции наклонны. Вертикальная нагрузка, направленная вниз и действующая на арочную сис­тему (рис. 143, а) стремится раздви­нуть опоры, как бы «распирает» их, а действующая на висячую систему (рис. 143, б) стремится их сблизить, поэтому Трехшарнирные системы яв­ляются распорными. Подопорные части трехшарнирных систем (устои, быки) отличаются от подопорных частей ба­лочных систем, так как они должны принимать на себя при вертикальной нагрузке не только вертикальные, но и горизонтальные давления. В тех слу­чаях, когда надо избавиться от гори­зонтальных давлений при вертикаль­ной нагрузке, трехшарнирную систему обращают в балочную путем замены неподвижной опоры подвижной и по­становки стержня между дисками, на­зываемого затяжкой (рис. 143, в). Та­кие неизмененные системы называют­ся трехшарнирными системами с за­тяжкой, поскольку внутренние силы в дисках, если затяжка поставлена меж­ду точками Л и В, не изменяются.

Если затяжка поставлена, выше (рис. 143,г), то систему будем называть трех-шарнирной с повышенной затяжкой. Ее работа отличается от работы обычной трехшарнирной системы.

В зависимости от того, что представ­ляет собой диск, входящий в трехшар-нирную систему, различают: при кривом стержне трехшарнирную арку (рис. 144, о) или висячую систему, при ломаном стержне трехшарнирную раму (рис. 144, 6), и наконец, трехшарнирную ферму, если каждый диск представляет собой ферму (рис. 144, в). Трехшарнирные системы находят применение в мос­тах, промышленных и общественных зданиях, вокзалах и т. д.