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.