Podpory

Rodzaje podpór w statyce i mechanice. W tym poradniku poznamy rodzaje podpór, jakie mogą pojawić się w waszych projektach. Podpory są to elementy, które odbierają punkty swobody na przykład w belkach, ramach, kratownicach czy też łukach.

Różne podpory mają określoną ilość reakcji podporowych, odpowiednia ilość, odpowiednio rozmieszczonych podpór tworzy układ statycznie wyznaczalny oraz geometrycznie niezmienny, ale o tym o będzie w kolejnym poradniku. Czerwone strzałki są to reakcje, a ich ilość zależy od rodzaju podpory.

 

Bardzo ważna uwaga na początek.

Zwrot grotów strzałek (kierunek działania reakcji) leży w naszej kwestii, w którą stronę będzie skierowany (tzn. sami przyjmujemy kierunek reakcji).

Od tego zależy czy reakcja w obliczeniach reakcji podporowych będzie z wartością dodatnią czy ujemną. Oba wyniki będą dobre, ale ostrzegam, że jeśli wyjdzie nam reakcja na minusie to w późniejszych obliczeniach jest większe prawdopodobieństwo popełnienia błędu, dlatego osobiście proponuje narysować jeszcze raz układ, który obliczaliśmy i przyjąć prawidłowy zwrot. Prawidłowy zwrot to taki, w którym reakcja ma wartość dodatnią.

Rodzaje podpór w mechanice

Poniższe rysunki przedstawiają rodzaje podpór oraz ilość posiadanych reakcji wraz z oznaczeniami. Dodatkowo obszerny opis każdego rodzaju podpory pomoże Państwu w zapamiętaniu jakiego rodzaju reakcje podporowe występują w każdej podporze.

 Podpora przegubowo nieprzesuwna

Podpora przegubowo nieprzesuwna jest jedną z najczęściej spotykanych podpór w projektach, jak i w późniejszym wymiarowaniu. Podpora ta odbiera dwa stopnie swobodny, to znaczy że, w ich miejsce powstają dwie następujące reakcje podporowe:
-Pionowa (Va)
-Pozioma (Ha)

Nie zapominajmy, że pozostaje jeszcze jeden stopień swobody, a mianowicie możliwość obrotu wokół własnej osi, co sprawia, że podpora ta nie jest w stanie zatrzymać momentu zginającego.

Podpora przegubowo przesuwna

 

Analogicznie to poprzedniej podpory przegubowej, ta również jest w pierwszej trójce najczęściej spotykanych w projektach, jak i na kolokwiach. Podpora przegubowo przesuwna jest w stanie odebrać jedynie jeden stopień swobody, a więc posiada 1 reakcje:
-pionową (Ra)

Tutaj zaznaczę, że podpora ta, może być przyłożona do schematu w poziomie, a to sprawi, że odbierze poziomy stopień swobody. Najważniejszą informacją do zapamiętania jest, że odbiera ona stopień swobody prostopadły do podpory. Jeśli jest umiejscowiona pionową, posiada reakcję pionową, a jeśli pozioma to powstaje reakcje właśnie pozioma.

Utwierdzenie

 

I moja ulubiona podpora. Można na nią powiedzieć, że jest to jednoosobowa armia, ponieważ zastosowanie tej podpory odbiera od razu wszystkie trzy punkty swobody. posiada 3 reakcje:
-poziomą(Ha)
-pionową(Va)
-moment zginający(Ma)

Przegub

 

Teraz bierzemy przegub od lewej strony i również mamy dwie reakcje:
-pionową(Va)
-poziomą(Ha)
Wartości po obu stronach są takie same, ale zwroty reakcji są odwrotne, tak aby równoważyły się wzajemnie. Więcej na ten temat w kolejnych częściach poradnika.

Łyżwa pionowa

Mając już wstępną wiedzę na podstawie czterech poprzednich podpór możemy zauważyć, że łyżwa jest podporą, która pozostawia możliwość swobodnego ruchu poziomego lub pionowego. W tym przypadku łyżwa pionowa odbiera właśnie możliwość ruchu w poziomie oraz możliwość obrotu wokół własnej osi. Łyżwa pionowa posiada dwie reakcje podporowe.
-poziomą(Ha)
-moment zginający(Ma)

Widzimy, że w dalszym ciągu nie odbiera ona wszystkich trzech punktów swobody, jak to było w przypadku utwierdzenia, pozostaje możliwość ruchu w pionie.

Łyżwa pozioma

 

Analogicznie jak do łyżwy pionowej, łyżwa pozioma umożliwia ruch podpory w poziomie i odbiera ona dwa punkty swobody, na których miejsce powstają dwie reakcje podporowe:
-pionową(Va)
-moment zginający(Ma)

Bardzo ważna uwaga na sam koniec. Wszystkie przedstawione powyżej podpory i ilość ich reakcji ma zastosowanie jedynie w układach dwuwymiarowych! Wprowadzając trzeci wymiar, co stanie się w kursie mechanika budowli, ilość reakcji ulegnie zwiększeniu.
Jeśli poznałeś już wszystkie podpory i ich reakcje to śmiało możesz zaczynać zapoznawać się z kolejnymi krokami tego poradnika.

Gotowy? Ruszamy dalej…