V-образная опора о качестве стойки рамы

V-образная опора, установленная острием вниз, впервые была применена в современных рамных конструкциях. Прототипом рамной конструкции служит двух шарнирная рама. Конструкция ее становится попятной при сравнении двухшарнирной рамы с конструкцией стула. Ножки стула недостаточно жесткой констру кции под нагрузкой раздвигаются на гладком полу. Если при помощи упоров удержать распор ножек стула, то благодаря их прочности на изгиб происходит изгиб концов в обратную сторону, вследствие чего рама разгружается. Разгрузку можно измерить по уменьшению прогиба. Упругий прогиб и соответствующие изгибающие моменты двухшарнирной рамы под действием равномерно распределенной вертикальной нагрузки. Изгибающие моменты характеризуют степень напряжения изгиба, которому подвержена конструкция в любом сечении. Эпюра отражает величину изгибающих моментов, вызывающих растягивающие усилия. В том месте, где изгиб меняет свое направление снизу вверх, находится нулевая точка, в которой нет изгибающих моментов. Одновременно нулевая точка является точкой поворота линии прогиба, т. е. местом, где направление кривизны деформирующейся рамы меняется. Предпосылками эффективной работы рамной конструкции такого рода являются: применение материала, прочного на изгиб; жесткие соединения узлов; устойчивые шарнирно укрепленные пяты стоек. В каменной кладке швы из раствора не обладают прочностью на растяжение. Поэтому каменную кладку не применяют для рамных конструкций. Хотя дерево и обладает исключительно высоким сопротивлением на сжатие и растяжение, возможности создания из него жестких узлов очень ограничены. Столярные соединения элементов мебели достаточно эффективны, но для больших строительных конструкций они не пригодны. Рамные конструкции из дерева возможны только при выполнении их в виде клееных или гнутых конструкций с применением соединительных стальных деталей. В строительном деле деревянные рамные конструкции имеют незначительное распространение. Только лишь при внедрении стали и железобетона были созданы условия для широкого применения рамных конструкций. Эти материалы обладают прочностью на растяжение при изгибе. Они дают возможность создавать жесткие узлы и эффективные шарнирные опоры. Конструктивная особенность двухшарнирной рамы видна на ряде эскизов. На них показаны простая балка, опирающаяся на две опоры, ее упругая деформация, вызванная равномерно распределенной нагрузкой, и соответствующий изгибающий момент. Рядом представлена та же балка, но с двумя консолями и с дополнительными сосредоточенными нагрузками на ее концах. Величина этой сосредоточенной нагрузки такова, что концы консолей прогибаются точно до уровня недеформированной оси балки. В результате балка в точках опоры отгибается кверху; ее середина разгружается. В точках опоры касательная к деформированной оси балки образует с горизонтальной линией.