Статично визначувана система

Стати́чно визна́чувана систе́ма^[1] або стати́чно визна́чна систе́ма^[2] (англ. statically determinate system, isostatic system) — така статична (геометрично незмінна) система, для якої зусилля у всіх її елементах можуть бути визначені із застосуванням виключно рівнянь рівноваги (тобто кількість невідомих компонентів силових факторів дорівнює кількості незалежних рівнянь рівноваги).

Балка на двох опорах, навантажена зосередженою силою P як приклад статично визначуваної системи

Якщо визначити зусилля у всіх елементах системи з рівнянь рівноваги не можна, то така система називається статично невизначуваною системою. У статично невизначуваній системі кількість невідомих є більшою від числа незалежних (значущих) рівнянь рівноваги.

Статично визначувана система має лише ті в'язі, які є необхідними для забезпечення її геометричної незмінності.

Принципи розрахунку

Для розрахунку усіх статично визначуваних систем достатньо записати та розв'язати рівняння рівноваги: Для плоских задач можна записати три умови рівноваги. Сума усіх горизонтальних сил, усіх вертикальних сил та усіх моментів сил, прикладених до об'єкту розрахунку повинна дорівнювати нулю. Σ X=0, Σ Y=0, Σ M=0.

Для просторових задач є шість умов рівноваги. Σ X=0, Σ Y=0, Σ Z=0, Σ Mx=0, Σ My=0, Σ Mz=0.

Вважають, що осідання опор, температурні впливи й неточності складання у статично визначуваних системах не впливають на розподіл і величину зусиль.

Неважко впевнитися, що у статично визначуваних системах:

• сили в елементах конструкції залежать лише від системи зовнішніх сил і геометрії системи та не залежать від матеріалу стержнів та їх поперечного перерізу;
• деформації в елементах системи можуть відбуватись незалежно одна від одної;
• стержні, за певних допустимих похибок по довжині при їх виготовленні, можуть з'єднуватися без натягів (тобто без появи монтажних напружень).

Приклади простих статично визначуваних систем

Консольна балка

Докладніше: Консольна балка

Консольна балка або консоль (англ. cantilever) — балка, яка утримується в статичному положенні за допомогою лише однієї опори — жорсткого затиснення (защемлення) або частина балки іншого типу, що звисає за опори. Консольні балки завжди є статично визначуваними.

Балка на двох опорах

Докладніше: Балка на двох опорах

Балка на двох опорах — балка, яка утримується в статичному положенні за допомогою двох шарнірних опор, одна з яких є шарнірно-рухомою, а друга — шарнірно-нерухомою.

Така балка у будівельній механіці належить до однопрогінних систем і є статично визначуваною.

Див. також

• Статично невизначувана система