Решение

1. Изображаем в масштабе заданную расчетную схему пространст­вен­ной рамы (рис. 17б).

2. Опорные реакции в жесткой заделке можно не определять.

3. Разделяем раму на силовые участки. Эти участки показаны на рис. 17б, их че­тыре.

В произвольном сечении каждого участка изображаем систему ко­ор­динат хуz (ось z направляем вдоль стержня).

4. Записываем аналитические выражения для нор­мальной силы N, из­гибающих моментов М_х, М_у, крутящего момента М_к.

Вычисляем значения N, М_х, М_у, М_к на границах участков.

1-й участок: 0 ≤ z₁ ≤ a,

N (z₁) = 0

М_х (z₁) = 1,5Рz₁; М_х (0) = 0,

М_х (0) = 1,5Рa;

М_у (z₁) = 0;

М_к (z₁) = 0.

2-й участок: 0 ≤ z₂ ≤ a,

N (z₂) = -1,5Р;

М_х (z₂) = 1,5Р×а;

М_у (z₂) = 0,

М_к (z₂) = 0.

3-й участок: 0 ≤ z₃ ≤ 1,5 a,

N (z₃) = 0;

М_х (z₃) = 2Р×z₃, М_х (0) = 0,

М_х(1,5a) = -3Ра;

М_у (z₃) = Р×z₃, М_у (0) = 0,

М_у(1,5a) = 1,5Ра;

М_к (z₃) = 0

	Рис. 17

4-й участок: 0 ≤ z₄ ≤ 2 a,

N (z₄) = Р;

М_х (z₄) = - 2Р×z₄, М_х (0) = 0,

М_х(2a) = -4Ра;

М_у (z₄) = 1,5Р×z₄ - Р×1,5а, М_у (0) = 0,

М_у (2a) = 3Ра –1,5 Ра = 1,5Ра;

М_к (z₄) = -1,5Ра – 2Р×1,5а = - 4,5Ра.

5. Строим эпюры N, М_х, М_у, М_к (рис. 17в,г,д). Для этого на границах участков на эпюрах N, М_к откладываем полу­ченные значения в произвольной плоскости с учетом знаков в выб­ран­ном масштабе; на эпюрах изгибающих моментов М_х, М_у значе­ния на границах откладываем в плоскости, перпендикулярной к оси, относи­тельно которой происходит изгиб, с учетом знаков.

6. Проверяем построенные эпюры (рис. 17).