10. Спосіб вирізання вузлів при розрахунку плоских ферм

Розрахунок ферми способом вирізання вузлів доцільно проводити у такій послідовності: 1.    позначають вузли ферми цифрами, або буквами; 2.    визначають значення кутів ферми, виходячи з її геометричних розмірів; 3.    визначають опорні реакції ферми, складаючи рівняння рівноваги у формі рівнянь проекцій або моментів. Виконують перевірку правильності знайдених реакцій; 4.    подумки вирізають замкненим перерізом вузол ферми, в якому кількість невідомих зусиль не перевищує двох; 5.  розраховують вузол в такій послідовності: а) показують розрахункову схему вузла, прикладаючи до нього зовнішні сили, відсічені стержні замінюють зусиллями. Зусилля прийнято позначити літерою з індексом. Наприклад, S1-2  - зусилля у стержні 1-2. Зусилля в стержні направляють від вузла, тобто вважають, що воно розтягує стержень; б) вибирають систему координатних осей Х і Y. Одну з осей, як правило суміщають з одним із невідомих зусиль, а другий проводять перпендикулярно осі. Для спрощення  розрахунків, щоб  невідомі зусилля в кожному з двох стержнів обчислювались з окремих незалежних рівнянь рівноваги, вісі Х і У слід вибирати перпендикулярними до стержнів з невідомими зусиллями; с)  складають рівняння  рівноваги сума проекцій усіх всіх сил на вісі Х і Y дорівнюють нулю: ∑Fx=0; ∑Fy=0 .

Розв’язують рівняння рівноваги і знаходять невідомі зусилля. 6.  Переходять до розрахунку наступного вузла, який має не більше двох невідомих зусиль і визначають зусилля у ньому. Таким чином послідовно і розраховують всі вузли ферми.

Недоліком способу вирізання вузлів є те, що помилки у обчисленнях зусиль або похибки заокруглення  впливають на наступні розрахунки. Тому цей спосіб доцільно застосовувати лише для розрахунку двостержневих вузлів та вузлів,  що належать до окремих випадків рівноваги.

У деяких окремих випадках рівноваги вузлів для визначення зусиль у стержнях можна не складати рівняння рівноваги вузлів. 1. Якщо у ненавантаженому двостержневому вузлі ферми стержні не лежать на одній прямій то зусилля у цих стержнях дорівнюють нулю S1 = S2 = 0. 2. Якщо у ненавантаженому трьостержневому вузлі ферми, два стержні лежать на одній прямій то зусилля у цих двох стержнях дорівнюють одне одному S1 = S2, а зусилля у третьому дорівнює нулю S3= 0. 3. Якщо у навантаженому двостиржневому вузлі ферми зосереджена сила спрямована вздовж одного з стержнів, то зусилля у цьому стержні дорівнює за величиною та протилежно за напрямком прикладеній силі   S2 = F, а зусилля другому дорівнює нулю S1= 0. 4. Якщо у навантаженому трьостержневому вузлі ферми  два стержні лежать на одній прямій, а а зовнішня сила спрямована вздовж третього  стержня, то зусилля у цьому стержні цих двох стержнях дорівнюють одне одному S1 = S2, а зусилля у третьому дорівнює за величиною та протилежно за напрямком прикладеній силі   S3 =  F. 5. Якщо у ненавантаженому чотирьохстержневому вузлі ферми  два стержні лежать на одній прямій то зусилля у цих двох стержнях дорівнюють одне одному S1 = S2, а S3=S4.