Ступінь статичної невизначуваності та основна система

Ступінь статичної невизначуваності показує, скільки незалежних силових невідомих не можна визначити лише з рівнянь статики. У методі сил це число одночасно визначає кількість зайвих в’язей, невідомих $X_i$ та канонічних рівнянь сумісності.

Зовнішня та внутрішня невизначуваність

Зайвими можуть бути як опорні реакції, так і внутрішні силові зв’язки між частинами конструкції. Тому простого підрахунку опорних реакцій достатньо лише для найпростіших схем. Для рам, замкнених контурів та комбінованих систем потрібно враховувати внутрішні в’язі.

Вибір зайвих невідомих

Як $X_i$ доцільно вибирати реакції або внутрішні зусилля, усунення яких дає просту статично визначувану систему. Різні правильні набори зайвих невідомих можуть приводити до різних основних систем, але остаточні зусилля у вихідній конструкції повинні збігатися.

Вимоги до основної системи

Після усунення зайвих в’язей основна система повинна бути статично визначуваною та геометрично незмінюваною. Не можна вибирати звільнення, яке створює механізм або залишає приховану статичну невизначуваність.

Заміна усунутих в’язей

Кожну усунуту в’язь замінюють відповідною невідомою силою або моментом $X_i$. Далі основну систему розраховують окремо від зовнішнього навантаження та від одиничних значень кожної $X_i$.

Раціональний вибір

Вигідна основна система має прості епюри, мінімум ділянок інтегрування та, за можливості, використовує симетрію. Вибір основної системи не змінює фізичної відповіді, але може суттєво змінити обсяг обчислень.