Задачи статики сооружений

Статика сооружений - раздел строительной механики, изучающий методы расчёта сооружений на прочность, жёсткость и устойчивость при статическом действии нагрузки.

Таким образом, статика, прежде всего позволяет определить условия равновесия всех разнообразнейших сооружений, которые мы создаем: зданий, мостов, арок, подъемных кранов и т. д. Но этим не исчерпывается практическое значение статики.

Статика позволяет дать ответ и на некоторые вопросы, касающиеся движения тел. Пусть, например, на конце веревки, перекинутой через блок, висит груз, на который действует сила тяжести Р.

Пользуясь методами статики, мы можем определить силу F, с которой нужно действовать на другой конец веревки, чтобы груз находился в покое, — эта сила должна быть равна силе тяжести Р. Но этот ответ содержит в себе нечто большее, чем условия равновесия груза. Он дает указание на то, что нужно сделать, чтобы груз поднимался вверх: для этого достаточно приложить к другому концу веревки силу, немного большую, чем Р. Следовательно, статика дает указания не только об условиях равновесия тел, но и о том, в каком направлении возникнет движение, если равновесие сил нарушено определенным образом.

Статика с самого начала развивалась как раздел механики, который давал ответы на простейшие вопросы, касающиеся не только равновесия, но и движения тел.

29. Цели и задачи раздела «Сопротивление материалов». «Прочность». «Устойчивость конструкции»

«Сопротивление материалов » — это раздел «Технической механики», в котором излагаются теоретико-экспериментальные осно­вы и методы расчета наиболее распространенных элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

В отличие от теоретической механики, где все тела рассматриваются как абсолютно твердые, в сопротивлении материалов учитывается, что элементы конструкций под действием нагрузок изменяют свою форму и размеры, т.е. деформируются, а в некоторых случаях и разрушаются.

Основная задача сопротивления материалов – разработка расчетных методов, позволяющих подбирать рациональную форму и размеры поперечных сечений элементов конструкций на основе знаний свойств материала, из которого конструкция будет изготовлена. Кроме того, часто приходится решать и обратную задачу - проверять, удовлетворяют ли принятые размеры элементов конструкции заданным требованиям, т.е. проверять их на прочность, жесткость и устойчивость.

Под прочностью понимается способность элементов конструкции или деталей машин сопротивляться внешнему воздействию, не разрушаясь. Расчеты на прочность позволяют определить форму и размеры деталей при заданных нагрузках с наименьшей затратой материала.

Устойчивостью называется способность элемента конструкции сохранять определенную начальную форму упругого равновесия. Расчеты на устойчивость предотвращают возможность искривления и внезапной потери устойчивости длинных и тонких деталей.

Под жесткостью понимается способность элементов конструкции противостоять образованию деформации. Расчеты на жесткость показывают, в каких пределах возможно изменение формы и размеров конструкции и ее элементов при внешнем воздействии.

30. Классификация сооружения и их расчётных схем

Расчётная схема сооружения — в строительной механике, упрощённое изображение сооружения, принимаемое для расчёта. Различают несколько видов расчётных схем, отличающихся основными гипотезами, положенными в основу расчёта, а также используемым при расчёте математическим аппаратом. Чем точнее расчётная схема соответствует действительному сооружению, тем более трудоёмок его расчёт.

Классификация расчётных схем:

• По характеру учёта пространственной работы – одно-, двух- и трёхмерные.

• По виду конструкций, положенных в основу расчётной схемы – стержневые, пластинчатые, оболочковые и массивные.

• По учёту инерционных сил – статические и динамические.