Схематизация элементов конструкций и внешних нагрузок.

Сопротивление материалов как научная дисциплина.

Дисциплины прочностного цикла: сопротивление материалов, теория упругости, строительная механика объединены общим названием «Механика твердого деформируемого тела».

Сопротивление материалов - это наука о прочности, жесткости и устойчивости элементов инженерных конструкций.

Конструкцией принято называть механическую систему геометрически неизменяемых элементов, относительное перемещение точек которой возможно лишь в результате ее деформации.

Под прочностью конструкций понимают их способность сопротивляться разрушению – разделению на части, а также необратимому изменению формы под действием внешних нагрузок.

Устойчивость упругой системы называют ее свойство возвращаться в состояние равновесия после малых отклонений от этого состояния.

Упругость – это свойство материала полностью восстанавливать геометрическую форму и размеры тела после снятия внешней нагрузки.

Пластичность – это свойство твердых тел изменять свою форму и размеры под действием внешних нагрузок и сохранять ее после снятия этих нагрузок. Причем изменение формы тела (деформирование) зависит только от приложенной внешней нагрузки и не происходит само по себе с течением времени.

Ползучесть - это свойство твердых тел деформироваться под воздействием постоянной нагрузки (деформации растут со временем).

Строительной механикой называют науку о методах расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость.

Моделью конструкции принято называть вспомогательный объект, заменяющий реальную конструкцию, представленную в наиболее общем виде.

Сопротивление материалов использует расчетные схемы.

Расчетная схема – это упрощенное изображение реальной конструкции, которое освобождено от ее несущественных, второстепенных особенностей и которое принимается для математического описания и расчета.

К числу основных типов элементов, на которые в расчетной схеме подразделяется целая конструкция, относятся: брус, стержень, пластина, оболочка, массивное тело.

Рис. 2.1 Основные типы элементов конструкций

Брус – это твердое тело, полученное перемещение плоской фигуры вдоль направляющей так, что его длина значительно больше двух других размеров.

Стержнемназывается прямолинейный брус, который работает на растяжение (сжатие) (l-длина существенно превышает характерные размеры поперечного сечения h,b).

Геометрическое место точек, являющихся центрами тяжести поперечных сечений, будем называть осью стержня.

Пластина – это тело, у которого толщина существенно меньше его размеров a и b в плане.

Естественно искривленная пластина (кривая до загружения) называется оболочкой.

Массивное тело характерно тем, что все его размеры a ,b, и cимеют один порядок.

Рис. 2.2 Примеры стержневых конструкций.

Балкойназывается брус, который испытывает изгиб в качестве основного способа нагружения.

Фермой называется совокупность стержней, соединенных шарнирно.

Рама –это совокупность балок, жестко соединенных между собой.

Внешние нагрузки подразделяютна сосредоточенные и распределенные.

Рис 2.3 Схематизация работы подкрановой балки.

Силу или момент, которые условно считают приложенными в точке, называютсосредоточенными.

Нагрузка, постоянная или очень медленно изменяющаяся во времени, когда скоростями и ускорениями возникающего движения можем пренебречь, называется статической.