Строительная механика занимается разработкой методов расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость. Реальные сооружения представляют собой сложные инженерные системы, состоящие из совокупности колонн, балок, плит, ферм и арок. Их точный расчет достаточно труден. Поэтому в строительной механике рассматриваются расчетные схемы, представляющие собой упрощенные изображения реальных сооружений, учитывающие основные их свойства и удобные для расчета. Из всего многообразия расчетных схем, классифицируемых как стержневые системы, плиты, оболочки, массивы, в пособии представлены только плоские геометрически неизменяемые и статически определимые стержневые системы. К ним относятся широко используемые в практике строительства фермы, арки, балки и рамы.
Прочность, жесткость и устойчивость стержневых систем зависит от усилий, развивающихся в сечениях при различных воздействиях. В связи с этим основная задача состоит в разработке методов и приемов определения усилий, основными из которых являются изгибающий и крутящий моменты, поперечная и продольная сила. Вычисления усилий выполняются статическими, кинематическими, матричными методами и способом замены связей. К статическим методам, основанным на уравнениях равновесия статики, относятся: способ вырезания узлов, способ простых и совместных сечений. Уравнения равновесия, включающие в себя силы и неизвестные усилия, составляются для любой из отсеченных частей расчетной схемы, находящейся в равновесии. Кинематические методы основаны на условиях равновесия изменяемых систем, главным из которых является принцип возможных перемещений как необходимый и достаточный признак равновесия системы. Матричные способы используют методы линейной алгебры с применением теории матриц.
В практических расчетах наибольшей наглядностью отличаются статические методы, которые используются для вычисления усилий в сечениях статически определимых стержневых систем. В пособии последовательно излагаются методики расчета стержневых систем этими методами на основные виды нагрузок и других воздействий.
Студенты должны выполнить Расчетно-графическую работу № 1 на тему «Расчет плоских статически определимых систем», которая состоит из задачи № 1 «Расчет плоских статически определимых рам» и задачи № 2 «Расчет плоских статически определимых ферм». Задания для выполнения задач выбираются в соответствии с порядковым номером в учебной ведомости.
