3

1. Введение

1. Информационный портрет курса «Строительная механика»

Всякое сооружение, возведением и проектированием которых вам в недалеком будущем предстоит заниматься, должно быть прочным, жестким и устойчивым.

Под ПРОЧНОСТЬЮ мы будем понимать способность сооружения не разрушаясь сопротивляться внешним воздействиям. ЖЕСТКОСТЬЮ сооружения (или элемента) будем называть способность сопро­тивляться деформациям, нарушающим его нормальную эксплуата­цию. Способность сооружения сохранять заданную форму равнове­сия будем считать его УСТОЙЧИВОСТЬЮ.

Основной задачей строительной механики (точнее теории расчета сооружений) является разработка методов расчета и их реализация в проектировании надежных (в достаточной степени прочных, жестких и устойчивых) и экономичных сооружений.

Долгое время человечество не имело в своем распоряжении никаких методов расчета сооружений. Несмотря на это, удава­лось возводить грандиозные памятники архитектуры, которые со­хранились до наших дней. Это зависело от особого таланта зод­чих, которые интуитивно чувствовали работу сооружений и умели находить нужные размеры ее элементов. Кроме этого большое значение имело накопление опыта строительства, который не всегда был удачен.

По мере своего развития человек стал все более задумы­ваться над причинами нередких в то время трагедий. Величест­венные руины мечети Биби-Ханым в Самарканде показывают к чему приводили ошибки строителей: мечеть разрушилась через 30 лет после окончания строительства из-за недостаточной прочности кирпича. И таких случаев в древности, надо полагать, было не­мало. Но с разрушением конструкций вследствие ошибки их авто­ров исчезали и сами свидетельства этих ошибок. И в последую­щие века люди делали ошибочный вывод: в древности все строили прочно. На самом деле до сих пор сохранилось лишь самое проч­ное !!!

При отсутствии методов расчета прочности сооружений наи­более ответственна роль руководителей строительства. Это наш­ло отражение в древних законах. Например, вавилонский законо­датель Хаммурапи (около 1700 лет до нашей эры) писал: "Если строитель построит дом и его творение окажется недостаточно прочным, и случится так, что построенный дом разрушится, выз­вав смерть хозяина, то строителя следует предать казни". При этом, правда, ничего не говорилось о том, как обеспечить нуж­ную прочность - законы человеческие формулировались задолго до того, как были открыты законы природы. Отголоски этого жестокого закона чувствовались и в более поздние времена.

В 1830 году архитектор К. Росси при строительстве Алек­сандрийского театра в Петербурге (ныне театр им. А.С.Пушкина) в ответ на сомнения в прочности железных ферм писал прави­тельству: "В случае, когда в упомянутом здании от устройства металлической крыши произошло какое-либо несчастье, то, в пример для других, пусть меня тотчас повесят на одной из стропил". Ранее другому русскому зодчему М.Ф.Казакову приш­лось стоять при раскружаливании купола (ныне существующего) Московского университета - иначе рабочие не соглашались при­ступить к работе.

Плата за ошибки в строительстве, как и в других областях развивающейся техники, становилась все более высокой (напри­мер: последствия аварий в транспорте, "Титаник"). Нужна была наука, и она появилась.

В настоящее время эта наука бурно развивается. Мы будем заниматься лишь классической ее частью - строительной механи­кой начало которой идет от Галилея (16 - 17 в.) и Р.Гука (17 в.). Строительная механика в широком смысле включает в себя теоретическую механику, сопротивление материалов, теорию упругости и пластичности, строительную механику стержневых систем, теорию пластин и оболочек и др.