1.Введение

1.1 Задачи и методы сопротивления материалов.

Все твердые тела в той или иной мере обладают свойствами прочности и жесткости, т.е. способны в определенных пределах воспринимать воздействие внешних сил, без разрушения и без существенного изменения геометрических размеров.

Сопротивление материалов – наука о прочности и жесткости элементов инженерных конструкций. Методами сопротивления материалов ведутся практические расчеты и определяются необходимые, как говорят, надежные размеры деталей машин и различных строительных сооружений.

Неправильный расчет самой на первый взгляд незначительной детали может повлечь за собой очень тяжелые последствия, при­вести к разрушению всей конструкции.

Кроме расчетов на прочность, во многих случаях проектирования производят расчеты на жесткость и устойчивость. Целью расчетов на жесткость является определение таких размеров элементов конструкций, при которых перемещения (деформации) не превышают заданных (обычно весьма малых) величии, допустимых по условиям нормальной эксплуатации.

Основные положения сопротивления материалов опираются на законы и теоремы общей механики и в первую очередь на законы статики, без знания которых изучение курса сопротивления материалов немыслимо.

В сопротивлении материалов рассматриваются воп­росы расчета отдельных элементов конструкций и вопросы ра­счета некоторых простейших конструкций.

В отличие от теоретической механики, в которой все тела рассматриваются как абсолютно твердые, в сопротивлении мате­риалов учитывается, что элементы конструкций изготовлены из материалов, которые при действии на них внешних сил изменяют свою форму и размеры, т. е. деформируются.

В сопротивлении материалов широко применяются методы теоретической механики (в первую очередь статики) и матема­тического анализа, а также используются данные из разделов физики, изучающих свойства различных материалов.

Сопротивление материалов является наукой экспериментально-теоретической, так как она широко использует опытные данные и теоретические исследования.

Основное внимание в сопротивлении материалов уделяется изучению брусьев, являющихся наиболее распространенными эле­ментами многих конструкций.

Брусом (или стержнем) называется элемент, длина которого значительно больше его поперечных раз­меров (рис. 1.1, а). Горизонтальный (или наклонный) брус, работаю­щий на изгиб, обычно называют балкой.

Ось бруса представляет собой геометрическое место точек, совпадающих с центрами тяжести площадей поперечных сечений бруса, т. е. сечений, расположенных в плоскостях, перпендикулярных к указанной оси.

Элемент конструкции, длина и ширина которого во много раз превышают его толщину, называется оболочкой (рис. 1.1, б)

Геометрическое место точек, равноудаленных от наружной и внутренней поверхностей оболочки, называется срединной поверх­ностью.

Оболочка, срединная поверхность которой представляет собой плоскость, называется пластинкой (рис. 1.1, в).

Элемент конструкции, размеры которого во всех направлениях мало отличаются друг от друга (например, сплошная опора моста), называется массивным телом (рис. 1.1, г).

Рис 1.1