Навантаження й внутрішні силові фактори

У курсі будівельної механіки використовуються ті ж способи визначення внутрішніх зусиль, що виникають у поперечних перерізах однопрогонних статично визначених балок, що й у курсі опору матеріалів.

Якщо навантаження спрямовані по нормалі до осі балки, то в поперечних перерізах у загальному випадку навантаження виникають поперечна сила й згинальний момент ; якщо навантаження прикладене під іншим кутом, то крім і виникають ще й повздовжні сили .

Позитивні напрямки цих внутрішніх силових факторів показані на рис.2.1.

Рис. 2.1

При побудові епюр і позитивні значення ординат відкладаються вгору від осі епюри, а негативні – вниз. При побудові епюри позитивні значення ординат відкладаються вниз від осі епюри, у результаті ординати виявляються розташованими з боку розтягнутих волокон балки (на відміну від правила, прийнятого в курсі опору матеріалів, де ординати відкладаються з боку стислих волокон).

Основні диференціальні залежності між , , , а також ті закономірності (правила), яким підлягають епюри внутрішніх силових факторів, докладно розглядаються в курсі опору матеріалів.

Опір матеріалів розглядає тільки однопрогонні балки при дії на них нерухомих навантажень. В курсі будівельної механіки розглядаються ці ж балки, але при дії на них і рухомих навантажень, а також багатопрогонні статично визначені балки при дії на них рухомих і нерухомих навантажень. З рухомим навантаженням доводиться зустрічатися при розрахунках мостів, кранів і інших споруджень. Прикладами такого навантаження є потяг, що рухається по мосту; кран, що рухається по підкрановій балці й ін. При цьому зусилля (а також напруги й деформації) залежать від положення рухомого навантаження. Для визначення розрахункових значень зусиль необхідно із всіх можливих положень навантаження вибрати таке, при якому розраховується елемент, що, буде перебувати в самих несприятливих умовах. Таке положення навантаження називається невигідним, або небезпечним.

Графік, що показує закон зміни якого-небудь фактора (зусилля, реакція, прогин) при пересуванні по спорудженню сили , називається його лінією впливу.

Лінії впливу й епюри – це, по суті, протилежні поняття. Ординати епюри характеризують розподіл досліджуваного фактора по різних перетинах балки при нерухомому навантаженні, а ординати лінії впливу характеризують зміна досліджуваного фактора, що виникає в одному певному перетині при пересуванні сили по довжині балки.