Внутренние силы. Метод сечений. Общие и частные случаи нагружения.

Метод сечения предназначен для определения внутренних сил по известным внешним.

Внутренние силы (Внутренние силовые факторы)-те силы, которые появляются в теле при его деформации внешними силами.

N (Продольная сила). Величина N = сумме проекций на ось X всех внешних сил приложенных к рассматриваемой части бруса

Q y и Q z –перерезывающие (поперечные)силы. Величина Qy и Qz =сумме на ось Y, Z всех внешних сил приложенных к рассматриваемой части бруса

М x (крутящий момент). Величина М x =сумме моментов относительно оси Х всех внешних сил приложенных к рассматриваемой части бруса.

Мy и Мz (изгибающие моменты).Величины Мy и Мz =сумме моментов относительно осей Y и Z всех внешних сил приложенных к рассматриваемой части бруса.

Пространственная система сил- ∑ F_x =0, ∑ F_y=0, ∑ F_z =0, ∑ MOM_x=0, ∑ MOMy=0, ∑ MOM_z=0

Плоская система сил - ∑ F _x=0, ∑ F_y=0, ∑ MOM_z=0

Результирующие внутренних сил-N, Q_y, Q_z, M_x, M_y, M_z.

Нагрузки, действующие на конструкцию, являются по отношению к ней внешними силами. Эти силы приложены к

тому или иному элементу конструкции по некоторым участкам его поверхности или распределены по его объему.

Нагрузку, приложенную к небольшим участкам поверхности бруса, все размеры которого малы по сравнению с его длиной, заменяют сосредоточенной силой, т.е. силой, приложенной к точке поверхности, и переносят к оси бруса. Точки приложения сил на оси бруса сосредоточенных моментов, возникающих при переносе сил, располагают в тех же поперечных сечениях, в которых приложены нагрузки.

Нагрузки, приложенные к участкам больших размеров (например, к поверхности бруса на участке, составляющем существенную часть его длины), при составлении расчетной схемы нельзя заменять сосредоточенными силами. Такие нагрузки на расчетной схеме остаются распределенными по поверхности или приводятся к распределенным по линии. При неравномерном распределении сплошной нагрузки или при перемен- ной ширине загруженного участка соответствующая нагрузка на расчетной схеме является неравномерно распределенной. Нагрузки, распределенные по объему тела, наз. объемными силами [кГ/см³ и др.]. К внешним силам, действующим на элементы конструкции, кроме нагрузок – активных сил, относятся так же реакции связей – реактивные силы. При составлении расчетной схемы в ряде случаев реальные нагрузки нельзя заменить одним лишь сосредоточенным и распре- ленными силовыми нагрузками. В этом случае, кроме силовых, появляются и моментные нагрузки в виде сосредоточенных моментов и моментов, распределенных по линии или по поверхности. Нагрузки различают не только по способу их приложения, но так же по длительности действия и характеру воздействия на конструкцию (статические, динамические). Постоянные нагрузки действуют на протяжении всего периода эксплуатации конструкции. Временные нагрузки действуют на протяжении ограниченного промежутка времени. Величина статической нагрузки нарастает медленно от 0 до мах. значения и больше не изменяется при этом все части конструкции находятся в равновесии. Динамическая нагрузка вызывает в конструкции или в отдельных ее элементах большие ускорения, которыми при расчете пренебречь нельзя. Временная нагрузка может сохранять более или менее постоянную величину в течение всего периода ее действия, а может непрерывно изменятся по некоторому закону переменная нагрузка. Если переменная нагрузка изменяется по циклическому закону, то она наз. циклической.