Основные понятия. 
Сопротивление материалов с использованием вычислительных комплексов

В этой главе рассматриваются понятия, являющиеся общими для всех (или большинства) разделов сопротивления материалов.

Реальный объект и расчетная схема

Сопротивление материалов изучает расчетные схемы и типовые методы расчета. Задача расчетчика выбрать расчетную схему, наиболее близко подходящую к реальному объекту. Удачно выбранная расчетная схема даст результаты расчета, близкие к реальным, при неудачном выборе — результат далек от истины.

В качестве примера возьмем мостовой кран, установленный в пролете цеха (рис. 1.1, я). Различные элементы конструкции испытывают разные нагрузки и рассчитывать на прочность их надо отдельно. Груз весом Q висит на тросе и растягивает его, поэтому первой расчетной схемой логично взять стержень (трос), нагруженный растягивающей силой Q (рис. 1.1, б). Через трос нагрузка передается на барабан лебедки, далее на ось, подшипниковые опоры, зубчатые колеса и т. д.

Рис. 1.1. Реальный объект и расчетная схема.

Фактически каждую деталь лебедки надо рассматривать как отдельную расчетную схему. Лебедка установлена на раме, покрытой листом металла. Это лист можно рассчитать как пластину, нагруженную в четырех точках крепления болтов (рис. 1.1, в). Колеса тележки мостового крана передают нагрузку на рельсы, которые можно рассматривать как балки на двух опорах (рис. 1.1, г).

Точность расчета зависит от выбора расчетной схемы. Например, рельсы можно рассматривать как балку просто положенную на опоры, либо как балку, заделанную в кирпичную стену, либо приваренную к другой металлической конструкции. Результаты расчета будут различными.