Расчеты строительных конструкций состоят из двух последовательных этапов: определения усилий в их элементах и расчета сечений на эти усилия. Проверяют также прогиб балки, чтобы он не превышал заданного.
Определением усилий, статическими расчетами занимается строительная механика, а задачи сопротивления материалов действию усилий решает наука, которая так и называется — сопротивление материалов. Науки о конструкциях, например, железобетонных, решают те же задачи, но с учетом особенностей материала.
Исторически второй этап расчетов был первым. Первые исследования прочности проволоки разрыву, колонн сжатию, балок изгибу, а также Добразных конструкций распору найдены недавно в записных книжках великого флорентийца Леонардо да Винчи (1452—1519). Но они не оказали влияния на развитие науки, так как остались неопубликованными.
Поэтому начало науки о прочности ведут от книги другого гиганта Флоренции Галилсо Галилея (1564— Ш42). Книга эта «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению» издана в 1638 г. в Голландском городе Лейдене, так как на родине публиковать труды осужденного инквизицией 74летнего автора никто тогда не брался. Почти через триста лет, в 1934 г., она издана на русском языке.
Исходя из умозрительной схемы разрушения консольной балки Галилей принял равномерное (смотреть статью под номером 115, а) распределение растягивающих усилий по высоте опасного сечения, по которому происходит излом консоли с поворотом вокруг ее нижнего ребра. Этой схеме разрушения отвечает, говоря современным языком, момент сопротивления W=bhh/2=bh2/2. Термин «момент сопротивления» введен Кулоном, а формулу написал автор Бесед.

Настоятель монастыря в Дижоне и один из первых членов Французской академии наук Ф. Мариотт, занявшись среди прочего (вывода, например, закона БойляМариотта) сопротивлением балок изгибу, установил, что формула Галилея дает завышенные значения разрушающей нагрузки. Ничего удивительного, кроме того, что это не обнаружил ни сам Галилей, ни его ученики, хотя после публикации Бесед прошло 40 лет.
Приняв во внимание упругие свойства материала, Мариотт принял и треугольное распределение усилий в опасном сечении, но оставил точку его поворота на нижней грани (смотреть статью под номером 115, б). Принял, как теперь говорят, треугольную эпюру напряжений. Треугольный их чертеж в дословном переводе. Ему отвечает W=bhX2h/3 = = 2bh2/3. Обнаружив при этом закон пропорциональности между нагрузкой и деформацией, хотя не зная о законе Р. Гука, открытом на два года раньше («каково удлинение, такова сила»), Мариотт впервые воспользовался и гипотезой плоских сечений. Но так как он ее не формулировал, то 25 лет спустя это сделал Я. Бернулли, именем которого она и названа. Вслед за треугольной Мариотт принял двузначную, Хобразную эпюру распределения внутренних усилий (смотреть статью под номером 115, в), но вычисляя сопротивление прямоугольного стержня, допустил смешную ошибку лишней двойкой и получил опять W= (bh/2) X2(2/i/3) = 2bh2/3.

Статистика посещений сайта: