Будівельна механіка

Будівельна механіка вивчає методи розрахунку несучих систем споруд на дію зовнішніх навантажень і заданих впливів. Її основні об’єкти — балки, ферми, рами, арки та складні стержневі системи. На відміну від опору матеріалів, головна увага тут приділяється роботі конструкції як системи: визначенню реакцій, внутрішніх зусиль і переміщень та аналізу статичної й кінематичної визначуваності.

Статично визначувані системи

Для статично визначуваних конструкцій усі реакції та внутрішні зусилля можна знайти з рівнянь рівноваги. До базових моделей належать балки, плоскі ферми, рами та тришарнірні арки. Їх розрахунок формує основу для вивчення складніших систем.

Переміщення та деформування систем

Для аналізу жорсткості й переходу до статично невизначуваних конструкцій необхідно визначати лінійні переміщення та кути повороту. У будівельній механіці для цього широко застосовують енергетичні методи, інтеграл Мора та метод одиничного навантаження.

Статично невизначувані системи

Якщо рівнянь рівноваги недостатньо, до них додають умови сумісності деформацій. Класичними методами є метод сил і метод переміщень. Сучасний розрахунок великих систем природно приводить до матричного методу жорсткості, який лежить в основі стержневих моделей методу скінченних елементів.