При расчете сооружений в целях упрощения имеют дело не с самими сооружениями, а с их расчетными схемами.
Расчетная схема сооружения представляет собой как бы упрощенное изображение действительного сооружения.
Выбор расчетной схемы является весьма важным и ответственным процессом. Надо стараться всегда выбирать такую схему, которая, максимально облегчая расчет, вместе с тем по условиям ее работы возможно ближе подходила бы к действительному сооружению.
Расчетными схемами мы пользовались и раньше, в предыдущих разделах курса. Так, например, при определении изгибающих моментов в балке или при определении ее прогибов действительная балка заменялась ее расчетной схемой в виде прямой, изображающей ось балки. Вместо реальных опор балки в расчетных схемах принимались условные опорные стержни.
Аналогично этому мы будем и в дальнейшем при расчете, например, какой-либо фермы заменять последнюю расчетной схемой, в которой вместо действительных брусьев, образующих ферму, покажем только оси их, а жесткие узлы заменим для упрощения шарнирными.
Прежде чем перейти к изучению способов расчета различных сооружений, целесообразно их разбить на отдельные классы, объединяя по некоторым общим и характерным признакам. При классификации сооружений будем оперировать с их расчетными схемами.
Классифицировать сооружения можно по различным признакам.
а) Плоские и пространственные сооружения
Если оси всех элементов, входящих в состав сооружения, лежат в одной плоскости и в той же плоскости действует нагрузка, то такое сооружение называется плоским. Если же оси элементов не располагаются в одной плоскости или нагрузка действует не в плоскости сооружения, то оно называется пространственным. К таким сооружениям можно отнести и Забор из профнастила.
Большинство пространственных систем в целях упрощения расчета расчленяют на ряд плоских систем. Такое расчленение не всегда возможно, поэтому некоторые сооружения приходится рассматривать и изучать как пространственные. Здесь мы будем изучать преимущественно плоские, а не пространственные системы.
б) Стержневые, тонкостенные и массивные сооружения
Под стержневым сооружением подразумевается сооружение, состоящее из стержней (или брусьев), т. е. таких элементов, два измерения которых значительно меньше третьего.
Если у элементов сооружения один размер (толщина) много меньше двух других, то сооружение, составленное из таких элементов, называется или складкой, если в состав его входят пластинки, ограниченные плоскостями, или оболочкой, если оно состоит из элементов, ограниченных криволинейными поверхностями.
Под массивными подразумеваются такие сооружения, у которых все три измерения примерно одного порядка, например подпорные стены, плотины, фундаменты.
в) Статически определимые и статически неопределимые сооружения
По методам расчета все сооружения могут быть разделены на статически определимые и статически неопределимые. Для расчета первых достаточно только уравнений статики. Вторые для определения усилий требуют составления дополнительных уравнений, включающих факторы, характеризующие упругие свойства материала.
