Основные методы расчета пространственных стержневых конструкций
Известно, что основным средством обоснования достаточности сечений стержней для обеспечения прочности, жесткости и устойчивости конструкций является расчет. Под расчетом подразумевается использование того или иного математического аппарата для анализа напряженного и деформированного состояния конкретной конструкции при конкретном (чаще всего) силовом воздействии.
До XVII века человечество вообще не имело сколь - нибудь обоснованных методов расчета и создание в те времена орудий труда, предметов быта, зданий, кораблей и иных изделий, носило интуитивный характер и было скорее искусством, основанным на догадке, подсмотренной в природе, чем результатом какого-либо расчета.
Этот процесс сопровождался многими ошибками и заблуждениями иногда авариями, которые не были редкостью.
Только с исследований Г. Галилея начинается осознанный поступательный процесс понимания работы элементов конструкций под нагрузкой.
Закон Р.Гука послужил основой, для физического понимания работы конструкций и последующего количественного анализа.
С 1800 года после развития дифференциального и интегрального исчислений начинается постепенный процесс внедрения математического анализа в расчет и понимания роли модуля упругости и моментов инерции сечений при работе и расчете несущих конструкций.
Методы высшего математического анализа позволили получить основные дифференциальные зависимости между прогибами, изгибающими моментами, поперечными силами и углами поворота для изгибаемых систем. Важнейший вклад в получение этих зависимостей внес русский инженер В.Г. Шухов. В этот период интенсивно развиваются графические методы определения усилий. Появляется графостатика как учебная дисциплина.
Счеты, логарифмическая линейка и методы начертательной геометрии были основными орудиями инженеров в течение XIX и первой половине XX века. Пользуясь этими скромными инструментами, В.Г. Шухов смело внедрял в практику строительства прогрессивные пространственные конструкции, удивлявшие современников и новизной конструктивной формы, и архитектурной выразительностью.