Теоретическая механика (теормех) и сопротивление материалов (сопромат)

[From_Odessa]

Нередко говорят, что теормех (теоретическая механика) и сопромат (сопротивление материалов) - это наиболее сложные из всех возможных предметов в ВУЗах, если даже сравнивать совершенно разные специальности. Я не изучал ни то, ни другое, потому хотел бы спросить у тех, кто может ответить, кто знаком с этими предметами/дисциплинами: есть ли основания у такого взгляда? Или это миф? Если не миф, то, если это можно объяснить, в чем именно так сложны эти предметы?

Вот один человек такое писал (орфография сохранена):

Сложность в том что мало хороших учебников, что бы просто и понятно, многие преподаватели скажут что таких вообще нет. Ну вот от этого и непросто. Попал к преподавателю у которого методика, поюс таллан, который общаеться с аудиторией по средствам ответа на непонятности которые выявил при проверки контрольной- предмет пошел. А если он только методист хороший, на вопрсы некогда отвечать. Все, пиши -пропало. Еще сам подход у этих наук свой. Они идут сразу в виде задач, так исторический сложилось, наки изначально были преклодными. Не поивычно, нет теории с выводом формул, потом задача. Тут сразу задача и под нее теория подтягиваеться К стати формулы есть, но что называеться "рулят" уровнеия.

[Awwal]

Гм. Теормех, в сущности, рудиментарно проходят ещё в школе. Сопромат у меня никогда принципиальных сложностей не вызывал, в отличие от чисто математических дисциплин с их бесконечными абстракциями. В сущности, весь сопромат занимается ответом на единственный вопрос "разрушится оно или нет".

[Poirot]

От экономистов слышал, что у них есть такой страшный предмет, как экономико-математическое моделирование (или что-то в этом роде).

[_Swetlana]

От экономистов слышал, что у них есть такой страшный предмет, как экономико-математическое моделирование (или что-то в этом роде).

Ужас, да. Понадёргано из разных областей математики: дискретной математики, дискретной оптимизации, теории графов и т.д.  разных методов, моделей, алгоритмов и механически объединено в один курс. Наше вам с кисточкой.
Муж одно время его читал, где-то на полке учебник. Чего там только не было: и линейное программирование, и динамическое программирование (это методы оптимизации, не программирование), и некоторые сетевые алгоритмы, и методы управления проектами. Математику нельзя так изучать, надёргав понемногу отовсюду.   

[From_Odessa]

От экономистов слышал, что у них есть такой страшный предмет, как экономико-математическое моделирование (или что-то в этом роде).

У меня такого предмета не было. Были эконометрия, в которой во многом изучалось использование методов статистики и матстатистики в экономическом анализе, был предмет, забыл название, где присутствовали симплекс-метод и некоторые другие методы в экономике.

[From_Odessa]

В сущности, весь сопромат занимается ответом на единственный вопрос "разрушится оно или нет".

Ну это-то да Однако напрямую это с означенным вопросом, в принципе, не связано

[Hellerick]

В институте у меня сопромат затруднений не вызывал.
Но с тех пор я, во-первых, всё забыл, а во-вторых, не знаю, как от абстрактных балок переходить к реальным задачам, встречающимся на практике.
Сегодня возникла необходимость спроектировать опору под 4-тонную емкость. А как расчитать ее прочность, я не знаю. Излишнюю прочность закладывать не хочется -- это же деньги. Надо как-то уметь контролировать запас прочности.
Пришлось на компьютере моделировать. Но уверенности, что сделано правильно, нет.

[Awwal]

Сегодня возникла необходимость спроектировать опору под 4-тонную емкость. А как расчитать ее прочность, я не знаю.

Узнать силы, действующие на каждый участок опоры, и, соответственно, напряжения, создаваемые в ней. Сравнить напряжения с пределами прочности (с учетом принятых коэффициентов запасов). Скорректировать толщины элементов до достижения желаемого результата. В принципе, обычно всё достаточно легко сводится к стандартным задачам.
Какой вид имеет опора?

[Hellerick]

Вид сверху:



8-угольник из 8 сегментов квадратной трубы, внутри которого -- крест из таких же труб (красные контуры).
Сверху лежит лист (голубая заливка), на который ставится емкость (синий контур).
8-угольник установлен на 4 стойки (желтые места).

[Awwal]

Да, сложная геометрия. Ну надо изгибающие напряжения считать, по идее. Судя по схеме, самые слабые места - центральная крестовина и, в частности, её сварные швы. По периметру должен быть ещё какой-то крутящий момент.

[Витамин Ц]

А чо под крестовиной опоры нет?!

[_Swetlana]

Раньше думала, что из кирпича не строят высоких сооружений - разрушится под тяжестью.
И вот, пожалуйста:
Башня короля Альфреда, 49 м, на вид из кирпича.
Это как? 


 

[Utgarda Loki]

Сопромат у меня никогда принципиальных сложностей не вызывал, в отличие от чисто математических дисциплин с их бесконечными абстракциями. В сущности, весь сопромат занимается ответом на единственный вопрос "разрушится оно или нет".

Так-то оно так. Только некоторые дисциплины "славятся" особо въедливыми и самодурными преподавателями. (Причём оно даже от ВУЗа не зависит, как ни странно...) Сопромат — одна из. Причем годы идут, а "воз и ныне там". (Время "моих университетов" уже очень и очень далеко, но не так давно сталкивался с тем, что нынешние студенты всё так же стонут от сопромата).
По моему не такому уж и большому личному опыту, в этом плане хуже только физхимия.

[Витамин Ц]

Дык они тоже из кирпича

[_Swetlana]

Дык они тоже из кирпича

Облицовка

Дымовые трубы существуют двух видов:
• с внутренним контуром и каналами отведения газов из стали и внешней оболочкой из железобетона, достигающие в высоту 300 метров;
• отдельно стоящие металлические или облачённые в стальной каркас не более 130 метров.

Такие сооружения требуют установки фундамента, который представляет собой сплошную кольцевую или круглую плиту и переходит в стакан конической формы. В тех случаях, когда строительство фундамента осуществляется на слабом или подвижном грунте, применяют сваи. Наиболее распространены железобетонные трубы из-за своей долговечности: в условиях оптимальной эксплуатации они способны прослужить более 50 лет.

[Awwal]

Раньше думала, что из кирпича не строят высоких сооружений - разрушится под тяжестью.
И вот, пожалуйста:
Башня короля Альфреда, 49 м, на вид из кирпича.
Это как? 

Незамысловатый полнотелый строительный кирпич М-75 имеет прочность на сжатие 7,5 МПа при плотности порядка 1500 кг/м3. Простой расчет показывает, что огрубленно такой кирпич будет выдерживать вышележащий столб кирпича высотой 76,5 кг/см2 * 10000 / 1500 кг/м3 = 510 метров (sic!). То есть реально проблемы там будут с чем угодно, но только не с выдерживанием собственного веса.

Облицовка

Почему облицовка? См. СП 375.1325800.2017 "Трубы промышленные дымовые. Правила проектирования" (М, 2018).

[Geoalex]

Башни Московского кремля тоже из кирпича, вроде бы, а некоторые из имеют высоту 70+ м.

[Hellerick]

Короткий гуглообзор подсказывает, что чтобы раздавить кирпич, надо положить на него 400 метров собратьев. Практическое ограничение по высоте кирпичных конструкций в разы меньше — порядка 150 метров, то есть архитекторам не стоит особо принимать в расчет опасность разрушения кирпичей — узкими местами конструкции обычно являются другие. Тем более, что стены можно просто делать снизу толще, чем сверху.

[Awwal]

Короткий гуглообзор подсказывает, что чтобы раздавить кирпич, надо положить на него 400 метров собратьев.

Тут многое, что называется, зависит. Сам по себе кирпич в чистом виде может выдержать и больше (я приводил данные по М-75, а у М-200, скажем, прочность на сжатие в 2,6 раза больше при плотностях совершенно того же порядка).  С другой стороны, прочность кладки на сжатие не достигает и половины собственной прочности кирпича.

то есть архитекторам не стоит особо принимать в расчет опасность разрушения кирпичей

Разрушение кирпичей, конечно же, возможно. Но под собственным весом  - очень вряд ли.

[_Swetlana]

Башни Московского кремля тоже из кирпича, вроде бы, а некоторые из имеют высоту 70+ м.

Там, наверно, камень в основании, а не кирпич.

[Geoalex]

Там, наверно, камень в основании, а не кирпич.

На пару метров, может быть, и камень, оставшийся от старых стен. Но 90% высоты точно кирпичные.

[Awwal]

Там, наверно, камень в основании, а не кирпич.

На пару метров, может быть, и камень, оставшийся от старых стен.

Что значит "оставшийся"? Старые стены при Иване III целенаправленно разбирались, и с учетом того, что имелась в виду как общая прочность (которой старый известняк не блистал), так и стойкость к артиллерийскому огню, они должны были разбираться по меньшей мере под основание.