Naprężenie z sił i momentów

Podobnie jak w statyce, tak i w nauce o wytrzymałości materiałów obowiązuje zasada, że stan równowagi jest zapewniony, jeżeli algebraiczne sumy działających sił i momentów są równe zeru, lub, inaczej mówiąc, jeżeli siły i momenty o przeciwnych znakach wzajemnie się równoważą.

Naprężeniom w materiale przeciwstawiają się siły i momenty wewnętrzne, których źródłem są siły międzycząsteczkowe. Każdy materiał ma swój własny, charakterystyczny układ sił międzycząsteczkowych, a zewnętrznym wyrazem tego układu są takie właściwości cechujące dany materiał, jak spójność, twardość, sprężystość itd. Dla przeprowadzenia obliczeń statycznych dotyczących elementów nośnych, wykonanych z rozmaitych materiałów niezbędne jest posiadanie liczbowych miar ich cech wytrzymałościowych. Miary te można ustalać przede wszystkim w drodze eksperymentu i dlatego nauka o wytrzymałości materiałów jest w dużej części nauką empiryczną, podczas gdy statyka może w znacznie szerszym zakresie posługiwać się metodami teoretycznymi. Ważnym zadaniem statyki i nauki o wytrzymałości materiałów jest obliczanie i wyznaczanie wymiarów elementów nośnych konstrukcji budowlanych za pomocą metody naprężeń dopuszczalnych.

W celu ustalenia wielkości sił i momentów działających w określonym miejscu elementów konstrukcyjnych posługiwaliśmy się metodą krojenia i badania sił i momentów występujących w przekroju. Siły działające w kierunku poprzecznym do płaszczyzny przekroju, a równolegle do osi elementu, określaliśmy symbolem N (siły normalne — prostopadłe). Były to siły rozciągające i ściskające.