Методические указания по изучению темы

Проанализируйте определение центра параллельных сил и центра тяжести, определение координат центра параллельных сил. Изучить понятие статический момент площади плоской фигуры (его единица измерения, условие равенства нулю). Изучить примеры, показывающие, как определятся координаты центра тяжести простых фигур, отличие и что общего в определении координат центра тяжести сложных фигур, состоящих из объемов, линий, площадей.

Определение координат центра тяжести сложных сечений, представляющих собой совокупность простых геометрических фигур, и сечений, составленных из стандартных профилей проката.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется центром тяжести тела? 2. Напишите формулы для определения координат центров тяжести однородного тела и топкой однородной пластины. 3. Что называется статическим моментом площади плоской фигуры? Какова его единица? В каком случае он равен нулю?

Л-1.с. 101; Л-5.с.61.

 

Тема 1.7.Устойчивость равновесия твердого тела.

Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесия твердого тела. Условие равновесия тела, имеющего неподвижную точку или ось вращения. Условие равновесия тела, имеющего опорную плоскость. Момент опрокидывающий и момент удерживающий. Коэффициент устойчивости.

 

Методические указания по изучению темы

Изучить понятие устойчивость равновесия твердого тела: условия равновесия, коэффициент устойчивости.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Какое равновесие твердого тела называется устойчивым, неустойчивым и безразличным? 2. Сформулируйте условие равновесия для тела, опирающегося на плоскость. 3. Что такое коэффициент устойчивости тела, имеющего плоскость опоры?

Л-1,с. 120; Л-5, с.72.

 

Раздел 2.Сопротивление материалов

 

Тема 2.1. Основные положения

Понятие об упругих и пластических деформациях. Внешние силы (нагрузки, их классификация: объемные, поверхностные, статические, динамические). Основные допущения и гипотезы о свойствах материалов и характере деформации: однородность, непрерывность строения, упругость, изотропность, весьма малые изменения формы и

размеров, линейная зависимость между силами и вызываемыми ими перемещениями, принцип независимости действия сил. Определение внутренних сил (методом сечений). Внутренние силы в поперечном сечении бруса. Виды нагружений. Напряжения: полное, нормальное, касательное.

 

Методические указания по изучению темы

Проанализируйте основные допущения и гипотезы о свойствах материалов и характере деформаций, принятые в сопротивлении материалов. Изучить нагрузки (классификация, область применения), определение внутренних сил (метод сечений), виды деформаций (классификация, возникающие ВСФ).

Л-5.с.120; Л-10,с.5.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется прочностью, жесткостью и устойчивостью элемента конструкции? 2. Как классифицируются нагрузки, действующие на сооружения?

3. Сформулируйте основные гипотезы и допущения, принимаемые в
сопротивлении материалов. 4. В чем сущность метода сечений? 5. Что называется напряжением в данной точке сечения? Какова его единица?

 

 

Тема 2.2.Растяжение и сжатие.

Продольная сила. Гипотеза плоских сечений (гипотеза Бернулли).Нормальное напряжение в поперечных сечениях бруса. Построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений. Продольная и поперечная деформация при растяжении (сжатии). Закон Гука. Модуль продольной упругости. Определение перемещений поперечных сечений. Жесткость сечения бруса при растяжении и сжатии. Механические испытания материалов, механические характеристики. Расчетное сопротивление материалов.

Допускаемое напряжение и коэффициент запаса прочности по пределу текучести и пределу прочности. Основные факторы, влияющие на его выбор. Расчеты на прочность: проверка напряжений, подбор сечения брусьев, определение допускаемой нагрузки.

Метод расчета по предельным состояниям. Предельные состояния и надёжность конструкции. Коэффициенты: надежности по нагрузке, ПО материалу, по назначению и условий работы. Простейшие расчеты пл прочность по предельным состояниям и сравнение полученных результатов с расчетом по допускаемым напряжениям.

 

Методические указания по изучению темы

Изучить характеристики продольной и поперечной деформации при растяжении и сжатии (определение перемещений, закон Гука), сущность напряжения (полное, нормальное, касательное). Научиться строить эпюры N и при растяжении и сжатии. Изучить механические испытания материалов (пределы пропорциональности, упругости, текучести, прочности), метод допускаемых напряжений (коэффициент запаса прочности), расчеты на прочность и метод расчета по предельным состояниям. Изучить статически неопределимые системы (расчет, температурные и монтажные напряжения).

 

Вопросы для самоконтроля

1.Какой вид нагружения бруса называется растяжением и сжатием? 2.Что такое продольная и поперечная деформация бруса при растяжении (сжатии) и какова зависимость между ними? З.Что называется продольной силой в сечении бруса? 4.Что такое эпюры продольных сил и нормальных напряжений? Как они строятся? 5.Как записывается и как формулируется закон Гука при растяжении (сжатии)?

Л-5. с. 134, с. 150; Л-10.С.21.

 

Тема 2.3.Расчеты на срез и смятие

Срез и смятие; основные расчетные предпосылки и расчетные формулы, условности расчета. Расчетные сопротивления на срез и смятие. Примеры расчета заклёпочных, болтовых, сварных, клеевых соединений и сопряжений деревянных элементов на врубках по предельному состоянию.

 

 

Методические указания по изучению темы

Изучить понятие чистый сдвиг (деформация сдвига, модуль сдвига, напряжение при сдвиге), условие прочности на срез и смятие, расчеты заклепочных, болтовых, сварных и клеевых соединений по предельным состояниям.

Вопросы для самоконтроля

1.Как происходит срез и смятие? 2. Как рассчитывают односрезные и
двухсрезные заклепочные соединения? 3. Как проверить несущую
способность заклёпочного и сварного соединений?

Л-5, с. 186; Л-1,c.80.

 

Тема 2.4. Геометрические характеристики плоских сечений

Понятие о геометрических характеристиках плоских поперечных сечений бруса. Моменты инерции: осевой, полярный и центробежный. Осевые моменты инерции простейших сечений: прямоугольного, треугольного, кругового и кольцевого. Главные оси и главные центральные моменты инерции. Определение главных центральных моментов инерции составных сечений, имеющих ось симметрии. Применение таблиц сортамента прокатных профилей.

 

 

Методические указания по изучению темы

Изучить геометрические характеристики плоских поперечных сечений бруса: статический момент площади, моменты инерции и зависимость между осевыми моментами инерции относительно параллельных осей (главные оси и главные центральные моменты инерции).

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется осевым, полярным и центробежным моментами инерции сечения? Каковы их единицы? 2. Какова зависимость между моментами инерции относительно двух параллельных осей, одна из которых центральная? 3. Что такое главные и что такое главные центральные моменты инерции? 4. Как определить положение главных центральных осей составного сечения, имеющего ось симметрии?

Л-5.с.193; Л-10, с.95.

 

Тема 2.5.Изгиб прямого бруса

Основные понятия и определения. Классификация видов изгиба.

Поперечная сила и изгибающий момент. Эпюры поперечных сил и

изгибающих моментов при различных нагружениях бруса.

Основные гипотезы. Кривизна оси бруса. Нормальные и касательные

напряжения в поперечных сечениях. Распределение их по высоте сечения балки.

Расчетное сопротивление. Расчет балок на прочность,подбор сечения. Рациональные формы сечения балок, применяемых в строительстве. Расчет балок на жесткость по готовым формулам (из таблиц).