Тема 3.3. Статически определимые плоские фермы

 

Общие сведения о фермах. Развитие ферм поперечного сечения балок и предпосылки перехода от балки к ферме. Классификация ферм: по назначению, направлению опорных реакций, очертанию поясов, системе решетки. Образование простейших ферм. Условия геометрической неизменяемости, статической определимости ферм. Анализ геометрической структуры ферм.

Аналитическое определение опорных реакций, сил в стержнях фермы методом сквозных сечений (способы моментных точек и проекций). Графическое определение сил в стержнях фермы путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны. Понятие о расчете ферм на ЭВМ.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Из каких элементов состоят фермы?

2. Какие существуют методы определения сил в стержнях ферм?

3. Сущность метода вырезания узлов.

4. Сущность метода моментных точек.

5. Сущность метода проекций.

Литература: [6], c.338-358.

Практическая работа № 5:

Расчёт плоских ферм.

 

Тема 3.4. Многопролетные статически определимые балки

 

Основные сведения о многопролетных статически определимых (шарнирных) балках. Условия статической определяемости и геометрической неизменяемости. Анализ геометрической структуры. Типы шарнирных балок. Схемы взаимодействия (этажные схемы) элементов, составляющих шарнирные балки. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Понятие о наиболее выгодном расположении шарниров в балке (равномоментные балки).

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие требования предъявляются к количеству и размещению промежуточных шарниров?

2. Какие существуют основные типы шарнирных балок?

3. Каков порядок расчёта шарнирных балок?

4. В чём достоинство равномерных шарнирных балок?

Литература: [6], c.306-315.

Тема 3.5. Статически определимые плоские рамы

 

Общие сведения о рамных конструкциях. Типы рам: однопролетные, многопролетные, одноярусные (одноэтажные), многоярусные (многоэтажные), составные и специальные назначения. Анализ статической неопределимости рамных систем. Построение эпюр поперечных сил, изгибающих моментов и продольных сил. Проверка правильности построения эпюр по условиям равновесия жестких узлов и отсекаемых частей рамы (статическая проверка).

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Назовите особенности рамных конструкций.

2. Как определяются знаки поперечных сил, изгибающих моментов, продольных сил при расчёте рам?

3. Как строятся эпюры поперечных сил, изгибающих моментов, продольных сил при расчёте рам?

4. Как проверить правильность построения эпюр поперечных сил, изгибающих моментов, продольных сил при расчёте рам?

 

Литература: [6], c.332-338.

Практическая работа № 6:

Расчёт статически определимых рам.

 

Тема 3.6. Трехшарнирные арки

 

Криволинейная балка. Общие сведения об арках, типы арок (бесшарнирные, двухшарнирные, трехшарнирные, арки с затяжками) и их элементы. Аналитический способ расчета. Определение опорных реакций, изгибающего момента, поперечной и продольной сил в произвольном сечении арки. Построение эпюр поперечных сил, изгибающих моментов и продольных сил. Выбор рационального очертания оси арки.

Вопросы для самоконтроля:

1. Назовите типы арок.

2. Сущность аналитического расчёта арок.

3. Как строятся эпюры поперечных сил, изгибающих моментов, продольных сил при расчёте арок?

Литература: [6], c.315-332.

Тема 3.7. Определение перемещений в статически определимых плоских системах

 

Деформации и перемещения. Общий принцип обозначения перемещений. Формула Мора для элемента сооружения, испытывающего совместную деформацию изгиба с растяжением (сжатием). Примеры определения перемещений в статически определимых плоских системах (рамах) методом Мора с применением правила Верещагина.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Какими буквами принято обозначать перемещения?

2. Что означают индексы при них?

3. Напишите формулу Мора. Что означают входящие в неё величины?

4. Каков порядок вычисления перемещений по формуле Мора?

5. Сформулируйте правило Верещагина.

 

Литература: [6], c.384-400.

 

Тема 3.8. Основы расчета статически неопределимых систем методом сил

 

Общие сведения о статически неопределимых системах. Степень статической неопределимости. Основная система. Канонические уравнения метода сил. Принцип и порядок расчета статически неопределимых однопролетных балок и простейших рам с одним или двумя лишними неизвестными. Выбор основной рациональной системы. Проверка правильности построения эпюр. Понятие о расчете простейших комбинированных (составных) рам. Расчет неразрезных балок.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие системы называются статически неопределимыми?

2. Как определяется степень статической неопределимости систем?

3. В чём сущность расчёта статически неопределимых систем методом сил?

4. Какие требования предъявляются к выбору основной системы?

5. Как записываются канонические уравнения?

 

Литература: [6], c.400-423.

 

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аркуша А.Н. Руководство к решению задач по теоретической механике. - М., 1976г.

2. Бычков Д.В., Миров МО. Теоретическая механика. - М., 1976г.

3. Ицкович Г.М. Сопротивление материалов. – М.: Высш. шк., 1986. – 352с.

4. Мовнин М.С., Израелит А.Б., Рубашкин А.Г. Основы теоретической механики. - Л., 1982г.

5. Мухин Н.В., Пермин АН., Шишман Б.А. Статика сооружений. -М.Д989г.

6. Портаев В.Л., Портаев Л.П., Петраков А.А. Техническая механика. -М, 1987г.

7. Руденок Е.Н., Соколовская В.П. Техническая механика: сборник заданий. - Мн., 1990г.

8. Улитин НС, Першин АН., Лауенбург Л.В. Сборник задач по технической механике. - М., 1978г.

СНиП П.23-81. Стальные конструкции.

СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

СНиП III.25-80. Деревянные конструкции.

СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

Вариант контрольной работы определяется двумя последними цифрами шифра учащегося, соответствующего номеру книжки успеваемости (таблица 1).

Домашняя контрольная работа должна быть выполнена разборчивым почерком в соответствии с ГОСТ 2. 105-95 «Общие требования к текстовым документам» или с использованием компьютерной техники в соответствии с ГОСТ 7.3-77 «Оригиналы текстовые авторские и издательские» на листах формата А4 и оформлена в папку. На каждой странице следует оставлять поля для замечаний преподавателя. В конце контрольной работы обязательно приводится список используемой литературы. Титульный лист оформляется в соответствии с приложением 1.

Выполненная в соответствии с заданием контрольная работа направляется в колледж на рецензирование не позднее, чем за две недели до начала лабораторно-экзаменационной сессии.

Если в контрольной работе вопросы не раскрыты, она не засчитывается и возвращается учащемуся на доработку. Доработанный вариант не зачтённой работы предоставляется на рецензирование повторно вместе с прежним вариантом, при этом правильно выполненная часть задания не переписывается.

Если контрольная работа оформлена небрежно, написана неразборчивым почерком или выполнена по неправильно выбранному варианту, возвращается учащемуся без проверки.

В контрольной работе №1 необходимо решить семь задач, в контрольной работе №2 – шесть задач, номера которых выбираются в соответствии с вариантом (вариант выбирается по таблице 1). При приведении решений задач обязательны условие задачи, пояснения к решению, приведение всех выполненных расчётов.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ №1

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАЧА №4

Для заданного стального бруса требуется: 1) построить эпюры про­дольных сил и нормальных напряжений по длине бруса; 2) определить удлинение (укорочение) бруса. Принять модуль упругости Е = 2- 10⁵ МПа.

 

 

 

Задача № 6 Для заданной балки построить эпюры поперечных сил и изгебающих моментов, подобрать прямоугольное сечение. Принять R = 13 МПа, Rs = 1 МПа.

 

Задача № 7

1. Постройте эпюры Q и М.

2. Подберите прямоугольное сечение. h/b = 2, σ = 160 МПа, материал - сталь.

3. Проверьте прочность сечения балки по касательным напряжениям, τ = 80 МПа.

4. Подберите круглое поперечное сечение, если σ = 160 МПа.

 

Таблица данных

Вариант	Интенсивность нагрузки q, кН/м	Длина	Момент, кНм	Сила, кН	№ схемы
a	b	c	m	F1	F2
		1,5	2,5
				1,5
		2,5
			1,5
				1,5
			2,5
			2,5
				1,5
		1,5
			3,5
				1,5