WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра строительной механики СОПРОТИВЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ Методические указания и контрольные задания для студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих курс "Сопротивление материалов" НОВОСИБИРСК 2003 Методические указания и контрольные задания разработаны доцентом кафедры строительной механики НГАСУ Ф.С. Валиевым Утверждены методической комиссией факультета ВиЗО 15 февраля 2003 г.

Рецензенты:

- И.А. Чаплинский, заслуженный деятель науки Российской Федерации, д.т.н., профессор кафедры строительной механики НГАСУ;

-А.А. Крамаренко, к.т.н., профессор кафедры строительной механики НГАСУ © Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 2003 СОДЕРЖАНИЕ Предисловие к третьему изданию........................................ 1 Общие методические указания.............................................. 2 Указания для студентов-заочников о порядке выполнения и защиты контрольных работ........................................................... 5 Контрольные задания Тема: Построение эпюр внутренних усилий...................... 7 Тема: Центральное растяжение и сжатие.............................. 14 Тема: Исследование плоского напряженного состояния в точке......................................................................... 19 Тема: Геометрические характеристики плоских сечений... 21 Тема: Кручение прямых стержней...................................... 26 Тема: Прямой поперечный изгиб..................................... 28 Тема: Сложное сопротивление Расчеты на прочность при внецентренном сжатии.. 32 Расчеты на прочность при изгибе с кручением... 34 Тема: Расчет сжатого стержня на устойчивость....................... 36 Тема: Расчет статически определимой многопролетной балки............................................. 38 Приложения.............................................................................. Список литературы...................................................................... ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ По сравнению с предыдущими изданиями в настоящее добавлена задача 15 на тему "Расчет статически определимой многопролетной балки", что позволяет использовать данные методические указания также и студентам специальности "Экономика и управление на предприятии (в строительстве)" при изучении курса "Основы строительной механики". Кроме этого все таблицы исходных данных адаптированы для использования студентами-заочниками, которые могут взять варианты задач и исходные данные в соответствии со своими шифрами. Добавлены также указания для студентов-заочников о порядке выполнения и защиты контрольных работ и приведена таблица с номерами задач, которые необходимо решить, в зависимости от числа контрольных работ согласно учебному графику.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Сопротивление материалов - одна из дисциплин, где изучение каждой темы должно обязательно сопровождаться самостоятельным решением студентами ряда задач. Очень важным при изучении курса является систематическое последовательное наращивание знаний.

Для этого необходимо:

1. Вести конспекты лекций и практических занятий без пропусков тем и к концу семестра иметь полный конспект.

Материал пропущенного занятия обязательно нужно восста- новить в течение двух-трех дней по учебнику и по конспекту сокурсника.

2. Готовиться к каждому практическому занятию по лекци- ям и учебнику.

3. После изучения каждой темы ответить на вопросы для самопроверки - это способствует лучшему усвоению пройден- ного материала.

Каждый студент выполняет установленное для данной специальности количество контрольных работ или Индивидуальных расчетно-графических заданий в семестр. При этом:

а) не следует приступать к выполнению задания, не изучив соответствующую тему;

б) работу над заданием нельзя откладывать на последнюю неделю перед сдачей, а начинать с той же недели, когда оно вы дано;

в) выполненную часть задания обязательно приносить на практическое занятие, где преподаватель отмечает ход выпол- нения задания в своем журнале и, при возможности, укажет на ошибки;

г) каждое задание выполняется на миллиметровой бумаге формата А2 (594x420 мм) с полями 20 мм слева и по 5 мм с дру- гих сторон. В правом нижнем углу необходимо выполнить штамп (185x55 мм), где указать: название кафедры, название вуза, название темы, фамилию и инициалы студента и прове- ряющего преподавателя, номер группы.

Разрешается также оформлять задание на листах писчей бумаги формата А4 (297x210 мм). В этом случае листы должны быть сброшюрованы с переплетом из ватмана. На лицевой стороне переплета оформляется титульный лист (рис. 1).

Задание необходимо оформлять аккуратно, с соблюдением правил строительного черчения и с использованием чертежных инструментов.

Исходные данные к задачам студент выбирает самостоятельно из таблиц, которые прилагаются к каждой задаче. При этом студент дневной и вечерней форм обучения пользуется номерами варианта расчетной схемы и исходных данных, которые выдает преподаватель индивидуально каждому в начале семестра в часы практических занятий.

Перед решением задачи индивидуального задания необходимо выписать для заданного варианта полное условие с числовыми данными, написать текст задания (что требуется), составить аккуратный чертеж с соблюдением масштаба и показать на нем все размеры в числах.



Каждый этап решения задачи должен быть озаглавлен.

При выполнении расчетов сначала записывается формула, в нее подставляются исходные данные в системе СИ и подсчиты- вается результат. Промежуточные выкладки нужно приводить только для громоздких формул. При подборе сечения стержней полученный размер округляется до соответствующих размеров по ГОСТу.

Решение должно сопровождаться краткими, последовательными и грамотными, без сокращения слов, объяснениями и чертежами. Нужно указывать единицы измерения всех полученных результатов.

Задание, выполненное небрежно, без соблюдения всех перечисленных требований, не принимается.

Сдача и защита индивидуальных заданий производится в сроки, установленные графиком учебного процесса, в основном в часы консультаций в следующем порядке:

1, Преподаватель проверяет готовое задание, указывает на ошибки, если они имеются, и задает несколько вопросов по теме задания.

2. При удовлетворительных ответах на вопросы студенту предлагается небольшая задача по этой же теме для решения в присутствии преподавателя (примерно на 1-1,5 часа).

3. Если в задании были обнаружены не очень значительные ошибки, они могут быть исправлены тут же, в аудитории, и за- дание сдается преподавателю. При наличии существенных оши- бок задание дорабатывается студентом дома и сдается препода- вателю на следующей консультации.

4. Задание не засчитывается, если студент не смог ответить на вопросы по теме или не смог решить предложенную задачу.

После дополнительного изучения темы он повторно допускает- ся к защите задания.

Контрольные вопросы к защите задания, а также типовые задачи для защиты, как правило, заранее доводятся до сведения студентов.

Рис. УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ О ПОРЯДКЕ ВЫПОЛНЕНИЯ И ЗАЩИТЫ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ Каждый студент-заочник выполняет то количество контрольных работ, которое предусмотрено учебным графиком. Номера задач, входящих в состав контрольных работ, указаны в нижеприведенной таблице.

КонЧисло контрольных работ согласно графику трольная Одна | Две Три | Четыре работа Задачи 1 3, 11, 12, 14 1,3,6 4,6,7,9 3,4,6,2 12, 13, 14 10,11 9,10,3 - - 2, 12, 14 12,4 - - - 2,5 3,6,11 3,6,11 - - 6 - 2', 15 - - Примечания:

1. Контрольные работы 5 и 6 выполняют студенты-заочники спе- циальности 060800 при изучении объединенного курса "Основы строительной механики", включающего и раздел "Сопротивление ма- териалов".

2. Контрольную работу 5 выполняют студенты этой же специаль- ности, обучающиеся по ускоренной программе и выполняющие только одну контрольную работу.

Студент обязан взять из таблицы данные в соответствии со своим личным номером (шифром) и первыми шестью буквами русского алфавита, которые следует расположить под шифром, например:

шифр - 2 8 7 0 5 буквы - а б в г д е Если личный номер состоит из семи цифр, вторая цифра шифра не учитывается.

Из каждого вертикального столбца таблицы (в некоторых таблицах - из горизонтальной строки), обозначенного определенной буквой, надо взять только одно число, стоящее в той горизонтальной строке (или в том вертикальном столбце), номер которой совпадает с номером буквы. Например, вертикальные столбцы табл. 2 обозначены буквами е, г, д. В этом случае при указанном личном номере 287052 студент должен взять из столбцов, обозначенных е, вторую строку (а = 1,2 м, F3 = 30 кН), из столбцов г - нулевую строку (F1 = 150 кН, q = 25 кН/м), из столбцов д - пятую строку (схема 5 по рис. 5, F2 =80 кН).

При наличии аналогичного шифра табл. 4 нужно использовать так: из столбца в взять седьмую строку (рисунок с напряжениями, вариант в), из столбцов е, которые нужно взять под рисунком в, - вторую строку (х = |40| МПа, = -150), из столбца г - нулевую строку (у = |100| МПа), из столбца д - пятую строку (yx = |80| МПа).

Работы, выполненные с нарушением этих указаний, не засчитываются.

Не следует приступать к выполнению контрольных заданий, не изучив соответствующего раздела курса и не решив самостоятельно рекомендованные задачи или не разобрав решенные задачи по данной теме в учебных пособиях. Если основные положения теории усвоены слабо и студент обратил мало внимания на подробно разобранные примеры, то при выполнении контрольных работ возникнут большие затруднения. Несамостоятельно выполненное задание не дает возможности преподавателю-рецензенту вовремя заметить недостатки в работе студента-заочника. В результате студент не приобретает необходимых знаний и оказывается не подготовленным к зачету или экзамену по курсу.

Не рекомендуется также присылать в вуз сразу несколько выполненных контрольных работ. Это не дает возможности рецензенту своевременно указать студенту на допущенные ошибки и задерживает рецензирование.

В заголовке контрольной работы должны быть четко написаны:

название дисциплины, номер контрольной работы, фамилия, имя и отчество студента (полностью), название факультета и специальности, учебный шифр, дата отсылки работы, точный почтовый адрес.

Необходимо также указывать год издания и название методических указаний, по которым выполнялась контрольная работа.

Каждую контрольную работу следует выполнять в отдельной тетради или на листах, сшитых в тетрадь стандартного формата, чернилами или пастой (не красного цвета), четким почерком, с полями 5 см для замечаний рецензента.





После получения из вуза контрольной работы студент должен исправить в ней все отмеченные ошибки и выполнить все сделанные ему указания. Отдельно от работы исправления не рассматриваются.

Контрольные работы засчитываются окончательно, если студент удовлетворительно ответил на вопросы преподавателя и решил ряд тестовых задач при собеседовании, после чего он допускается к зачету или к экзамену по курсу.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ТЕМА: ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ Задачи 1,2 и 2' ДАНО: Схема балки (рис. 2) и схема ломаного в плоскости стержня (рис. 3 для задачи 2' и рис. 4 для задачи 2).

Исходные данные приведены в табл. 1' и 1.

ТРЕБУЕТСЯ: 1. Определить реакции опор.

2. Построить эпюры внутренних усилий - М, Q, N.

Таблица 1' (для заочников) Обо Номер столбца зна1 2 4 5 6 7 8 9 чения з Вариант (рис. 2-4) е 2 3 4 5 6 7 8 9 F,кH 40 30 50 20 60 40 30 50 20 е в q, кH/м 10 20 20 10 30 20 10 30 20 М, кН·м 30 40 20 50 25 25 20 40 30 г а, м 1,5 1,2 2,0 1,4 1,0 1,2 1,5 1,6 2,0 1,д Таблица ОбознаВариант чения 11 12 13 14 15 16 17 18 19 F, кН 40 45 55 35 50 40 35 50 60 q, кН/м 15 20 20 10 30 20 10 20 20 М, кН·м 30 25 35 50 25 30 20 40 30 а, м 1,0 1,5 1,4 1,2 1,0 1,'5 1,6 1,2 1,4 1,ТЕМА: ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ Расчетные схемы к задаче 1.

Рис. Окончание рис.ТЕМА: ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ Расчетные схемы к задаче 2' Окончание рис.ТЕМА: ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ Расчетные схемы к задаче Рис.Окончание рис.ТЕМА: ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ.

Статически определимая задача Задача ДАНО: Стойка из бетона, = 25 кН/м3, Е = 0,27·105 МПа, Rc= =12 МПа, Rt= 0,9 МПа (рис. 5). Заочникам исходные данные взять из табл. 2, остальным - из табл. 2'.

ТРЕБУЕТСЯ:

1. Построить эпюру продольных сил N без учета собствен- ного веса.

2. Определить требуемые площади поперечных сечений А из условий прочности и соблюдения при этом заданного соотношения площадей на различных участках.

3. Построить эпюры продольных сил (N) и нормальных на- пряжений () с учетом собственного веса стойки.

4. Построить эпюру перемещений сечений с учетом собст- венного веса.

Таблица 2 Таблица 2' ТЕМА: ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ I Расчетные схемы к задаче Рис.Окончание рис.ТЕМА: ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ.

Статически неопределимые задачи Задача ДАНО: Составной стержень из алюминиевых и стальных частей жестко закреплен на левом конце и нагружен силами FI и F •% действующими вдоль оси стержня (рис. 6).

Для алюминия – Еа= 0,7·105 МПа, а = 23·10-6 1/град.

Для стали - Ес = 2,1·105МПа, с= 13·10-6 1/град.

Исходные данные взять из табл. 3.

ТРЕБУЕТСЯ: 1. Определить опорные реакции при действии сил F1 и F2, увеличении температуры на t и при наличии монтажного зазора между правым концом бруса и опорой = 1 мм.

2. Построить эпюры продольных сил N и нормальных напряжений.

Таблица ТЕМА: ЦЕНТРАЛЬНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ И СЖАТИЕ Расчетные схемы к задаче Рис.ТЕМА: ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ТОЧКЕ Задача ТРЕБУЕТСЯ:

1. Определить величины и направления главных напряже- ний для заданного напряженного состояния (см. элемент в табл.

4), изобразить главные площадки и показать на них главные на- пряжения с учетом их знаков.

2. Вычислить максимальные и минимальные касатель- ные напряжения и указать площадки сдвига, на которых они действуют.

3. Определить нормальные и касательные напряжения на площадках, повёрнутых относительно заданных площадок на угол а, и показать эти площадки и напряжения на чертеже. Оп- ределить полные напряжения, действующие на этих площадках, и относительную деформацию по направлению.

4. Определить расчетные напряжения с использованием следующих гипотез прочности: 1-я - гипотеза наибольших нор- мальных напряжений, 2-я - гипотеза наибольших относитель- ных удлинений, 3-я - гипотеза наибольших касательных напря- жений, 4-я - энергетическая гипотеза; сравнить их между собой.

При этом принять:

Е = 2,06·105МПа, = 0,28.

5. Определить относительные деформации в направлении главных напряжений (главные деформации).

Примечания к табл. 4 исходных данных:

1. В каждом варианте знаки напряжений поставить в соот- ветствие с их направлениями на чертежах согласно принятым правилам знаков для них.

2. Единица измерения напряжений — МПа.

ТЕМА: ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКОГО НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ТОЧКЕ Исходные данные к задаче Таблица ТЕМА: ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛОСКИХ СЕЧЕНИЙ Задачи 6 (рис. 7), 7 (рис. 8), 8 (рис. 9) ТРЕБУЕТСЯ:

1. Начертить заданное поперечное сечение в масштабе, про- ставить размеры в см.

2. Определить координаты центра тяжести сечения и про- вести горизонтальную и вертикальную центральные оси.

3. Определить осевые, а для задачи 8 и центробежный мо- менты инерции сечения относительно проведенных централь ных осей.

4. Определить положение главных центральных осей инер- ции и показать их на чертеже.

5. Вычислить величины главных центральных моментов инерции.

6. Определить величины главных центральных радиусов инерции сечения.

Исходные данные для задачи 6 взять в табл. 5, а для задач 7 и 8 - в табл. 6.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.