МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Курганский государственный университет»
Кафедра теоретической механики и сопротивления материалов
РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ
Задания для расчетно-проектировочной работы № 2
для студентов направлений 190600.62, 190700.62, 190109.65, 190110.65
Курган 2014
Кафедра: «Теоретическая механика и сопротивление материалов»
Дисциплины: «Сопротивление материалов»
(190600.62, 190700.62, 190109.65, 190110.65).
Составили: профессор, д-р техн. наук В.А. Бубнов (разработано содержание
работы и 60 вариантов расчетных схем балок при изгибе); доцент, канд. техн.
наук С.Г. Костенко (исходные данные для решения задач и 40 вариантов
расчетных схем балок при изгибе).
Составлены на основе переработанных и дополненных заданий для расчетнопроектировочных работ по сопротивлению материалов на тему «Расчеты на
прочность при изгибе» (Емельянова Н.С., Костенко С.Г.). – Курган : Изд-во
Курганского гос. ун-та, 1999.
Утверждены на заседании кафедры 30 апреля 2014 г.
Рекомендованы методическим советом университета 20 декабря 2013 г.
2
1 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Каждый вариант задания содержит 5 задач. Для первых трех задач
(расчетные схемы 1, 2, 3) необходимо определить внутренние силовые факторы
и построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.
В задаче 4 (расчетная схема 4) определить прогиб или угол поворота
сечения «К» (см. таблицу 3, столбец 9).
В задаче 5 (расчетная схема 5) требуется построить эпюры поперечных
сил и изгибающих моментов; установить опасное сечение, выполнить
проектировочный расчет на прочность для трех типов сечений балки:
1)
определить необходимый диаметр сплошного круглого сечения;
2)
определить необходимое размеры прямоугольного сечения с
соотношением сторон h=2в;
3)
подобрать необходимый номер двутавра или швеллера (см.
таблицу 3, столбец 8);
4)
дать оценку экономичности сечений по весу погонного метра
балки.
Сделать вывод о рациональности сечений балки.
Материал балок, имеющих перечисление сечения, – сталь с допускаемым
напряжением 160 МПа;
5)
определить необходимые размеры прямоугольного сечения балки,
если материал балки – чугун, для которого допускаемое напряжение при
растяжении равно 30 МПа, на сжатие – 80 МПа. Построить эпюры нормальных
и касательных напряжений для опасных сечений балки, определяя их
максимальное значения.
2 ПРАВИЛА ВЫБОРА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ВАРИАНТА ЗДАНИЯ
Необходимые задания для решения задач должны быть взяты из таблицы
в соответствии с фамилией студента. Например, студент Константинов (см.
таблицу 1) должен взять данные из первого столбца таблицы 3,
соответствующей строке, в которой стоит букв К, из второго столбца таблицы 3
данные, соответствующие строке, в которой стоит буква О, из третьего столбца
– Н и т.д.
Таблица 1 – выбор исходных данных по фамилии, имеющей 9 и более букв.
К
1
О Н
2 3
С
4
Т
5
А
6
3
Н
7
Т
8
И Н О В
9 10 11 12
Таким образом, студент Константинов выберет из таблицы 3 следующие
данные: q=20 км/м, l=1,8; a1=–1; a1=–2; в1=1; в2=0,5; в3=1,5; вид профиля –
двутавр; угол поворота.
Если фамилия студента содержит менее 9 букв, то для получения всех
данных необходимо периодически повторять буквы фамилии столько раз,
сколько это требуется. Например, студент Иванов должен сделать так, как
показано в таблице 2.
Таблица 2 – Выбор исходных данных по фамилии, имеющей меньше 9 букв.
И
В
А
Н
О
В
И
В
А
1
2
3
4
5
6
7
8
9
После этого Иванов выписывает данные из таблицы 3 по тому же
правилу, и что и Константинов.
Таблица 3 – Исходные данные для решения задач
q
l
Алфавит
a1
a2
в1
в2
кн/м
м
0
1
2
3
4
5
6
АКХ
20
1,0
1
2
1
0,5
БЛЦ
22
1,2
–2
4
1,5
2
ВМЧ
24
1,4
3
–1
0,5
1
ГНШ
26
1,6
–1
3
1,5 1,5
ДОЩ
28
1,8
–1
1,5
2
1,5
ЕПЪ
30
2,0
2
–2
2,5
2
ЁРЫ
32
1,8
–2
1,5 1,5 1,5
ЖСЬ
34
1,6
3
–2
1
1
ЗТЭ
36
1,4
2
1
1
1,5
ИУЮ
38
1,2
1
–2
0,5
2
ЙФЯ
40
1,0
–2
1
1
1
в3
7
1,5
2
3
1,5
2
1
1,5
1
1
2
1,5
Вид
профиля
8
двутавр
швеллер
двутавр
швеллер
двутавр
швеллер
двутавр
швеллер
двутавр
швеллер
двутавр
Перемещение
9
прогиб
угол поворота
прогиб
угол поворота
прогиб
угол поворота
прогиб
угол поворота
прогиб
угол поворота
прогиб
3 ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ
1
Расчетно-проектировочная работа выполняется на листах писчей
бумаги формата 297 x 210 мм, скрепленных в виде альбома.
2
На титульном листе работы должно быть написано наименование
вуза и кафедры, тема (название) работы, номер и вариант задания, фамилия и
инициалы студента и преподавателя, номер группы, число, год.
3
Перед решением задачи необходимо выписать её условие с
исходными данными. Работа должна состоять из графической и аналитической
частей. Графическая часть работы должна содержать две расчетные схемы
4
балок со всеми действующими нагрузками. Сначала изображается расчетная
схема, взятая из задания (согласно номеру варианта), а ниже приводится
расчетная схема с истинным направлением сил и моментов и числовыми
значениями коэффициентов. Кроме нагрузок необходимо показать опорные
реакции, применяя при этом принцип освобождаемости от связей.
Непосредственно под расчетными схемами балок должны быть построены в
масштабе эпюры поперечных сил и изгибающих моментов.
Аналитическая часть работы должна выполняться рукописно аккуратным
разборчивым почерком. Писать следует, оставляя слева поле для брошюровки
шириной 25 мм.
4
Все пункты и этапы работы должны быть снабжены заголовками и
необходимыми пояснениями.
5
При решении пятой задачи искомую величину следует стремиться
получить в алгебраическом виде, а затем в окончательную формулу подставить
числовые значения входящих в нее величин и записать ответ с указанием
размерности полученных результатов.
6
Полученные результаты необходимо округлять в соответствии с
существующими правилами производства вычислений.
7
После выполнения расчетно-проектировочной работы она предъявляется преподавателю для защиты. Она должна быть защищена не позднее
срока, предусмотренного учебным планом.
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Бубнов Валерий Андрианович
Костенко Сергей Григорьевич
РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ
Задания для расчетно-проектировочной работы № 2
для студентов направлений 190600.62, 190700.62, 190109.65, 190110.65
Редактор Е.А. Могутова
____________________________________________________________________
Бумага 65 г/м2
Подписано в печать 26.11.14
Формат 60×84 1/16
Печать цифровая
Усл. печ. л. 1,75
Уч.-изд. л. 1,75
Заказ 291
Тираж 50
Не для продажи
РИЦ Курганского государственного университета.
640000, г. Курган, ул. Советская, 63/4.
Курганский государственный университет.
26