МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра строительной механики Задания и краткие методические указания к выполнению расчетно-графических работ по курсу «Техническая механика» для студентов дневной и заочной форм обучения по профилям подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция», «Водоснабжение и водоотведение» направления 270800 «Строительство» Казань 2012 УДК 624.075 ББК 38.112 С91 С91 Задания и краткие методические указания к выполнению расчетнографических работ по курсу «Техническая механика» для студентов дневной и заочной форм обучения по профилям подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция», «Водоснабжение и водоотведение» направления 270800 «Строительство»/Сост. В.Н. Сучков. Казань: КГАСУ, 2012. - 14 с. Печатается по решению Редакционно-издательского совета Казанского государственного архитектурно-строительного университета. Задания и краткие методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов при выполнении расчетно-графических работ (РГР) по курсу «Техническая механика». Рецензент Кандидат технических наук, профессор кафедры металлических конструкций и испытания сооружений В.С. Агафонкин УДК 624.075 ББК 38.112 © Казанский государственный архитектурно-строительный университет, 2012 © Сучков В.Н., 2012 2 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ Студенты дневной и заочной форм обучения выполняют три расчетнографические работы (контрольные работы). Задания для студентов дневной формы обучения выдаются преподавателем в виде индивидуальной карточки. Задания оформляются на листах формата А4, индивидуальная карточка наклеивается на титульный лист. На титульном листе указывается название темы задания, профиль подготовки, группа, фамилия и инициалы студента. Титульный лист скрепляется с листами задания степлером. Студенты заочной формы обучения исходные данные для решения задания выбирают из таблицы 1 в соответствии с его личным учебным шифром (номером зачетной книжки). Шифром считаются последние три цифры номера зачетной книжки, если номер зачетной книжки – 03-74-1236, то учебным шифром будет 236. Если номер зачетной книжки двузначный, например, 08-73-32, то следует записать дважды (3232) и взять три последние цифры (232). Первая и вторая цифры шифра используются для выбора геометрических размеров конструкции и величины нагрузок. Таблица 1 – исходных данных – используется одна для всех задач. Для выбора расчетной схемы используются вторая и третья цифра шифра. Существует два типа расчетных схем: четные (чет) и нечетные (неч). Четность или нечетность второй цифры шифра определяет тип схемы (ноль – четная цифра). Третья цифра определяет номер расчетной схемы. Задания, выполненные не по шифру, не зачитываются. Решение задания должно сопровождаться краткими, последовательными пояснениями; четкими схемами со всеми размерами. Выполнять чертежи следует при помощи чертежных инструментов. На эпюрах и линиях влияния должны быть проставлены значения всех характерных ординат. Задание оформляется на листах писчей бумаги формата А4 или в ученической тетради. На титульном листе указываются название работы, ее 3 номер, фамилия и инициалы студента, факультет, профиль подготовки, номер зачетной книжки (учебный шифр). Получив после рецензирования задание, студент должен внести все указанные преподавателем исправления и дополнения. Исправления следует производить на том же листе (если позволяет место) или на отдельном листе и представить исправленную работу на повторную рецензию. Нельзя стирать или заклеивать отмеченные преподавателем ошибки. 4 РГР № 1 Построение эпюр внутренних усилий в статически определимой балке Цель работы: 1. Приобрести навыки построения эпюр внутренних усилий. 2. Овладеть методом подбора сечения балки из условия прочности по нормальным напряжениям. Порядок выполнения: 1. Определить опорные реакции из условия равновесия балки. 2. Построить эпюры внутренних усилий Q и M методом сечений. 3. Проверить правильность построения эпюр Q и M. 4. Выявить опасное сечение и расчетное значение изгибающего момента. 5. Из условия прочности при изгибе подобрать сечение балки, приняв R 21 кн / см 2 , воспользовавшись таблицей сортамента двутавровых металлических балок. РГР № 2 Расчет статически определимой многопролетной шарнирной балки Цель работы: 1. Изучить аналитические методы расчета многопролетных статически определимых шарнирных балок на действия статической и подвижной нагрузок. 2. Приобрести практические навыки построения эпюр внутренних усилий и линий влияния. Порядок выполнения: 1. Провести кинематический анализ расчетной схемы и построить поэтажную схему балки. 2. Из уравнений равновесия отдельных балок определить реакции в опорных связях. Для каждой отдельной балки построить эпюры внутренних усилий Q и M. Полученные эпюры совместить под схемой балки. 3. Аналитически определить величину изгибающего момента, перерезывающей силы в точке «К». 4. Построить линии влияния трех произвольно выбранных опорных реакций. Линии влияния строятся в два этапа. На первом этапе строится линия влияния искомого усилия в пределах той отдельной балки, к которой 5 относится исследуемое сечение (или опора). На втором этапе линия влияния достраивается с учетом взаимодействия отдельных балок. 5. Построить линии влияния перерезывающей силы и изгибающего момента в точке «К». 6. Пользуясь построенными линиями влияния, определить величину реакций, перерезывающую силу и изгибающий момент в сечении «К» и сравнить их со значениями, полученными аналитическим расчетом. РГР № 3 Расчет статически неопределимой рамы методом сил Цель работы: Изучить метод сил применительно к расчету статически неопределимых рам. Приобрести практические навыки расчета статически неопределимых рам методом сил. Порядок выполнения: 1. Подсчитать степень статической неопределимости рамы. 2. Рассмотреть два-три варианта основной системы и выбрать из них наиболее рациональную для дальнейшего расчета. 3. Рассмотреть состояния основной системы, в каждом из состояний построить эпюру моментов. 4. Записать каноническое уравнение и подсчитать его коэффициенты. 5. Решить каноническое уравнение и определить усилие в «лишней» связи. 6. Построить окончательную эпюру М. 7. Выполнить кинематическую проверку. 8. Построить эпюры Q и N. 9. Выполнить статическую проверку. Примечание. постоянной. Жесткость всех элементов рамы принять Литература 1. Варданян Г.С., Атаров Н.М., Горшков А.А. Сопротивление материалов с основами строительной механики. – М.: Инфа-М, 2011. – 348 с. 2. Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика: Учебник, 9е изд. испр. – СПб.: Издательство «Лань», 2004. – 656 с. 3. Немов, В.Г., Сучков В.Н. Руководство по решению задач строительной механики: Учебное пособие. Казань: КГАСУ, 2007. – 118 с. 4. Мартышев В.П. Сопротивление материалов (курс лекций): Учебное пособие. – Казань: КГАСУ, 2010. – 200 с. 6 Таблица 1 Первая цифра шифра 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 a м Вторая цифра шифра (тип схемы) q кН/м P кН m кН∙м 2 3 4 4 2 3 2 3 4 4 1 (неч.) 2 (чет.) 3 (неч.) 4 (чет.) 5 (неч.) 6 (чет.) 7 (неч.) 8 (чет.) 9 (неч.) 0 (чет.) 4 6 5 8 2 4 6 8 4 6 8 10 12 14 16 8 10 12 14 16 4 2 6 8 6 4 8 2 4 6 7 8 9 10 11 12 13 Задания и краткие методические указания к выполнению расчетно-графических работ по курсу «Техническая механика» для студентов дневной и заочной форм обучения по профилям подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция», «Водоснабжение и водоотведение» направления 270800 «Строительство» Составитель СУЧКОВ Владимир Николаевич Редакционно-издательский отдел Казанского государственного архитектурно-строительного университета __________________________________________________________________ Подписано в печать 17.04.12 Формат 60х84/16 Заказ 204 Печать ризографическая Усл.-печ.л. 0,87 Тираж 100 экз. Бумага офсетная № 1 Уч.-изд.л. 0,8 __________________________________________________________________ Печатно-множительный отдел КГАСУ 420043, Казань, Зеленая, 1 14