41 СД.02 Строительная механика
реклама
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Майкопский государственный технологический университет» Факультет технологический Кафедра _строительных и общепрофессиональных дисциплин УТВЕРЖДАЮ Декан факультета _____________А.А.Схаляхов «_____»__________ 20___г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине СД.02. Строительная механика по специальности 270102 Промышленное гражданское строительство факультет технологический МАЙКОП Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО специальности (направления) 270102 «Промышленное и гражданское строительство» и учебного плана МГТУ Составители рабочей программы ст.преподаватель (должность, ученое звание, степень) Горбаткова Т.Ф. (Ф.И.О.) (подпись) Рабочая программа утверждена на заседании кафедры строительных и общепрофессиональных дициплин ________________________________________________ Заведующий кафедрой « » 20 г. Меретуков З.А. (Ф.И.О.) (подпись) Одобрено научно-методической комиссией факультета (где осуществляется обучение) « » 20 г Председатель научно-методической комиссии факультета (подпись) Декан факультета (где осуществляется обучение) «____» ____________20___г. _______________ (подпись) (Ф.И.О.) _Схаляхов А.А. (ФИО) СОГЛАСОВАНО: Начальник УМУ « » 20 г. (подпись) Зав. выпускающей кафедрой по специальности «___» _____________20___г. ______________ (подпись) Бушманова Н.В. (Ф.И.О.) Меретуков З.А. (Ф.И.О.) 1. Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе 1.1. Цели и задачи изучения дисциплины Целью изучения дисциплины "Строительная механика", как составной части учебного плана специальности «Промышленное и гражданское строительство» является приобретение студентами знаний о методах расчета конструкций и их элементов на прочность, жесткость и устойчивость с использованием современного вычислительного аппарата. Задачей изучения дисциплины является подготовка студента к решению следующих профессиональных задач: - осуществление сбора, обработки, анализа и систематизации научно-технической информации; - выполнение технических разработок, проектной рабочей и технической документации; - выполнение экспериментальных и теоретических научных исследований в области строительства. В процессе изучения дисциплины - студент должен иметь представление о новых технических разработках и новых научных исследованиях в области проектирования и использования конструкций с использованием новейших технологий; - студент должен знать постановления, распоряжения, приказы, методические и нормативные материалы, относящиеся к строительной отрасли. Системы и методы проектирования, создания и эксплуатации строительных объектов, режимы давления жидкости газа, гидравлические сопротивления, законы течения жидкости через отверстия и насадки. - студент должен уметь разрабатывать проектную, рабочую и техническую документацию с использованием современных информационных технологий, правильно применять современные методы расчета в зависимости от назначения, материала, и работы конструкций. - студент должен приобрести навыки организаторской работы в процессе проектирования и проведения изысканий, принятия профессионально обоснованных решений с учетом технических последствий. В результате освоения этого курса специалист должен знать основные методы и практические приемы расчета реальных конструкций по всем предельным расчетным состояниям на различные воздействия. Он должен уметь грамотно составить расчетную схему сооружения, выбрать наиболее рациональный метод расчета и найти истинное распределение напряжений, обеспечив при этом необходимую прочность и жесткость элементов с учетом реальных свойств строительных материалов и используя современную вычислительную технику. Знание дисциплины "Строительная механика" составляет оси профессиональной квалификации инженера-строителя, конструктора и расчетчика. 1.2 Краткая характеристика дисциплины Дисциплина «Строительная механика» является для студентов строительных специальностей одной из основных базовых дисциплин. Именно здесь излагается наиболее наглядно, всесторонне и сжато методы расчета конструкций и их элементов на прочность, жесткость и устойчивость с использованием современного вычислительного аппарата. Изложение дисциплины «Строительная механика» ведется при постепенном усложнении изучаемого материала в логической последовательности. 1.3 Связь с предшествующими дисциплинами. Работе над курсом «Строительная механика» должно предшествовать изучение студентами таких общеобразовательных дисциплин, как «Высшая математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов». Изложение дисциплины «Строительная механика» ведется при постепенном усложнении изучаемого материала в логической последовательности. 1.4 Связь с последующими дисциплинами Овладение практическими расчетными приемами «Строительной механики» связано с изучением прикладных дисциплин, как-то: «Металлические конструкции», «Железобетонные и каменные конструкции», «Конструкции из дерева и пластмасс». Материал всех указанных дисциплин логически взаимосвязан с материалом дисциплины «Строительная механика». 2. Распределение часов учебных занятий по семестрам 5\6 180 102 34 34 34 78 ОФО Зачет 2 практические лабораторные Количество часов в неделю лекции СРС Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен) лабораторные (семинарские) Практические лекции всего Общий объем Номера семестра Учебные занятия 2 2 Экзамен 5\6 180 20 4 8 8 160 ЗФО Зачет Экзамен 3. Содержание дисциплины 3.1 Наименование тем их содержание, объем в часах лекционных занятий Порядковый номер лекции 1 2 Раздел, тема учебного курса, содержание Кинематический анализ сооружений Раздел 1. Общая теория построения линий влияния 1.1 Статистический способ построения линий влияния 1.2 Кинематический способ построения линий влияния Количество учебных Часов ОФО Количеств о учебных часов ЗФО 2 1 2 0,5 3 4 5 6 7 8 9 Раздел 2. Расчет статистики определимых балок. 2.1 Усилия, возникающие в балках на различных опорах и построение эпюр 2.2 Усилия в балках в продольных, поперечных направлениях и изгибающие моменты (М, Q, N) Раздел 3. Расчет трехшарнирных систем (статистически определимых) 3.1 Аналитический расчет трехшарнирных систем 3.2 Уравнение рациональной оси трехшарнирной арки 3.3 Построение линий влияния в трехшарнирных системах 3.4 Трехшарнирные арочные формы Раздел 4. Расчет статически определимых рам 4.1 Опоры в статистически определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме Раздел 5. Расчет статически определимых плоских ферм 5.1 Классификация ферм. Определение усилий в стержнях простейших ферм 5.2 Определение усилий в стержнях сложных ферм 5.3 Шпренгельные фермы. Классификация стержней, вычисление усилий Раздел 6. Определение перемещений в упругих системах от силовых и температурных воздействий и осадка опор 6.1 Теорема о взаимности работ и взаимности перемещений. 6.2 Определение перемещений с помощью интеграла Мора, правило Верещагина 6.3 Техника определения Раздел 7. Расчет статическитемпературных неопределенных систем перемещений и осадка опор методом сил Раздел 7. Статистическая неопределимость систем методом сил 7.1 Канонические уравнения метода сил, построение единичных и грузовых элюр 7.2 Проверка коэффициентов метода сил 7.3 Составление канонических уравнений метода сил при расчете на действие температуры Раздел 8. Расчет статистически неопределимых систем методом перемещений 8.1 Основные положения метода перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с симметрией системы 2 2 0,5 2 2 0,5 2 2 2 0,5 0,5 Раздел 9. Расчет статистически неопределимых рам смешанным и комбинированным методом 9.1 Выбор основной системы и запись канонического 10 уравнения 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Пример расчета простейших рам комбинированным методом Раздел 10. Расчет многопролетных неразрезных балок Тема 10. Уравнение моментов 11 10.1 Расчет многопролетной балки на постоянную нагрузку 10.2 Объемлющая эпюра. Статический метод построения линии влияния опорных моментов Тема 11. Статически непреодолимые формы и арки 10.3 Кинематический метод построения линий 11.1 Общее положение расчета статически влияния неопределимых ферм методом сил. 12 11.2 Выбор основной системы для неразрезной арки. 11.3 Определение коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений Тема 11. Общее понятие о приближенных методах расчета многоэтажных рам на 13 горизонтальную нагрузку 11.1 Устойчивость сооружений 11.2 Виды потери устойчивости 11.3 Учет при расчете на устойчивость Раздел 12.симметрии Основы динамики стержневых систем Тема 12. Основные понятия динамики сооружений: виды нагрузок, степени свободы, методы решения 14,15 12.1 Матричные алгоритмы расчета статически неопределимых систем 12.2 Общая запись матричного алгоритма для вычисления перемещений 12.3 Понятие о матрице податливости и матрице влияния изгибающих моментов Раздел 13. Основы расчета конструкций методом конечных элементов (МЭК) 16,17 13.1 Определение напряжений и деформаций в элементах (стройкад) Всего 2 0,5 2 0,5 2 2 4 0,5 4 34 часа 4 3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименования, содержание и объем в часах Порядковый Наименование номер практического занятия 1 2 Раздел, тема учебного курса, содержание практического занятия 3 5 семестр Объем часов ОФО 4 ЗФО 5 1 2 3 4 5 Раздел 1. Кинематический анализ сооружений Строительная механи- Тема 1. Цель и задачи курса ка, цель и задачи кур- строительной механики са, связь с другими 1.1 Статический и дисциплинами. кинематический анализ Степень свободы типов связей и опор плоской стержневой 1.2 Степень свободы плоской системы стержневой системы Нахождение реакций Раздел 2. Статически опор от приложенных определимые балки Тема 2. усилий Расчет статически определимых балок 2.1 Усилия приложенные к балкам и реакции опор 2.2 Построение эпюр МQN Построение эпюр от Раздел 3. Трехшарнирные усилий в системах статически определимые системы Тема 3. Аналитический расчет трехшарнирных систем 3.1 Арки 3.2 Фермы 3.3 Линии влияния в распорных системах Построение эпюр от Раздел 4. Расчет статически усилий в рамах определимых систем 4.1 Опоры в статически определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме Определение реакций Раздел 5. Расчет статически опор от усилий, определимых плоских приложенных к ферм Тема 5. фермам и определение Классификация ферма. усилий в стержнях Определение усилий в ферм стержнях простейших ферм 5.1 Определение усилий в стержнях сложных ферм 5.2 Шкрешпельные фермы 5.3 Классификация стержней, вычисление усилий 2 1 2 1 2 0,5 2 0,5 2 0,5 6 7 8 Раздел 6. Определение перемещений в упругих системах от силовых и температурных воздействий и осадка опор Тема 6. Работа внешних сил и потенциальная энергия системы 6.1 Теорема о взаимности работ. 6.2 Определение перемещений с помощью интеграла Мора, правило Верещагина 6.3 Техника определения температурных перемещений и осадка опор Примеры расчета Раздел 7. Расчет статически статически неопределимых систем неопределимых методом сил Тема 7. систем на Статическая температурную неопределимость. Выбор осадку опор. основной системы Упрощение в методе 7.1 Канонические уравнения расчета метода сил, построение единичных и грузовых эпюр 7.2 Проверка коэффициентов метода сил 7.3 Составление канонических уравнений метода сил при расчете на действие температуры Основные положения Тема 8. Расчет статически метода перемещения. неопределимых систем Вспомогательные методом перемещений задачи 8.1 Основные положения метода перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с симметрией системы 2 0,5 2 0,5 2 0,5 9 Выбор основной системы расчета Тема 9. Расчет статически неопределимых рам смешанным и комбинированным методом 9.1 Выбор основной системы и запись канонического уравнения. 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Примеры расчета простейших рам комбинированным методом Раздел 10. Расчет многопролетных неразрезных балок Тема 10. Уравнение 3-х моментов 10.1 Расчет многопролетной балки на постоянную нагрузку 10.2 Объемлющая эпюра. Статический метод построения линий влияния опорных моментов 10.3 Кинематический метод построения линий влияния 2 1 10,12 Кинематический метод построения линий влияния 4 0,5 13,14 Устойчивость – главный показатель всех систем в строительстве Раздел 11. Приближенные методы расчета статически неопределимых стержневых систем Тема 11. Общее понятие о приближенных методах расчета многоэтажных рам на горизонтальную нагрузку. 11.1 Устойчивость сооружений 11.2 Виды потери устойчивости 11.3 Учет симметрии при расчете на устойчивость 4 0,5 15,16 Идея МЭК, матричный алгоритм Раздел 12. Основы динамики стержневых систем Тема 12. Основные понятия динамики сооружений: виды нагрузок, степени свободы, методы решения 12.1 Матричные алгоритмы расчета статически неопределимых систем 12.2 Общая запись 4 0,5 17 Нагрузки, приложенные в систему для получения данных в решении задач матричного алгоритма для вычисления перемещений 12.3 Понятие о матрице податливости и матрице влияния изгибающих моментов Раздел 13. Основы расчета конструкций методом конечных элементов (МЭК Тема 13. Методы расчета с помощью ЭВМ 13.1 Определение напряжений и деформаций в элементах (стройкад (лира)) Итого 2 0,5 34 часа 8 3.3 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах Порядковый Цель содержания учебного Срок Количество учебных часов номер лабораторного цикла исполнения лабораторной Количество ОФО ЗФО работы учебных часов 1,2 Определение перемещений в сентябрь 4 упругих системах от силовых и температурных воздействий и осадки опор Работа внешних сил и потенциальная энергия системы. Теорема о взаимности работ. Теорема о взаимности перемещений. Определение перемещений с помощью интеграла Мора. Правило Верещагина при вычислениях интеграла Мора. Примеры определения перемещений в статически определимых системах. Запись интеграла Мора при учете температурных усилий и осадке опор. Техника определения температурных перемещений и осадки опор. 3,4 Расчет статически неопределимых систем методом сил Статическая неопределимость. Канонические уравнения метода сил. Выбор основной системы, построение единичных и грузовых эпюр, проверки октябрь 4 коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений метода сил, построение эпюр М, Q и N. Составление канонических уравнений метода сил при расчете систем на действие температуры и перемещение опор. Примеры расчетов статически неопределимых систем на температуру и неравномерную осадку опор. Упрощения в методе сил. 5 Расчет статически неопределимых систем методом перемещений Основные положения метода перемещений. Вспомогательные задачи. Кинематическая неопределимость системы. Основная система метода перемещений. Система канонических уравнений метода перемещений. Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений, построение эпюр М. Примеры расчетов стержневых систем на температуру и неравномерную осадку опор с помощью метода перемещений. Упрощения метода перемещений, связанные с симметрией системы. ноябрь 2 6,7 Расчет статически неопределимых рам смешанным и комбинированным методами Общие положения расчета статически неопределимых рам смешанным методом. Выбор основной системы и запись системы канонических уравнений. Пример расчета простейшей рамы смешанным методом. Расчет статически неопределимых рам комбинированным методом. Выбор основной системы и Декабрь январь 4 3 запись системы канонических уравнений. Пример расчета простейшей рамы комбинированным методом. 8 Расчет многопролетных неразрезных балок Уравнение трех моментов. Расчет многопролетной неразрезной балки на постоянную нагрузку. Метод моментных фокусов. Расчет неразрезной балки на временную попролетную нагрузку. Объемлющая эпюра. Статический метод построения линий влияния опорных моментов. Линии влияния опорных реакций, моментов и поперечных сил в пролете неразрезной балки. Кинематический метод построения линий влияния. февраль 2 9,10 Статически неопределимые фермы и арки Общие положения расчета статически неопределимых ферм методом сил. Выбор основной системы для неразрезной арки. Определение коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений метода сил. февраль 4 0,5 11,12 Приближенные методы расчета статически неопределимых стержневых систем Основные положения расчета стержневых систем методом итераций. Пример расчета неразрезной балки. Расчет несвободных рам способом итераций. Учет влияния поперечных усилий. Расчет свободных рам способом апрель 4 0,5 0,5 итераций. Общие понятия о приближенных методах расчета многоэтажных рам на горизонтальную нагрузку. 13,14 Устойчивость сооружений Основные понятия устойчивости сооружений: виды потери устойчивости, степень свободы, методы решения. Устойчивость систем с конечным числом степеней свободы (статический, энергетический методы). Устойчивость упругих стержней (статичес-кий и энергетический методы). Дифференциальное уравнение сжато-изогнутого стержня и его решение методом начальных параметров. Вспомогательные задачи метода перемещений для сжатых стержней. Учет симметрии при расчете на устойчивость. Деформационный расчет рам. апрель 4 0,5 15 Основы динамики стержневых систем Основные понятия динамики сооружений: виды динамических нагрузок, степени свободы, методы реше-ния. Свободные колебания системы с одной степенью свободы с учетом и без учета затухания. Свободные колебания систем с конечным числом степеней свободы. Определение частот и форм свободных колебаний. Ортогональность главных форм. Вынужденные колебания системы с одной степенью свободы при различных динамических воздействиях. Динамический коэффициент. Вынужденные колебания систем с конечным числом степеней свободы при вибрационной нагрузке. Понятие об обобщенных силах май 2 0,5 инерции и их использование при динамическом расчете. Энергетический метод определения частот свободных колебаний. Борьба с вибрациями. Общие понятия о расчете многоэтажных рам на сейсмические воздействия. 16 Матричные алгоритмы расчета статически неопределимых систем Общая запись матричного алгоритма для вычисления перемещений. Понятие о матрице податливости и матрице влияния изгибающих моментов. Запись системы канонических уравнений метода сил в матричном виде. Пример расчета простой статически неопределимой рамы методом сил с использованием матричного алгоритма. Запись системы канонических уравнений метода перемещений в матричном виде. Пример расчета простой статически неопределимой рамы методом перемещений с использованием матричного алгоритма. май 2 0,5 17 Основы расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) Методы расчета конструкций с помощью ЭВМ. Идея МКЭ. Расчет стержневых систем МКЭ. Матрица жесткости элемента и совокупности элементов. Определение усилий в элементах. Формирование матрицы жесткости совокупности элементов. Определение напряжений и деформаций в элементах. Использование улучшенных элементов и элементов других форм. май 2 2 Итого 34 часа 8 3.4 Самостоятельная работа. Разделы, темы ,перечень примерных контрольных вопросов и зданий для самостоятельной работы. Сроки выполнения, объем в часах Разделы и программы самостоятельного изучения Раздел 1. Общая теория построения линий влияния 1.1 Статистический способ построения линий влияния 1.2 Кинематический способ построения линий влияния 1 Перечень домашних заданий и других вопросов для Выполнение самостоятельного расчетных изучения работ Сроки выполнения Объем часов ОФО ЗФО октябрь 6 15 Раздел 2. Расчет статистики Выполнение определимых балок. расчетных работ 2.1 Усилия, возникающие в балках на различных опорах и построение эпюр 2.2 Усилия в балках в продольных, поперечных направлениях и изгибающие моменты (М, Q, N) 2 октябрь 7 15 Выполнение Раздел 2. Расчет статистики расчетных работ определимых балок. 2.1 Усилия, возникающие в балках на различных опорах и построение эпюр 2.2 Усилия в балках в продольных, поперечных направлениях и изгибающие моменты (М, Q, N) ноябрь 6 15 Раздел 3. Расчет трехшарнирных Подготовка к опросу систем (статистически и защите расчетных определимых) работ 3.1 Аналитический расчет трехшарнирных систем 3.2 Уравнение рациональной оси трехшарнирной арки 3.3 Построение линий влияния в трехшарнирных системах 3.4 Трехшарнирные арочные формы ноябрь 6 15 Подготовка к опросу Раздел 4. Расчет статически и защите расчетных определимых рам 4.1 Опоры в статистически работ определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме декабрь 8 15 декабрь 7 15 Подготовка к февраль. Раздел 4. Расчет статически письменному опросу определимых рам 4.1 Опоры в статистически определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме Раздел 7. Расчет статически неопределенных систем методом сил Раздел 7. Статистическая неопределимость систем методом сил 7.1 Канонические уравнения метода сил, построение единичных и грузовых элюр 7.2 Проверка коэффициентов метода сил 7.3 Составление канонических уравнений метода сил при расчете на действие температуры Упрощения в Раздел 8. Расчет статистически февраль неопределимых систем методом расчетах, связанных с симметрией перемещений Решение задач 8.1 Основные положения метода 7 10 7 10 7 10 Раздел 5. Расчет статически определимых плоских ферм 5.1 Классификация ферм. Определение усилий в стержнях простейших ферм 5.2 Определение усилий в стержнях сложных ферм 5.3 Шпренгельные фермы. Классификация стержней, вычисление усилий Выполнение расчета согласно задания перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с симметрией системы Раздел 9. Расчет статистически Выполнение неопределимых рам смешанным расчетно-графической и комбинированным методом работы 9.1 Выбор основной системы и запись канонического уравнения 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Пример расчета простейших рам комбинированным методом март Раздел 8. Расчет статистически неопределимых систем методом перемещений 8.1 Основные положения метода перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с Раздел 9. Расчет статистически симметрией системы неопределимых рам смешанным и комбинированным методом 9.1 Выбор основной системы и запись канонического уравнения 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Пример расчета простейших рам комбинированным методом Подготовка к письменному опросу и защите домашних заданий март 4 10 Выполнение расчетов апрель 4 10 май 4 10 июнь 5 10 78 160 Раздел 13. Основы расчета Выполнение расчетов конструкций методом конечных элементов (МЭК Тема 13. Методы расчета с помощью ЭВМ 13.1 Определение напряжений и деформаций в элементах (стройкад (лира) Раздел 10. Расчет многопролетных неразрезных балок Тема 10. Уравнение моментов 10.1 Расчет многопролетной балки на постоянную нагрузку 10.2 Объемлющая эпюра. Статический метод построения линии влияния опорных моментов 10.3 Кинематический метод построения линий влияния Подготовка к письменному опросу, защите расчетнографических работ Итого Итого 3.5. Курсовая работа, ее характеристика, примерная тематика Курсовая работа учебным планом не предусмотрено. 3.6. Учебная практика Учебная практика планом не предусмотрена. 3.7. Организация и методика текущего и итогового контроля знаний Перечень контрольных, работ Разделы темы рабочей программы Контрольная работа Введение. Кинематический анализ сооруже№2 ний. Строительная механика, цель и задачи курса связь с другими дисциплинами. Расчетные схемы сооружений, их классификация. Статический и кинематический анализ типов связей и опор. Степень свободы плоской стержневой системы, формулы для ее определения. Образование геометрически неизменяемых систем. Мгновенно изменяемые системы и способы проверки систем на мгновенную изменяемость. Контрольная работа Общая теория построения линий влияния №2 Понятие о линиях влияния. Статический способ построения линий влияния. Линии влияния усилий в простой балке, в многопролетных балках и рамах. Кинематический способ построения линий влияния. Определение усилий по линиям влияния. Построение линий влияния в случае узловой передаче нагрузки. Определение не выгоднейшего загружения линий влияния подвижной нагрузкой. Понятие об эквивалентной нагрузке. 4. Учебно-методические материалы по дисциплине Сроки проведения контроля до 15 Май до 15 Май 4.1. Список основной и дополнительной литературы а) основная литература 1. Дарков, А.В. Строительная механика : учебник / А.В. Дарков, Н.Н. Шапошников. СПб. : Лань, 2005. - 656 с. б) дополнительная литература Саргсян, А.Е. Строительная механика. Механика инженерных конструкций : учебник для студентов вузов / А.Е. Саргсян. - М. : Высшая школа, 2004. - 462 с. 3. Анохин, Н.Н. Строительная механика в примерах и задачах. Ч. 1 : Статически определимые системы : учебное пособие для студентов вузов / Н.Н. Анохин.- М. : Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007. - 335 с. 4. Анохин, Н.Н. Строительная механика в примерах и задачах. Ч. 2 : Статически неопределимые системы : учебное пособие для студентов вузов / Н.Н. Анохин. М. : Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007. - 464. с. 2. 4.2. Перечень методических указаний к проведению учебный занятий и самостоятельной работы студентов: отсутствует 4.3. Перечень методических указаний к лабораторным занятиям отсутствует 4.4.Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино - и телефильмов и т.п. Отсутствует 4.5. Раздаточный материал Тестовые, контрольные задания. 1) Как называются системы с нулевой степенью изменяемости? А) Кинематическими Б) Статическими В) Статически определенными 2) Какой недостаток у статически определяемых систем? А) Отсутствие резервирования Б) Изменяемость геометрическая В) Наличие мнимых связей 3) Что заключается в принципе независимости действия сил? А) Разрешается методом сечений вести расчет отдельно Б) Силы приложенные сложить и действие производить в один узел В) Силы приложить в определенном месте 4) Что такое линия влияния? А) Рассредоточенный график Б) График, изображающий закон усилий В) Усилие на определенном месте 5) В каких системах в основном применяют единичные нагрузки? А) Арочные Б) Рамные В) балочные 6) Как выглядит линия влияния на графике? А) Прямоугольник Б) Треугольник В) Парабола 7) Как выглядит эпюра изгибающего момента от распределенной нагрузки? А) Часть круга Б) Парабола В) гипербола 8) Чему равна степень изменяемости свободы? А) Степень изменяемости свободы равна числу шарниров Б) Степень изменяемости равна «0» В) Равна числу связей 9) С чего начинается построение поэтажных схем в многопролетных балках? А) Построение отдельных балок Б) Заменой шарниров В) Построением поэтажных балок с разрезом в шарнирах 10) Чему равна поперечная сила от единичной нагрузки в середине пролета? А) P×l/4 Б) P×l В) P×l/2 11) С каких балок начинают расчет в многопролетных балках? А) С основных балок Б) С дополнительных В) С более нагруженных 12) Как строится более точный график действия сил на эпюре? А) От количества сечений Б) От вида приложенных сил В) От полученной в расчете реакции опор 13) На каком расстоянии будет максимальный прогиб в балке от равномерно распределенной нагрузки? А) Реакция опоры деленная на плечо Б) Нагрузка умноженная на плечо В) Реакция опоры деленная на нагрузку 14) К каким системам относятся арки? А) К распорным системам Б) К жестким В) К системам с криволинейным очертанием 15) Когда в арках отсутствует реакция? А) При больших пролетах Б) При большом отношении стрелы подъема к пролету В) При ползучей форме арки 16) Какие силы возникают в распорных системах по сравнению с балками? А) Продольные Б) Поперечные В) Передаточные 17) Что рассчитываем в фермах? 18) А) Изгибающие моменты Б) Продольные силы В) Усилия в стержнях Почему при получении расчетных усилий в стержнях ферм равных «0» их проектируем, монтируем? А) Для строгой геометрии внешнего вида Б) На случай непредвиденных нагрузок В) Для перераспределения сил 19) Чем заменяются лишние связи в статически неопределенных задачах? А) Усилиями x=1 Б) Усилиями y=1 В) Усилиями z=1 20) Что из себя представляют уравнения совместимости деформации? А) Уравнение физического смысла Б) Уравнение изменчивости В) Каноническое уравнение 21) Зачем выполняется статическая проверка рамы в целом? А) Для подтверждения проверки построения Б) Для проверки знаков (+)(-) в эпюрах В) Выявление опасного сечения 22) При каком значении n эйлерова сила наименьшая? А) n=1 Б) n=2 В) n=3 23) В рамных системах какой метод эффективный? А) Метод перемещений Б) Метод сил В) Классический метод 24) В рамных системах что опаснее? А) Опаснее продольные силы Б) Опаснее поперечные силы В) Изгибающие моменты 25) Если степень свободы системы меньше «0», то система… А) Изменяема Б) Неизменяема В) Избыток связей 26) Сколько шарниров может быть в поэтажной балке в одном пролете? А) Не более одного Б) Не более двух В) Не более трех 27) Если в пролете два шарнира, то какой следующий пролет? А) Один шарнир Б) Два шарнира В) Без шарниров 28) В равномоментных балках где лучше всего с экономической стороны располагать шарниры? А) 0,55 м от опоры Б) 0,25 м от опоры В) 0,15 м от опоры 29) Как описывается ось арки? А) по пораболе Б) по гиперболе В) по синусойде 30) На какую величину арка и балка равнопролетные выдержат нагрузку? А) На половину приложенной нагрузки Б) На величину распора В) На величину реакции опор 31) В арках устраивают затяжки, зачем? А) Уменьшить силу распора Б) Уменьшить поперечную силу В) Уменьшить продольную силу № Вопроса 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Ответ А Ответ Б Ответ В ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 В Б А Б В Б Б Б В А Б А В А В А В Б А В А А А А В Б В А А Б А 4.6. Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу 1. Кинематический анализ сооружений. Опоры. 2. Условия статической определимости геометрически неизменяемых систем. 3. Условия геометрической неизменяемости стержневой системы. Неизменяемое прикрепление систем. 4. Балки. Общие сведения. Правило знаков для построения эпюр Q и М. 5. Теорема Журавского. 6. Линии влияния опорных реакций простой и консольной балки. 7. Линии влияния изгибающих моментов и поперечных сил для простых и консольных балок. 8. Линии влияния усилий для балки, защемленной одним концом. 9. Линии влияния при узловой передаче нагрузки. 10. Определение усилий при помощи линий влияния, при действии сосредоточенных сил и при действии равномерно распределенной нагрузки. 11. Определение не выгоднейшего положения нагрузки на сооружении. 12. Многопролетные статически определимые балки. 13. Правила установки шарниров в многопролетных балках. 14. Определение усилий в статически определимых балках с ломаными осями от неподвижной нагрузки. 15. Определение усилий в многопролетных статически определимых балках от неподвижной нагрузки. 16. Трехшарнирные системы. 17. Определение опорных реакций трехшарнирной арки. Аналитический расчет. 18. Определение внутренних усилий в трехшарнирной арке. 19. Очертание рациональной оси трехшарнирной арки. 20. Расчет трехшарнирных арок на подвижную нагрузку. Линии влияния опорных реакций. 21. Понятие о ферме. Классификация ферм. 22. Определение усилий в стержнях простейших ферм. 23. Распределение усилий в элементах ферм различного очертания. 24. Исследование неизменяемости ферм. 25. Линии влияния усилий многопролетных статически определимых балок. 26. Линии влияния усилий в стержнях простейших ферм. 27. Линии влияния усилий в стержнях сложных ферм. 28. Определение усилий в стержнях сложных ферм. МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Майкопский государственный технологический университет» Факультет технологический Кафедра _строительных и общепрофессиональных дисциплин УТВЕРЖДАЮ Декан факультета _____________А.А.Схаляхов «_____»__________ 20___г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА по дисциплине СД.02. Строительная механика по специальности 270102 Промышленное гражданское строительство факультет технологический заочники МАЙКОП Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО специальности (направления) 270102 «Промышленное и гражданское строительство» и учебного плана МГТУ Составители рабочей программы ст.преподаватель (должность, ученое звание, степень) (подпись) Горбаткова Т.Ф. (Ф.И.О.) Рабочая программа утверждена на заседании кафедры общепрофессиональных ________________________________________________ Заведующий кафедрой « » 20 г. Меретуков З.А.. (Ф.И.О.) (подпись) Одобрено научно-методической комиссией факультета (где осуществляется обучение) строительных и дисциплин « » 20 г Председатель научно-методической комиссии факультета (подпись) Декан факультета (где осуществляется обучение) «____» ____________20 ___г. _______________ (подпись) (Ф.И.О.) _Схаляхов А.А. (ФИО) СОГЛАСОВАНО: Начальник УМУ « » 20 г. (подпись) Зав. выпускающей кафедрой по специальности «___» _____________20___г. ______________ (подпись) (Ф.И.О.) Меретуков З.А. (Ф.И.О.) 1. Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе 1.1. Цели и задачи изучения дисциплины Целью изучения дисциплины "Строительная механика", как составной части учебного плана специальности «Промышленное и гражданское строительство» является приобретение студентами знаний о методах расчета конструкций и их элементов на прочность, жесткость и устойчивость с использованием современного вычислительного аппарата. Задачей изучения дисциплины является подготовка студента к решению следующих профессиональных задач: - осуществление сбора, обработки, анализа и систематизации научно-технической информации; - выполнение технических разработок, проектной рабочей и технической документации; - выполнение экспериментальных и теоретических научных исследований в области строительства. В процессе изучения дисциплины - студент должен иметь представление о новых технических разработках и новых научных исследованиях в области проектирования и использования конструкций с использованием новейших технологий; - студент должен знать постановления, распоряжения, приказы, методические и нормативные материалы, относящиеся к строительной отрасли. Системы и методы проектирования, создания и эксплуатации строительных объектов, режимы давления жидкости газа, гидравлические сопротивления, законы течения жидкости через отверстия и насадки. - студент должен уметь разрабатывать проектную, рабочую и техническую документацию с использованием современных информационных технологий, правильно применять современные методы расчета в зависимости от назначения, материала, и работы конструкций. - студент должен приобрести навыки организаторской работы в процессе проектирования и проведения изысканий, принятия профессионально обоснованных решений с учетом технических последствий. В результате освоения этого курса специалист должен знать основные методы и практические приемы расчета реальных конструкций по всем предельным расчетным состояниям на различные воздействия. Он должен уметь грамотно составить расчетную схему сооружения, выбрать наиболее рациональный метод расчета и найти истинное распределение напряжений, обеспечив при этом необходимую прочность и жесткость элементов с учетом реальных свойств строительных материалов и используя современную вычислительную технику. Знание дисциплины "Строительная механика" составляет оси профессиональной квалификации инженера-строителя, конструктора и расчетчика. 1.2 Краткая характеристика дисциплины Дисциплина «Строительная механика» является для студентов строительных специальностей одной из основных базовых дисциплин. Именно здесь излагается наиболее наглядно, всесторонне и сжато методы расчета конструкций и их элементов на прочность, жесткость и устойчивость с использованием современного вычислительного аппарата. Изложение дисциплины «Строительная механика» ведется при постепенном усложнении изучаемого материала в логической последовательности. 1.3 Связь с предшествующими дисциплинами. Работе над курсом «Строительная механика» должно предшествовать изучение студентами таких общеобразовательных дисциплин, как «Высшая математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Сопротивление материалов». Изложение дисциплины «Строительная механика» ведется при постепенном усложнении изучаемого материала в логической последовательности. 1.4 Связь с последующими дисциплинами Овладение практическими расчетными приемами «Строительной механики» связано с изучением прикладных дисциплин, как-то: «Металлические конструкции», «Железобетонные и каменные конструкции», «Конструкции из дерева и пластмасс». Материал всех указанных дисциплин логически взаимосвязан с материалом дисциплины «Строительная механика». 2. Распределение часов учебных занятий по семестрам 5\6 180 102 8 8 8 156 Зачет практические лабораторные Количество часов в неделю лекции СРС Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен) лабораторные (семинарские) Практические лекции всего Общий объем Номера семестра Учебные занятия 1 1 1 Экзамен 3. Содержание дисциплины 3.1 Наименование тем их содержание, объем в часах лекционных занятий Порядковый номер лекции 1 2 Раздел, тема учебного курса, содержание Кинематический анализ сооружений Раздел 1. Общая теория построения линий влияния 1.1 Статистический способ построения линий влияния 1.2 Кинематический способ построения линий влияния Количес тво Литеучебных ратура часов 2 2 1, 2, 3 1, 2, 4 3 4 Раздел 2. Расчет статистики определимых балок. 2.1 Усилия, возникающие в балках на различных опорах и построение эпюр 2.2 Усилия в балках в продольных, поперечных направлениях и изгибающие моменты (М, Q, N) Раздел 3. Расчет трехшарнирных систем (статистически определимых) 3.1 Аналитический расчет трехшарнирных систем 3.2 Уравнение рациональной оси трехшарнирной арки 3.3 Построение линий влияния в трехшарнирных системах 3.4 Трехшарнирные арочные формы Раздел 4. Расчет статически определимых рам 4.1 Опоры в статистически определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме Раздел 5. Расчет статически определимых плоских ферм 5.1 Классификация ферм. Определение усилий в стержнях простейших ферм 5.2 Определение усилий в стержнях сложных ферм 5.3 Шпренгельные фермы. Классификация стержней, вычисление усилий Раздел 6. Определение перемещений в упругих системах от силовых и температурных воздействий и осадка опор 6.1 Теорема о взаимности работ и взаимности перемещений. 6.2 Определение перемещений с помощью интеграла Мора, правило Верещагина 6.3 Техника определения температурных перемещений и осадка опор Раздел 7. Расчет статически неопределенных систем методом сил Раздел 7. Статистическая неопределимость систем методом сил 7.1 Канонические уравнения метода сил, построение единичных и грузовых элюр 7.2 Проверка коэффициентов метода сил 7.3 Составление канонических уравнений метода сил при расчете на действие температуры 2 1, 2, 3 2 1,2 2 1, 2 2 1, 2 2 1, 4 2 1, 3 9 Раздел 8. Расчет статистически неопределимых систем методом перемещений 8.1 Основные положения метода перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с симметрией системы 2 1, 2 10 Раздел 9. Расчет статистически неопределимых рам смешанным и комбинированным методом 9.1 Выбор основной системы и запись канонического уравнения 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Пример расчета простейших рам комбинированным методом 2 1, 2, 7 5 6 7 8 11 Раздел 10. Расчет многопролетных неразрезных балок Тема 10. Уравнение моментов 10.1 Расчет многопролетной балки на постоянную нагрузку 10.2 Объемлющая эпюра. Статический метод построения линии влияния опорных моментов 10.3 Кинематический метод построения линий влияния 2 1, 2, 4 12 Тема 11. Статически непреодолимые формы и арки 11.1 Общее положение расчета статически неопределимых ферм методом сил. 11.2 Выбор основной системы для неразрезной арки. 11.3 Определение коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений 2 1, 2 Тема 11. Общее понятие о приближенных методах расчета многоэтажных рам на горизонтальную нагрузку 13 11.1 Устойчивость сооружений 11.2 Виды потери устойчивости 11.3 Учет симметрии при расчете на устойчивость Раздел 12. Основы динамики стержневых систем Тема 12. Основные понятия динамики сооружений: виды нагрузок, степени свободы, методы решения 12.1 Матричные алгоритмы расчета статически 14,15 неопределимых систем 12.2 Общая запись матричного алгоритма для вычисления перемещений 12.3 Понятие о матрице податливости и матрице влияния изгибающих моментов Раздел 13. Основы расчета конструкций методом конечных элементов (МЭК) 16,17 13.1 Определение напряжений и деформаций в элементах (стройкад) Всего 2 1, 5, 7, 8 4 1, 5, 7, 8 4 1, 7, 8 34 часа 3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименования, содержание и объем в часах Порядковый Наименование номер практического занятия 1 2 1 Раздел, тема учебного курса, содержание практического занятия Объем часов 3 4 5 семестр Раздел 1. Кинематический анализ сооружений Строительная механи- Тема 1. Цель и задачи курса ка, цель и задачи кур- строительной механики са, связь с другими 1.1 Статический и кинематический дисциплинами. анализ типов связей и опор Степень свободы 1.2 Степень свободы плоской плоской стержневой стержневой системы 2 2 3 4 5 6 7 системы Нахождение реакций опор от приложенных усилий Раздел 2. Статически определимые балки Тема 2. Расчет статически определимых балок 2.1 Усилия приложенные к балкам и реакции опор 2.2 Построение эпюр МQN Построение эпюр от Раздел 3. Трехшарнирные статически усилий в системах определимые системы Тема 3. Аналитический расчет трехшарнирных систем 3.1 Арки 3.2 Фермы 3.3 Линии влияния в распорных системах Построение эпюр от Раздел 4. Расчет статически усилий в рамах определимых систем 4.1 Опоры в статически определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме Определение реакций Раздел 5. Расчет статически опор от усилий, определимых плоских ферм Тема 5. приложенных к Классификация ферма. Определение фермам и определение усилий в стержнях простейших ферм усилий в стержнях 5.1 Определение усилий в стержнях ферм сложных ферм 5.2 Шкрешпельные фермы 5.3 Классификация стержней, вычисление усилий Раздел 6. Определение перемещений в упругих системах от силовых и температурных воздействий и осадка опор Тема 6. Работа внешних сил и потенциальная энергия системы 6.1 Теорема о взаимности работ. 6.2 Определение перемещений с помощью интеграла Мора, правило Верещагина 6.3 Техника определения температурных перемещений и осадка опор Примеры расчета Раздел 7. Расчет статически статически неопределимых систем методом сил неопределимых Тема 7. Статическая неопределимость. систем на Выбор основной системы температурную 7.1 Канонические уравнения метода сил, осадку опор. построение единичных и грузовых эпюр Упрощение в методе 7.2 Проверка коэффициентов метода сил расчета 7.3 Составление канонических уравнений метода сил при расчете на действие температуры 2 2 2 2 2 2 Основные положения Тема 8. Расчет статически неопределимых метода перемещения. систем методом перемещений Вспомогательные 8.1 Основные положения метода задачи перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с симметрией системы Выбор основной Тема 9. Расчет статически системы расчета неопределимых рам смешанным и комбинированным методом 9.1 Выбор основной системы и запись канонического уравнения. 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Примеры расчета простейших рам комбинированным методом Кинематический Раздел 10. Расчет многопролетных метод построения неразрезных балок Тема 10. Уравнение линий влияния 3-х моментов 10.1 Расчет многопролетной балки на постоянную нагрузку 10.2 Объемлющая эпюра. Статический метод построения линий влияния опорных моментов 10.3 Кинематический метод построения линий влияния 2 13,14 Устойчивость – главный показатель всех систем в строительстве Раздел 11. Приближенные методы расчета статически неопределимых стержневых системТема 11. Общее понятие о приближенных методах расчета многоэтажных рам на горизонтальную нагрузку. 11.1 Устойчивость сооружений 11.2 Виды потери устойчивости 11.3 Учет симметрии при расчете на устойчивость 2 15,16 Идея МЭК, матричный алгоритм Раздел 12. Основы динамики стержневых систем Тема 12. Основные понятия динамики сооружений: виды нагрузок, степени свободы, методы решения 12.1 Матричные алгоритмы расчета статически неопределимых систем 12.2 Общая запись матричного алгоритма для вычисления перемещений 12.3 Понятие о матрице податливости и матрице влияния изгибающих моментов Раздел 13. Основы расчета конструкций методом конечных элементов (МЭК 2 8 9 10,12 17 Нагрузки, приложенные в 2 2 2 систему для получения данных в решении задач Тема 13. Методы расчета с помощью ЭВМ 13.1 Определение напряжений и деформаций в элементах (стройкад (лира)) Всего 34 часа 3.3 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах Порядковый Цель содержания учебного лабораторного цикла номер лабораторной работы Срок Количество исполнен учебных ия часов Количест во учебных часов сентябрь 4 1 Определение перемещений в упругих системах от силовых и температурных воздействий и осадки опор Работа внешних сил и потенциальная энергия системы. Теорема о взаимности работ. Теорема о взаимности перемещений. Определение перемещений с помощью интеграла Мора. Правило Верещагина при вычислениях интеграла Мора. Примеры определения перемещений в статически определимых системах. Запись интеграла Мора при учете температурных усилий и осадке опор. Техника определения температурных перемещений и осадки опор. 2 Расчет статически неопределимых систем методом октябрь сил Статическая неопределимость. Канонические уравнения метода сил. Выбор основной системы, построение единичных и грузовых эпюр, проверки коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений метода сил, построение эпюр М, Q и N. Составление канонических уравнений метода сил при расчете систем на действие температуры и перемещение опор. Примеры расчетов статически неопределимых систем на температуру и неравномерную осадку опор. Упрощения в методе сил. 4 3 Расчет статически неопределимых систем методом перемещений Основные положения метода перемещений. Вспомогательные задачи. Кинематическая неопределимость системы. Основная система метода перемещений. Система канонических уравнений метода перемещений. Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений, построение эпюр М. Примеры расчетов стержневых систем на температуру и неравномерную осадку опор с помощью метода перемещений. Упрощения метода перемещений, связанные с симметрией системы. Ноябрь 2 4 Расчет статически неопределимых рам смешанным и комбинированным методами Общие положения расчета статически неопределимых рам смешанным методом. Выбор основной системы и запись системы канонических уравнений. Пример расчета простейшей рамы смешанным методом. Расчет статически неопределимых рам комбинированным методом. Выбор основной системы и запись системы канонических уравнений. Пример расчета простейшей рамы комбинированным методом. декабрь 3 5 Расчет многопролетных неразрезных балок Уравнение трех моментов. Расчет многопролетной неразрезной балки на постоянную нагрузку. Метод моментных фокусов. Расчет неразрезной балки на временную попролетную нагрузку. Объемлющая эпюра. Статический метод построения линий влияния опорных моментов. Линии влияния опорных реакций, моментов и поперечных сил в пролете неразрезной балки. Кинематический метод построения линий влияния. февраль 3 6 Статически неопределимые фермы и арки Общие положения расчета статически неопределимых ферм методом сил. Выбор основной системы для неразрезной арки. Определение коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений метода сил. февраль 4 7 Приближенные методы расчета статически неопределимых стержневых систем Основные положения расчета стержневых систем методом итераций. Пример расчета неразрезной балки. Расчет несвободных рам способом итераций. Учет влияния поперечных усилий. Расчет свободных рам способом итераций. Общие понятия о приближенных методах расчета многоэтажных рам на горизонтальную нагрузку. апрель 4 8 Устойчивость сооружений Основные понятия устойчивости сооружений: виды потери устойчивости, степень свободы, методы решения. Устойчивость систем с конечным числом степеней свободы (статический, энергетический методы). Устойчивость упругих стержней (статический и энергетический методы). Дифференциальное уравнение сжато-изогнутого стержня и его решение методом начальных параметров. Вспомогательные задачи метода перемещений для сжатых стержней. Учет симметрии при расчете на устойчивость. Деформационный расчет рам. апрель 4 9 Основы динамики стержневых систем Основные понятия динамики сооружений: виды динамических нагрузок, степени свободы, методы решения. Свободные колебания системы с одной степенью свободы с учетом и без учета затухания. Свободные колебания систем с конечным числом степеней свободы. Определение частот и форм свободных колебаний. Ортогональность главных форм. Вынужденные колебания системы с одной степенью свободы при различных динамических воздействиях. Динамический коэффициент. Вынужденные колебания систем с конечным числом степеней свободы при вибрационной нагрузке. Понятие об обобщенных силах инерции и их использование при динамическом расчете. Энергетический метод определения частот свободных колебаний. Борьба с вибрациями. Общие понятия о расчете многоэтажных рам на сейсмические воздействия. май 2 10 Матричные алгоритмы расчета статически неопределимых систем Общая запись матричного алгоритма для вычисления перемещений. Понятие о матрице податливости и матрице влияния изгибающих моментов. Запись системы канонических уравнений метода сил в матричном виде. Пример расчета простой статически неопределимой рамы методом сил с использованием матричного алгоритма. Запись системы канонических уравнений метода перемещений в матричном виде. Пример расчета простой статически неопределимой рамы методом перемещений с использованием матричного алгоритма. май 2 11 Основы расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) Методы расчета конструкций с помощью ЭВМ. Идея МКЭ. Расчет стержневых систем МКЭ. Матрица жесткости элемента и совокупности элементов. Определение усилий в элементах. Формирование матрицы жесткости совокупности элементов. Определение напряжений и деформаций в элементах. Использование улучшенных элементов и элементов других форм. май Всего 2 34 часа 3.4 Самостоятельная работа. Разделы, темы ,перечень примерных контрольных вопросов и зданий для самостоятельной работы. Сроки выполнения, объем в часах Разделы и программы самостоятельного Перечень домашних заданий Сроки Объем изучения и других вопросов для выполнен часов самостоятельного изучения ия Раздел 1. Общая теория построения Подготовка к опросу. октябрь 6 линий влияния 1.1 Статистический способ построения линий влияния 1.2 Кинематический способ построения линий влияния 1 Раздел 2. Расчет статистики Выполнение расчетных определимых балок. работ 2.1 Усилия, возникающие в балках на различных опорах и построение эпюр 2.2 Усилия в балках в продольных, поперечных направлениях и изгибающие моменты (М, Q, N)2 октябрь 7 Выполнение расчетных работ ноябрь 6 Подготовка к опросу и защите расчетных работ ноябрь 6 декабрь 8 декабрь 7 Раздел 2. Расчет статистики определимых балок. 2.1 Усилия, возникающие в балках на различных опорах и построение эпюр 2.2 Усилия в балках в продольных, поперечных направлениях и изгибающие моменты (М, Q, N) Раздел 3. Расчет трехшарнирных систем (статистически определимых) 3.1 Аналитический расчет трехшарнирных систем 3.2 Уравнение рациональной оси трехшарнирной арки 3.3 Построение линий влияния в трехшарнирных системах 3.4 Трехшарнирные арочные формы Раздел 4. Расчет статически определимых рам 4.1 Опоры в статистически определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме Раздел 5. Расчет статически определимых плоских ферм 5.1 Классификация ферм. Определение усилий в стержнях простейших ферм 5.2 Определение усилий в стержнях сложных ферм 5.3 Шпренгельные фермы. Классификация стержней, вычисление усилий Выполнение расчетных работ Выполнение расчета согласно задания Подготовка к письменному Раздел 4. Расчет статически опросу определимых рам 4.1 Опоры в статистически определимых рамах и их распоры 4.2 Построение эпюр от усилий, приложенных к раме Раздел 7. Расчет статически неопределенных систем методом сил Раздел 7. Статистическая неопределимость систем методом сил 7.1 Канонические уравнения метода сил, построение единичных и грузовых эпюр 7.2 Проверка коэффициентов метода сил 7.3 Составление канонических уравнений метода сил при расчете на действие температуры Раздел 8. Расчет статистически неопределимых систем методом перемещений 8.1 Основные положения метода перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с симметрией системы Раздел 9. Расчет статистически неопределимых рам смешанным и комбинированным методом 9.1 Выбор основной системы и запись канонического уравнения 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Пример расчета простейших рам комбинированным методом Решение задач Упрощения в расчетах, связанных с симметрией Выполнение расчетнографической работы февраль. 7 февраль 7 март 7 Раздел 8. Расчет статистически неопределимых систем методом перемещений 8.1 Основные положения метода перемещений 8.2 Построение единичных и грузовых эпюр метода перемещений 8.3 Упрощение метода перемещений, связанные с симметрией системы Подготовка к письменному опросу и защите домашних заданий Выполнение расчетов март 4 апрель 4 май 4 Раздел 9. Расчет статистически неопределимых рам смешанным и комбинированным методом 9.1 Выбор основной системы и запись канонического уравнения 9.2 Примеры расчета простейших рам смешанным методом 9.3 Пример расчета простейших рам комбинированным методом Раздел 13. Основы расчета конструкций Выполнение расчетов методом конечных элементов (МЭК Тема 13. Методы расчета с помощью ЭВМ 13.1 Определение напряжений и деформаций в элементах (стройкад (лира) Раздел 10. Расчет многопролетных Подготовка к письменному неразрезных балок опросу, защите расчетноТема 10. Уравнение моментов графических работ 10.1 Расчет многопролетной балки на постоянную нагрузку 10.2 Объемлющая эпюра. Статический метод построения линии влияния опорных моментов 10.3 Кинематический метод построения линий влияния май 5 Итого 78 3.5. Курсовая работа, ее характеристика, примерная тематика Курсовая работа учебным планом не предусмотрено. 3.6. Учебная практика Учебная практика планом не предусмотрена. 3.7. Организация и методика текущего и итогового контроля знаний Перечень контрольных, работ Разделы темы рабочей программы Контрольная работа Введение. Кинематический анализ сооруже№2 ний. Строительная механика, цель и задачи курса связь с другими дисциплинами. Расчетные схемы сооружений, их классификация. Статический и кинематический анализ типов связей и опор. Степень свободы плоской стержневой системы, формулы для ее определения. Образование геометрически неизменяемых систем. Мгновенно изменяемые системы и способы проверки систем на мгновенную изменяемость. Сроки проведения контроля до 15 Май Контрольная работа Общая теория построения линий влияния №2 Понятие о линиях влияния. Статический способ построения линий влияния. Линии влияния усилий в простой балке, в многопролетных балках и рамах. Кинематический способ построения линий влияния. Определение усилий по линиям влияния. Построение линий влияния в случае узловой передаче нагрузки. Определение не выгоднейшего загружения линий влияния подвижной нагрузкой. Понятие об эквивалентной нагрузке. 4. Учебно-методические материалы по дисциплине до 15 Май 4.1.Список основной и дополнительной литературы 1. Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика. - М.: Высшая школа, 1986. – 607 с. 50 2. Киселев В.А. Строительная механика. Общий курс. - М.: Стройиздат, 1986. - 520 с. Киселев В.А. Строительная механика. Спецкурс. – М.: Стройиздат, 1987. – 624 с. 50 3. 4. 5. Руководство к практическим занятиям по курсу строительной механики (статика стержневых систем) / Клейн Г.К., Леонтьев Н.Н., Ванюшенков М.Г. и др. – М.: Высшая школа, 1980. - 384 с. Руководство к практическим занятиям по курсу строительной механики (специальные разделы курса) / Клейн Г.К. и др. - М.: Высшая школа, 1972. – 268 с. Снитко Н.К. Строительная механика. - М.: Высшая школа, 1980. - 431 с. Библ. Республики Адыгея Библ. Республики Адыгея Библ. Республики Адыгея Библ. Республики Адыгея Библ. 7. Анохин Н.Н. Строительная механика в примерах и задачах. Часть I. Республики Статически определимые системы. – М.: Изд-во АСВ, 1999. - 335 с. Адыгея Библ. 8. Анохин Н.Н. Строительная механика в примерах и задачах. Часть II. Республики Статически неопределимые системы. – М.: Изд-во АСВ, 2000. - 420 с. Адыгея Библ. 9. Дополнительная литература 9 Чирас А.А. Строительная механика: Республики Теория и алгоритмы. - М.: Стройиздат, 1989. - 255 с. Адыгея Библ. 10. Строительная механика. Программы и решение задач на ЭВМ / Республики Каркаускас Р.П., Крутинис А.А., Аткочюнас Ю.Ю. и др. Под общ. ред. Адыгея А.А. Чираса. - М.: Стройиздат, 1990. - 360 с. Библ. 11. Ржаницын А. Р. Строительная механика. - М.: Высшая школа, 1982. Республики 400 с. Адыгея 6. 4.2. Перечень методических указаний к проведению учебный занятий и самостоятельной работы студентов: отсутствует 4.3. Перечень методических указаний к лабораторным занятиям отсутствует 4.4.Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино - и телефильмов и т.п. Отсутствует 4.5. Раздаточный материал Тестовые, контрольные задания. 4.6. Примерный перечень вопросов к экзамену по всему курсу 1. Кинематический анализ сооружений. Опоры. 2. Условия статической определимости геометрически неизменяемых систем. 3. Условия геометрической неизменяемости стержневой системы. Неизменяемое прикрепление систем. 4. Балки. Общие сведения. Правило знаков для построения эпюр Q и М. 5. Теорема Журавского. 6. Линии влияния опорных реакций простой и консольной балки. 7. Линии влияния изгибающих моментов и поперечных сил для простых и консольных балок. 8. Линии влияния усилий для балки, защемленной одним концом. 9. Линии влияния при узловой передаче нагрузки. 10. Определение усилий при помощи линий влияния, при действии сосредоточенных сил и при действии равномерно распределенной нагрузки. 11. Определение не выгоднейшего положения нагрузки на сооружении. 12. Многопролетные статически определимые балки. 13. Правила установки шарниров в многопролетных балках. 14. Определение усилий в статически определимых балках с ломаными осями от неподвижной нагрузки. 15. Определение усилий в многопролетных статически определимых балках от неподвижной нагрузки. 16. Трехшарнирные системы. 17. Определение опорных реакций трехшарнирной арки. Аналитический расчет. 18. Определение внутренних усилий в трехшарнирной арке. 19. Очертание рациональной оси трехшарнирной арки. 20. Расчет трехшарнирных арок на подвижную нагрузку. Линии влияния опорных реакций. 21. Понятие о ферме. Классификация ферм. 22. Определение усилий в стержнях простейших ферм. 23. Распределение усилий в элементах ферм различного очертания. 24. Исследование неизменяемости ферм. 25. Линии влияния усилий многопролетных статически определимых балок. 26. Линии влияния усилий в стержнях простейших ферм. 27. Линии влияния усилий в стержнях сложных ферм. 28. Определение усилий в стержнях сложных ферм.
