Методичні вказівки до виконання контрольних робіт з "Будівельної механіки"

Опис документу:
методичні вказівки призначені для роботи студентів за такими розділами дослідження геометричної незмінності плоских стержневих систем, багатопрольотні статично визначені балки, статично визначені плоскі рами, тришарнірні арки, статично визначені плоскі ферми, нерозрізні балки, підпірні стіни та оскови розрахунку статично невизначених систем методом сил.

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу. Щоб завантажити документ, прогорніть сторінку до кінця

Перегляд
матеріалу
Отримати код Поділитися

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Будівельна механіка

Методичні вказівки до виконання контрольних робіт

для здобувачів освітньо-кваліфікаційного рівня молодший спеціаліст

галузь знань 19 Архітектура і будівництво

спеціальності 192 Будівництво та цивільна інженерія

спеціалізації Будівництво та експлуатація будівель і споруд

освітньо-професійної програми Будівництво та експлуатація будівель і споруд

денної форми навчання

Любешів 2020

УДК

Б

До друку

Голова навчально-методичної ради Луцького НТУ___________В.І. Талах

Електронна копія друкованого видання передана для внесення в репозитарій Луцького НТУ

Директор бібліотеки _____________ С.С. Бакуменко

Затверджено навчально-методичною радою Луцького НТУ,

протокол № _____ від «____»___________ 2020 р.

Рекомендовано до видання методичною радою Любешівського

технічного коледжу Луцького НТУ,

протокол № ______ від «_____»__________ 2020 р.

Голова методичної ради _______________Герасимик-Чернова Т.П.

Розглянуто і схвалено на засіданні циклової методичної комісії педпрацівників будівельних дисциплін Любешівського технічного коледжу Луцького НТУ,

протокол № ______ від «____»_________ 2020 р.

Голова циклової методичної комісії _____________ Данилік С.М.

Укладач: __________О.Ф. Шмаль, викладач

Рецензент: __________

Відповідальний за випуск: _________ Кузьмич Т.П., методист коледжу

Будівельна механіка [Текст]: Методичні вказівки до виконання контрольних робіт для студентів спеціальності 192 Будівництво та цивільна інженерія освітньо-професійної програми Будівництво та експлуатація будівель і споруд денної форми навчання / уклад. О.Ф. Шмаль. − Любешів: Любешівський технічний коледж Луцького НТУ, 2020. – 15 с.

Методичні вказівки складені відповідно до діючої програми курсу «Будівельна механіка», містить вказівки до виконання контрольних робіт та перелік рекомендованої літератури.

Призначені для студентів спеціальності 192 Будівництво та цивільна інженерія освітньо-професійної програми Будівництво та експлуатація будівель і споруд денної форми навчання.

©Шмаль О.Ф., 2020

Зміст

  1. Вступ……………………………………………………………………………….4

  2. Контрольна робота №1…………………………………………………………...5

  3. Контрольна робота №2………………………………………………………….10

  4. Контрольна робота №3………………………………………………………….12

  5. Література………………………………………………………………………..14

Вступ

Дисципліна будівельної механіки належить до фундаментальних дисциплін. Вона базується на попереднь­ому розгляді таких дисциплін як теоретична механіка, опір матеріалів, теорія пружності, обчислювальна техніка та програмування, практикум з обчислю­вальної техніки, вища математика і інших. Основна задача будівельної ме­ханіки − розробка та вдосконалення методів розрахунку споруд на міцність, жорсткість і стійкість в умовах дії постійних та тимчасових навантажень. Студент, оволодівши основами дисципліни, повинен вміти за допомогою сучас­них ЕОМ визначати напружений та деформований стан систем. Будівельна механіка − теоретична дисципліна яка опирається на закони Ньютона та ек­сперименти на моделях і натурних об’єктах. Сучасна будівельна механіка базується на новітніх моделях математики − варіаційному численні, теорії диференційних рівнянь, диференційної геометрії. В першій половині 20 століття механіка отримала новий потужний спосіб дослідження - швид­кодіючі ЕОМ, сучасні числові методи (метод скінченних елементів, метод граничних елементів), з'явились числові експерименти, які на теперішній час є основним засобом розв’язання реальних нелінійних задач.

Під час засвоєння курсу «Будівельна механіка» найбільш ефективним методом є самостійне виконання студентами вправ та контрольних завдань.

Методичні вказівки призначені для самостійної роботи студентів за такими розділами:

  • Дослідження геометричної незмінності плоских стержневих систем.

  • Багатопрольотні статично визначені (шарнірні) балки.

  • Статично визначені плоскі рами.

  • Тришарнірні арки.

  • Статично визначені плоскі ферми.

  • Основи розрахунку статично невизначених систем методом сил.

  • Нерозрізні балки.

  • Підпірні стіни.

Вони містять теоретичні положення та завдання до контрольної роботи і вказівки до її виконання.

Кожна контрольна робота складається з умови задачі і 10 різних варіантів до неї.

Вказівки до виконання та оформлення контрольної роботи

  1. Організаційна частина.

Час на видачу завдання – 5 хв.

  1. Виконання завдань.

Час виконання контрольної роботи – 60 хв.

  1. Контрольна робота виконується ампулами синього кольору у зошитах для контрольних робіт, в яких наведені поля.

  2. Контрольна робота виконується за схемою: завдання – відповіді.

  3. Пояснюючі рисунки виконуються за допомогою олівця і лінійки.

  4. Виправлення, скорочення слів, вставлення, закреслення та використання абревіатур під час виконання роботи не допускаються.

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №1

Включає:

Тема 1. Дослідження геометричної незмінності плоских стержневих систем.

Тема 2. Багатопрольотні статично визначені (шарнірні) балки.

Під час підготовки до контрольної роботи з даного розділу студент може використати такі літературні джерела:

-конспект лекцій «Будівельна механіка»;

-власний конспект.

ЗАДАЧА № 1

КІНЕМАТИЧНИЙ АНАЛІЗ СХЕМ СПОРУД

Для схем споруд (рис.1, 2, 3) потрібно:

  1. Вказати, чи є задана схема рухомою, нерухомою, змінною, миттєво змінною, з зайвими в’язями чи без зайвих в’язей.

  2. Вказати, чи є дана схема балочною розпірною, безрозпірною системою, фермою, рамою чи комбінованою системою.

  3. Дати приклад порядку (хід міркувань або обґрунтовування) відповідей на питання 1 і 2.

Якщо система змінна, рухома або миттєво змінна, то слід вказати степінь рухомості і можливе нове положення частин системи.

Для схем з зайвими вязями необхідно вказати їх число.

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Вихідні дані взяти з таблиці 1.

Таблиця 1

Номер рядка

Номери схем

Рис. 1

Рис. 2

Рис.3

1

1

1

1

2

2

2

2

3

3

3

3

4

4

4

4

5

5

5

5

6

6

6

6

7

7

7

7

8

8

8

8

9

9

9

9

10

10

10

10

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЗАДАЧІ № 1

Степінем свободи або нерухомості W називається число незалежних геометричних параметрів, що визначають положення всіх складових системи тіл. Тобто, рухомість можна визначити як число різних рухів системи.

Диск обмежених розмірів (незмінна плоска фігура, складові якої не можуть рухатися відносно одна одної) має на площині два степеня свободи; диск досить великих розмірів у порівнянні із спорудою (Земля) має рухомість рівну нулю.

Будь-який пристрій, що видаляє один степінь свободи, накладає на систему одну геометричну вязь. Прикладом може служити стержень із шарнірами на кінцях, що зєднують два тіла. Можуть бути більш складні випадки, коли пристрій видаляє декілька степенів свободи. Наприклад, простий шарнір, що з’єднує два диски, накладає на систему дві геометричні в’язі, що виключають рух двома осями координат; один подвійний шарнір, що з’єднує три диски, накладає на систему чотири в’язі і т.д.

Прикладом ізольованої точки може бути вузол (шарнір) плоскої ферми; тоді кожний стержень, що підходить до вузла, слід вважати однією в’яззю, що накладається на цю точку.

Системи, в яких рухомість дорівнює нулю (W=0), називаються системами з повним числом вязей (без зайвих вязей). Якщо рухомість від’ємна (W<0), то система має зайве число в’язей і називається системою з зайвими в’язями. Якщо рухомість додатня (W>0), то система рухома; при W = +1 система є механізмом.

Однак, аналіз структури системи цим не вичерпується. Значення W лише формальне свідчення про кількість вязей у системі. Потрібно ще вияснити правильність розташування вязей у системі. Може статися так, що в одній частині системи є надлишок вязей, а в іншій її частині їх недостаньо. Може, нарешті, статися так, що за повної і навіть за надлишкової кількості в’язей система залишається рухомою, якщо деякі із в’язей взаємозалежні. В подібних випадках для більш глибокого аналізу структури потрібно послідовно, крок за кроком простежити спосіб утворення системи.

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №2

Включає:

Тема 1. Статично визначені плоскі рами.

Тема 2. Тришарнірні арки.

Тема 3. Статично визначені плоскі ферми.

Під час підготовки до контрольної роботи з даного розділу студент може використати такі літературні джерела:

-конспект лекцій «Будівельна механіка»;

-власний конспект.

ЗАДАЧА № 2

РОЗРАХУНОК ТРИШАРНІРНОЇ АРКИ

Для параболічної арки (рис. 4) потрібно:

  1. Побудувати лінії впливу згинаючого моменту, поперечного і поздовжнього зусиль в перерізі К.

  2. Керуючись лінією впливу згинаючого моменту, прикласти на арку рівномірно розподілене навантаження інтенсивністю q найбільш небезпечним чином і визначити Мmax i Mmin.

  3. Визначити аналітично реакції при одному із завантажень по п. 2.

  4. Визначити згинаючий момент, поперечне і поздовжнє зусилля під час навантаження згідно з п. 3 і порівняти їх значення із визначеними по лініях впливу.

Таблиця 2

Номер рядка

d, м

f / l

Xk/d

q, H/м

1

2,0

0,20

2,0

7

2

2,2

0,30

2,5

7,5

3

2,4

0,40

3,0

8,0

4

2,6

0,50

3,5

8,5

5

2,8

0,60

4,0

9,0

6

3,0

0,20

8,0

10

7

3,2

0,30

8,5

11

8

3,4

0,40

9,0

11,5

9

3,6

0,50

9,5

12,0

10

3,8

0,60

10,0

12,5

а

в

г

е

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЗАДАЧІ № 2

Рівняння осі арки в осях x-y з початком координат у лівій пяті арки має вигляд:

.

Рисунок 4

  1. Під час виконання завдання слід побудувати вісь арки в масштабі згідно з заданим її рівнянням, визначивши ординати yk при значеннях xk=kd (k=0, 1,…12).

  2. Під час виконання п. 2 завдання слід звернути увагу на те, що лінія впливу Мк, зазвичай, розпадається по довжині прольоту на дві ділянки: з додатніми і від’ємними ординатами.

  3. Розташувавши навантаження q по всій довжині додатньої ділянки, отримаємо , як добуток інтенсивності навантаження q на площу додатньої ділянки лінії впливу, розташувавши навантаження q над від’ємною ділянкою лінії впливу Мк, отримаємо .

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №3

Включає:

Тема 1. Основи розрахунку статично невизначених систем методом сил.

Тема 2. Нерозрізні балки.

Тема 3. Підпірні стіни.

Під час підготовки до контрольної роботи з даного розділу студент може використати такі літературні джерела:

-конспект лекцій «Будівельна механіка»;

-власний конспект.

ЗАДАЧА № 3

РОЗРАХУНОК РАМИ НА СТІЙКІСТЬ

Для симетричної замкнутої рами, що завантажена у вузлах двома однаковими вертикальними силами F (рис. 5 ):

Рисунок 5

1. Показати можливі форми втрати стійкості і відмітити найбільш небезпечні.

2. Скласти характеристичне рівняння, що визначає критичне навантаження.

3. Визначити величину критичного навантаження.

Дані взяти із табл. 3.

Таблиця 3

Номер рядка

l, м

h, м

EJ1, кНм2

EJ2, кНм2

1

2,2

1,0

20

100

2

2,4

1,2

40

110

3

2,6

1,3

50

120

4

2,8

1,4

60

130

5

3,0

1,5

70

140

6

3,2

1,6

80

150

7

3,4

1,7

100

160

8

3,6

1,8

120

170

9

3,8

1,9

140

180

10

4,0

2,0

160

190

а

б

д

е

Рекомендована література:

1. Рабинович И.М. Основы строительной механики стержневых систем.−М.: Госстройиздат, 1960.−519 с.

2. Дарков А.В., Кузнецов В.И. Строительная механика.−М.: Высшая школа, 1962.−743 с.

3. Строительная механика / Под. ред. Даркова А.В.−М.: Высшая школа. 1976.− 600 с.

4. Строительная механика / Под ред. Бутенко Ю.И.−К.: Вища школа.

5. Строительная механика. Руководство к практическим занятиям/ Под ред. Бутенко Ю.И.−К.: Вища школа, 1984.−325 с.

6. Строительная механика стержневых систем и оболочек/ Под ред. Бутенко Ю.И.−К., Вища школа, 1980.−488 с.

Будівельна механіка [Текст]: Методичні вказівки до виконання контрольних робіт для здобувачів освітньо-кваліфікаційного рівня молодший спеціаліст галузь знань 19 Архітектура і будівництво спеціальності 192 Будівництво та цивільна інженерія спеціалізація Будівництво та експлуатація будівель і споруд денної форми навчання / уклад. О.Ф. Шмаль. − Любешів : Любешівський технічний коледж Луцького НТУ, 2020. – 15 с

Комп’ютерний набір і верстка : О.Ф. Шмаль

Редактор: О.М. Боднар

Підп. до друку ___________2020 р. Формат А4.

Папір офіс. Гарн. Таймс. Умов. друк. арк. 3,5

Обл. вид. арк. 3,4. Тираж 15 прим.

Інформаційно-видавничий відділ

Луцького національного технічного університету

43018, м. Луцьк, вул. Львівська, 75

Друк – ІВВ Луцького НТУ

Зверніть увагу, свідоцтва знаходяться в Вашому особистому кабінеті в розділі «Досягнення»

Всеосвіта є суб’єктом підвищення кваліфікації.

Всі сертифікати за наші курси та вебінари можуть бути зараховані у підвищення кваліфікації.

Співпраця із закладами освіти.

Дізнатись більше про сертифікати.

Приклад завдання з олімпіади Українська мова. Спробуйте!
До ЗНО з МАТЕМАТИКИ залишилося:
0
3
міс.
0
3
дн.
1
6
год.
Готуйся до ЗНО разом із «Всеосвітою»!