|
Наименование
разделов и тем
|
Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы,
самостоятельная работа студентов
|
Объем часов
|
Уровень освоения
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|
Раздел 1.
|
Теоретическая механиКА
|
29
|
|
|
Тема 1.1. Основные понятия и аксиомы
статики.
|
Теоретическая механика и
ее разделы: статика, кинематика, динамика. Краткий обзор развития
теоретической механики.
Материальная точка.
Абсолютно твердое тело. Сила как вектор. Единицы силы. Системы сил.
Эквивалентная система сил. Равнодействующая и уравновешивающая система сил.
Внешние и внутренние силы.
Аксиомы статики. Свободное
и несвободное тело. Степень свободы. Связи. Реакции связей. Идеальные связи и
правила определения их направления.
|
2
|
2
|
|
Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил
|
Система сходящихся сил.
Силовой многоугольник. Геометрическое условие равновесия системы. Теоремы о
равновесии трех непараллельных сил. Определение равнодействующей сходящихся
сил графическим способом. Определение усилий в двух шарнирно-соединенных
стержнях. Проекция силы на оси координат. Аналитическое определение
равнодействующей системы. Аналитические уравнения равновесия системы.
Методика решения задач на равновесие плоской системы сходящихся сил с
использованием геометрического и аналитического условий равновесия.
|
2
|
2,3
|
|
Практические работы
|
2
|
|
|
Практическая работа № 1.
«Определение усилий в стержнях ферм».
1. Определение усилий в стержнях
ферм методом вырезания узлов (графическим и аналитическим способами)
|
2
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
2
|
|
Домашняя практическая работа № 1. «Определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил».
1.Определение равнодействующей сходящихся сил графическим
и аналитическим способами.
|
2
|
|
Тема 1.3. Пара сил.
|
Понятие пары сил.
Вращающее действие пары на тело. Момент пары сил, величина, знак. Свойство
пар..
|
2
|
2,3
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
1
|
|
|
Решение задач на
тему: «Условия равновесия пары сил».
|
1
|
|
Тема 1.4. Плоская система произвольно
расположенных сил
|
Момент сил относительно точки; величина,
знак, условие равенства нулю. Приведение силы и системы сил к данному центру.
Главный вектор и главный момент. Частные случаи приведения плоской системы
сил. Теорема Вариньона. Уравнения равновесия плоской произвольной системы сил
(три вида). Равновесие плоской системы параллельных сил.
Классификация нагрузок -
сосредоточенные силы, моменты, распределение нагрузки и их интенсивность.
Балки, плоские фермы, рамы.
Опоры: шарнирно-подвижная, шарнирно-неподвижная, жесткое защемление и их
реакции. Аналитическое определение опорных реакций балок, ферм, рам.
Определение усилий в стержнях плоских ферм.
Связи с трением.
Сила трения, угол и коэффициент трения. Условие самоторможения
|
2
|
2,3
|
|
Практические работы
|
2
|
|
Практическая работа № 2 «Определение усилий в стержнях фермы».
1. Определение опорных реакций фермы, определение усилий в
стержнях фермы методом сквозного сечения.
|
2
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
4
|
Домашняя практическая работа № 2 «Определение опорных реакций».
1. Определение опорных реакций консольных и однопролетных
балок, ферм, рам.
|
2
|
Решение задач по теме: «Равновесие плоской системы параллельных
сил».
|
2
|
|
Тема 1.5. Пространственная система сил
|
Параллелепипед сил.
Равнодействующая пространственной системы сходящихся сил. Проекция силы на
три взаимно-перпендикулярные оси. Геометрические и аналитические условия
равновесия пространственной системы сходящихся сил. Момент силы относительно
оси; его величина, знак, свойства. Приведение пространственной произвольной
системы сил к главному вектору. Аналитическое уравнение равновесия
пространственной системы произвольно расположенных сил ( без вывода).
|
2
|
2,3
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
2
|
|
Решение задач на составление уравнения равновесия
пространственной
системы произвольно расположенных сил
|
2
|
|
Тема 1.6. Центр тяжести тела. Центр тяжести
плоских фигур.
|
Центр параллельных сил и его свойства.
Координаты центра параллельных сил. Сила тяжести. Центр тяжести тела как
центр параллельных сил. Координаты центра тяжести плоской фигуры (тонкой
однородной пластинки). Статический момент площади плоской фигуры относительно
оси -определение, единицы измерения, способ вычисления, свойства.
Центры тяжести простых геометрических фигур и
фигур, имеющих ось симметрии.
Методика решения задач на определение
положение центра тяжести сложных сечений, составленных из простых
геометрических фигур, и сечений из стандартных профилей проката.
|
2
|
2
|
Практические
работы
|
2
|
|
|
Практическая работа
№ 3 «Определение центра тяжести плоских фигур».
1. Определение
положения центра тяжести сложных плоских фигур, составленных из простых
геометрических фигур и из профилей стандартного проката с одной или двумя
осями симметрии.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
2
|
|
Решение задач по
теме: «Центр тяжести плоских фигур».
|
2
|
|
Раздел 2.
|
Сопротивление материалов
|
56
|
|
|
Тема 2.1.
Основные положения сопротивления
материалов
|
Краткие сведения об
истории развития “Сопротивление материалов”. Упругие и пластические
деформации. Основные допущения и гипотезы о свойствах материалов и характере
деформация. Нагрузки и их классификация. Геометрическая схематизация
элементов сооружений.
Метод сечений. Внутренние
силовые факторы в общем случае нагружения бруса. Основные виды деформации
бруса. Напряжение: полное, нормальное, касательное, единицы измерения
напряжения.
|
2
|
2
|
|
Тема 2.2. Растяжение и сжатие
|
Продольная сила, величина, знак, эпюры продольных сил. . Нормальные
напряжения в поперечных сечениях стержня. Эпюра нормальных напряжений по
длине стержня. Гипотеза плоских сечений. Понятие о концентрации напряжений.
Коэффициент концентрации. Принцип Сен-Венана. Продольные и поперечные
деформации при растяжении (сжатии). Коэффициент Пуассона. Закон Гука. Модуль
продольной упругости. Формула Гука. Определение перемещений поперечных
сечений стержня. Напряжения в наклонных площадках. Закон парности
касательных напряжений.
Механические испытания материалов.
Диаграммы растяжения и сжатия пластичных и хрупких материалов, их
механические характеристики. Понятие о наклепе.
Понятие о предельном напряжении. Коэффициент
запаса прочности пластичных и хрупких материалов. Расчеты на прочность по
допускаемым напряжениям и предельным состояниям. Коэффициент надежности по
нагрузке, по материалу, по назначению и условиям работы. Нормативные и
расчетные нагрузки и сопротивления.
Условия прочности по предельному состоянию и
допускаемым напряжениям. Три типа задач при расчете из условия прочности
по предельному состоянию. Расчеты на прочность. Влияние силы тяжести стержня
на напряжения и деформации.
Понятия о статически неопределимых системах
при растяжении ( сжатии). Уравнения статики и перемещений.
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы:
|
4
|
|
|
Практическая
работа №4: «Построение эпюр продольных сил, напряжений и перемещений».
1. Построение
эпюры продольных сил, нормальных напряжений и перемещений для ступенчатого
бруса, защемленного одним концом, при осевом растяжении (сжатии).
|
2
|
|
Практическая
работа №5: «Определение усилий в стержнях».
1. Определение усилий в стержнях, работающих на осевое растяжение и
сжатие. Проверка прочности. Подбор сечения.
|
2
|
|
Лабораторные работы:
|
4
|
|
Лабораторная
работа № 1 «Определение модуля упругости».
Содержание: Определение модуля упругости и коэффициента Пуассона при испытании
на растяжение.
|
1
|
|
Лабораторное
работа № 2 «Испытание материалов на растяжение».
Содержание: Растяжение образца из низкоуглеродистой стали с целью определения
пределов пропорциональности, текучести и прочности, относительного
остаточного удлинения и относительного остаточного поперечного сечения при
разрыве.
|
1
|
|
Лабораторное
работа № 3 «Испытание материалов на сжатие».
Содержание: Испытание на сжатие стали, чугуна, дерева и бетона.
|
2
|
|
Самостоятельная работа студентов:
|
4
|
|
Решение
задач по теме: «Построение эпюр продольных сил, напряжений и перемещений».
|
2
|
|
Оформление
отчетов по лабораторным работам №1,2,3
|
2
|
|
Тема 2.3. Практические расчёты на срез и смятие.
|
Срез и смятие; основные
расчетные предпосылки и расчетные формулы, условности расчета. Расчетные
сопротивления на срез и смятие. Примеры расчета заклепочных, болтовых,
сварных соединений и сопряжений на деревянных врубках по предельному
состоянию.
|
2
|
2,3
|
|
Практические работы
|
2
|
|
Практическая работа №6 «Расчет на прочность по предельному состоянию».
1. Расчеты на прочность болтовых (без зазора),
заклепочных и сварных соединений при срезе и смятии.
|
2
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
2
|
|
Решение задач по теме: «Расчёты на срез и смятие».
|
2
|
|
Тема 2.4. Геометрическая характеристика плоских сечений.
|
Понятие о геометрических
характеристиках плоских сечений бруска. Моменты инерции: осевой, полярный,
центробежный.
Зависимость между осевыми
моментами инерции относительно параллельных осей. Главные оси и главные
центральные моменты инерции.
Моменты инерции простейших
сечений: прямоугольного, кругового и кольцевого.
Определение главных
центральных моментов инерции ложных сечений, составленных из простых
геометрических фигур и стандартных прокатных профилей.
|
2
|
2,3
|
|
Практические работы
|
2
|
|
Практическая
работа № 7 «Определение моментов инерции сложных фигур».
1. Определение моментов инерции сложных фигур, составленных из
простых геометрических фигур и стандартных прокатных профилей.
|
2
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
1
|
|
Решение задач по теме: «Геометрические характеристики плоских
сечений».
|
1
|
|
Тема 2.5. Поперечный изгиб прямого бруса
|
Основные понятия и
определения. Внутренние силовые факторы в поперечном сечении бруса:
поперечная сила и изгибающий момент. Дифференциальные зависимости между
интенсивностью распределенной нагрузкой и изгибающим моментом.
Свойства контуров эпюр. Построение эпюр
поперечных сил и изгибающих моментов для наиболее часто встречающих и для
различных видов напряжений статически определимых балок.
Чистый изгиб. Нормальные напряжения в
произвольной точке поперечного сечения балки. Эпюра нормальных напряжений в
поперечном сечении. . Наибольшие нормальные напряжения растяжения при изгибе,
осевой момент сопротивления; единицы измерения.
Касательные напряжения при изгибе. Формула
Журавского для касательных напряжений в поперечных сечениях балок. Эпюры
касательных напряжений для балок прямоугольного и двутаврового поперечных
сечений по высоте сечения. Моменты сопротивления для простых сечений.
Расчеты балок на прочность: по нормальным
напряжениям, по касательным напряжениям, по эквивалентным напряжениям.
Расчет балок на жесткость. Понятие о линейных
и угловых перемещениях при прямом изгибе.
Формула Мора для определения перемещений.
Правило Верещагина для вычисления интеграла Мора.
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
6
|
|
|
Практическая работа
№8 «Построение эпюр поперечных сил и изгибающих
моментов».
1. Построение эпюр
поперечных сил и изгибающих моментов по длине балки.
|
2
|
Практическая
работа № 9 «Расчет балок на прочность».
1. Расчет балок на
прочность по нормальным, касательным и эквивалентным напряжениям. Подбор
сечения балки по «σ», «τ», «σэкв»
|
2
|
Практическая
работа № 10. «Определение линейных и угловых перемещений при
поперечном изгибе».
1. Определение линейных и угловых перемещений при поперечном изгибе
статически определимых балок методом Мора с применением правила Верещагина.
|
2
|
|
Лабораторные
работы:
|
2
|
Лабораторная
работа № 4. «Проверка линейного закона распределения напряжений».
Содержание: Проверка линейного закона распределения нормальных
напряжений по поперечному сечению изгибаемой балки и сравнение результатов
испытания с теоретическим расчетами.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
4
|
|
Решение задач по
теме: «Расчеты балок на прочность при поперечном изгибе
прямого бруса».
|
4
|
|
Тема: 2.6. Сдвиг и кручение.
|
Чистый сдвиг. Деформация
сдвига. Закон Гука для сдвига. Модуль сдвига Зависимость между тремя упругими
постоянными (без вывода).
Кручение прямого бруса
круглого сечения. Крутящий момент. Эпюра крутящих моментов. Основные
гипотезы. Напряжения в поперечном сечении бруса при кручении. Эпюра
касательных напряжений по высоте сечения бруса. Угол закручивания. Условия
прочности и жесткости при кручении. Три типа задач при расчете на прочность и
жесткость при кручении.
|
2
|
2
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
1
|
|
|
Решение задач по теме: «Сдвиг и кручение».
|
1
|
|
Тема 2.7. Сложное сопротивление.
|
Понятие о напряженном
состоянии в точке упругого тела. Главные напряжения. Понятие о гипотезах прочности.
Гипотеза наибольших касательных напряжений и удельной потенциальной энергии
изменения формы. Эквивалентные напряжения. Проверка прочности.
Косой
изгиб, основные понятия и определения. Нормальные напряжения в поперечном
сечении. Уравнение нулевой линии; свойства нулевой линии. Построение эпюр
нормальных напряжений. Расчет на прочность при косом изгибе по предельному
состоянию. Определение прогиба. Внецентренное сжатие бруса большой жесткости
(случай, когда точка приложения силы лежит на одной из главных осей инерции и
общий случай). Нормальные напряжения в поперечном сечении бруса. Уравнение
нулевой линии: свойства нулевой линии. Ядро сечения и его свойства. Расчеты
на прочность по предельному состоянию.
|
2
|
2
|
|
Практические работы
|
2
|
|
Практическая работа № 11. «Построение эпюр нормальных напряжений».
1.Построение
эпюр нормальных напряжений по сечению при косом изгибе и внецентренном
сжатии.
2.Расчеты
на прочность при косом изгибе и внецентренном сжатии.
|
2
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
1
|
|
Решение задач по теме: «Сложное сопротивление».
|
1
|
|
Тема 2.8. Устойчивость центрально-сжатого
стержня.
|
Устойчивые и неустойчивые
формы равновесия центрально-сжатых стержней. Продольный изгиб. Критическая
сила. Гибкость стержня. Пределы применения формул Эйлера. Предельная
гибкость. Эмпирическая формула Ясинского-Тетмайера.
Расчет центрально-сжатых
стержней на устойчивость по предельному состоянию с использованием
коэффициента продольного изгиба. Условие устойчивости. Три типа задач при
расчете на устойчивость.
|
2
|
2
|
|
Практические работы
|
2
|
|
Практическая
работа № 12. «Определение критической силы для стержней большой
гибкости».
1. Определение критической силы для стержней большой
гибкости. 2.Использование эмпирической формулы Ясинского-Тетмайера.
|
1
|
Практическая
работа № 13 «Расчеты на устойчивость и подбор сечений».
1. Расчет на устойчивость с использованием коэффициента продольного изгиба,
подбор сечений.
|
1
|
|
Самостоятельная работа студентов
|
1
|
|
Решение задач по теме: «Устойчивость центрально-сжатого стержня».
|
1
|
|
Раздел 3.
|
Статика сооружений.
|
43
|
|
|
Тема 3.1. Основные положения
|
Задачи раздела “Статика сооружений”, связь с теоретической механикой,
сопротивлением материалов и смежными специальными дисциплинами. Основные
рабочие гипотезы. Классификация сооружений и их расчетных схем.
|
2
|
2
|
|
Тема 3.2. Исследования
геометрической неизменяемости плоских стержневых систем.
|
Геометрически изменяемые и неизменяемые системы. Степень свободы.
Необходимые условия геометрической неизменяемости. Анализ геометрической
структуры сооружений. Мгновенно изменяемые системы. Понятие о статически
определимых и неопределимых системах.
|
2
|
2
|
|
Тема 3.3. Многопролётные статически
определимые (шарнирные) балки.
|
Основные сведения. Условия статической определимости и
геометрической неизменяемости. Анализ геометрической структуры. Типы
шарнирных балок. Схемы взаимодействия (этажные схемы) элементов. Построение
эпюр поперечных сил и избегающих моментов. Понятие о наивыгодном расположении
- “врезке” шарниров в балке (равномоментные балки).
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
2
|
|
|
Практическая работа
№ 14 «Построение схем и эпюр».
1.
Построение эпюр взаимодействия (Этажных схем) многопролетных статически
определимых балок.
2.Построение
эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
1
|
|
Построение схем и
эпюр многопролётных статически определимых (шарнирных)
балок
|
1
|
|
Тема 3.4. Статически определимые плоские рамы.
|
Общие сведения о рамных конструкции. Анализ статической определимости
рамных систем. Формула для определения числа лишних связей. Методика определения
внутренних силовых факторов.
Построение эпюр поперечных сил, изгибающих моментов и продольных сил.
Проверка правильности построения эпюр (статическая проверка).
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
2
|
|
Практическая работа №15 «Построение эпюр сил и изгибающих моментов».
1. Построение эпюр
продольных, поперечных сил и изгибающих моментов для рам.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
2
|
|
Построение схем и
эпюр статически определимых плоских рам
|
2
|
|
Тема 3.5. Трехшарнирные арки.
|
Общие сведения об арках. Типы, элементы арак. Определение опорных реакций.
Аналитический способ расчета трехшарнирной арки. Внутренние силовые
факторы. Понятие о расчете арки с затяжкой. Выбор рационального очертания оси
арки.
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
2
|
|
Практическая работа №16 «Определение внутренних усилий».
1. Определение
внутренних усилий в произвольном сечении арки.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
1
|
|
Решение задач по
теме: «Определение внутренних усилий».
|
1
|
|
Тема 3.6. Статически определимые
плоские фермы.
|
Общие сведения о фермах. Классификация ферм: по назначению, направлению
опорных реакций, очертанию поясов, типу решетки.
Образование простейших ферм. Условия геометрической
неизменяемости и статистической определи мости. Анализ геометрической
структуры. Определение опорных реакций и усилий в стержнях ферм методом
путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны. Необходимость определения
перемещений. Общий принцип обозначения перемещений. Формула Мора для элемента
сооружения, испытывающего совместную деформацию изгиба с растяжением
(сжатием). Определение перемещений методом Мора. Определение перемещений в
статически определимых рамах с использованием с использованием правила
Верещагина.
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
6
|
|
|
Практическая работа
№17 «Расчет статически определимых ферм».
1. Расчет статически определимых плоских ферм графическим
методом путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны. Практическая работа № 18 «Определение перемещений в
статически определимых плоских системах».
1. Определение
перемещений в статически определимых плоских системах с использованием
правила Верещагина и формулы Карнаухова.
|
4
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
3
|
|
Определения усилий
в элементах фермы методом сквозных сечений Оформление отчета по практической
работе №18
|
2
1
|
|
Тема 3.7. Основы расчёта статически
неопределимых систем методом сил.
|
Статически неопределимые системы.
Степень статической неопределимости. Основная система. Канонические
уравнения метода сил. Принцип и порядок расчета. Применение метода сил к
расчету статически неопределимых однопролетных балок и простейших рам с одним
неизвестным. Выбор рациональной основной системы. Проверка правильности
построения эпюр.
Использование таблиц справочников для .определения
значений опорных реакций и построения эпюр поперечных сил, изгибающих
моментов и продольных сил в рам ах от наиболее часто встречающихся нагрузок.
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
2
|
|
Практическая работа № 19 «Расчет статически неопределимых систем».
1.
Расчет статически неопределимых систем (балок, рам) методом сил.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
2
|
|
Решение задач по
теме: «Расчет статически неопределимых систем».
|
2
|
|
Тема 3.8. Неразрезные балки.
|
Общие сведения Уравнение трех моментов, его применение к расчету
балок с заделанными концами и консолями. Определение изгибающего момента и
поперечной силы в произвольном сечении. Определение опорных реакций.
Расчет неразрезных балок с равными пролетами по таблицам при
равномерно распределенной нагрузке.
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
2
|
|
|
Практическая работа
№20 «Построение эпюр поперечных сил и изгибающих
моментов».
1. Построение эпюр
поперечных сил и изгибающих моментов для неразрезных балок.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
1
|
|
Оформление отчета
по практической работе №20
|
1
|
Тема 3.9. Подпорные стены
|
Общие сведения. Расчетные предпосылки теории предельного равновесия.
Аналитическое определение активного давления (распора) и пассивного давления
(отпора) сыпучего тела на подпорную стенку. Распределение давления сыпучего
тела по высоте подпорной стены.
|
2
|
2,3
|
|
Практические
работы
|
2
|
|
Практическая работа № 21 «Определение распора и отпора подпорной стены».
1.
Аналитическое определение активного давления (распора) и пассивного давления
(отпора) на подпорную стену.
|
2
|
|
Самостоятельная
работа студентов
|
1
|
|
Оформление отчета
по практической работе №21
|
1
|
|
Всего:
|
130
|
|
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.