Puteeva_L_E_
.pdfb 2,8м; c 1,7 м; d 3,8м; |
F2 280кН ), из столбца «а» − |
первую строку (F3 350кН). |
|
На титульном листе контрольной работы должны быть указаны:
–название факультета и специальности;
–название дисциплины;
–номер контрольной работы;
–фамилия, имя и отчество студента;
–личный учебный шифр.
В контрольной работе должны быть сформулированы: условие задачи, приведены исходные данные, сделаны необходимые чертежи с указанными на них размерами, нагрузками и т. д.
Для замечаний рецензента должны быть оставлены поля 5 см (с одной стороны страницы). Решение должно сопровождаться последовательными пояснениями и чертежами. Необходимо указывать размерность всех величин в системе СИ.
Получив после проверки контрольную работу, студент должен устранить все отмеченные ошибки и замечания.
Если исходные данные, принятые студентом для решения задач, не соответствуют его личному шифру, то работа возвращается без проверки правильности ее решения.
Предлагаемые для решения задачи объединены в четыре контрольные работы
Номер контрольной работы |
Номера задач |
1 |
1, 2, 3 |
2 |
4, 5, 6 |
3 |
7, 8 |
4 |
9, 10 |
Количество контрольных работ, выполняемых в семестре, определяется согласно графику учебного процесса.
81
3. ЗАДАЧИ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Задача № 1
Ступенчатая колонна квадратного поперечного сечения (рис. 3.1, 3.2) выполнена из бетона, с модулем упругости E 2,0 104 МПа и загружена сосредоточенными силами
F1, F2, F3. Требуется:
1.Построить эпюру продольных сил.
2.Определить площади поперечных сечений колонны, учитывая, что материал, из которого она изготовлена, не одинаково работает на растяжение и сжатие (расчетное сопротивление
материала сжатию Rсж 10 МПа; растяжению Rр 1,2 МПа ).
3.Построить эпюру нормальных напряжений.
4.Построить эпюру вертикальных перемещений сечений колонны.
Исходные данные для решения задачи определить согласно шифру по табл. 3.1.
Таблица 3.1
Номер |
Схема |
a, |
b , |
c, |
d , |
F1 , |
F2 , |
F3 , |
|
строки |
м |
м |
м |
м |
кН |
кН |
кН |
||
|
|||||||||
1 |
1 |
2,0 |
3,0 |
1,5 |
4,0 |
200 |
–300 |
350 |
|
2 |
2 |
2,1 |
2,9 |
1,6 |
3,9 |
210 |
290 |
–360 |
|
3 |
3 |
2,2 |
2,8 |
1,7 |
3,8 |
220 |
–280 |
370 |
|
4 |
4 |
2,3 |
2,7 |
1,8 |
3,7 |
230 |
270 |
–380 |
|
5 |
5 |
2,4 |
2,6 |
1,9 |
3,6 |
240 |
–260 |
390 |
|
6 |
6 |
2,5 |
2,5 |
2,0 |
3,5 |
250 |
250 |
–400 |
|
7 |
7 |
2,6 |
2,4 |
2,1 |
3,4 |
260 |
–240 |
390 |
|
8 |
8 |
2,7 |
2,3 |
2,2 |
3,3 |
270 |
230 |
–380 |
|
9 |
9 |
2,8 |
2,2 |
2,3 |
3,2 |
280 |
–220 |
370 |
|
0 |
10 |
2,9 |
2,1 |
2,4 |
3,1 |
290 |
210 |
–360 |
|
|
е |
д |
д |
д |
д |
е |
д |
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
82
1
A
2A
A
3
2A
A
2A
F1
F2
F3
F1
F2
F3
2 |
|
|
|
|
|
F1 |
|||
|
|
A |
|
|
|
||||
d |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
2A |
|
|
|
|
F2 |
||
b |
|
|
|
F3 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
A |
|
|
|
|
|||
a |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
F1 |
|||
|
|
A |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||
b |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c d a
5
F1
3A
F2
A
F3
2A
Рис. 3.1
2A
3A
c d a b
F2
F3
d a b c
b c d a
83
6 |
F1 |
|
|
|
2A |
A F2
3A
F3
8 |
F1 |
2A
F2
A
F3
3A
84
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
c |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2A |
||
b |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
3A |
||
a |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
3A |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
c |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
2A |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
b |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
F1 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2A |
|
|
F2 |
|
|
c |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
||
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F3 |
|
|
a |
|||
|
2A |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.2
F1
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F2 |
|
|
|
a |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F3 |
|
d |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
F1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
F2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
d |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F3 |
|
b |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача № 2
Абсолютно жесткий брус опирается на шарнирнонеподвижную опору и прикреплен к двум стальным стержням
(рис. 3.3, 3.4).
Требуется:
1.Найти усилия и напряжения в стержнях, выразив их через силу F .
2.Определить допускаемую нагрузку Fдоп , приравняв
наибольшее из напряжений, возникающих в стержнях, расчетному сопротивлению R 210 МПа .
3. Определить предельную нагрузку Fпред , если предел те-
кучести материала стержней Т 240 МПа . Данные взять из табл. 3.2.
|
|
|
|
|
Таблица 3.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер |
Схема |
A, |
a, |
b , |
c, |
|
строки |
см2 |
м |
м |
м |
|
|
1 |
1 |
11 |
2,1 |
3,0 |
1,1 |
|
2 |
2 |
12 |
2,2 |
2,9 |
1,2 |
|
3 |
3 |
13 |
2,3 |
2,8 |
1,3 |
|
4 |
4 |
14 |
2,4 |
2,7 |
1,4 |
|
5 |
5 |
15 |
2,5 |
2,6 |
1,5 |
|
6 |
6 |
16 |
2,6 |
2,5 |
1,6 |
|
7 |
7 |
17 |
2,7 |
2,4 |
1,7 |
|
8 |
8 |
18 |
2,8 |
2,3 |
1,8 |
|
9 |
9 |
19 |
2,9 |
2,2 |
1,9 |
|
0 |
10 |
20 |
3,0 |
2,1 |
2,0 |
|
|
е |
а |
б |
д |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
85
1 |
|
2 |
|
|
A |
b |
|
|
|
||
|
F |
b |
|
c |
2A |
||
|
|||
|
|
||
a |
b |
|
|
3 |
|
4 |
|
|
A |
b |
|
|
|
2A |
|
F |
||
|
|
b |
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
a c a
5
A
2A
2a
Рис. 3.3
86
2A
a
a
F
c
A
A
b
a
b
a
F
c c
2A
b
F |
b |
b c
6 |
|
|
|
7 |
|
|
|
2A |
|
a |
2A |
|
A |
|
F |
A |
b |
|
|
F |
a |
c |
b |
|
a |
b |
b |
8 |
|
|
|
9 |
|
|
|
|
A |
a |
2A |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
2A |
b |
F |
|
|
|
|
|
|
|||
a |
b |
c |
|
a |
b |
c |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2A |
|
a |
|
|
F |
A |
|
|
b |
|
|
|
a |
b |
c |
|
|
Рис. 3.4
b
b
87
Задача № 3
К стальному валу круглого поперечного сечения приложены внешние скручивающие моменты M1 , M2 , M3 , M4
(рис. 3.5, 3.6).
Требуется:
1.Построить эпюру крутящих моментов.
2.Определить из условия прочности диаметр вала (расчет-
ное сопротивление материала на срез Rср ).
3.Построить эпюру углов закручивания поперечных сечений вала.
4.Найти наибольший относительный угол закручивания
ипроверить жесткость вала, если задано допускаемое значение относительного угла закручивания [ ].
Модуль сдвига принять G 0,8 105 МПа . Данные взять из табл. 3.3.
Таблица 3.3
строки |
Схема |
м |
м |
м |
м |
кНм |
кНм |
, |
кНм |
, |
кНм |
, |
МПа |
[ ], |
|
||
|
м |
|
|||||||||||||||
Номер |
|
a, |
b , |
c, |
d , |
M1 |
, |
M2 |
M3 |
M4 |
Rср, |
|
град |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
10 |
|
28 |
|
6 |
|
15 |
|
80 |
1,0 |
|
|
2 |
2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
12 |
|
26 |
|
7 |
|
14 |
|
90 |
1,1 |
|
|
3 |
3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
14 |
|
24 |
|
8 |
|
13 |
|
100 |
1,2 |
|
|
4 |
4 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
16 |
|
22 |
|
9 |
|
12 |
|
110 |
1,3 |
|
|
5 |
5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
18 |
|
20 |
|
19 |
|
11 |
|
120 |
1,4 |
|
|
6 |
6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
20 |
|
18 |
|
11 |
|
10 |
|
130 |
1,5 |
|
|
7 |
7 |
1,7 |
1,7 |
1,7 |
1,7 |
22 |
|
16 |
|
12 |
|
9 |
|
140 |
1,6 |
|
|
8 |
8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
24 |
|
14 |
|
13 |
|
8 |
|
150 |
1,7 |
|
|
9 |
9 |
1,9 |
1,9 |
1,9 |
1,9 |
26 |
|
12 |
|
14 |
|
7 |
|
160 |
1,8 |
|
|
0 |
10 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
28 |
|
10 |
|
15 |
|
6 |
|
170 |
1,9 |
|
|
|
е |
в |
д |
а |
e |
д |
|
а |
|
д |
|
в |
|
е |
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
88
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
M2 |
M3 |
M4 |
|
|
M1 |
M2 |
M3 |
M4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
b |
|
c |
|
d |
|
|
|
a |
|
b |
|
c |
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
M1 |
M2 |
M3 |
M4 |
|
|
M1 |
M2 |
M3 |
M4 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
a |
|
b |
|
c |
|
d |
|
|
|
a |
|
b |
|
c |
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M1 |
M2 M3 M4 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a b c d
Рис. 3.5
89
6 |
|
|
7 |
|
|
|
M1 M2 M3 M4 |
|
M1 M2 M3 M4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
|
a |
b |
c |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
9 |
|
|
|
M1 M2 M3 M4 |
|
M1 M2 M3 M4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
b |
c |
d |
|
a |
b |
c |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10
M1 M2 M3 M4
a b c d
Рис. 3.6
90