Содержание дисциплины

5-й учебный семестр, специальность I-70 04 01 «Водохозяйственное строительство», I-70 07 01 «Строительство тепловых и атомных электростанций»

Раздел 1. Статически определимые системы

1.1.Общие положения и понятия строительной механики

1.1.1. Введение. Строительная механика, ее задачи и методы. Связь строительной механики с другими дисциплинами учебного плана. Учебная литература. Краткий исторический очерк развития строительной механики.

Гипотезы и принципы строительной механики.

Программы и программные комплексы для расчетов на ЭВМ

Понятие о расчетной схеме сооружения. Многообразие расчетных схем, их зависимость от требуемой точности расчета, применяемой вычислительной техники. Понятие о расчетах сооружений по недеформированному и деформированному состояниям. Учет реальных свойств материалов. Системы линейно деформируемые, геометрически и физически нелинейные.

1.1.2. Кинематический анализ

Основные элементы расчетных схем сооружений: стержни, пластины, оболочки и массивные тела, узлы и опоры (связи). Основные способы соединения элементов в единую систему и прикрепления ее к основанию. Системы неизменяемые, изменяемые и вырожденные (мгновенно изменяемые), статически определимые и статически неопределимые. Число степеней свободы и число "лишних" связей. Анализ геометрической структуры стержневых систем.

.

1.2. Основные свойства статически определимых систем и методы их расчета при неподвижной нагрузке

Виды нагрузок. Свойства и методы расчета статически определимых систем: а) статический метод; б) метод замены связей; в) кинематический метод. Примеры применения этих методов. Построение и проверки эпюр усилий.

1.3. Расчёт балок на неподвижную нагрузку

Расчёт консолей. Расчёт однопролётных балок. Проверки соответствия эпюр М и Q. Использование принципа независимости действия сил при построении эпюр внутренних сил в балках.

Расчёт многопролётных балок. Поэтажная схема и порядок расчёта.

1.4. Определение усилий в балках от подвижной нагрузки

Виды подвижных нагрузок. Понятие об особенностях расчета на подвижную нагрузку. Огибающие эпюры и линии влияния. Статический и кинематический методы построения линий влияния. Линии влияния при узловой передаче нагрузки. Определение усилий по линиям влияния. Определение наиболее невыгодного положения подвижных нагрузок по линиям влияния.

1.5. Расчёт рам

Расчёт консольных, балочных, составных и трёхшарнирных рам.

1.6. Расчет трехшарнирных арок

Образование трехшарнирных распорных систем. Определение реакций и усилий. Сопоставление трехшарнирной системы с балкой. Построение линий влияния реакций и усилий в трехшарнирных системах. Рациональное очертание оси арки. Трехшарнирные арки с затяжкой. Образование и расчет арок с надарочным строением.

1.7. Расчет плоских ферм на неподвижную нагрузку.

Понятие о ферме. Особенности работы ее элементов при узловой нагрузке. Расчетные схемы ферм. Классификация ферм по назначению, очертанию поясов, системе решетки и опиранию. Способы определения усилий в стержнях ферм с простой решёткой при неподвижной нагрузке. Сопоставление работы ферм с различными очертаниями поясов. Понятие о рациональной схеме фермы. Расчёт шпренгельных ферм на неподвижную нагрузку.

1.8. Расчёт ферм на подвижную нагрузку.

Построение линий влияния усилий в стержнях ферм с простой решёткой. Построение линий влияния усилий в стержнях ферм со шпренгельной решёткой. Применение линий влияния.

1.9. Расчёт комбинированных систем

Расчёт шпренгельной балки. Расчёт висячей системы.

Расчёт других комбинированных систем.

1.10. Основные теоремы строительной механики

и определение перемещений

Перемещения и их обозначения. Работа внешних и внутренних сил. Теоремы о взаимности работ и взаимности перемещений. Общая формула перемещений Максвелла-Мора. Способы вычисления интегралов Мора. Перемещения от изменения температуры и смещения опор.

6-й учебный семестр

Раздел II. Статически неопределимые системы

2.1. Метод сил и его применение к расчету плоских рам

Статически неопределимые системы и их свойства. Степень статической неопределимости плоских рам. Сущность метода сил. Основная система и основные неизвестные. Канонические уравнения. Определение и проверки правильности вычисления коэффициентов и свободных членов канонических уравнений. Определение окончательных усилий, проверки правильности расчетов. Общий алгоритм расчета статически неопределимых рам по методу сил. Использование симметрии системы, групповые неизвестные. Особенности определения перемещений в статически неопределимых системах. Расчет на изменение температуры и смещение опор. Расчет на множество загружений. Построение линий влияния усилий.

Табличная форма расчёта рам методом сил. Понятие о матричной форме метода сил, автоматизация расчетов статически неопределимых рам.