2.3. Содержание практических занятий.

Тема занятия 1. Использование метода сечений для определения усилий в элементах конструкций – 2 часа.

Задание. Построить эпюры M,Q и N в простейших конструкциях.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Повторить материал по определению продольных сил при растяжении сжатии;

• На основе методов сопротивления материалов построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов в однопролетной балке.

Основная литература 1 [стр. 51-59], 2[стр.25-30]

Дополнительная литература 2 [стр.53-61]

Тема занятия 2. Кинематический анализ сооружений – 2 часа.

Задание. Провести кинематический анализ плоской фермы

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Определить степень свободы сооружения по формуле П.Л.Чебышева;

• Провести анализ структуры сооружения;

• Провести проверку на мгновенную изменяемость.

Основная литература 1 [стр. 14-27], 2 [стр.4-14]

Дополнительная литература 1 [стр.13-27], 2 [стр.15-15]

Тема занятия 3. Кинематический анализ сооружений – 4 часа.

Задание. Провести кинематический анализ плоской рамы

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Определить степень свободы сооружения по формуле П.Л.Чебышева;

• Провести анализ структуры сооружения;

• Провести проверку на мгновенную изменяемость.

Основная литература 1 [стр. 14-27], 2 [стр.4-14]

Дополнительная литература 1 [стр.13-27], 2 [стр.15-15]

Тема занятия 4. Расчет многопролетных статически определимых балок на неподвижную нагрузку.– 2 часа.

Задание. Построить эпюры поперечной силы и изгибающего момента для многопролетной статически определимой балки.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Провести анализ структуры балки;

• Построить «поэтажную» схему балки;

• Рассчитать однопролетные балки, начиная с верхней по поэтажной схеме. При расчете нижележащих балок, действие вышележащих, заменяется соответствующими опорными реакциями, взятыми с обратным знаком.

• Построить эпюры для многопролетной балки путем сведения эпюр для однопролетных балок на одной горизонтали.

Основная литература 1 [стр. 51-59], 2 [стр.25-30]

Дополнительная литература 2 [стр.53-61]

Тема занятия 5. Расчет многопролетных статически определимых балок на подвижную нагрузку.– 2 часа.

Задание. Построить линии влияния поперечной силы и изгибающего момента для многопролетной статически определимой балки.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Провести анализ структуры балки;

• Построить «поэтажную» схему балки;

• Рассчитать однопролетные балки, начиная с балки, где находиться заданное сечение.

• Построить линии влияния для многопролетной балки путем продолжения построенных линий влияния вверх по поэтажной схеме через нули под ближайшими опорами.

Основная литература 1 [стр. 51-59], 2 [стр.25-30]

Дополнительная литература 2 [стр.53-61]

Тема занятия 6. Расчет статически определимых рам на неподвижную нагрузку.– 2 часа.

Задание. Построить эпюры изгибающего момента, поперечной силы и продольной силы для статически определимо консольной балки.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Определить опорные реакции в раме с помощью уравнений статики.

• Построить эпюру изгибающих моментов в раме способом характерных точек.

• Построить эпюру поперечных сил в раме с помощью формулы Журавского.

• Построить эпюру продольных сил в раме способом вырезания узлов

Основная литература 1 [стр. 76-95], 2 [стр.39-58]

Тема занятия 7. Расчет статически определимых рам на неподвижную нагрузку.– 2 часа.

Задание. Построить эпюры изгибающего момента, поперечной силы и продольной силы для статически определимо двухопорной балки.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Определить опорные реакции в раме с помощью уравнений статики.

• Построить эпюру изгибающих моментов в раме способом характерных точек.

• Построить эпюру поперечных сил в раме с помощью формулы Журавского.

• Построить эпюру продольных сил в раме способом вырезания узлов

Основная литература 1 [стр. 76-95], 2 [стр.39-58]

Тема занятия 8. Расчет статически определимых ферм.– 2 часа.

Задание. Определить усилия в стержнях заданной панели статически определимой фермы с параллельными поясами.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Определить опорные реакции в раме с помощью уравнений статики.

• Для каждого из стержней выбрать метод решения и составляя необходимые уравнения, определить искомое усилие.

Основная литература 1 [стр. 98-121], 2[стр.62-71]

Дополнительная литература 2 [стр.54-67]

Тема занятия 9. Расчет статически определимых ферм.– 2 часа.

Задание. Определить усилия в стержнях заданной панели статически определимой стропильной фермы.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Определить опорные реакции в раме с помощью уравнений статики.

• Для каждого из стержней выбрать метод решения и составляя необходимые уравнения, определить искомое усилие.

Основная литература 1 [стр. 98-121], 2[стр.62-71]

Дополнительная литература 2 [стр.54-67]

Тема занятия 10. Определение перемещений в строительных конструкциях.– 2 часа.

Задание. Определить перемещение указанной точки по заданному направлению от действия статической нагрузки в статически определимой консольной раме.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Построить эпюру изгибающих моментов в заданной раме от заданной нагрузки.

• По направлению искомого перемещения приложить единичную силу.

• Построить эпюру изгибающих моментов в заданной раме от приложенной единичной силы.

• С помощью интеграла Мора вычислить искомое перемещение

Основная литература 1 [стр. 159 - 179], 2 [стр.107 - 121]

Дополнительная литература 1 [стр.101 - 141, 2 [стр.134 - 147]]

Тема занятия 11. Определение перемещений в строительных конструкциях.– 2 часа.

Задание. Определить перемещение указанной точки по заданному направлению от действия статической нагрузки в статически определимой двухопорной раме.

Методические указания. Для решения задач данного класса необходимо:

• Построить эпюру изгибающих моментов в заданной раме от заданной нагрузки.

• По направлению искомого перемещения приложить единичную силу.

• Построить эпюру изгибающих моментов в заданной раме от приложенной единичной силы.

• С помощью интеграла Мора вычислить искомое перемещение

Основная литература 1 [стр. 159 - 179], 2 [стр.107 - 121]

Дополнительная литература 1 [стр.101 - 141, 2 [стр.134 - 147]]

Тема занятия 12. Расчет статически неопределимых систем по методу сил – 2 часа.

Задание. Определить усилия в одинажды статически неопределимой раме.

Методические указания. Для решения задач данного класса независимо от особенностей рассматриваемой конструкции, можно выделить следующую последовательность расчета статически неопределимых систем методом сил:

1. Определить степень статической неопределимости.

2. Выбрать основную систему.

3. Сформировать эквивалентную систему.

4. Записать систему канонических уравнений.

5. Построить единичные и грузовые эпюры внутренних силовых факторов, возникающих в элементах рассматриваемой конструкции.

6. Вычислить коэффициенты при неизвестных и свободные члены системы канонических уравнений.

7. Построить суммарную единичную эпюру.

8. Выполнить универсальную проверку коэффициентов при неизвестных и свободных членов.

9. Решить систему (7.4), т.е. определить реакции лишних связей.

10. Построить эпюры возникающих внутренних силовых факторов для заданной системы (иначе говоря, окончательные эпюры).

Основная литература 1 [стр. 193-202], 2 [стр.137 - 145]

Дополнительная литература 1[стр.162 - 169], 2 [стр.154 - 164]

Тема занятия 13. Расчет статически неопределимых систем по методу сил.– 2 часа.

Задание. Определить усилия в дважды статически неопределимой раме.

Методические указания. Для решения задач данного класса независимо от особенностей рассматриваемой конструкции, можно выделить следующую последовательность расчета статически неопределимых систем методом сил:

11. Определить степень статической неопределимости.

12. Выбрать основную систему.

13. Сформировать эквивалентную систему.

14. Записать систему канонических уравнений.

15. Построить единичные и грузовые эпюры внутренних силовых факторов, возникающих в элементах рассматриваемой конструкции.

16. Вычислить коэффициенты при неизвестных и свободные члены системы канонических уравнений.

17. Построить суммарную единичную эпюру.

18. Выполнить универсальную проверку коэффициентов при неизвестных и свободных членов.

19. Решить систему (7.4), т.е. определить реакции лишних связей.

20. Построить эпюры возникающих внутренних силовых факторов для заданной системы (иначе говоря, окончательные эпюры).

21. Выполнить статическую и кинематическую проверки.

Отметим, что пункты 7, 8, 11 приведенного алгоритма не являются безусловно необходимыми, хотя и позволяют контролировать правильность выполнения расчета. А для систем с одной лишней связью пункты 7 и 8 просто лишены смысла, так как в этом случае суммарная единичная эпюра совпадает с единичной.

Основная литература 1 [стр. 193-202], 2 [стр.137 - 145]

Дополнительная литература 1[стр.162 - 169], 2 [стр.154 - 164]

Тема занятия 14. Расчет статически неопределимых систем по методу перемещений – 2 часа.

Задание. Определить усилия в одинажды кинематически неопределимой раме.

Методические указания. Расчет статически неопределимых систем методом перемещений выполняется в следующей последовательности:

1. Находим степень кинематической неопределимости заданной системы.

2. Выбираем основную систему.

3. Записываем канонические уравнения метода перемещений.

4. Строим единичные и грузовые эпюры изгибающих моментов для основной системы.

5. Определяем коэффициенты и свободные члены системы канонических уравнений.

6. Проверяем правильность вычисления коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений.

7. Вычисляем значения неизвестных метода перемещений.

8. Строим эпюры N, Q, M для заданной системы.

9. Проверяем правильность построения окончательных эпюр.

Основная литература 1 [стр. 265-287], 2 [стр.241-258]

Дополнительная литература 1 [стр.204-218]

Тема занятия 15. Расчет статически неопределимых систем по методу перемещений – 2 часа.

Задание. Определить усилия в дважды кинематически неопределимой раме.

Методические указания. Расчет статически неопределимых систем методом перемещений выполняется в следующей последовательности:

1. Находим степень кинематической неопределимости заданной системы.

2. Выбираем основную систему.

3. Записываем канонические уравнения метода перемещений.

4. Строим единичные и грузовые эпюры изгибающих моментов для основной системы.

5. Определяем коэффициенты и свободные члены системы канонических уравнений.

6. Проверяем правильность вычисления коэффициентов и свободных членов системы канонических уравнений.

7. Вычисляем значения неизвестных метода перемещений.

8. Строим эпюры N, Q, M для заданной системы.

9. Проверяем правильность построения окончательных эпюр.

Основная литература 1 [стр. 265-287], 2 [стр.241-258]

Дополнительная литература 1 [стр.204-218]