Общие методические указания

Техническая механика

Контрольные задания и методические указания

по выполнению контрольных работ

для студентов

заочной формы обучения

 

Специальность СПО:Строительство и эксплуатация зданий и    сооружений.

Дисциплина:   ОП.02 Техническая механика

Специальность СПО: Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических

                                 устройств и вентиляции    

Дисциплина:    ОП.02  Техническая механика.

 

                             

 

 

                                        Пермь 2017

 

                                                                                                            Одобрено

                                                                                            

                                                                                          Цикловой комиссией

                                                                                          Расчетных дисциплин                           

Председатель

________________

Гурикова И.А.

«»                2017 г.

 

 

Разработчик

 

КГАПОУ «ПСК»        преподаватель          Сетков В.И.

 

                         

 

 

Пояснительная записка.

                                      Общие вопросы

Учебная дисциплина «Техническая механика» ставит своейцелью изучение законов равновесия материальных тел, определение внутренних усилий в простейших конструкциях, основы расчета их на прочность, жесткость и устойчивость.

Установочные занятия проводятся с целью ознакомления студентов с программой дисциплины, методикой работы над учебным материалом, порядком выполнения домашних контрольных работ.

Обзорные лекции проводятся по наиболее сложным для самостоятельного изучения темам дисциплины.

      Домашние контрольныеработы определяют степень усвоения студентами изучаемого материала и применять полученные знания при решении практических задач.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

      --     правила составления уравнений равновесия системы сходящихся и произвольно расположенных сил;

     -- графические способы решения задач на равновесие плоской

системы сходящихся сил;    

      -- основы расчета конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

 Уметь:

-- определять внутренние усилия для простейших видов деформаций

      -- выполнять расчеты по подбору сечений  на растяжение, сжатие и изгиб простейших строительных конструкций;

-- пользоваться государственными стандартами (ГОСТ), строительными нормами и правилами (СНиП) и другой нормативной и справочной ли

                 Методические указания

Оформление контрольной работ ы

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие требования:

- в контрольную работу записывается условие задач;

- решение задач следует сопровождать пояснениями;

- вычислениям должны предшествовать исходные формулы;

- для всех исходных и вычисленных физических величин должны указываться размерности;

- приводятся необходимые эскизы, схемы;

- решение каждой задачи начинается с новой страницы;

- после решения каждой задачи оставить 4-5 см для рецензии.

На каждой странице оставляется поля шириной 3-4 см для замечаний проверяющего работу. За ответом на каждую контрольную работу приводится список используемой литературы, указывается методическое пособие, по которому выполнена работа, ставиться подпись исполнителя.

На обложке тетради разборчиво пишется наименование учебного заведения, специальность, наименование учебного предмета, номер контрольной работы; фамилия, имя, отчество студента; домашний адрес.

В установленные учебным графиком сроки студент направляет выполненную работу для проверки в учебное заведение.

Домашние контрольные работы оцениваются «зачтено» или «не зачтено».

.После получения прорецензированной работы, студенту необходимо исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания преподавателя, повторить недостаточно усвоенный материал.

Не зачтенные контрольные работы подлежат повторному выполнению.  Задания, выполненные, не по своему варианту не засчитываются и возвращаются.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

        содержание контрольной работы

 

Учебной программой по дисциплине Техническая механика

предусмотрено выполнение одной домашней контрольной работы,

которая содержит четыре задачи:

      Задача 1: определение внутренних усилий в стержнях простейшей

стержневой системы.

       Задача 2: Определение опорных реакций простой балки от

вертикальных нагрузок.

        Задача 3: Подбор сечений стержней в простейшем кронштейне.

        Задача 4: Подбор сечений простой балки.

           

         Для каждой из задач приведено 10 вариантов заданий. Вариант

задания для выполнения решения задачи принимается по последней цифре

номера Вашего студенческого билета или его шифра.

          Каждому заданию предшествуют следующие методические

материалы:

         -- краткие теоретические сведения, необходимые для решения

задачи,которые необходимо хорошо усвоить прежде чем начать её

решение. Здесь же даются ссылки на учебный материал учебника, где

приведена более подробная информация по интересующим вопросам;

         -- вопросы для самопроверки знаний, которые помогут более

осознанному подходу к выполнению работы;

         -- конкретные методические указания к решению каждой задачи

в виде порядка решения задачи;

         -- примеры решения двух-трех задач аналогичных заданию;

         -- в Приложении к методическому пособию приведен справочный

 материал, необходимый для решения всех задач.    

            

  Задача 1.  Определение усилий в стержнях простейших

Стержневых систем.

       краткие теоретические сведения

            Сила – это мера механического взаимодействия материальных тел (в Статике- абсолютно твердых) между собой.

Сила характеризуется числовымзначением, направлением и точкой  приложения (рис.1а), т.е. представляет собой векторную величину. Графически силу изображают направленным отрезком прямой, т.е отрезком со стрелкой (вектором), при этом указывают точку приложения силы. Длина отрезка измеряется в масштабе сил (например, 1 см – Н или  1 см – 10 Н и т.д.), равна числовому значению (величине) силы и называется модулем силы, а направление стрелки указывает на направление действия силы.

Силу обозначают прописной жирной буквой F (от англ. Force – сила).

                         

 

 

Рис. 1 Пример изображения силы,

 

В прямоугольной системе координат x -0 - y проекция силы на координатную осьx (0 - x) или y (0 - y) равна произведению величины (модуля) этой силы на косинус острого угла между   направлением

 этой   силы и  координатой осью соответственно x или y.

 Проекция силы F наось x обозначается F_x, а на ось y –   F_y. Если сила и     соответствующая координатная ось направлены в одну сторону, то проекция силы имеет знак «плюс», а если в разные – «минус».

 

Примеры решения задач

         на усвоение теоретических знаний

Пример 1. Определить проекцию сил F ₁, F ₂, F ₃, F ₄ на оси x и y (рис. 2), если F ₁ = F ₂ = F ₃ = F ₄ = 50 H.

 

Решение.

F_{x 1} = - F ₁ cos0^o = - F ₁ ∙ 1 = - F ₁ = - 50 H;

F_{y 1} = F ₁ cos90^o  =   F ₁ ∙ 0  = 0;

F_{x 2} = F ₂ cos0^o    = F ₂ ∙ 1  = F ₂ = 50 H;

F_{y 2} = F ₂ cos90^o  =   F ₂ ∙ 0  = 0;

F_{x 3} = F ₃ cos90^o  =   F ₃ ∙ 0  = 0;

F_{y 3} = F ₃ cos0^o     =   F ₃ ∙ 1  = F ₃ = 50 H;

F_{x 4} = F ₄ cos90^o =   F ₄ ∙ 0  = 0;

F_{y 4} = - F ₄ cos0^o  = - F ₄ ∙ 1  = - F ₄ = - 50 H.

 

.

Рис. 2 к примеру 1

     Пример 2. Определить проекции сил F ₁, F ₂, F ₃ и F ₄ на оси x и y

              (рис. 3), если F ₁ = F ₂ = F ₃ = F ₄ = 100 H.

      Решение.

  F_{x 1} =  F ₁ cos30^o  =   F ₁ ∙ 0,866  = 100 ∙ 0,866 = 86,6 H.

F_{y 1} =   F ₁ cos60^o  =   F ₁ ∙ 0,5  = 100 ∙ 0,5 = 50 H;

F_{x 2} = - F ₂ cos45^o  =  - F ₂ ∙ 0,707  = - 100 ∙ 0,707 = - 70,7 H;

F_{y 2} =   F ₂ cos45^o   =   F ₂ ∙ 0,707 = 100 ∙ 0,707 = 70,7 H;

F_{x 3} = - F ₃ cos60^o =  - F ₃ ∙ 0,5    = - 100 ∙ 0,5 = -50 H;

F_{y 3} = - F ₃ cos30^o =    - F ₃ ∙ 0,866  = - 100 ∙ 0,866= - 86,6 Н

F_{x 4} = F ₄ F ₄ 0, 866  = 100 0,866 = 86,6 Н

F_{y 4} = - F ₄ =   - F ₄ 0,5        = - 100 0,5 = - 50 Н

 

                                                                         Рис.3. К примеру 2 

      Если на тело действует не одна а несколько сил  и они пересекаются в одной точке, то для того чтобы силы находились в равновесии (в Статике как разделе Механики рассматриваются именно такие системы) необходимо, чтобы сумма проекций всех действующих сил на о сь   о -х  и ось о- y  , быларавна нулю. Математически это условие записывается в виде двух уравнений, называемых уравнениями равновесия:

                  1. ∑ Х = 0   и   2. ∑ У = 0.

      Подробнее можно узнать на стр.        [1].

                                   Практические задачи

            Определение усилий в стержнях кронштейна

                   Приведенные выше уравнения кроме действий над абстрактными силами дают возможность решать не сложные практические или близкие по своему содержанию к практическим задачам. Примерами таких конструкций  являются простейшие стержневые системы – кронштейны и подвески, используемые в качестве задач в контрольной работе.

          Кронштейнами принято назвать простейшую геометрическую неизменяемую конструкцию, состоящую из двух стержней или из стержня и гибкой нити –их называют одним словом - связи (рис. 4 а,б). В кронштейнах жесткий стержень принято называть упором, а гибкую нить – тягой.

 

                                         Рис. 4

 Подвески состоят из двух гибких тяг (рис.4), обе из них работают только на растяжение  С точки зрения подходов к решению задач и те и другие совершенно одинаковы.

Суть расчета кронштейнов и подвесок заключается 1) в замене связей (упоров и тяг) силами, которые называют реакциями и 2) определения величины из уравнений равновесия  1. ∑Х = 0 и 2. ∑У = 0.

Подробнее см. Методические указания к Задаче 1.