Тема 1.2 Плоская система сходящихся сил

Техническая механика

Методические указания и контрольные задания для

Студентов-заочников по специальности

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Кемерово 2015

ББК26.17я723 71262114.

Р24

Техническая механика. Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальности: Строительство и эксплуатация зданий и инженерных сооружений \ авт.-сост. Т. Н. Лепокурова. – Кемерово, 2015. –86с. : ил.

 

РЕЦЕНЗЕНТ

Преподаватель высшей квалификационной категории ГАПОУ «Кузбасский техникум архитектуры, геодезии и строительства»

«___»_________________20__г.________________ Т. М. Клокова

 

РЕЦЕНЗЕНТ

Преподаватель высшей квалификационной категории ГОУ СПО «Кемеровский коммунально-строительный техникум»

«__»_________________20__г.________________ И. В. Воронько

 

РАССМОТРЕНО

Цикловой методической комиссией отделения «Строительство и эксплуатация зданий и инженерных сооружений»

Протокол №___ от «___»________________20__г.

Председатель____________ О. Л. Замазий

 

УТВЕРЖДЕНО

Заместитель директора по учебной работе

«___»________________20__г. _______________ Н. В. Мишенина

 

РЕКОМЕНДОВАНО

Экспертным советом ГАПОУ «Кузбасский техникум архитектуры, геодезии и строительства» в качестве дополнительно учебного пособия.

Протокол №___ от «___»________________20__г.

Председатель____________ Н. П. Негадаева

 

Пояснительная записка

Учебная дисциплиной «Техническая механика» предусматривается изучение общих законов движения и равновесия материальных тел, основ расчёта элементов конструкций на прочность, жёсткость и устойчивость, а также статического расчёта сооружений.

На установочных занятиях студентов знакомят с программой дисциплины, методикой работы над учебным материалом и дают разъяснения по выполнению двух домашних контрольных работ.

Варианты домашних контрольных работ составлены применительно к действующей примерной программе по дисциплине.

Обзорные лекции проводятся по сложным для самостоятельного изучения темам программы. Проведение лабораторных работ и практических занятий предусматривает своей целью закрепление теоретических знаний и приобретение практических умений по программе учебной дисциплины.

При изложении материала необходимо соблюдать единство терминологии, обозначений, единиц измерения в соответствии с действующими СНиПами и ГОСТами.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Иметь представление:

Об общих законах движения и равновесия материальных тел;

О видах деформации и основных расчётах на прочность, жёсткость и                                        устойчивость;

Знать:

Основные понятия, законы и методы механики деформируемого твёрдого тела;

Уметь:

Выполнять расчёты на прочность, жёсткость и устойчивость;

Пользоваться государственными стандартами, строительными нормами и                                    правилами (СНиПами) и другой нормативной документацией.

 

2

Примерный тематический план учебной дисциплины.

№ Темы	Разделы и темы
1	2
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7	Введение Раздел 1. Теоретическая механика Основные понятия и аксиомы статики Плоская система сходящихся сил Пара сил Плоская система произвольно расположенных сил Центр тяжести тела. Центр тяжести плоских фигур Устойчивость равновесия Основы кинематики и динамики
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9	Раздел 2. Сопротивление материалов Основные положения Растяжение и сжатие Практические расчёты на срез и смятие Геометрические характеристики плоских сечений Поперечный изгиб прямого бруса Сдвиг и кручение брусьев круглого сечения Сложное сопротивление Устойчивость центрально- сжатых стержней Понятие о действии динамических и повторно- переменных нагрузок
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10	Раздел 3. Статика сооружений Основные положения Исследование геометрической неизменяемости плоских стержневых систем Многопролётные статически определимые (шарнирные) балки Статически определимые плоские рамы Трёх-шарнирные арки Статически определимые плоские фермы Определение перемещений в статически определимых плоских системах Основы расчёта статических неопределимых систем методом сил Неразрезные балки Подпорные стены

  

 

3

Методические указания по темам и вопросы для самоконтроля

Введение

Следует уяснить содержание дисциплины, основные понятия: материальное тело, механическое движение, равновесие.

Вопросы для самоконтроля

1. Что изучает техническая механика?

2. Что такое материя?

3. Что такое движение материи, какие формы движения вы знаете, что такое механическое движение?

4. Что понимается под равновесием?

5. Что изучается в теоретической механике и её разделах: статике, кинематике, динамике?

Раздел 1. Теоретическая механика

Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил. Успешное овладение методами статики – необходимое условие для изучения всех последующих тем и разделов дисциплины Технической механики.

Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы статики

Следует глубоко вникнуть в физический смысл аксиом статики. Изучая связи и их реакции, нужно иметь ввиду, что реакция связи является силой противодействия и направлена всегда противоположно силе действия рассматриваемого тела на связь (опору).

Вопросы для самоконтроля

1. Какое тело называется абсолютно твёрдым?

2. Что называется, материальной точкой?

3. Что такое сила и какова её единица? Какими тремя факторами определяется сила, действующая на твёрдое тело?

4. Что называется, системой сил?

5. Какие две системы называются эквивалентными?

6. Какая сила называется равнодействующей данной системы сил?

7. Чем отличается равнодействующая данной системы сил от силы, уравновешивающей эту систему?

8. Что такое аксиомы статики, как они формулируются?

9. Какое тело называется не свободным?

10.

4

Что называется, реакцией связи, как направлены реакции наиболее распространённых типов связей?

Тема 1.2 Плоская система сходящихся сил

При изучении темы следует иметь ввиду, что эта система эквивалентна одной силе (равнодействующей) и стремится предать телу (в случае, если точка схождения сил совпадает с центром тяжести тела) прямолинейное движение. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства равнодействующей нулю. Геометрическим условием равновесия является замкнутость многоугольник, построенного на силах системы, аналитическим условием – равенство нулю алгебраических сумм проекций сил системы, на любые две взаимно перпендикулярные оси. Следует получить навыки в решении задач на равновесие тел, обратив особое внимание на рациональный выбор направления координатных осей.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие силы называются сходящимися?

2. По какой формуле определяется величина равнодействующей двух сходящихся сил?

3. Как геометрически определяется равнодействующая системы сходящихся сил, влияет ли порядок сложения сил на величину и направление равнодействующей?

4. В чём состоит геометрическое условие равновесия системы сходящихся сил?

5. Сформулируйте теорему о равновесии трёх непараллельных сил.

6. Что называется, проекцией силы на ось, как определяется знак проекции?

7. Известно, что сумма проекций всех сил, приложенных к телу на одну из двух взаимно перпендикулярных осей, равна нулю, на другую – не равна нулю. Как направлена равнодействующая такой системы сил? Чему равна проекция этой равнодействующей на другую ось?

8. Как формулируются аналитические условия равновесия системы сходящихся сил?

9. В чём заключается сущность определения сил в стержнях ферм методом вырезания узлов?

Тема 1.3. Пара сил

5

При изучении темы следует знать, что система пар сил эквивалентна одной паре (равнодействующей) и стремится предать телу вращательное движение. Равновесие тела будет иметь место в случае равенства нулю момента равнодействующей пары. Аналитическим условием равновесия является равенство нулю алгебраической суммы моментов пар системы. Следует обратить особое внимание на определение момента силы относительно точки. Необходимо помнить, что момент силы относительно точки равен нулю лишь в случае, если точка лежит на линии действия силы.

Вопросы для самоконтроля

1. Что называется, парой сил?

2. Какое движение совершает свободное твёрдое тело под действием пары сил?

3. Что называется, моментом пары и как определяется знак момента? Какова единица момента?

4. Каким образом можно уравновесить действие на тело пары сил?

5. Какие пары сил называются эквивалентными?

6. Какими свойствами обладают пары сил?

7. В чём состоит условие равновесия пар, лежащих в одной плоскости?