1 Рабочая программа учебной дисциплины

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

174

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

116

в том числе:

лабораторные работы

8

практические занятия

62

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

58

в том числе:

самостоятельная работа с учебно-справочной литературой, интернет-ресурсами

10

повторение и обобщение изученного материала на занятиях

12

оформление отчётов по результатам лабораторных работ и подготовка к их защите

36

Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачёта и экзамена

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные работы, самостоятельная работа обучающихся

Объем часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Раздел 1 Теоретическая механика

32

Введение

Роль и значение предмета в развитии техники. Содержание предмета. Механическое движение. Равновесие.

2

1

Статика

Тема 1.1 Основные понятия и аксиомы статики

1

Понятие о силе и системе сил

2

2

2

Аксиомы статики

2

3

Свободное и несвободное тело. Связи и их реакции

2

Самостоятельная работа:

- выполнение домашних заданий по теме 1.1 «Основные понятия и аксиомы статики»

2

Тема 1.2 Плоская система сходящихся сил

1

Понятие системы сходящихся сил. Сложение плоской системы сходящихся сил. Силовой многоугольник

2

2

2

Проекция силы на ось. Проекция силы на две взаимно перпендикулярные оси

2

3

Аналитическое определение равнодействующей плоской системы сходящихся сил. Уравнения равновесия

2

Практическое занятие № 1. Определение равнодействующей плоской системы сил

Практическое занятие №2. Определение усилий в стержнях ферм (метод вырезания узлов).

4

Самостоятельная работа:

- выполнение домашних заданий по теме 1.2 ;

- оформление отчёта по результатам практических занятий

2

Тема 1.3 Пара сил и момент силы относительно точки

1

Пара сил и её характеристики. Момент пары

2

2

2

Эквивалентность пары. Сложение пар. Условие равновесия пар сил на плоскости. Момент силы относительно точки

2

Самостоятельная работа:

- выполнение домашних заданий по теме 1.3.

2

Тема 1.4 Плоская система произвольно расположенных сил

1

Понятие плоской системы сил. Приведение плоской системы сил к точке. Главный вектор и главный момент.

2

2

2

Теорема Вариньона. Уравнение равновесия плоской системы сил. Три вида уравнений равновесия

2

3

Методика решения задач по определению опорных реакций двухопорных балок и балок с жёсткой заделкой

2

Практическое занятие № 3. Определение реакций опор консольной одноопорной балки

Практическое занятие №4. Определение усилий в стержнях фермы (метод сквозных сечений)

8

Тема 1.5 Пространственная система сил

1

Проекция силы на ось, не лежащую с ней на одной плоскости. Момент силы относительно оси

2

2

2

Уравнения равновесия пространственной системы произвольно расположенных сил

2

3

Методика решения задач на равновесие произвольной пространственной системы сил

2

Тема 1.6 Центр тяжести

1

Сила тяжести как равнодействующая вертикальных сил. Центр тяжести тела

2

2

2

Центр тяжести простых геометрических фигур. Определение центра тяжести составных плоских фигур

2

Практическое занятие № 5. Определение центра тяжести плоских фигур, Определение положения центра тяжести сложных плоских фигур, составленных из простых геометрических фигур и из профилей стандартного проката с одной или двумя осями симметрии.

2

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий.

2

Тема 1.7 Устойчивость равновесия

1

Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие твердого тела. Условие равновесия твердого тела, имеющего неподвижную точку или ось вращения. Условие равновесия тела, имеющего опорную плоскость.

2

2

2

Момент опрокидывающий и момент устойчивости. Коэффициент устойчивости.

Самостоятельная работа:

- выполнение домашних заданий по теме: «Различные виды равновесия»

2

Раздел 2 Сопротивление материала

62

Тема 2.1 Основные положения сопротивления материала

1

Основные понятия. Гипотезы о свойствах деформируемого тела и о характере деформаций.

2

2

2

Метод сечений. Напряжение полное, нормальное и касательное

Тема 2.2 Растяжение и сжатие

1

Продольная сила. Нормальные напряжения в поперечных сечениях стержня

4

2

2

Эпюры продольных сил и нормальных напряжений

2

3

Продольная деформация при растяжении и сжатии. Закон Гука. Жёсткость сечения при растяжении и сжатии

2

4

Испытания материалов на растяжение и сжатие при статическом нагружении. Механические характеристики материалов

2

5

Напряжения предельные, допускаемы и расчётные. Условие прочности, расчёты на прочность

2

6

Статически неопределимые системы

2

7

Методика решения задач на статически неопределимые системы

2

Лабораторная работа № 1. Определение модуля упругости. Определение модуля продольной упругости и коэффициента Пуассона при испытании на растяжение

Лабораторная работа № 2. Испытание материалов на растяжение. Растяжение образца из низкоуглеродистой стали с целью определения пределов пропорциональности, текучести и прочности, а также относительного остаточного удлинения и относительного остаточного поперечного сечения при разрыве.

Лабораторная работа № 3. Испытание материалов на сжатие. Испытание на сжатие стали, чугуна, дерева и бетона.

6

Практическое занятие № 6. Построение эпюр продольных сил, напряжений и перемещений. Построение эпюр продольных сил, нормальных напряжений и перемещений для ступенчатого бруса, защемленного одним концом, при осевом растяжении (сжатии)

Практическое занятие №7. Определение усилий в стержнях. Определение усилий в стержнях, работающих на осевое растяжение и сжатие. Проверка прочности. Подбор сечения.

6

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий и лабораторных работ.

6

Тема 2.3 Практические расчёты на срез и смятие

1

Понятие деформации среза и смятия. Основные расчётные формулы и условия расчёта

2

2

2

Примеры расчётов на срез и смятие заклёпочных и болтовых соединений

2

3

Примеры расчётов на срез и смятие сварных соединений и сопряжений на деревянных врубках по предельному состоянию.

2

Практическое занятие №8. Расчет на прочность по предельному состоянию. Расчеты на прочность болтовых (без зазора), заклепочных и сварных соединений при срезе и смятии.

2

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практической работы

2

Тема 2.4 Геометрические характеристики плоских сечений

1

Понятие о геометрических характеристиках плоских поперечных сечений. Моменты инерции: осевой, полярный, центробежный. Осевые моменты инерции простейших сечений

2

2

2

Главные оси и главные центральные моменты инерции.

3

Применение таблиц прокатных профилей

2

Практическое занятие №9 Определение моментов инерции. Определение моментов инерции сложных фигур, составленных из простых геометрических фигур и стандартных прокатных профилей.

2

Самостоятельная работа:

- выполнение домашних заданий;

- оформление отчёта по результатам практических занятий

2

Тема 2.5 Поперечный изгиб прямого бруса

1

Основные понятия и определения. Внутренние силовые факторы в поперечном сечении бруса: поперечная сила и изгибающий момент. Дифференциальные зависимости между интенсивностью распределенной нагрузки, поперечной силой и изгибающим моментом. Свойства контуров эпюр. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов для наиболее часто встречающихся и для различных видов напряжений статически определимых балок.

2

2

2

Чистый изгиб. Нормальные напряжения в произвольной точке поперечного сечения балки. Эпюра нормальных напряжений в поперечном сечении. Моменты сопротивления для простых сечений.

2

2

3

Расчеты балок на прочность: по нормальным, касательным, эквивалентным напряжениям. Расчет балок на жесткость. Понятие о линейных и угловых перемещениях при прямом изгибе.

2

2

Практическое занятие №10 Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов по длине балки.

Практическое занятие №11 Расчет балок на прочность. Расчеты балок на прочность по нормальным, касательным и эквивалентным напряжениям. Подбор сечения балки по “σ”, “τ”, “σэкв”.

Практическое занятие №12 Определение линейных и угловых перемещений при поперечном изгибе. Определение линейных и угловых перемещений при поперечном изгибе статически определимых балок методом Мора с применением правила Верещагина.

6

Лабораторное занятие №4 Проверка линейного закона распределения направлений

2

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий и лабораторных работ.

4

Тема 2.6 Сдвиг и кручение

1

Чистый сдвиг. Закон Гука для сдвига. Крутящий момент. Эпюры крутящих моментов. Деформация сдвига. Модуль сдвига. Зависимость между тремя упругими постоянными (без вывода).

6

2

2

Кручение прямого бруса круглого сечения. Крутящий моменты. Эпюра крутящих

моментов. Основные гипотезы. Напряжения в поперечном сечении бруса при кручении.

2

2

3

Эпюра касательных напряжений по высоте сечения бруса. Угол закручивания. Условия прочности и жесткости при кручении. Три типа задач при расчете на прочность и жесткость при кручении.

Самостоятельная работа:

- выполнение домашних заданий по теме «Сдвиг и кручение».

2

Тема 2.7 Сложное сопротивление

1

Понятие о напряженном состоянии в точке упругого тела. Главные напряжения..

2

2

2

Понятие о гипотезах прочности. Гипотеза наибольших касательных напряжений и удельной потенциальной энергии изменения формы.

Эквивалентные напряжения. Проверка прочности

2

Практическое занятие №13 Построение эпюр нормальных напряжений. Построение эпюр нормальных напряжений по сечению при косом изгибе и внецентренном сжатии. Расчеты на прочность при косом изгибе и внецентренном сжатии.

4

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий

2

Тема 2.8 Устойчивость центрально-сжатых стержней

1

Устойчивые и неустойчивые формы равновесия центрально-сжатых стержней. Продольный изгиб. Критическая сила. Критическое напряжение. Гибкость стержня. Пределы применимости формулы Эйлера. Предельная гибкость. Эмпирическая формула Ясинского.

4

2

2

Расчет центрально-сжатых стержней на устойчивость по предельному состоянию с использованием коэффициента продольного изгиба. Условие устойчивости. Три типа задач при расчете на устойчивость.

Практическое занятие №14 Определение критической силы для стержней большой гибкости. Определение критической силы для стержней большой гибкости. Использование эмпирической формулы Ясинского.

Практическое занятие №15 Расчет на устойчивость и подбор сечений. Расчет на устойчивость с использованием коэффициента продольного изгиба, подбор сечений.

4

Тема 2.9 Понятие о действии динамических и повторно-переменных нагрузок

1

Основные понятия о действии динамических нагрузок. Расчет при известных силах инерции. Приближенный расчет на удар. Понятие об усталости. Прочность при переменных напряжениях.

2

2

Раздел 3

Статика сооружений

44

Тема 3.1 Основные понятия и определения

1

Задачи раздела «Статика сооружений», связь с теоретической механикой, сопротивлением материалов и смежными специальными дисциплинами. Основные рабочие гипотезы. Классификация сооружений и их расчетных схем.

1

1

Самостоятельная работа:

- выполнение домашних заданий по теме 3.1.

2

Тема 3.2 Исследование геометрической неизменяемости плоских стержневых систем

1

Геометрически изменяемые и неизменяемые системы. Степени свободы. Необходимые условия геометрической неизменяемости. Анализ геометрической структуры сооружений. Мгновенно изменяемые системы. Понятие о статически определимых и неопределимых системах.

1

2

Тема 3.3 Многопролетные статически определимые (шарнирные) балки

1

Основные сведения. Условия статической определимости и геометрической неизменяемости. Анализ геометрической структуры. Типы шарнирных балок. Схемы взаимодействия (этажные) элементов. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Понятие о наивыгоднейшем расположении шарниров в балке (равномоментные балки).

2

2

Практическое занятие №16. Построение схем и эпюр. Построение схем взаимодействия (этажных схем) многопролетных статически определимых балок. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов

2

Тема 3.4 Статически определимые плоские рамы

1

Общие сведения о рамных конструкциях. Анализ статической определимости рамных систем. Формула для определения числа лишних связей. Методика определения внутренних силовых факторов.

2

2

2

Построение эпюр поперечных сил, изгибающих моментов и продольных сил. Проверка правильности построения эпюр (статическая проверка).

Практическое занятие №17 Построение эпюр сил и изгибающих моментов. Построение эпюр продольных, поперечных сил и изгибающих моментов для рам.

4

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий

2

Тема 3.5 Трехшарнирные арки

1

Общие сведения об арках. Типы арок и их элементы. Определение опорных реакций.

2

2

2

Аналитический способ расчета трехшарнирной арки. Внутренние силовые факторы. Понятие о расчете арки с затяжкой. Выбор рационального очертания оси арки.

Практическое занятие №18 Определение внутренних усилий. Определение внутренних усилий в произвольном сечении арки.

2

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий

2

Тема 3.6 Статически определимые плоские фермы

1

Общие сведения о фермах. Классификация ферм: по назначению, направлению опорных реакций, очертанию поясов, типу решетки.

2

2

2

Образование простейших ферм. Условия геометрической неизменяемости и статической определимости ферм. Анализ геометрической структуры. Определение опорных реакций и усилий в стержнях фермы графическим методом путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны.

Практическое занятие№19 Расчет статически определимых ферм. Расчет статически определимых плоских ферм графическим методом, путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны

4

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий

2

Тема 3.7 Определение перемещений в статически определимых плоских системах

1

Общие сведения. Необходимость определения перемещений. Общий принцип обозначения перемещений. Формула Мора для элемента сооружения, испытывающего совместную деформацию изгиба с растяжением (сжатием).

2

2

2

Определение перемещений методом Мора с использованием правила Верещагина. Определение перемещений в статически определимых рамах с использованием формулы Карнаухова.

Практическое занятие №20 Определение перемещений в статически определимых системах. Определение перемещений в статически определимых плоских системах с использованием правила Верещагина и формулы Карнаухова

2

Самостоятельная работа:

- оформление отчёта по результатам практических занятий

2

Тема 3.8 Основы расчета статически неопределимых систем методом сил

1

Статически неопределимые системы. Степень статической неопределимости. Основная система. Канонические уравнения метода сил. Принцип и порядок расчета.

2

2

2

Применение метода сил к расчету статически неопределимых однопролетных балок и простейших рам с одним неизвестным. Использование таблиц справочников для определения значений опорные реакций и построения эпюр поперечных сил, изгибающих моментов и продольных сил в рамах от наиболее часто встречающихся нагрузок

Практическое занятие №21 Расчет статически неопределимых систем. Расчет статически неопределимых систем (балок, рам) методом сил.

4

Тема 3.9 Неразрезные балки

1

Общие сведения о многопролетных неразрезных балках. Уравнение трех моментов, его применение к расчету балок с заделанными концами и консолями. Определение изгибающего момента и поперечной силы в произвольном сечении. Определение опорных реакций.

2

2

2

Расчет неразрезных балок с равными пролетами по таблице при равномерно распределенной нагрузке.

Практическое занятие №22 Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов для неразрезных балок.

2

Тема 3.10 Подпорные стены

1

Общие сведения. Расчетные предпосылки теории предельного равновесия.

2

2

2

Аналитическое определение активного давления (распора) и пассивного давления (отпора) сыпучего тела на подпорную стену. Распределение давления сыпучего тела по высоте подпорной стены.

Практическое занятие №23 Определение распора и отпора подпорной стены. Аналитическое определение активного давления (распора) и пассивного давления (отпора) на подпорную стену.

2

Всего:

174