СТО АлтГТУ 13.62.1.1894-2012

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФБГОУ ВПО «Алтайский государственный технический

университет им. И.И. Ползунова»

В.Г. Бусыгин

Методические указания для бакалавров

по дисциплинам

«Прикладная механика», «Строительная механика»

Барнаул 2013

1 Введение

Определение опорных реакций балок и рам является начальным и важнейшим этапом расчета статически определимых систем на прочность и жесткость. Несмотря на простоту алгоритма расчета, многие студенты, впервые решая подобные задачи, не могут получить правильный числовой ответ. Причин неудовлетворительного результата может быть несколько:

- слабое знание или непонимание теоретического материала по разделу «Статика»;

- отсутствие практических навыков решения задач;

- неумение сконцентрировать внимание на решаемой задаче при записи уравнений, а также при выполнении арифметических вычислений.

Следует отметить, что задачи по рассматриваемой теме являются простейшими в прикладной механике. Опытный расчетчик часто может решить подобную задачу в «уме», даже не используя калькулятор (при целочисленных исходных данных). Так что, неудовлетворительная оценка свидетельствует лишь о нежелании студента освоить данную тему.

Контрольная работа по определению опорных реакций балок для студентов направления «Приборостроение» является первой контрольной точкой, по результатам которой можно судить о степени освоения начальных разделов курса «Прикладная механика». Работа проводится на практических занятиях на 5-й неделе семестра.

Студенты направления «Архитектура» и «Дизайн архитектурной среды», изучающие «Строительную механику», выполняют расчетное задание, начальным этапом которого является также определение опорных реакций балок.

Цель методических указаний – способствовать закреплению основных понятий статики и подготовиться к изучению сопротивления материалов. Для этого в данной работе приведен весь необходимый теоретический материал и даны примеры расчетов.

Задания на контрольной работе формулируются для простых балок. К простым балкам относятся балки, опирающиеся на две шарнирные опоры и балки, защемленные одним концом (консольные балки). Простые балки являются статически определимыми, т.е. для определения опорных реакций и внутренних усилий достаточно использовать лишь уравнения статики. Размеры балки, схема опирания и величины нагрузок задаются преподавателем. Требуется определить опорные реакции балки, используя три уравнения равновесия.

На изучение материала и подготовку к контрольной работе по рабочему плану дисциплины «Прикладная механика» отводится 20 часов.

2 Методические рекомендации к контрольной работе

Формирование навыков решения задач по механике надо начинать с изучения теоретического материала, а именно – раздела «Статика». Необходимо изучить следующие вопросы:

- основополагающие понятия теоретической механики (классификация сил, внешние и внутренние силы, связи, активные и реактивные силы);

- определения различных систем сил (уравновешенной, сходящейся, плоской, пространственной, распределенной);

- виды опор балок;

- аксиомы статики;

- проекция силы на ось;

- момент сосредоточенной силы относительно точки;

- момент равномерно распределенной нагрузки относительно точки (в плоском случае);

- уравнения равновесия для определения опорных реакций простой двухопорной балки;

- уравнения равновесия для определения опорных реакций защемленной консольной балки.

Определение реакций опор является базовым навыком расчета практически любой статически определимой конструкции. Ниже приведены основные понятия статики.