С е р и я в н у т р и в у з о в с к и х м е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)» Кафедра «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод»

Ш.К. Мукушев, А.А. Байбисенова, Д.А. Гамалий

Строительная механика и металлические конструкции

Методические указания к самостоятельной работе (заочная форма обучения)

Омск ▪ 2019

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве методического указания.

Мукушев, Шадат Курмашович.

М54 Строительная механика и металлические конструкции [Электронный ре-

сурс]: методические указания к самостоятельной работе (заочная форма обучения) / Ш.К. Мукушев, А.А. Байбисенова, Д.А. Гамалий. – (Серия внутривузовских

методиче-ских указаний СибАДИ). – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r_plus/cgiirbis_64_ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.

Приведены указания по изучению курса строительной механики и металлоконструкции, и задания по контрольным работам.

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.

Предназначены для обучающихся заочной формы направления подготовки бакалавриата «Наземные наземные транспортно-технологические комплексы», профиля «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод».

Подготовлены на кафедре «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод».

Текстовое (символьное) издание (920 КБ)

Системные требования: Intel, 3,4GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader

Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова

Издание первое. Дата подписания к использованию 25.01.2019 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира,5 РИО ИПК СибАДИ.644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019

Введение

Задания предназначены для студентов заочного формы обучения, обучающихся по направлению по направлению подготовки бакалавриата «Наземные транспортно-технологические комплексы», профиль «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование».

Задания составлены с использованием ранее разработанных типовых изданий методических указаний и контрольных работ для студентов очной и заочной формы обучения по дисциплине «Строительная механика и металлоконструкции строительных и дорожных ма-

шин» /1/.

В пособии представлены 5 задач. Каждая задача имеет 6 вариантов, в которых приведены общие данные, а в приложении приведены данные соответствующего варианта для индивидуального решения студентом. Варианты задач выдаются преподавателем.

При выполнении задач необходимо обратить внимание на точность построения и результаты расчетов. Конечные результаты расчетов должны быть приведены с точностью до второго знака. Оформление задач должно соответствовать требованиям ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам».

3

1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Ниже дается программа по разделам, где приводится краткие теоретические сведения по изучаемым вопросам, методические указания и литературные источники.

Глубокое изучение программы курса может быть достигнуто путём изучения учебной и научной литературы. Для облегчения отыскания в литературе нужного материала методических указаний даны ссылки на литературу /2/.

Изучение материалов каждой части программы рекомендуется вести в следующем порядке:

1.Просмотреть методические указания.

2.Бегло прочитать весь материал по книге.

3.Углубленно проработать материал по параграфам программы, пользуясь настоящими методическими указаниями.

Для лучшего усвоения предмета полезно вести конспект, в котором записывается содержание теоретического материала, примеры расчётов, а также ответы на вопросы для самопроверки. В тетрадь следует заносить также и чертежи с примерным соблюдением масштаба.

4.Ответить на вопросы для самопроверки.

Прежде чем приступить к ответам на вопросы, студент должен проверить по программе, все ли пункты её получают освещение в прочитанной литературе. Отвечать на вопросы для самопроверки можно как после проработки каждого параграфа курса или главы, так и после проработки всего раздела в целом.

Вопросы даны по особо важным или трудным местам содержания дисциплины и ответы на них не характеризуют усвоения всего объема раздела. Цель поставленных вопросов – обратить внимание студента на особо важные моменты раздела и помочь студенту связать между собой отдельно прорабатываемые параграфы.

5. Заключительным этапом изучения металлических конструкций является выполнения контрольной работы.

Закончив изучение курса, студент дополняет свои знания проработкой материалов из тех книг, которых он не имел ранее в своем распоряжении.

После выяснения на консультациях неясных вопросов, студент может быть допущен к сдаче экзамена.

Контрольные работы должны быть выполнены и отрецензированы до начала экзаменационной сессии.

4

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯПО РАЗДЕЛАМ ПРОГРАММЫ

2.1. Введение в курс «Строительная механика и металлоконструкции»

В этом разделе следует рассмотреть роль и удельный вес металлоконструкций строительных и дорожных машинах (СДМ), вопросы актуальности снижения металлоконструкции при достижении заданной прочности, устойчивости и жёсткости конструкции.

Связь курса с ранее излучавшимися курсами «Теоретической механики», «Сопротивления материалов», «Материаловедение», «Технология конструкционных материалов», «Деталей машин» легко может быть установлена студентами после изучения курса.

Современное состояние проектирования, методов расчёта и технологий изготовления металлоконструкции СДМ глубже усваивается при изучении истории развития теории и методов расчёта конструкции, роли русских и советских учёных в решении задач создания конструкции, отвечающих современным требованиям.

2.2. Требования, предъявляемые к металлоконструкциям

Металлические конструкции включают многочисленные и наиболее ответственные узлы строительных и дорожных машин: металлоконструкции ходовых устройств, опорно-поворотные платформы, рамы, порталы, башни, стрелы, рабочее оборудование, рабочие органы и т.д. Надёжность металлоконструкции определяет работоспособность всей машины, её технико-экономические показатели. Выход из строя металлических конструкций, наравне с отказами других основных агрегатов и узлов, приводит к простоям машины, снижению её производительности, поэтому задача обеспечения необходимой надёжности металлоконструкций является актуальной.

Отвечая перечисленным выше требованиям экономичности, то есть при достаточной прочности и устойчивости конструкции в целом и отдельных её элементов, достаточной жесткости и долговечности, обеспечивающих необходимую надёжность, конструкции должны иметь минимальную стоимость изготовления, быть удобной в эксплуатации.

5

2.3. Последовательность проектирования конструкции

Процесс проектирования конструкции машины проходит несколько этапов, каждый из которых необходим и отличается своим определённым объемом работы. Одним из наиболее важных этапов является выбор и обоснование расчётной схемы проектируемой конструкции.

Выбор расчётная схема является первым этапом проектирования, при выполнении которого необходимо:

–обосновать геометрические очертания конструкции;

–вычертить конструкцию в определённой пропорции с рассчитываемой или проверяемой;

–определить виды нагрузок и их сочетания в различных расчётных положениях машины, характерных для того или другого вида расчёта;

–определить точки приложения сил для каждого из расчётных положений (расчётных схем);

–определить величины действующих сил (нагрузок).

На втором этапе расчётов определяют усилия, возникающие в опасных сечениях конструкций, для чего необходимо:

–выбрать метод определения усилий в элементах конструкции;

–рассчитать усилия, действующие в каждом элементе металлоконструкции.

На следующем этапе проектирования выбирают материал из которого изготовляется конструкция.

Затем определяются геометрические параметры поперечных сечений элементов в зависимости от вида расчёта (на прочность, устойчивость, долговечность и жёсткость), расчёты могут дать различные величины геометрических характеристик сечений. При выполнении различных видов расчётов окончательно следует принимать большие численные значения геометрических параметров поперечных сечений элементов металлоконструкций.

После определения геометрических параметров сечения и выбора прокатных профилей, из которых будет изготавливаться конструкция, выполняют расчёт соединений. Наиболее распространённым видом соединений является сварное соединение. Ограниченно применяются (для узлов и деталей, работающих в тяжелых условиях) клёпаные неразъемные соединения.

Наконец, после проведения расчётов, выполняются рабочие чертежи металлических конструкций машин. Сначала разрабатывается

6