Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительная механика. Расчетно-графические работы. Учебное пособие
.pdf
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
В. В. БАБАНОВ, Н. А. МАСЛЕННИКОВ
СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
Расчетно-графические работы
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2017
1
УДК 624.04
Рецензенты: д-р техн. наук, профессор А. А. Веселов (СПбГАСУ),
канд. техн. наук, доцент Ю. В. Бондарев (ООО «ТЕКТОН-СПб»)
Бабанов, В. В.
Строительная механика. Расчетно-графические работы: учеб.
пособие / В. В. Бабанов, Н. А. Масленников; СПбГАСУ. – СПб.,
2017. – 84 с.
ISBN 978-5-9227-0730-5
Приводятся методические указания к выполнению расчетно-графических работ и схемы заданий к ним. Указания составлены с учетом специфики обучения студентов направления 08.03.01 «Строительство», обучающихся по профилю «Промышленное и гражданское строительство». Приведены примеры выполнения и оформления расчетно-графических работ.
Табл. 10. Ил. 9. Библиогр.: 12 назв.
Рекомендовано Учебно-методическим советом СПбГАСУ в качестве
учебного пособия.
ISBN 978-5-9227-0730-5
В. В. Бабанов, Н. А. Масленников, 2017
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет, 2017
2
ВВЕДЕНИЕ
При изучении курса строительной механики студенты выпол-
няют шесть расчетно-графических работ (РГР):
в 1-м семестре обучения – РГР № 1, 2, 3;
во 2-м семестре обучения – РГР № 4, 5, 6.
Исходные данные для выполнения каждой работы студент
выписывает из таблиц в соответствии со своим учебным шифром.
Шифром являются три последние цифры номера зачетной книжки
или студенческого билета. Например, если номер зачетной книжки
13816, то учебный шифр – 816, при этом 8 – первая, 1 – вторая, 6 –
третья цифры шифра.
Работы, выполненные не по шифру, к проверке и защите
не принимаются.
Решение задач необходимо сопровождать краткими пояснениями, всеми необходимыми расчетами и четкими схемами с указанием в необходимых случаях масштабов длин и сил.
3
1. Схемы заданий и методические указания
по их выполнению
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1
РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИ ОПРЕДЕЛИМЫХ СИСТЕМ
НА ДЕЙСТВИЕ НЕПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ
Задача 1.1. Расчет шарнирно-консольной балки
Литература: [1, с. 60–67], [3, c. 54–59], [4, c. 22–26],
[5, c. 98–101], [6, c. 12–21].
Исходные данные к задаче определяются по табл. 1.1 и схе-
мам, представленным на рис. 1.1 и 1.2.
Последовательность расчета
1. Изобразить в масштабе схему балки с указанием размеров
и действующих нагрузок.
2. Провести анализ геометрической неизменяемости заданной схемы балки. Для этого использовать выражение, представляющее собой необходимое условие геометрической неизменяемости
шарнирно-консольной балки: Ш = С – 3, где Ш – число промежуточных шарниров; С – количество опорных связей, и выполнить
анализ структуры взаимодействия отдельных дисков, построив поэтажную схему
.
3. Показать схему взаимодействия отдельных дисков, расчленив заданную схему на главные и второстепенные балки, и определить реакции в связях от заданной нагрузки, составляя уравнения
равновесия для каждого диска. Порядок рассмотрения дисков –
сверху вниз по поэтажной схеме.
4. Показать схему взаимодействия отдельных дисков с найденными реакциями в связях.
5. Проверить правильность определения реакций в связях из
условия равновесия всей расчетной схемы.
6. Построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов
для отдельных дисков с объединением их для всей расчетной схемы.
4
5
xMddx
d
d
0
q
1
k
l1/4 l1/4
l
1
1
q
k
l1/4
l
1
F
2
3
4
1
/4
l
1
l
1
F
1
q
/4 l14
l
1
l
1
q
q
F
2
F
1
F
q
2
A
/4
a
l
2
F
2
2
q
l
2
b
l
3
F
1
d
с
q
F
1
A
/4
/4
l
1
a
l
F
q
A
a
2
k
b
l
1
A
a
l
q
1
l
2
2
q
l
2
l
3
b
/4
3
F
/4
3
q
2
/4
l
2
F
q
2
c
F
1
2
с
d
l
3
q
c
l
3
F
2
F
1
d
k
l
/4
3
l
3
q
2
F
A
l
/4
1
a
l
1
k
/4
l
b
2
l
2
c
l
/4
3
l
3
l4=l
1
d
с
Рис. 1.1. Расчетные схемы 0–4 шарнирно-консольных балок
к задачам 1.1 и 2.1
7. Определить экстремальные значения изгибающих моментов в зонах действия распределенных нагрузок (при их наличии)
и показать их значения и положения на эпюрах Q и M.
6
x
M
d
d
x
d
d
F
2
q
5
1
q
F
1
q
2
F
k
a
l
1
6
7
q
l
1
F
1
a
l
1
8
9
q
l
1
q
l
1
A
l1/4
b
l
l
2
q
2
l1/4 l2/4
l
2
q
2
l2/4
b
l
2
F
1
q
2
k
a
l
/4
1
l
2
F
1
a
/4
l
1
l
3
l
2
l
/4
3
/4
3
a
l
/4
2
c
l
3
F
1
l4=l
1
q
1
A
l
/4
3
l
3
q
/4
l
3
l
3
F
2
l4=l
2
F
2
q
k
A
c
l4=l
3
q
1
d
F
F
2
k
b
d
1
F
d
F
A
d
b
l
l2/4
l
3
q
2
A
/4
k
b
l
3
/4
3
F
2
l
/4
3
b
c
l4=l
1
q
1
c
l4=l
1
F
d
Рис. 1.2. Расчетные схемы 5–9 шарнирно-консольных балок
к задачам 1.1 и 2.1
8. Проверить построение эпюр усилий. При правильном построении на каждом участке должно соблюдаться выполнение
дифференциальных зависимостей
Q
Q
и
q
.
7
Задача 1.2. Расчет рамы
/////
///////
/
/
/
Литература: [1, c. 113–124], [3, c. 63–66], [4, c. 38–42],
[5, c. 42–47], [6, c. 4–11, 49–53].
Исходные данные к задаче определяются по табл. 1.2 и схе-
мам, представленным на рис. 1.3.
Таблица 1.2
Исходные данные к задаче 1.2
M
M2
Первая
цифра
шифра
0 80 0 0 0 6 0 8 0 20 5
1 0 160 1 3 0 12 0 1 16 4
2 100 0 2 0 5 0 10 2 12 3
3 0 140 3 4 0 16 0 3 8 2
4 120 0 4 0 4 0 12 4 24 6
5 0 120 5 5 0 20 0 5 20 5
6 140 0 6 0 3 0 14 6 16 4
7 0 100 7 6 0 24 0 7 10 2
8 160 0 8 0 2 0 16 8 20 4
9 0 80 9 8 0 30 0 9 24 6
1
кН·м кН/м кН м
Вторая
цифра
шифра
q
q2 F1 F2
1
Третья
цифра
цифра
(№ схемы)
l h
Последовательность расчета
1. Произвести анализ геометрической неизменяемости дан-
ной расчетной схемы.
Необходимым, но недостаточным условием геометрической
неизменяемости является выражение 3Д – 2Ш – С
= 0, где Д –
оп
количество дисков в расчетной схеме; Ш – количество простых
шарниров или число связей, необходимых до полного защемления; С
– количество опорных связей.
оп
Достаточное условие геометрической неизменяемости прове-
ряется анализом геометрической структуры расчетной схемы.
8
/
/
/
/
0
M
2
l/4
l/4 l/4
1 6
F
1
M
q
1
l/4 l/4 l/4
2 7
F
2
M
1
l/4 l/4 l/4
3
q
1
q
2
q
1
F
1
M
1
h
F
2
h
l/4 l
q
2
2
M
1
h
F
2
h
l/4
q
2
M
2
q
h
1
h
F
1
4
l
F
2
5
F
2
M
q
2
q
1
1
M
F
1
2
h
h
4 l/4 l/2
M
q
1
F
1
2
F
q
2
2
M
1
h
h
l/4 l/4 l/2
M
1
q
1
l/4
8
q
2
F
1
l
4
q
1
F
M
4
l
h
2
h
2
F
1
4
F
2
M
1
M
2
l/4 l/4 l/4
q
1
q
l/4 l/4 l/4
h
M
1
F
q
2
h
l/4
F
M
1
2
2
M
1
9
h
F
h
l/4
1
l/4 l/4 l/4
F
1
l/4 l/4 l/4
q
2
F
2
l/4
M
M
2
2
1
q
2
q
l/4
M
h
2
h
1
h
h
Рис. 1.3. Расчетные схемы к задаче 1.2
9
2. Показать расчетную схему для определения реакций
x
M
x
в опорных связях и определить эти реакции от действия заданной
внешней нагрузки.
3. Показать расчетную схему для определения реакций
внутренних связей. С этой целью замкнутый контур либо расчленить по шарнирам на отдельные диски, либо при расчленении выделить его трехшарнирную часть. Величины реакций в местах
расчленения определить из уравнений равновесия отдельных частей расчетной схемы.
4. Построить эпюры изгибающих моментов, поперечных
и продольных сил. Эпюры можно построить сначала на отдельных
частях расчетной схемы, а затем состыковать их в соответствии
с заданной расчетной схемой.
5. Определить экстремальные значения изгибающих моментов в зонах действия распределенных нагрузок (при их наличии)
и показать их значения и положение на эпюрах M и Q.
6. Произвести проверку построенных эпюр усилий. При правильном построении эпюр на каждом участке должны соблюдаться дифференциальные зависимости
Q
Q
d
и
d
d
q
,
d
а любая отсеченная часть расчетной схемы и все ее узлы должны
находиться в равновесии.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]