4.2. Методические указания к выполнению лабораторной работы № 3
Выполнять лабораторную работу № 3 рекомендуется в следующем порядке:
1. Определить необходимую величину момента сопротивления.
2. Задавшись формой сечения, подобрать его размеры. Полученные расчетом размеры поперечных сечений а), б), в) следует округлять до ближайшего значения по ГОСТ 6636-69 (Приложение 1). Для стандартных профилей г), д) размеры следует выбирать по таблицам ГОСТ 8239-89 (Приложение 2, таблица 6); размеры профилей е) – по таблицам ГОСТ 8240-89 (Приложение 3, таблица 7).
Для стандартных профилей (рисунок 4 г, д, е) брать ближайший профиль с большим моментом сопротивления.
3. Определить
фактический момент сопротивления и
величину
.
4. Вычислить
площадь
поперечного сечения для того, чтобы
сравнить веса балок различных вариантов
сечений, учитывая, что веса пропорциональны
площади сечения.
Результаты рекомендуется представить в виде сводной таблицы, которая позволит судить о том, какие из полученных сечений рациональны для данной балки, а какие нет. Пример составления таблицы показан в таблице 5.
Сводная таблица результатов
Таблица 5.
|
Сечение |
|
|
Относительный вес |
|
Двутавр |
9,2 |
26,8 |
1,0 |
|
Прямоугольник
|
0,2 |
79,4 |
2,96 |
,
%
,
см2
Числа последнего столбика таблицы 5 показывают, во сколько раз балка с данным сечением тяжелее балки, вес которой получился наименьшим и поэтому принят за единицу.
5. Вычислить
максимальные касательные напряжения
для балки с круглым и прямоугольным
поперечными сечениями, сравнить их с
допускаемыми касательными напряжениями
;
построить эпюру
.
По данным таблицы 5 сделать вывод.
4.3. Контрольные вопросы
Сформулируйте цель работы
Дайте определение понятия «напряжения»
Запишите формулу для определения нормальных напряжений, возникающих в поперечных сечениях при изгибе
Дайте определение нейтральной слоя и нейтральной оси
Перечислите геометрические характеристики поперечных сечений конструкций, работающих на изгиб?
Какие напряжения возникают при поперечном изгибе балки и как они распределены по поперечному сечению?
Чему равны нормальные напряжения на нейтральной оси?
Как распределены касательные напряжения по поперечному сечению?
Как соотносятся величины нормальных и касательных напряжений при изгибе?
Для какой точки прямоугольного поперечного сечения балки нормальные напряжения могут быть вычислены по формуле
?Сформулируйте условие прочности при изгибе
Какая форма поперечного сечения балки является рациональной?
5. Требования к оформлению отчета по лабораторной работе
При оформлении каждой лабораторной работы следует учесть следующие требования:
титульный лист лабораторной работы должен содержать наименование вуза, кафедры, дисциплины, ФИО студента, номер зачетной книжки (Пример оформления титульного листа приведен в Приложении 4);
текст лабораторной работы должен быть набран на компьютере и распечатан на стандартных листах формата А4; в виде исключения допускается оформление лабораторной работы в рукописном варианте;
перед выполнением задания надо выписать полностью его условие с числовыми данными, сделать чертеж и указать на нем в числах все величины, необходимые для расчета;
чертеж должен быть аккуратным и наглядным, а его размеры должны позволять ясно показать все заданные параметры;
решение должно сопровождаться краткими и грамотными, без сокращения слов объяснениями и чертежами (схемы, эпюры), на которых все входящие в расчет величины должны быть показаны в числах. При вычислении по формулам величины записываются в общем виде, затем выполняется подстановка всех величин, входящих в формулы, и затем окончательный результат вычислений;
необходимо указывать единицы всех величин. Расчеты следует выполнять в единицах СИ;
все страницы лабораторной работы должны иметь сквозную нумерацию (первой страницей считается титульный лист, на котором номер страницы не ставится).
При необходимости замечания и исправления вносятся на другой (оборотной) стороне листов лабораторной работы. Не следует удалять листы с замечаниями преподавателя.