МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ,

ТА ЗАВДАННЯ ДО САМОСТІЙНОГО ВИКОНАННЯ

РОЗРАХУНКОВО-ГРАФІЧНИХ РОБІТ З КУРСУ

"БУДІВЕЛЬНА МЕХАНІКА"

Затверджено

кафедрою будівельної і

теоретичної механіки,

Протокол № 1 від 14.01.2009 р.

Харків 2009

Методичні вказівки, контрольні завдання та типові приклади до вивчення курсу "Будівельна механіка" для студентів спеціальності 6.092100 "Промислове та цивільне будівництво"/ Укладачі С.В. Олешкевич, С.О. Ворончіхіна,

А.В. Медведєва та ін. – Харків: ХДТУБА, 2009.- 110 с.

Рецензент А.О. Мозговий

Кафедра будівельної і теоретичної механіки

ВСТУП

Дані вказівки складені відповідно до типової програми з будівельної механіки для студентів будівельних спеціальностей вищих навчальних закладів.

До вивчення будівельної механіки слід приступати після освоєння курсів вищої математики, теоретичної механіки, опору матеріалів. Будівельна механіка займається розробкою раціональних методів визначення зусиль та переміщень у спорудах; методів статичних і динамічних розрахунків споруд на міцність, жорсткість та стійкість, а також установленням найбільш вигідних форм споруд, які б задовольняли вимогам економічності.

Методичні вказівки рекомендовані для всіх спеціальностей як очної так і заочної форм навчання, які вивчають курс будівельної механіки. При цьому кількість тем та контрольних завдань встановлюється викладачем відповідно до конкретної програми.

Для студентів заочної форми навчання основною під час вивчення курсу будівельної механіки є самостійна робота з використанням підручників та навчальних посібників.

Вивчення будівельної механіки слід починати з пророблення теорії, звертаючи особливу увагу на загальні підходи до питання, яке вивчається, і принципи розв’язання задач. Після цього слід перейти до розбору розв’язання задач з використанням посібників, які пропонуються, і лише потім приступити до самостійного розв’язання задач та виконання необхідних контрольних робіт.

Стосовно основних розділів курсу перед початком семестру для студентів заочної форми навчання читаються лекції та проводяться практичні заняття, на яких роз’яснюються та доповнюються окремі положення матеріалу, який вивчається. Для студентів очної форми навчання лекції, практичні заняття та лабораторні роботи проводяться на протязі семестру.

Консультації з усіх питань щодо теорії і практики розв’язку задач студент -заочник може отримати в усній або письмовій формі.

Програма і методичні вказівки до вивчення курсу

Значення курсу "Будівельна механіка" для інженера. Стислий історичний нарис розвитку будівельної механіки.

Основні принципи, задачі і методи будівельної механіки як науки про розрахунок споруд на міцність, жорсткість та стійкість.

Поняття про розрахункові схеми споруд. Різноманіття розрахункових схем.

Основні елементи споруд: стержні, пластини, оболонки, масивні тіла. Основні способи з’єднання елементів в єдину систему, кріплення споруд до основи. Статичний і кінематичний аналіз різноманітних типів зв’язків та опор. Утворення систем. Незмінні, змінні, та миттєво змінювані системи. Кількість "зайвих" зв’язків та число степенів вільності. Геометричний аналіз утворення систем. Статично визначувані та статично невизначувані системи.

Поняття про розрахунки за деформованим та недеформованим станом споруди. Особливості використання принципу можливих переміщень в розрахунках за недеформованою схемою. Принцип суперпозиції в задачах обчислення внутрішніх сил та опорних реакцій.

Види навантаження. Методи визначення зусиль в статично визначуваних системах: метод перерізів; метод заміни зв’язків; кінематичний метод; спосіб розподілу системи на стержні та вузли зі складанням системи рівнянь стосовно до використання ЕОМ. Складання матриць впливу внутрішніх зусиль та їх використання під час визначення внутрішніх зусиль.

Поняття про особливості розрахунку на рухоме навантаження. Обгинальні епюри, що обгинають, та лінії впливу (л. вп.). Статичний і кінематичний методи побудови л. вп. Лінії впливу при вузловій передачі навантаження. Визначення зусиль за л. вп. Визначення розрахункового положення рухомого навантаження за л. вп. Поняття про еквівалентне навантаження. Зв’язок понять "лінії впливу" та "матриця впливу".

Указівки. Для успішного освоєння курсу "Будівельна механіка" необхідно повторити основні положення курсів теоретичної механіки та опору матеріалів, особливо умови рівноваги сил на площині і в просторі; поняття міцності, жорсткості та стійкості; метод перерізів для визначення внутрішніх зусиль; основні типи опор, визначення опорних реакцій.

Під час вивчення поняття розрахункової схеми необхідно розуміти, що вибір розрахункової схеми важливий етап у розрахунку споруди, так як він впливає на раціональність розрахунку та його точність. Розрахункова схема тісно пов’язана з припущеннями та передумовами, які лежать в основі подальшого розрахунку.

Під час аналізу розрахункових схем необхідно виділити такі поняття: диск, кінематичний зв’язок, степінь вільності, степінь статичної невизначуваності, геометрична незмінність.

Особливе значення має перевірка утворення геометрично незмінюваних систем. Вивчивши ознаки миттєвої змінності, необхідно попрактикуватися у їх знаходженні в складних системах.

Розрахунок на рухоме навантаження виконується за допомогою ліній впливу. Під час вивченя цього розділу необхідно засвоїти поняття л. вп., її відмінність від епюри. Л. вп. опорних реакцій та зусиль в балках на двох опорах без консолей та з консолями є основними, всі інші л. вп. будуються на базі основних. Під час побудови л. вп. внутрішніх зусиль важливо засвоїти загальну методику, згідно з якою розглядаються два положення одиничної сили – ліворуч і праворуч від заданого перерізу. З’ясовуючи визначення зусиль за л. вп., необхідно звернути увагу на завантаження зосередженим моментом л. вп., яка побудована від переміщення одиничної зосередженої сили, при цьому використовується таке правило знаків: позитивним приймається момент, діючий за стрілкою годинника, а кут нахилу л. вп. - проти.