- •Модуль №1 Основні положення. Розтяг, стиск.
- •Тема 1: Характеристики геометрії тіл, що вивчає опір матеріалів.
- •Основні знання і вміння.
- •2. Контрольні питання.
- •Тема 2: Механічні випробування матеріалів.
- •Основні знання і вміння.
- •2. Контрольні завдання.
- •Тема 3. Допустимі напруження. Коефіцієнт запасу міцності.
- •Основні знання і вміння.
- •2. Контрольні питання.
- •Тема 4: Вплив власної ваги на напруження.
- •Основні знання і вміння.
- •1. Зміст теми.
- •Гранична довжина стержня:
- •2. Варіанти індивідуальних завдань:
- •Рішення
- •4. Варіанти індивідуальних завдань:
- •Тема 5. Поняття про статично невизначені задачі при розтязі і стикові.
- •Основні знання і вміння.
- •Опорні реакції бруса обернено пропорційні довжинам l1 та l2.
- •Приклад №13.
- •3. Варіанти індивідуальних завдань:
2. Контрольні завдання.
- Поділ матеріалів на пластичні і хрусткі.
- Спосіб випробовування матеріалу на розтяг.
- Поняття “діаграма розтягу”.
- Поняття “границя пропорційності”, “границя текучості”, “границя пружності”, “границя міцності”.
Тема 3. Допустимі напруження. Коефіцієнт запасу міцності.
Час: – 2 год. Конспект: Л – 1, стор. 50-52; стор. 43-46.
Основні знання і вміння.
Знати: |
Вміти: |
- Визначення допустимого напруження. - Визначення границь пропорційності, текучості, міцності. - Які значення може приймати коефіцієнт надійності матеріалу. |
- Обчислювати коефіцієнт запасу міцності. |
Зміст теми.
1. Вивчення теми треба починати з повторення понять деформації і напруження.
Елемент конструкції буде міцним в тому випадку, коли напруження, які виникають від дії навантажень в усіх його точках, названі дійсними напруженнями, не будуть перевищувати величину, яка забезпечує надійну безаварійну роботу елементу конструкції.
Найбільше напруження, яке може бути допущене в перерізі елемента конструкції для забезпечення його міцності, називається допустимим напруженням.
Число, що показує у скільки разів допустимі напруження менші за границю міцності, або границю текучості, називається коефіцієнтом запасу міцності і позначається літерою
К = σдоп/[σт] ,
звідки: σдоп=[σт]*К ,
В розрахунках конструкцій за сучасними методиками, замість коефіцієнту запасу міцності, користуються коефіцієнтом надійності матеріалу γm≤1,0.
2. Контрольні питання.
- Конструкції, в яких не допускається текучість, розраховують на допустимі напруження за границею пропорційності, текучості чи міцності?
- Який зв'язок між коефіцієнтом запасу міцності К і коефіцієнтом надійності матеріалу γm.
Тема 4: Вплив власної ваги на напруження.
Час: – 2 год. Рішення задач. Л-1, стор. 50-52; Л-2, стор. 49-53, приклади № 8, 9, 10.
Основні знання і вміння.
Знати: |
Вміти: |
- Формули для обчислення фактичних максимальних напружень. - Умову міцності при розтягу і стиску матеріалу. - Які фізичні величини присутні у формулі для визначення ширини стрічкового фундаменту. |
- Вирішувати задачі по перевірці міцності конструкцій з врахуванням їх власної ваги. - Визначати ширину підошви стрічкового фундаменту. |
1. Зміст теми.
Приклад №8 Обчислити максимальну і граничну довжину стержня при дії на нього тільки власної ваги. Допустимі напруження σдоп=140МПа, границя міцності σмц = 420МПа та питома вага матеріалу ρ=0,078МН/м3.
Рішення. Максимальна довжина стержня:
Lмакс = σдоп/ ρ=140/0,078=1795м.
Гранична довжина стержня:
Lгр= σмц/ ρ=420/0,078=5385м.
2. Варіанти індивідуальних завдань:
-
σмц, МПа
σдоп, МПа
150
160
170
180
190
200
360
380
400
410
430
Для всіх варіантів ρ = 0,08МН/м3
Приклад №9 Визначити напруження в небезпечному перерізі стального стержня розмірами 6х6 см з врахуванням власної ваги, якщо довжина стержня L =5м , розтягуюча сила на нижньому його кінці F=0,2МН, а питома вага матеріалу ρ = 0,078МН/м3
Рішення.
Найбільше напруження виникне у верхньому небезпечному перерізі штанги.
σ=F/А + L* ρ = 0,2/0,06*0,06 + 5*0,078 = 55,94МПа.
3. Варіанти індивідуальних завдань
Переріз, см |
Довжина, м |
|||||
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
50
|
|
2 х 2 |
|
|
|
|
|
|
2,5 х 2,5 |
|
|
|
|
|
|
3 х 3 |
|
|
|
|
|
|
35, х 3,5 |
|
|
|
|
|
|
4 х 4 |
|
|
|
|
|
|
Для всіх варіантів: ρ =0,08МН/м3, F = 0,15МН
Приклад №10. Визначити необхідну ширину стрічкового фундаменту з врахуванням власної ваги. Навантаження на 1м.п. фундаменту F=0,32МН, питома вага матеріалу фундаменту ρвв = 0,02МН/м3 , допустиме напруження для грунту [σ] =0,25МПа.
Глибина закладання фундамента dф=1,5м