- •Состоит из 3 разделов:
- •Сила характеризуется 3 – мя элементами:
- •Основные аксиомы статики.
- •Пара сил. Момент пары сил. Знак момента. Момент пары как вектор. Эквивалентность пар. Условие равновесия плоской системы пар сил.
- •Момент силы относительно оси, его знак и условие равенства нулю.
- •Центр параллельных сил, его свойства. Формула для определения центра параллельных сил. Формулы для определения координат ц.Т. Сложных фигур(совокупность фигур)
- •Сила тяжести. Центр тяжести тела, как центр параллельных сил.
- •Статический момент площади плоской фигуры относительно оси – определение, единицы, способ нахождения, условие равенства нулю.
- •Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие твердого тела. Условие равновесия твердого тела, имеющего неподвижную точку или ось вращения.
- •Цели и задачи раздела «Сопротивление материалов» и его связь с другими разделами технической механики и специальными предметами.
- •Закон Гука при осевом растяжении (сжатии). Определение перемещений поперечных сечений.
- •Построение эпюры продольных сил и нормальных напряжений.
- •Поперечная деформация. Коэффициент Пуассона.
- •Механические испытания материалов. Диаграмма растяжения пластичных и хрупких материалов.
- •Допускаемое напряжение и коэффициент запаса прочности по пределу текучести и пределу прочности.
- •Метод расчета по предельным состояниям.
- •Расчет на прочность по допускаемым напряженям.
- •Изгиб прямого бруса. Основные понятия и определения. Внутренние силовые факторы в поперечном сечении бруса. Правило знаков.
- •Дифференциальная зависимость между интенсивностью распределенной нагрузки, поперечной силой и изгибающим моментом.
- •Построение эпюр поперечных сил и моментов изгибающих для различных видов нагружения статически определимых балок.
- •Нормальные напряжения при чистом изгибе в произвольной точке поперечного сечения бруса. Жесткость сечения. Эпюра нормальных напряжений. Понятие о моменте сопротивления сечения.
- •Расчет балок на прочность при изгибе по первой группе предельных состояний. Три типа задач.
- •Расчет балок на прочность по касательным напряжениям. Случаи, в которых необходима дополнительная проверка балки по касательным напряжениям.
- •Расчет балок на жесткость.
- •Косой изгиб. Основные понятия и определения. Силовые плоскости и линии. Нормальные напряжения в поперечном сечении бруса.
- •Расчет на прочность при косом изгибе по предельному состоянию. Определение прогибов.
- •Ядро сечения и его свойства:
- •Imin – осевой момент инерции.
- •Статика сооружений. Основные положения, ее связь с теор. Механикой, сопротивлением материалов и смежными специальными предметами.
- •Основные рабочие гипотезы статики сооружений. Классификация сооружений и расчетных схем.
- •Геометрически неизменяемые и изменяемые системы. Степень свободы. Необходимое условие геометрической неизменяемости.
- •Общие сведения о рамных конструкциях. Анализ статической неопределенности рамных систем.
Механические испытания материалов. Диаграмма растяжения пластичных и хрупких материалов.
Прежде чем создавать конструкции надо выбрать для них материал, но не зная свойств материала нельзя правильно это сделать. Значит, необходимо научиться измерять реальную прочность материала. С этой целью проводятся механические испытания.
Основной задачей испытания является определение зависимости между силой растягивающей образец и его удлинение.
Диаграмма растяжения углеродистой стали.
(рисунок).
К – разрушение образца.
Мерой сопротивления материала деформированию служат механические характеристики, которые делятся на характеристики прочности и характеристики пластичности ( пц., у., т., пч.) – прочность.
( = l1 – l/l * 100%) – пластичность.
Остаточное сужение.
= А – А1/ А * 100%.
Допускаемое напряжение и коэффициент запаса прочности по пределу текучести и пределу прочности.
Деформации, возникающие в элементах конструкции, от действия заданных нагрузок должны быть только упругими.
От рабочих нагрузок в элементах возникают рабочие или расчетные напряжения.
Наибольшее напряжение, которое может быть допущено в сечении элемента конструкции для обеспечения его прочности называется допускаемым напряжением. () или () или (adm).
Число, показывающее во сколько раз допускаемое напряжение меньше предела прочности или предела текучести, называется коэффициентом запаса прочности. (n) и (S).
Для хрупких материалов:
adm = пн / (S)
Для пластичных материалов:
adm = т / ()
Условие прочности: ( adm).
Метод расчета по предельным состояниям.
Недостаток расчета по допускаемым напряжениям (adm) является обобщенный хар – р коэффициента запаса прочности.
Для наиболее полного учета влияние различных факторов при эксплуатации ППЗ применяют метод предельных состояний.
Предельное состояние – это такое состояние конструкции, при котором она перестает удовлетворять заданным требованиям.
Предельное состояние делится на 2 группы:
По потере несущей способности (непригодности к эксплуатации – потеря устойчивости, формы, изменение конфигурации, разрушение под влиянием внешней среды).
По непригодности к нормальной эксплуатации (осадки, прогибы, углы поворота).
Вывод: расчет должен быть сделан так, чтобы не допустить перехода конструкции здания или сооружения ни в одно из предельных состояний. За все время эксплуатации, а также при их возведении.
Характерной особенностью метода по предельным состояниям является то, что все исходные величины случайные по своей природе представлены нормативными значениями, а влияние их изменчивости на надежные конструкции учитывается соответствующими коэффициентами.
Расчетными нагрузками называются нагрузки, получаемые путем умножения нормативных значений на соответствующий коэффициент.
F = Fn f
q= qn f
Fn – нормативная нагрузка
f – коэффициент надежн. по нагрузке
f 1
m > 1 – используется для определения расчетного сопротивления:
Rр = Rn / m
c – коэффициент условия работы, вводится к значению расчетного сопротивления в качествемножителя.
c - <1; > 1; = 1.
Условие прочности при расчете по предельному состоянию:
max = N / Aнт Rc
Ант – площадь нетто (чистая площадь).
Следовательно:
Подбор сечения :
А N max / R c
Проверочный расчет:
max = N / Ант R c
Определение предельной силы:
N Ант R c