Строительная механика и металлические конструкции

Строительная механика и металлические конструкции. Вершинский А.В. и др. 1984

Строительная механика и металлические конструкции

учебника соответствует утвержденной Минвузом СССР программе курса «Строительная механика и металлические конструкции» по специальности 0530 («Подъемно-транспортные машины»), читаемого в инженерно-технических вузах со сроком обучения 5 лет.

В книге рассматриваются вопросы строительной механики и металлических конструкций подъемно-транспортных машин, причем объем книги между двумя этими разделами так же, как и количество лекционных часов по программе курса, распределяется поровну.

Весь материал излагается с учетом специфики подъемно-транспортных машин.

К настоящему времени разработан ряд специальных задач по расчету металлических конструкций грузоподъемных машин, рассматривающих их конструкции в неразрывной связи с общей работой грузоподъемной машины. Эти задачи нашли отражение в данном учебнике.

Предисловие
Основные условные обозначения

Часть первая.  Строительная механика

Раздел первый. Статически определимые системы

Глава 1. Балки с подвижкой нагрузкой§ 1.1. Сущность метода линий влияния§ 1.2. Линии влияния реакций, перерезывающих сил и изгибающих моментов§ 1.3. Линии влияния при узловой передаче нагрузки§ 1.

4. Кинематический метод построения линий влияния§ 1.5. Определение невыгоднейшего загружения линий влияния

§ 1.6.

Определение наибольшего изгибающего момента в двухопорной балке от действия ходовых колес тележки

Глава 2. Фермы с неподвижной нагрузкой§ 2.1. Способы образования ферм и условия их геометрической неизменяемости и статической определимости§ 2.2. Методы определения усилий в стержнях плоских ферм

§ 2.3. Особенности расчета ферм при загружении внеузловой нагрузкой от натяжений канатов

Глава 3. Фермы с подвижной нагрузкой§ 3.1. Линии влияния усилий в стержнях типовых крановых ферм

§ 3.2. Линии влияния усилий в стержнях шпренгельных ферм

Глава 4. Пространственные стержневые системы§ 4.1. Способы образования пространственных ферм и условия их геометрической неизменяемости§ 4.2. Определение усилий в стержнях ферм методом вырезания узлов

§ 4.3. Определение усилий в стержнях пространственных ферм методом разложения их на плоские фермы

Глава 5. Основные теоремы об упругих системах§ 5.1. Основные понятия§ 5.2. Работа при статическом приложении внешних сил§ 5.3. Работа внутренних сил упругой стержневой системы§ 5.4. Возможная работа внешних и внутренних сил§ 5.5. Теорема о взаимности работ и взаимности перемещений

§ 5.6. Общая формула для определения перемещений плоской стержневой системы. Метод Мора

Раздел второй. Статически неопределимые системы

Глава 6. Расчет статически неопределимых систем методом сил§ 6.1. Установление степени статической неопределимости и выбор лишних неизвестных§ 6.2. Канонические уравнения метода сил и их упрощение

§ 6.3. Учет влияния изменения температуры и неточностей изготовления и монтажа конструкций

Глава 7. Применение метода сил к расчету различных статически неопределимых систем§ 7.1. Расчет неразрезных балок§ 7.2. Расчет статически неопределимых ферм

§ 7.3. Расчет статически неопределимых систем на действие подвижной нагрузки

Глава 8. Расчет статически неопределимых систем методом перемещений§ 8.1. Определение числа неизвестных§ 8.2. Канонические уравнения метода перемещений

§ 8.3. О методе конечных элементов

Раздел третий. Некоторые специальные задачи строительной механики грузоподъемных машин

Глава 9. Особенности расчета крановых конструкций§ 9.1. Определение усилий в элементах вспомогательной фермы от подвижной нагрузки на главной ферме (балке) кранового моста§ 9.2.

Расчет шарнирно сочлененных стрел с гибкой и жесткой оттяжкой при работе механизма вращения§ 9.3. Определение усилий в элементах мачтово-стреловых кранов с жесткими и гибкими оттяжками

§ 9.4.

Определение распора в подвижных конструкциях портального и полупортального типов от различных нагрузок и особенности расчета их остова

Глава 10. Основы динамического расчета крановых конструкций§ 10.1. Динамические расчетные схемы основных типов крановых конструкций и их приведенные массы§ 10.2.

Определение динамического воздействия на одномассовую систему при нагрузке, возрастающей по линейному закону, приложенной мгновенно и кратковременно

§ 10.3.

Динамическое действие нагрузок на конструкции при работе механизмов подъема, передвижения, вращения и изменения вылетов кранов

Часть вторая. Металлические конструкции грузоподъемных машин

Раздел четвертый. Материал, общие методы расчетов и элементы металлических конструкций

Глава 11. Материалы металлических конструкций§ 11.1. Строительные, углеродистые и низколегированные стали, их характеристики и области применения§ 11.2. Алюминиевые сплавы§ 11.3. Сортамент. Гнутые профили

§ 11.4. Особенности работы металлов в условиях низких температур

Глава 12. Общие методы расчетов металлических конструкций§ 12.1. Особенности работы металлических конструкций при переменных напряжениях§ 12.2. Влияние концентраторов напряжений и асимметрии цикла нагружения на сопротивление усталости§ 12.3.

Влияние на сопротивление усталости остаточных и перегрузочных напряжений§ 12.4. Основные положения расчета металлических конструкций при переменных напряжениях§ 12.5. Расчетные сочетания нагрузок

§ 12.6.

Расчеты на прочность при постоянных и переменных напряжениях по методам предельных состояний и допускаемых напряжений

Глава 13. Соединения стальных конструкций§ 13.1. Сварные соединения§ 13.2. Болтовые и заклепочные соединения

§ 13.3. Шарнирные соединения

Глава 14. Расчет и конструкции балок§ 14.1. Выбор основных размеров балок. Расчет прокатных и составных балок§ 14.2. Особенности расчета коробчатых балок с рельсом над стенкой и с рельсом посередине балки§ 14.3.

Конструкции и расчет стыков балок§ 14.4. Кручение балок§ 14.5. Стесненный изгиб тонкостенных балок замкнутого профиля§ 14.6. Общая устойчивость балок§ 14.7. Местная устойчивость элементов балок

§ 14.8.

Конструкции крепления рельсов

Глава 15. Расчет и конструкции ферм§ 15.1. Основные размеры ферм. Системы решеток и их выбор§ 15.2. Типы и подбор сечений стержней ферм§ 15.3. Устойчивость стержней переменного сечения по длине и составных стержней§ 15.4. Деформационный способ расчета стержней

§ 15.5. Особенности конструирования и расчета узлов и поясов ферм

Раздел пятый. Металлические конструкции кранов

Глава 16. Мостовые краны§ 16.1. Типы конструкций и их основные параметры

§ 16.2. Расчетные нагрузки и их комбинации. Особенности расчета

Глава 17. Козловые краны и мостовые перегружатели§ 17.1. Типы конструкций§ 17.2. Расчетные нагрузки и их комбинации

§ 17.3. Особенности расчета

Глава 18. Стрелы§ 18.1. Типы конструкций§ 18.2. Расчетные нагрузки и их комбинации

§ 18.3. Особенности расчета

Глава 19. Портальные краны§ 19.1. Типы конструкций и их основные параметры§ 19.2. Расчетные нагрузки и их комбинации

§ 19.3. Особенности расчета

Глава 20. Башенные краны§ 20.1. Типы конструкций и их основные параметры§ 20.2. Расчетные нагрузки и их комбинации§ 20.3. Особенности расчета

Список литературы

Источник: http://books.totalarch.com/construction_mechanics_and_metal_structures

Строительная механика и металлические конструкции

Строительная механика и металлические конструкции

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

Автотракторный факультет

Кафедра «Колесные и гусеничные машины»

УТВЕРЖДАЮ

Декан Автотракторного факультета

____________

«____»_____________200___г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплины В.3.04 «Строительная механика и металлические конструкции»

для специальности 190109 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование»

факультет Автотракторный

кафедра разработчик Колесные и гусеничные машины

Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и примерной программой дисциплины по специальности 190109 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование» подготовки Инженера Квалификация 65.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры колесные и гусеничные машины, протокол №____ от «___»_______200 __года.

Зав. кафедрой КГМ

канд. техн. наук, доцент

Ученый секретарь кафедры

канд. техн. наук, доцент

Разработчик программы

канд. техн. наук, доцент

Челябинск 2011

1. Введение

Учебный курс В.3.04 « Строительная механика и металлические конструкции« относится к циклу специальных дисциплин подготовки по специальности 190109 “Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование”.

1.1. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Согласно требованиям п. 7 ГОС к уровню подготовки выпускник по специальности 190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование», изучив дисциплину «Строительная механика и металлические конструкции», должен:

иметь представление:

— об истории становления и развития дисциплины, теоретических научно — технических проблемах, связанных с изучением строительной механики и металлических конструкций;

— о вкладе российских ученых в развитие дисциплины;

— об основных тенденциях и перспективах развития строительной механики;

знать:

– методические, нормативные и руководящие материалы, касающиеся металлических конструкций;

— правила и нормы охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты при работе с металлическими конструкциями.

уметь:

— использовать научно — техническую и справочную литературу для решения конкретных задач по специальности;

— определять несущую способность металлоконструкций строительных машин и механического оборудования;

— рассчитывать и проектировать сварные соединения с учетом остаточных напряжений и оценивать их влияние на прочность и усталостную долговечность при детерминированном и случайном нагружении;

— методы расчета на действие одиночных нагрузок;

— вероятностные методы расчета по критерию текучести;

— методы предельных состояний и допускаемых напряжений;

— критические температуры эксплуатации и критические коэффициенты интенсивности напряжений.

— оценивать влияние параметров отдельных элементов на показатели машины в целом и на этой основе осуществлять оптимальный выбор и агрегатирование названных элементов;

— анализировать результаты экспериментов и высказывать гипотезы о возможных причинах несовпадения результатов эксперимента с тем, что предсказывала теория;

— работать с технической документацией, литературой, научно-техническими отчетами, справочниками и другими информационными источниками;

— оценивать показатели надежности металлических конструкций по данным эксплуатационных наблюдений;

1.2. Требования к уровню подготовки для освоения дисциплины

Изучение дисциплины основывается на знаниях, навыках и умении, полученных студентами при изучении дисциплин: «Математика», «Физика», «Теоретическая механика», «Технология конструкционных материалов», «Начертательная геометрия», «Инженерная графика», «Сопротивление материалов», «История техники», «Грузоподъемные машины».

Кроме того, студенты должны иметь навыки практического применения методов элементарной и высшей математики и выполнения расчетов с применением ЭВМ, включая самостоятельное составление несложных вычислительных программ.

2. Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины

Освоить основы расчета, конструирования и эксплуатации сварных металлоконструкций механического оборудования и технологических комплексов предприятий строительных материалов, изделий и конструкций.

Овладеть теоретическими и практическими методами:

— определения усилий и перемещений в статически определимых и статически неопределимых системах металлических конструкций подъемно-транспортных и строительных машин;

— определения напряженно-деформированного состояния в узлах и элементах конструкций;

— оценки надежности и долговечности конструкций и узлов;

— конструирования сварных металлоконструкций механического оборудования и строительных машин.

3. Объем и виды учебной работы

Таблица 1 – Состав и объем дисциплины

Вид учебной работыВсего часовРаспределение по семестрам в часах
семестр
IX
Общая трудоемкость дисциплины136136
Аудиторные занятия6868
Лекции (Л)3434
Практические занятия (ПЗ)3434
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа студентов (СРС)6868
Курсовой (проект) работа
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)зачетзачет
Объем работы17 нед.

4. дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

Таблица 2 – Разделы дисциплины, виды и объем занятий

Номер раздела, темы.Наименование разделов,тем дисциплиныОбъем в часах по видам
ВсегоЛПЗСЛРСРС
1.Введение. Предмет, цель и задачи курса.10226
2.Кинематический анализ механических систем.20668
3.Перемещения в упругих системах.10226
4.Определение усилий в статически неопределимых системах.16448
5.Методы расчета на действие одиночных нагрузок.16448
6.Усталостная долговечность.10226
7.Расчет и конструирование стержневых конструкций.226610
8.Балочные конструкции.16448
9.Болтовые и сварные соединения металлоконструкций.16448
136343468

4.2. (и методические рекомендации) разделов и тем дисциплины

1. Предмет, цель и задачи курса.

Значение дисциплины в свете задач повышения надежности, долговечности, технического уровня и конкурентоспособности строительных машин, механического оборудования и технологических комплексов предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. Материалы металлоконструкций. Влияние условий эксплуатации на изменение механических свойств. Хрупкие разрушения. ГОСТы на материалы и сортаменты

2. Кинематический анализ механических систем.

Упругие системы. Геометрически неизменяемые системы. Степень геометрической изменяемости. Образование геометрически неизменяемых систем. Расчетные схемы и их классификация.

3. Перемещения в упругих системах.

Основные теоремы строительной механики о взаимности работ и взаимности перемещений. Формула Мора для определения перемещений. Определение усилий в элементах шарнирно-стержневых систем методом вырезания узлов и сечений

4. Определение усилий в статически неопределимых системах.

Общая идея расчета путем преобразования систем. Метод сил. Метод перемещений. Матричный метод. Определение усилий в статически определимых и статически неопределимых рамных системах с использованием ЭВМ

5. Методы расчета на действие одиночных нагрузок

Понятие о вероятностном процессе нагружения и вероятностном методе расчета по критерию текучести. Методы предельных состояний и допускаемых напряжений. Критические температуры эксплуатации и критические коэффициенты интенсивности напряжений. Определение характеристик трещиностойкости.

6. Усталостная долговечность.

Две стадии циклической долговечности. Схематизация случайного процесса нагружения. Определение эквивалентной амплитуды напряжений и числа повреждающих циклов.

Долговечность на стадии образования усталостной трещины с учетом остаточных напряжений. Долговечность на стадии развития трещины (живучесть). Пути повышения живучести.

Влияние смены окружающей температуры на развитие усталостной трещины.

7. Расчет и конструирование стержневых конструкций

Сплошностенчатые стержни как элементы систем. Устойчивость сжатых и сжатоизогнутых составных стержней. Расчетные параметры панелей поясов и элементов решеток. Расчет решетчатых конструкций по деформированному состоянию.

8. Балочные конструкции.

Типы сечений. Общий расчет балочных конструкций на прочность и устойчивость. Кручение тонкостенных балок. Стесненный изгиб балок. Определение геометрических параметров сечений составных балок. Оптимизация высоты сечения балок. Соединение пояса со стенкой. Местная устойчивость в балках. Балочные конструкции ПТСДМиО.

9. Болтовые и сварные соединения металлоконструкций.

Расчет и проектирование заклепочных и болтовых соединений. Соединения на высокопрочных болтах. Расчет и проектирование сварных соединений. Виды соединений. Остаточные напряжения.

Влияние остаточных напряжений на прочность и усталостную долговечность Изготовление сварных узлов. Остаточные сварочные напряжения. Определение вторичных остаточных напряжений при наличии геометрических концентраторов напряжений.

Экспериментальное определение напряженно-деформированного состояния в сварных шарнирных соединениях.

5. Лабораторные работы

Программой дисциплины лабораторные работы не предусмотрены.

Таблица 3 – Состав и объем лабораторного практикума

Номер лабораторной работыНомер разделаНаименование и краткое содержание лабораторной работыКол-во часов

5.2. Контрольные вопросы по лабораторным работам

6. Практические занятия

Таблица 4 – Состав и объем практических занятий

Номер занятияНомер раздела или темыНаименование и краткое содержание практических занятийХарактер занятий и цельКол-во часов
11Введение. Понятия металлических конструкций. Применение металлических конструкций в подъемно-транспортных, строительных и дорожных машинахПознакомить студентов с металлическими конструкциями, показать разнообразие металлических конструкций, применяемых на ПТСДМиО2
2,3,42Кинематический анализ механических систем.Упругие системы. Геометрически неизменяемые системы. Степень геометрической изменяемости. Образование геометрически неизменяемых систем. Расчетные схемы и их классификация.Студенты должны научиться составлять расчетные схемы геометрически неизменяемых систем.6
53Перемещения в упругих системах.Основные теоремы строительной механики о взаимности работ и взаимности перемещений. Формула Мора для определения перемещений. Определение усилий в элементах шарнирно-стержневых систем методом вырезания узлов и сечений.Студенты должны изучить основные теоремы строительной механики о взаимности работ и взаимности перемещений, определять усилия в элементах шарнирно-стержневых систем методом вырезания узлов и сечений.2
6,74Определение усилий в статически неопределимых системах.Общая идея расчета путем преобразования систем. Метод сил. Метод перемещений. Матричный метод. Определение усилий в статически определимых и статически неопределимых рамных системах с использованием ЭВМСтуденты должны научиться определять усилия в статически определимых и статически неопределимых рамных системах.4
8,95Методы расчета на действие одиночных нагрузокПонятие о вероятностном процессе нагружения и вероятностном методе расчета по критерию текучести. Методы предельных состояний и допускаемых напряжений. Критические температуры эксплуатации и критические коэффициенты интенсивности напряжений. Определение характеристик трещиностойкости.Студенты должны научиться использовать методы предельных состояний и допускаемых напряжений, определять характеристики трещиностойкости4
106Усталостная долговечность.Две стадии циклической долговечности. Схематизация случайного процесса нагружения. Определение эквивалентной амплитуды напряжений и числа повреждающих циклов. Долговечность на стадии образования усталостной трещины с учетом остаточных напряжений. Долговечность на стадии развития трещины (живучесть).Студенты должны изучить способы схематизации случайного процесса нагружения, определения эквивалентной амплитуды напряжений и числа повреждающих циклов, рассчитывать долговечность конструкции2
11,12,137Расчет и конструирование стержневых конструкцийУстойчивость сжатых и сжатоизогнутых составных стержней. Расчетные параметры панелей поясов и элементов решеток. Расчет решетчатых конструкций по деформированному состоянию.Студенты должны изучить способы определения устойчивости сжатых и сжатоизогнутых составных стержней, выполнять расчет решетчатых конструкций по деформированному состоянию.6
14,158Балочные конструкции.Типы сечений. Общий расчет балочных конструкций на прочность и устойчивость. Кручение тонкостенных балок. Стесненный изгиб балок. Определение геометрических параметров сечений составных балок. Местная устойчивость в балках. Балочные конструкции ПТСДМиОСтуденты должны изучить способы расчета балочных конструкций на прочность и устойчивость, определения геометрических параметров сечений составных балок.4
16,179Расчет и проектирование заклепочных и болтовых соединений. Соединения на высокопрочных болтах. Расчет и проектирование сварных соединений. Виды соединений. Остаточные напряжения. Влияние остаточных напряжений на прочность и усталостную долговечность Изготовление сварных узлов. Остаточные сварочные напряжения. Определение вторичных остаточных напряжений при наличии геометрических концентраторов напряжений. Экспериментальное определение напряженно-деформированного состояния в сварных шарнирных соединениях.Студенты должны изучить способы расчета и проектирования болтовых, заклепочных и сварных соединений, их расчет с использованием компьютеров.4

6.2 Контрольные вопросы по практическим занятиям

Тема 1. занятие 1

Значение дисциплины в свете задач повышения надежности, долговечности, технического уровня и конкурентоспособности строительных машин, механического оборудования и технологических комплексов предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. Материалы металлоконструкций. Влияние условий эксплуатации на изменение механических свойств. Хрупкие разрушения. ГОСТы на материалы и сортаменты

Тема 2. Занятие 2,3,4

Кинематический анализ механических систем. Упругие системы. Геометрически неизменяемые системы. Степень геометрической изменяемости. Образование геометрически неизменяемых систем. Расчетные схемы и их классификация.

Тема 3. Занятие 5

Перемещения в упругих системах. Основные теоремы строительной механики о взаимности работ и взаимности перемещений. Формула Мора для определения перемещений. Определение усилий в элементах шарнирно-стержневых систем методом вырезания узлов и сечений.

Тема 4. Занятие 6,7

Определение усилий в статически неопределимых системах. Общая идея расчета путем преобразования систем. Метод сил. Метод перемещений. Матричный метод. Определение усилий в статически определимых и статически неопределимых рамных системах с использованием ЭВМ

Тема 5. Занятие 8,9.

Методы расчета на действие одиночных нагрузок. Понятие о вероятностном процессе нагружения и вероятностном методе расчета по критерию текучести. Методы предельных состояний и допускаемых напряжений. Критические температуры эксплуатации и критические коэффициенты интенсивности напряжений. Определение характеристик трещиностойкости.

Тема 6. Занятие 10.

Усталостная долговечность. Две стадии циклической долговечности. Схематизация случайного процесса нагружения. Определение эквивалентной амплитуды напряжений и числа повреждающих циклов. Долговечность на стадии образования усталостной трещины с учетом остаточных напряжений. Долговечность на стадии развития трещины (живучесть).

Тема 7. Занятие 11,12,13

Расчет и конструирование стержневых конструкций. Устойчивость сжатых и сжатоизогнутых составных стержней. Расчетные параметры панелей поясов и элементов решеток. Расчет решетчатых конструкций по деформированному состоянию.

Тема 8. Занятие 14,15

Балочные конструкции. Типы сечений. Общий расчет балочных конструкций на прочность и устойчивость. Кручение тонкостенных балок. Стесненный изгиб балок. Определение геометрических параметров сечений составных балок. Местная устойчивость в балках. Балочные конструкции ПТСДМиО

Тема 9, Занятие 16,17

Расчет и проектирование заклепочных и болтовых соединений. Соединения на высокопрочных болтах. Расчет и проектирование сварных соединений. Виды соединений. Остаточные напряжения.

Влияние остаточных напряжений на прочность и усталостную долговечность Изготовление сварных узлов. Остаточные сварочные напряжения. Определение вторичных остаточных напряжений при наличии геометрических концентраторов напряжений.

Экспериментальное определение напряженно-деформированного состояния в сварных шарнирных соединениях.

7. Семинарские занятия

Таблица 5 – Состав и объем семинаров

Номер семинараНомер раздела или темыНаименование и краткое содержаниесеминараКол-во часов

8. Самостоятельная работа студентов (СРС)

8.1. Курсовой проект (работа) или семестровое задание.

Таблица 6 – Состав и объем курсового проекта (работы) или семестрового задания

Номер разделаНаименование и содержание разделовсеместровой работыОбъем расчетной и графической частейКол-во часов на одного студента

8.2. Рефераты или другие виды СРС.

Перечень тем для самостоятельного изучения студентами

9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

9.1. Рекомендуемая литература

а) основная литература

1. , , Цвей механика и металлоконструкции строительных и дорожных машин, М.: Машиностроение, 1988, 129 с.

2. , , Семенов механика и металлические конструкции — Л.: Машиностроение, 1984, 231 с.

3. Дарков, механика: Учеб./ , .- СПб.: Лань., 2010,- 655, [1] с.: ил.

4. Анохин, механика в примерах и задачах: Учеб. для вузов по строит. специальностям: В 3 ч. – М.: Ассоц. строит. вузов, 2007. – Ч. 1: Статически определимые системы. – 20с.: ил.

5. Анохин, механика в примерах и задачах: Учеб. для вузов по строит. специальностям: В 3 ч. – М.: Ассоц. строит. вузов, 2010. – Ч. 2: Статически неопределимые системы. – 20с.: ил.

б) дополнительная литература:

1. Справочник по кранам: В 2-х т./ Под общ. ред. . – М.: Машиностроение. Т. 1: Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций. – 1988. – 536 с.: ил.

2. Справочник по кранам: В 2-х т./ Под общ. ред. . – М.: Машиностроение. Т. 2: Характеристики и конструктивные схемы. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов. – 1988. – 560 с.: ил.

2. Строительные нормы и правила (СНиП-II-23-81). Нормы проектирования. Стальные конструкции. Центральный институт типового проектирования. 1990, 94 c.

3. , Технология изготовления металлических конструкций. М.: Стройиздат. 1990, — 350 с.: ил.

4. , Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. Л.: Машиностроение, 1976, — 454 с.

10. Средства и материально-техническое обеспечение дисциплины

Программа

MathCAD,

Источник: https://pandia.ru/text/78/095/86653.php

Строительная механика и металлические конструкции | Корпорация ДИПОЛЬ

Строительная механика и металлические конструкции
Из чего состоит курс

Теоретическая часть:

ВВЕДЕНИЕ           

1.МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ, ИХ СОСТАВ, СВОЙСТВА И РАБОТА

1.1. Стали для металлических конструкций, их состав и свойства          

1.2. Работа стали при различных видах силовых воздействий

1.2.1. Работа стали на растяжение

1.2.2. Работа стали на сжатие

1.2.3. Работа стали при сложном напряженном состоянии

1.2.4. Работа стали при изгибе, шарнир пластичности

1.2.5. Работа стали при действии изгибающего момента и продольной силы

1.3. Влияние других факторов на работу стали 

1.3.1. Неравномерное распределение напряжений. Концентрация напряжений

1.3.2. Работа стали при непрерывной повторной нагрузке. Усталость и вибрационная прочность

1.3.3. Работа стали при повторных нагружениях выше предела текучести, наклёп, малоцикловая прочность

1.3.4. Влияние температуры

1.3.5. Старение стали

1.3.6. Коррозия стали

2.ПОНЯТИЕ ОБ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. Устойчивость центрально-сжатых стержней            

2.2. Устойчивость внецентренно сжатых и сжато-изогнутых стержней  

2.3. Устойчивость изгибаемых элементов          

2.4. Местная устойчивость элементов металлических конструкции  

3.АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ, ИХ СОСТАВ, СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ 

4.СОРТАМЕНТ

4.1. Листовая сталь       

4.2. Профильная сталь

4.3. Сварные профили  

4.4. Гнутые профили

5.ОСНОВЫЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

5.1. Основные требования, предъявляемые к металлическим конструкциям    

5.2. Нагрузки, действующие на конструкцию      

5.3. Предельное сопротивление материала       

5.4. Расчет конструкции по предельным состояниям и сопоставление его с расчетом по допускаемым напряжениям  

5.5. Расчет конструкции при действии многократной повторной нагрузки, проверка усталости (выносливости) металла

6.СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ

6.1. Сварные соединения

6.1.1. Способы сварки и типы соединений

6.1.2. Типы сварных соединений

6.1.3. Термическое воздействие сварки. Сварочные напряжения и  деформации

6.1.4. Расчет сварных соединений

6.1.5. Примеры расчета сварных соединений

6.2. Болтовое и заклепочное соединения

6.2.1. Общая характеристика болтов и заклепок

6.2.2. Расчет болтовых и заклепочных соединений

6.3. Примеры расчета болтовых и заклепочных соединений     

7.БАЛКИ И БАЛОЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

8.КОЛОННЫ

8.1. Центрально-сжатые колонны           

8.2. Примеры расчета центрально-сжатых колонн         

8.3. Конструирование и расчет узлов и деталей колонн

8.3.1. Оголовки колонн

8.3.2. Базы колонн

9.ЛИСТОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ

9.1. Общая характеристика листовых конструкций         

9.2. Основы расчета листовых конструкций

9.2.1. Пластинки

9.2.2. Оболочки

9.3. Листовые конструкции промышленных сооружений              

9.3.1. Резервуары

9.3.2. Газгольдеры

9.3.3. Бункера и силосы

9.3.4. Листовые конструкции воздухонагревателей

Практическая часть:

Тесты текущего контроля9

Итоговый тест

Интерактивные практические задания по темам:

  1. Жесткость материала
  2. Определение деформируемого контура
  3. Определение напряжения
  4. Соединение стальных пластин клепками или болтами
  5. Влияние радиуса полусферы на напряжение
  6. Форма площади

Интерактивная коллекция

Справочные материалы:

Интернет-ресурсы

Литература

Словарь терминов

Темы рефератов

Источник: https://www.tacis-dipol.ru/catalog/stroitelnaya-mehanika-i-metallicheskie-konstruktsii/

Строительная механика

Строительная механика и металлические конструкции

Строительная механика это наука о принципах и методах расчета сооружений на прочность, жесткость и устойчивость в условиях действия постоянных и переменных нагрузок.

Её изучение, позволит будущим специалистам стать квалифицированными проектировщиками, создавать экономичные и надежные конструкции, грамотно вести работы по монтажу строительных конструкций.

Строймех является одним из основных базовых предметов для студентов строительных специальностей.

Изучение предмета основано на знании студентами таких общеобразовательных дисциплин, как высшая математика, физика, теоретическая механика и сопротивление материалов.

Целью изучения строимеханики является ознакомление будущих специалистов с теоретическими основами образования и расчёта простых сооружений, понятиями об основах науки о прочности, жёсткости, устойчивости и динамики основных элементов строительных конструкций.

Овладение практическими расчетными приемами строительной механики связано с изучением курсов: «Металлические конструкции», «Железобетонные и каменные конструкции», «Конструкции из дерева и пластмасс». Материал всех указанных дисциплин логически взаимосвязан с материалом данного раздела.

  1. Раздел 1. Кинематический анализ стержневых систем и общие принципы расчета статически определимых систем.
  2. Раздел 2. Расчет статически неопределимых систем
    1. Лекция 5. Расчет статически неопределимых систем методами сил, перемещений, комбинированным, смешанным.
    2. Лекция 6. Матричный метод расчета перемещений стержневых систем.
  3. Раздел 3. Расчет пространственных систем
    1. Лекция 7. Основы и методы расчета пространственных систем.
  4. Раздел 4. Расчет статически неопределимых систем на ЭВМ
    1. Лекция 8. Расчет сооружений методом конечных элементов (МКЭ). Расчетные формулы метода перемещений в матричной форме. Идея МКЭ. Матрица жесткости элемента и совокупности элементов. Определение усилий в элементах. Определение напряжений и деформаций в элементах.
  5. Раздел 5. Расчет стержневых систем методом предельного равновесия
    1. Лекция 9. Понятие о предельном состоянии. Разрушающие нагрузки. Гипотезы теории предельного равновесия. Расчет статически определимых и неопределимых ферм с учетом пластических свойств материала. Учет пластических свойств материала в балке при чистом и при поперечном изгибе. Пластический момент сопротивления и пластический шарнир. Расчет статически определимых и неопределимых балок с учетом пластических свойств материала. Основные теоремы о разрушающих нагрузках: статическая, кинематическая и о единственности решения. Метод комбинированных механизмов расчета рам.
  6. Раздел 6. Устойчивость сооружений
    1. Лекция 8. Основные понятия устойчивости сооружений: виды потери устойчивости, степень свободы, методы решения. Устойчивость систем с конечным числом степеней свободы (статический, энергетический методы). Устойчивость упругих стержней (статический и энергетический методы). Дифференциальное уравнение сжато-изогнутого стержня и его решение методом начальных параметров. Табличные эпюры метода перемещений для сжатых стержней. Учет симметрии при расчете на устойчивость. Деформационный расчет рам.
  7. Раздел 7. Динамический расчет сооружений
    1. Лекция 9. Основные понятия динамики сооружений: виды динамических нагрузок, степени свободы, методы решения. Свободные колебания системы с одной степенью свободы с учетом и без учета затухания. Свободные колебания систем с конечным числом степеней свободы. Определение частот и форм свободных колебаний.

Требования к уровню освоения дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

  • Основные методы и практические приемы расчета реальных конструкций по всем предельным расчетным состояниям на различные внешние воздействия;
  • Как правильно составить расчетную схему сооружения, выбрать наиболее рациональный метод расчета и как найти истинное распределение напряжений, обеспечив при этом необходимую прочность и жесткость его элементов с учетом реальных свойств строительных материалов и используя современную вычислительную технику.

и уметь:

  • Составить расчетную схему к любой задаче строительной механики, выбрать метод расчета и записать требуемые уравнения для ее решения;
  • Строить эпюры внутренних усилий (изгибающих моментов, поперечных и продольных сил) в статически определимых и неопределимых системах;
  • Определять линейные и угловые перемещения статически определимых и неопределимых систем от внешнего силового воздействия;
  • Определять критические нагрузки для рам, балок, ферм, арок, используя точные и приближенные методы расчета;
  • Строить эпюры динамических внутренних усилий.

Перечень тем для самостоятельного изучения

  1. Расчет многопролетной рамы
  2. Расчет трехшарнирных систем с затяжкой
  3. Расчет ферм на внеузловую нагрузку
  4. Расчет составных ферм
  5. Расчет шпренгельных ферм
  6. Основы теорий линий влияния и ее применение к расчету простейших статически определимых систем
  7. Построение линий влияния для различных стержневых систем.
  8. Расчет статически неопределимых систем методом сил на силовое, температурное воздействия и смещение опор
  9. Приближенные методы расчета статически неопределимых систем
  10. Расчет рам, ферм, арок на ЭВМ

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Для уверенного освоения курса рекомендуем использовать следующие источники:

Основная литература

  • Александров А.В. Сопротивление материалов / Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. – М.: Высш. шк., 2001. – 560 с.
  • Анохин Н.Н. Строительная механика в примерах и задачах. Ч. I. Статически определимые системы: Учеб. Пос. – М.: Изд-во АСВ, 1999.
  • Анохин Н.Н.

    Строительная механика в примерах и задачах. Ч. II. Статически неопределимые системы: Учеб. Пос. – М.: Изд-во АСВ, 2000.

  • Киселев В.А. Строительная механика. Общий курс.– М.: Стройиздат, 1986. – 520 с.
  • Леонтьев Н.Н., Соболев Д.Н., Амосов А.А. Основы строительной механики стержневых систем. — М.: АСВ, 1996.

  • Роте А. Статика стержневых систем / Пер. с нем. О.О. Андреева; Под ред. Р.Р. Матевосяна. – М.: Стройиздат, 1988. – 512 с.
  • Саргсян А.Е. Строительная механика. Механика инженерных конструкций/Саргсян А.Е. – М.: Высш. шк., 2004. – 462 с.
  • Степин П.А. Сопротивление материалов / Степин В.А.– М.: Высш.

    шк., 1983.–303 с.

Дополнительная литература

  • Вагапов Р.Ф., Капитонов С.М. Строительная механика. Конспект лекций, часть 1, Уфа, Издательство УГНТУ, 1996.- 192с.
  • Вагапов Р.Ф., Капитонов С.М. Строительная механика. Конспект лекций, часть 2, Уфа, Издательство УГНТУ, 1998.- 146с.
  • Статический расчёт плоских стержневых систем методом конечных элементов на ПЭВМ IBM PC. Уфа, Уфимский нефтяной институт, 1990.- 14с.

  • Кроткова Л.В., Филипович А.И., Архипов В.Г., Луцык Е.В. Сборник задач по строительной механике. Учебное пособие. – М.: изд-во АСВ, 2008. – 224 с.
  • Кроткова Л.В. Сборник задач по строительной механике. Учебное пособие. – М.: изд-во АСВ, 1994 . – 216 стр.
  • Кроткова Л.В. Учебное пособие к практическим занятиям по строительной механике. – М.: изд-во АСВ, 1998 . – 178 стр.

Электронные средства обеспечения

  1. Программа SAPS / Статический расчет плоских стержневых систем МКЭ;
  2. Вычислительный комплекс SCAD для расчета конструкций методом конечных элементов;
  3. Научно-исследовательский вычислительный комплекс ANSYS.

Источник: https://isopromat.ru/stroimeh

Biz-books
Добавить комментарий