МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курганский государственный университет» Кафедра теоретической механики и сопротивления материалов РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ Задания для расчетно-проектировочной работы № 2 для студентов направлений 190600.62, 190700.62, 190109.65, 190110.65 Курган 2014 Кафедра: «Теоретическая механика и сопротивление материалов» Дисциплины: «Сопротивление материалов» (190600.62, 190700.62, 190109.65, 190110.65). Составили: профессор, д-р техн. наук В.А. Бубнов (разработано содержание работы и 60 вариантов расчетных схем балок при изгибе); доцент, канд. техн. наук С.Г. Костенко (исходные данные для решения задач и 40 вариантов расчетных схем балок при изгибе). Составлены на основе переработанных и дополненных заданий для расчетнопроектировочных работ по сопротивлению материалов на тему «Расчеты на прочность при изгибе» (Емельянова Н.С., Костенко С.Г.). – Курган : Изд-во Курганского гос. ун-та, 1999. Утверждены на заседании кафедры 30 апреля 2014 г. Рекомендованы методическим советом университета 20 декабря 2013 г. 2 1 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Каждый вариант задания содержит 5 задач. Для первых трех задач (расчетные схемы 1, 2, 3) необходимо определить внутренние силовые факторы и построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. В задаче 4 (расчетная схема 4) определить прогиб или угол поворота сечения «К» (см. таблицу 3, столбец 9). В задаче 5 (расчетная схема 5) требуется построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов; установить опасное сечение, выполнить проектировочный расчет на прочность для трех типов сечений балки: 1) определить необходимый диаметр сплошного круглого сечения; 2) определить необходимое размеры прямоугольного сечения с соотношением сторон h=2в; 3) подобрать необходимый номер двутавра или швеллера (см. таблицу 3, столбец 8); 4) дать оценку экономичности сечений по весу погонного метра балки. Сделать вывод о рациональности сечений балки. Материал балок, имеющих перечисление сечения, – сталь с допускаемым напряжением 160 МПа; 5) определить необходимые размеры прямоугольного сечения балки, если материал балки – чугун, для которого допускаемое напряжение при растяжении равно 30 МПа, на сжатие – 80 МПа. Построить эпюры нормальных и касательных напряжений для опасных сечений балки, определяя их максимальное значения. 2 ПРАВИЛА ВЫБОРА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ВАРИАНТА ЗДАНИЯ Необходимые задания для решения задач должны быть взяты из таблицы в соответствии с фамилией студента. Например, студент Константинов (см. таблицу 1) должен взять данные из первого столбца таблицы 3, соответствующей строке, в которой стоит букв К, из второго столбца таблицы 3 данные, соответствующие строке, в которой стоит буква О, из третьего столбца – Н и т.д. Таблица 1 – выбор исходных данных по фамилии, имеющей 9 и более букв. К 1 О Н 2 3 С 4 Т 5 А 6 3 Н 7 Т 8 И Н О В 9 10 11 12 Таким образом, студент Константинов выберет из таблицы 3 следующие данные: q=20 км/м, l=1,8; a1=–1; a1=–2; в1=1; в2=0,5; в3=1,5; вид профиля – двутавр; угол поворота. Если фамилия студента содержит менее 9 букв, то для получения всех данных необходимо периодически повторять буквы фамилии столько раз, сколько это требуется. Например, студент Иванов должен сделать так, как показано в таблице 2. Таблица 2 – Выбор исходных данных по фамилии, имеющей меньше 9 букв. И В А Н О В И В А 1 2 3 4 5 6 7 8 9 После этого Иванов выписывает данные из таблицы 3 по тому же правилу, и что и Константинов. Таблица 3 – Исходные данные для решения задач q l Алфавит a1 a2 в1 в2 кн/м м 0 1 2 3 4 5 6 АКХ 20 1,0 1 2 1 0,5 БЛЦ 22 1,2 –2 4 1,5 2 ВМЧ 24 1,4 3 –1 0,5 1 ГНШ 26 1,6 –1 3 1,5 1,5 ДОЩ 28 1,8 –1 1,5 2 1,5 ЕПЪ 30 2,0 2 –2 2,5 2 ЁРЫ 32 1,8 –2 1,5 1,5 1,5 ЖСЬ 34 1,6 3 –2 1 1 ЗТЭ 36 1,4 2 1 1 1,5 ИУЮ 38 1,2 1 –2 0,5 2 ЙФЯ 40 1,0 –2 1 1 1 в3 7 1,5 2 3 1,5 2 1 1,5 1 1 2 1,5 Вид профиля 8 двутавр швеллер двутавр швеллер двутавр швеллер двутавр швеллер двутавр швеллер двутавр Перемещение 9 прогиб угол поворота прогиб угол поворота прогиб угол поворота прогиб угол поворота прогиб угол поворота прогиб 3 ОФОРМЛЕНИЕ РАБОТЫ 1 Расчетно-проектировочная работа выполняется на листах писчей бумаги формата 297 x 210 мм, скрепленных в виде альбома. 2 На титульном листе работы должно быть написано наименование вуза и кафедры, тема (название) работы, номер и вариант задания, фамилия и инициалы студента и преподавателя, номер группы, число, год. 3 Перед решением задачи необходимо выписать её условие с исходными данными. Работа должна состоять из графической и аналитической частей. Графическая часть работы должна содержать две расчетные схемы 4 балок со всеми действующими нагрузками. Сначала изображается расчетная схема, взятая из задания (согласно номеру варианта), а ниже приводится расчетная схема с истинным направлением сил и моментов и числовыми значениями коэффициентов. Кроме нагрузок необходимо показать опорные реакции, применяя при этом принцип освобождаемости от связей. Непосредственно под расчетными схемами балок должны быть построены в масштабе эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Аналитическая часть работы должна выполняться рукописно аккуратным разборчивым почерком. Писать следует, оставляя слева поле для брошюровки шириной 25 мм. 4 Все пункты и этапы работы должны быть снабжены заголовками и необходимыми пояснениями. 5 При решении пятой задачи искомую величину следует стремиться получить в алгебраическом виде, а затем в окончательную формулу подставить числовые значения входящих в нее величин и записать ответ с указанием размерности полученных результатов. 6 Полученные результаты необходимо округлять в соответствии с существующими правилами производства вычислений. 7 После выполнения расчетно-проектировочной работы она предъявляется преподавателю для защиты. Она должна быть защищена не позднее срока, предусмотренного учебным планом. 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Бубнов Валерий Андрианович Костенко Сергей Григорьевич РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ Задания для расчетно-проектировочной работы № 2 для студентов направлений 190600.62, 190700.62, 190109.65, 190110.65 Редактор Е.А. Могутова ____________________________________________________________________ Бумага 65 г/м2 Подписано в печать 26.11.14 Формат 60×84 1/16 Печать цифровая Усл. печ. л. 1,75 Уч.-изд. л. 1,75 Заказ 291 Тираж 50 Не для продажи РИЦ Курганского государственного университета. 640000, г. Курган, ул. Советская, 63/4. Курганский государственный университет. 26