Памятка для студентов групп ПГС по изучению дисциплины «Строительная механика»

Приложение Б

. Утверждаю

Зав..кафедрой

« » 20 г

Алтайский государственный технический университет им.

Памятка для студентов групп ПГС по изучению

дисциплины «Строительная механика»

Дисциплина общим объемом 187 часов изучается в течение 6-го и 7-го семестров и завершается в 6-м семестре зачетом; 7-м семестре экзаменом.

1.Содержание дисциплины в 6-м семестре.

Предусмотрено: 17ч. лекций, еженедельная двухчасо-вая консультация.

1.1. Лекции

На лекциях будут рассмотрены следующие темы:

Часть 1-я Статически определимые стержневые системы.

Введение. Строительная механика, ее методы и задачи. Краткий методический очерк развития строительной механики и ее значение.– самостоятельно.

Лекция 1. Понятие о методах расчета сооружений и расчетной схеме сооружения. Нагрузки, основные элементы сооружений и их расчетные схемы. Способы прикрепления сооружений к земле. Статический и кинематический анализы различных типов опор. Классификация сооружений и их расчетные схемы. -1час

Раздел 1.Кинематический анализ сооружений.

Цель кинематического анализа. Степень свободы системы. Связи и плоские системы. Степень свободы плоской кинематической цепи, составленной из дисков. Системы геометрически неизменяемые, изменяемые и мгновенно изменяемые.

Способы образования плоских геометрически неизменяемых систем. Системы, составленные из двух и трех дисков. Примеры анализа геометрической структуры сооружений –[1,5]. –1 час.

Раздел 2.Применение матриц в строительной механике –[5, 16,19,21]-самостоятельно.

Строительная механика и современные вычислительные средства. Понятие «обратная матрица» и способы ее получения. Использование обратных матриц для решения системы линейных алгебраических уравнений.

Лекция 2. Основные методы расчета плоских статически определимых систем при подвижной нагрузке.

Виды подвижных нагрузок и особенности расчета воздействий на них. О форме линий влияния. Статический метод построения линий влияния на примере балки. Линии влияния при узловой передаче нагрузки.

Определение усилий по линиям влияния от действия сосредоточенных сил и распределенной нагрузки.

Свойство прямолинейного участка линии влияния. Невыгодное загружение треугольной и полигональной линий влияния системой связанных подвижных сосредоточенных грузов. – 2 часа [1,5]

Раздел 3.Расчет простейших стержневых систем.

Лекция 3. Расчет многопролетных статически определимых балок и рам.

Многопролетные балки и их образование. Рациональное расположение шарниров в пролетах балки. Определение пор-ных реакций и внутренних усилий. Построение эпюр М и Q.

Построение линий влияния. Определение усилий с помощью линий влияния. Пример расчета. [1,5]- 2 часа.

Лекция 4. Трех шарнирные системы. Основные сведе-ния о трех шарнирных системах. Аналитический расчет арки: определение опорных реакций, внутренних усилий. Построе-ние эпюр изгибающих моментов, поперечных и продольных сил. Сопоставление арки с балкой. Понятие о рациональной оси арки. Линии влияния опорных реакций и внутренних усилий [1,5]- 2 часа.

Раздел 4. РАСЧЕТ ФЕРМ

Лекция 5.Понятие о фермах. Особенности работы ферм. Расчетная схема ферм. Классификация ферм по очертанию поясов, по системе решетки и расположение опор. Способы образования и условия геометрической неизменяемости плоских ферм.

Статический метод определения усилий в стержнях фермы от неподвижной нагрузки способами моментной точки, проекций и вырезания узлов. Частные случаи равновесия узлов. [1,5]- 2 часа.

Лекция 6.Расчет ферм на вне узловую нагрузку. Расчет составных ферм. Понятие о шпренгельных фермах.

Построение линий влияния усилий в стержнях балочных ферм статическим способом [1,5]- 2 часа.

Лекция 7. Расчет трех шарнирных арочных ферм на неподвижную нагрузку. Разновидности арочных ферм. Сопоставление балочных и арочных ферм

Особенности расчета гибких нитей. Понятие о висячих и вантовых системах и их расчете. Комбинированные системы. [1,5]- 2 часа.

Раздел 5. Основные теоремы об упругих системах и общие методы определения перемещений стержневых систем.

Лекция 8. Линейно - деформированные системы. Обобщенный закон Гука. Обобщенные силы и обобщение перемещений. Работа внешних и внутренних сил. Выражение потенциальной энергии от действия продольной силы, изги-бающего момента и поперечной силы. Общая формула потен-циальной энергии для плоской стержневой системы. Теорема о взаимности работ, перемещений и реакций[1,5]- 2 часа.

Лекция 9. Принцип возможных перемещений и использование его для определения перемещений плоской стержневой системы. Формула Мора. Частные случаи формулы Мора. Правило Верещагина. Перемещения от смещения опор и изменения температуры. Матричная форма определения перемещений. [1,5, 16,19]- 2 часа.

3.График контроля

1Контрольный опрос (6 неделя) 0,1 уд. веса (текущий письменно-устный опрос по 1-4 темам лекций);

2.Контрольный опрос (11 неделя) 0,1 уд. веса (текущий письменно-устный опрос по 5-7 темам лекций). 3.Расчетные задания -0.1уд. веса.

Контрольный опрос осуществляется на консультациях по расписанию.

4.Зачет–0,4уд. веса письменного контроля итоговых знаний.

Итоговая оценка «зачтено» выставляется после проведения заключительного итогового контроля на 9 занятии, если итоговый рейтинг –R ≥25.

Если R<25, студент может быть аттестован по курсу Строительной механике в 6-м семестре только после завершения экзаменационной сессии в порядке ликвидации задолженности.

Каждое из перечисленных испытаний оценивается по 100- балльной шкале. Домашние задания, выполненные после срока, из оценки вычитается 10 штрафных баллов.

За каждое пропущенное занятие назначаются 15 штрафных баллов. После написания реферата по теме пропущенного занятия студенту возвращается 10 баллов.

В семестре успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга, корректируемого после каждой контрольной точки по формуле:

∑RiPi

Rт =,

∑Pi

где Ri – оценка за i-ую контрольную точку, Pi – вес этой контрольной точки. Суммирование проводится по всем контрольным точкам с начала семестра до момента вычисления рейтинга. Студентам, не имеющим пропусков занятий, итоговый рейтинг увеличивается на 10%.

Составил

. Утверждаю

Зав..кафедрой

« » 20 г

Алтайский государственный технический университет им.

Памятка для студентов групп ПГС по изучению

дисциплины «Строительная механика»

Дисциплина общим объемом 187 часов изучается в течение 6-го и 7-го семестров и завершается в 6-м семестре зачетом; 7-м семестре экзаменом.

1.Содержание дисциплины в 7-м семестре.

Предусмотрено: 34ч. лекций, 34ч. практических занятий, еженедельная двухчасовая консультация.

1.1. Лекции

На лекциях будут рассмотрены следующие темы:

Часть 2-я Статически неопределимые стержневые системы.

Раздел 6. Общая теория метода сил.

Лекция 1. Статически неопределимые системы и их свойства. Степень статической неопределимости. Основная система. Канонические уравнения метода сил. Расчет статически неопределимых систем на действие температуры и перемещения опор[1,5]- 2 часа.

Лекция 2. Порядок расчета рам методом сил. Построение эпюр М, Q, N и их проверка. Об упрощении канонических уравнений для симметричных систем. Симметричные и обратно симметричные нагрузки. Применение групповых неизвестных.

Матричная форма расчета рам[1,5, 16,19]- 2 часа.

Лекция 3. Расчет неразрезных балок. Общие сведения о неразрезных балках. Выбор основной системы. Уравнение трех моментов как частный случай канонических уравнений. Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил [1,5,18]- 2 часа.

Лекция 4. Расчет неразрезных балок методом фокусов. Фокусные точки и фокусные отношения. Применение моментных фокусных отношений к построению эпюр. Невыгодное загружение. Объемлющие эпюры изгибающих моментов. Построение линий влияния M, Q. Линии влияния опорных реакций[1,5,18]- 2 часа.

Лекция 5. Расчет статически неопределимых арок. Классификация арок. Расчет двух шарнирных арок на неподвижную нагрузку. Определение распора. Расчет арки с затяжкой. Влияние податливости затяжки. Построение эпюр М, Q, N. Расчет параболических арок. [1,5]- 2 часа.

Лекция 6.Бесшарнирная арка. Выбор основной системы. Определение положения упругого центра. Формула для определения лишних неизвестных. Построение эпюр M, Q, N. Проверка правильности построения эпюры М.

Статическая неопределимость фермы. Определение усилий от неподвижной нагрузки. Проверка правильности расчета статически неопределимой фермы [1,5]- 2 часа.

Раздел 7.Расчет рамных систем методом перемещений и смешанным.

Лекция 7.Сущность метода перемещений и основные допущения. Неизвестные и основная система в методе пере-мещения. Определение числа неизвестных метода перемеще-ний. Вывод канонических уравнений. Способы вычисления коэффициентов и свободных членов канонических уравнениях. Пост-роение эпюр M, Q, N. Проверка правильности расчета рамных систем. [1,5]- 2 часа.

Лекция 8.Использование симметрии. Групповые неизвестные. Понятие о расчете сложных рам. Матричная форма расчета рам методом перемещений[1,5,16,19]- 2 часа.

Лекция 9.Сопоставление методов сил и перемещений. Основная система, неизвестные и канонические уравнения смешанного метода. Комбинированный способ расчета рам [1, 5, 16, 19, 22]- 2 часа.

Раздел 8. Пространственные фермы– самостоятельно.

Типы пространственных ферм. Расчетная схема. Виды опор. Способы образования и условия неизменности пространственных ферм. Анализ геометрической неизменности пространственных ферм. Определение усилий в элементах пространственных ферм различными способами. [1,5].

Часть 3-я. Основы расчета пространственных тонкостенных систем.

Лекция 10. Основы метода конечного элемента (МКЭ) и его связь с вариационными принципами. Виды конечных элементов и способы их получения. Расчет стержневых систем МКЭ. Плоская задача и изгиб пластины, составление матриц жесткости элементов и их систем. [1, 5, 6]- 2 часа.

Часть 4-я. Динамика и устойчивость сооружений.

Раздел 9. Устойчивость сооружений.

Лекция 11. Устойчивость сооружений. Методы иссле-дования устойчивости упругих систем. Понятие критической нагрузки. Различные виды потери устойчивости деформируе-мых систем. Основные методы исследования устойчивости упругих систем: динамический, статический и энергетический. Устойчивость центрально сжатого прямого стержня с упругой заделкой на одном конце и упругоподатливой опорой на другом. [1,3,17]– 2 час.

Лекция 12.Дифференциальное уравнение изгиба сжато

изогнутого стержня и его интеграл. Решение задачи методом начальных параметров. Частные случаи расчета балок при различных закреплениях концов и загруженных продольной силой Устойчивость рам и арок [1,3,17]– 2 часа.

Лекция 13. Основные допущения. Метод перемещений. Уравнение устойчивости. Вычисление реакций сжатых стержней. Использование симметрии [1,3,17]-2 часа.

Лекция 14. Устойчивость круговой арки с произвольными граничными условиями и радиальной нагрузкой. Дифференциальное уравнение изгиба и его решение. Уравнение устойчивости. Устойчивость круговых двух шарнирных и бесшарнирных арок круглого кольца при действии радиальной нагрузки.. [1,3,17]-2 часа.

Раздел 10. Динамика сооружений.

Лекция 15.Основные понятия динамики сооружений. Динамические нагрузки. Задачи и методы динамики сору-жений, понятие о степенях свободы системы. Свободные колебания системы с одной степенью свободы. Период и частота колебаний. Свободные затухающие колебания. Дифференциальные уравнения системы и их решения.

Вынужденные колебания системы с одной степенью свободы. Явление резонанса [1,3,17]- 2 часа.

Лекция 16. Свободные колебания системы с конечным числом степеней свободы. Спектр частот и форм свободных колебаний, их свойства. Дифференциальные уравнения и их частные решения. Вековое уравнение. Ортогональность собственных (главных) форм колебаний. Разложение движения системы по формам собственных колебаний.

Приближенные способы определения частот собственных колебаний. Энергетический способ. Определение частот в балке с распределенной нагрузкой. Определение частот колебаний балочной фермы [1,3,17]– 2 часа.

Лекция 17. Вынужденные колебания системы с конечным числом степеней свободы. Расчет системы методом сил. Вычисление коэффициентов при неизвестных и свободных членах уравнения. Построение эпюр динамичес-ких моментов без учета собственного веса. Колебание системы с бесконечно большим числом степеней свободы.

Определение частот и форм собственных колебаний по методу сил и перемещений [1,3,17]– 2 часа.

3.2.2. Практические занятия

Седьмой семестр – 34 часа.

ЧАСТЬ 2. Статически неопределимые стержневые системы

Занятие 1. Определение перемещений в плоских стержневых системах. Примеры. - 2 часа.

Занятие 2. Матричная форма определения перемещений. Примеры.- 2 часа

Занятие 3. Расчет рам методом сил. Примеры расчета- 2 ч

Занятие 4. Расчет рам методом сил в матричной форме. Примеры расчета - 2 часа

Занятие 5. Расчет неразрезной балки. Использование уравнения трех моментов - 2 часа.

Занятие 6.Расчет неразрезной балки методом фокусов - 2 ч

Занятие 7. Расчет статически неопределимых арок. Пример расчета. - 2 часа

Занятие 8. Расчет рам методом перемещения. Пример расчета. - 2 часа

Занятие 9. Расчет рам методом перемещений в матричной форме. Примеры расчета. - 2 часа

Занятие 10.Расчет рам смешанным методом. Примеры расчета. - 2 часа

Занятие 11.Расчет стержневых систем МКЭ. Пример расчета стержневой системы. - 2 часа

Часть 4. Динамика и устойчивость сооружений.

Занятие 12.Определение круговых частот, периода соб-ственных колебаний и технической частоты для балок, рам.

Занятие 13.Определение частоты собственных колебаний в балках, рамах с несколькими степенями свободы. Решение вековых уравнений. 2 часа.

Занятие 14. Динамический расчет конструкций (балок, рам) при действии вибрационной нагрузки методом сил и методом перемещений. 2 часа.

Занятие 15.Расчет на устойчивость стержневых систем с различными условиями закрепления сжатых элементов. Занятие 16.Расчет рам на устойчивость методом перемещений.- 2 часа.

Занятие 17.Расчет на устойчивость круговых, 2-х шарнирных, 3-х шарнирных арок и круглых колец под действием радиальной нагрузки.

3.График контроля

1Контрольный опрос (6 неделя) 0,05 уд. веса (текущий письменно-устный опрос по 1-4 темам лекций);

2.Контрольный опрос (11 неделя) 0,05 уд. веса (текущий письменно-устный опрос по 5-7 темам лекций и практическим занятиям 1-7). 3.Расчетные задания -0.5уд. веса.

Контрольный опрос осуществляется на консультациях по расписанию. 4.Экзамен–0,4уд. веса письменного контроля итоговых знаний.

Итоговая оценка «зачтено» выставляется после проведения заключительного итогового контроля на 9 занятии, если итоговый рейтинг –R ≥25.

Если R<25, студент может быть аттестован по курсу стр. мех. в 7-м семестре только после завершения экзаменационной сессии в порядке ликвидации задолженности.

Каждое из перечисленных испытаний оценивается по 100- балльной шкале. Домашние задания, выполненные после срока, из оценки вычитается 10 штрафных баллов.

За каждое пропущенное занятие назначаются 15 штрафных баллов. После написания реферата по теме пропущенного занятия студенту возвращается 10 баллов.

В семестре успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга, корректируемого после каждой контрольной точки по формуле:

∑RiPi

Rт =,

∑Pi

где Ri – оценка за i-ую контрольную точку, Pi – вес этой контрольной точки. Суммирование проводится по всем контрольным точкам с начала семестра до момента вычисления рейтинга. Студентам, не имеющим пропусков занятий, итоговый рейтинг увеличивается на 10%.

Составил