Текст
Государственный комитет РСФСР
по делам науки и высшей школы
Пермский политехнический институт
Кафедра сопротивления материалов
СОПРОТИВЛЖЖ МАТЕРИАЛОВ
Задания к контрольным расчетно-проектировочным
работам с учетом специфики модульного обучения
для студентов всех специальностей
3 2 7</ 2 S'
У
Пермь 1991
Составители: В.А.Гладаовский, Н.Н.Вассерман,
Л.5.Некрасова, Н.В.Плотникова, В.Е.Калугин,
• В.А.Четвертных, Ю.П.Сметанников
УЖ 539.4
Сопротивление материалов: Задания к контрольным расчетно-
проектировочным работам с учетом специфики модульного обучения
для студентов всех специальностей/ Сост. В.А.Гладаовский, Н.Н.
Вассерман, Л.Ф.Некрасова, Н.В.Плотникова, В.Е.Калугин, В.А.Чет-
вертных, Ю.П.Сметанников; Перм.политехи.ин-т. Пермь, 1991. 71 с.
Приведены различные варианты расчетно -проектировочных работ
в рамках развиваемой систем модульного обучения, удобной для
организации и осуществления самостоятельной работы студентов.
Табл.16. Ил.17.
Рецензент канд.физ.-мат.наук А.А.Балакирев
Пермский политехнический
институт, 1991
of."3 т::азйг.11 ллгпппэ; лЭчтроезь:.
РАС-ЕЗГНО-ПРОЗСПЕРОЗОТ-ЫХ РАБОТ
Основной цель и расчетно-проектировочных работ является з2-
крэпленив получешчых знаний и навыков путем самостоятельно.: и
индивидуальной работы.
Расчетно-проектировочная работа составлена в виде модулой в
соответствии с учебной программой по курсу "Сопротивление матери-
алов". Оча предназначена для самостоятельной работы студентов.
При изучении курса сопротивления материалов с учетом специ-
фики модульного обучения студент выполняет в зависимости ст спе-
циальности 4-6 контрольных расчетно-проектировочных работ.
В каждый модуль включается в зависимости от учебной програм-
мы 2-3 контрольные работы, которые имеют индивидуальный характер.
Расчетные схемы и числовые данные для каадой работы выбираются
по учебному нлфру, выдаваемому преподавателей. ’Е1и7.р состоят из
нести цифр. 3 зависимости от задания используются все десть или
только несколько первых цифр шифра.
Работы выполняются чернилами на отдельных листах бумаги фор-
мата П 1297x210), а чертежи к ним (обязательно в карандаше) -
предпочтительно на миллиметровой бумаге того, ко формата. листы
бумаги не сшиваются, а нумеруются и вкладываются в обложи вместе
с чертежами.
Б заголовке каждой контрольной работы должны быть указаны:
номер модуля и контрольного задания, фамилия и инициалы студента,
индекс группы и учебный шифр по сопротивлению материалов, выдан-
ный преподавателем.
Перед выполнением каждой работы выписываются условия с ис-
ходными данными и составляется в масштабе чертеж, на котором ука-
зываются численные значения заданных величин.
Пункты работ, отмеченные звездочкой, выполняются по указа-
нию преподавателя в качестве учебно-исследовательской работы.
ГЙДУХЬ I. РАСЧЕТЫ ЧА ПРОЧНОСТЬ ЛЫ PACT—иТГ.П СНА'ГГ
Козтрольное заданна £. Расчет на прочности
стержневых систем растяжения - сгхатия.
Подобрать из условия прочности поперечные сечепяя стал-, д^:
стержней статически определимой системы и опоен .лить пэром . ,лл'.,
точки А . Схема системы и типы сечений (крут, даутазр) пряв р.•ль-
на рнс.£, численные данные в табл.2.
Та.х’пт;’-
Ди ёра шпрра JL-Я 2-я 3-я 4-я О-Я 6-Я
схеиа £ , M Ct, M “77“ P , /1
£ I, П, ?£ I,S 0,6 ' 30 75 3uO
2 2, £2,22 1,9 C,6 35 •7C 37
3, 13,23 2,0 0,7 4Сл 35 ? c
4 4, £4,24 2,’£ 0,7 . 45 - •-J
5 5, £5^25 -2,2 c,C 60 45
6 5, :е,2з 2,3’ 0,0 55 60 6'4)
•7 7, 77,27 2,1- - 0,9 co. 4'5 "dC
9 6, 1с, ’‘в - 3,5 ',0 6", 10 -50
9 CD CD U CD 2,6 £,£ - 70 35 7Д1
-0 I0,2C,3C 1,2 75 30 CiX)
Содержание и порядок выполнения работы:
[. Зычэртптъ в масштабе схзгзу, указать чп.с.п=’.7.й’^ з'.1?_че’?,'.з
зада тыл величин.
2. Составить урсзизпия равновесия й определять усилия з
стгртпях.
3. Подобрать из условия прочности сутегия стер;~1у,.
4. Определить чзл.Н'.чая длин каждого ст .ряпя.
5. Построить в "лслтабе план лорешцзния точ:‘ч А.
6. Найти ачалптпчтс’Л п пров-пить гоабичесди горипопталало-.;,
вертикальное л полнее перэмчтгптг точпп А .
7х.Провести репекиз гадания *:а ОЛ.
П.оятрольно э задание 2. Одредоленн? грузоподъэ'-лпосте
стч~".лзцд систем растяжения - с-жатдя
'Опредслпть из условий прочности допускав ту» нагрузку па ста-
тически опрэделимую стерневую спетому <всз сттр-ипи изготовлены
из стали ст.30).
Схема системы приведена на рис.2, численные данные - в
табл.2.
Таблица 2
Дифра. шифра 1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я Сном “Da пгзмлей)
схэ:ла t, Л d, 13 6, к О оС дзттавп швеллап
1-Й ст. 3-й ст. 5-й ст. 2-й ст. 4-й ст.
I Т.П,21 2,0 1,0 1,5 30 12 74. ТО ТО 16 2 2,12,22 2,1 1,2 Т,0 45 14 16 ТО 12 ТО--- 3 3,13,23 2,2 i,4 2,0 60 16 12 14 14 10 4 4,14,24 2,3 1,6 2,5 70 ТВ 16 Т4 16 14 5 5,15,25 2,4 [,6 1,5 20 20 18 - 16 18 16 6 6,16,26 2,5 2,0 1,0 30 ‘18 IS 14 16 18 7 7,17,27 2,6 1,5 2,0 30 16 14 12.. 14 Тб 8 8,13,28 2,7 1,7 £,8 70 14 10 12 Т2 .. ТО 9 9,19,29 2.,8 1,9 1,5 45 12 1’0 1 4 ТО 12 0 10,20,30 3,0 2,0 1,8 60 18 16 20‘ 20 14
Указания: 6-я пишра шифра определяет номера профилей двутав-
ров (I ) и ивеллоров ( С ) для всех пяти стержней соответственно.
Содержание и порядок выполнения работы:
I. Вычертить в масштабе схему, указать численные значения
заданных величин.
2. Составить уравнения равновесия системы и выразить усилия
в стержнях через внешнюю нагрузку. /
3. Определить допускаемую нагрузку из условий прочности
стержней, составлявших данную систему. .
4х.Провести решение задания на ЭВЫ.
... РЛСТГ-. ha точность 'Г'i ттчтгп! :i ’гзгдаз
'.оцтролэчэе задание 3. Геометрические характеристики
плоских сэчоний
/ля заданного плоского сечения определить положение главных
ц’Игральных осей и вычислить ословныэ геометрические характэрис-
Тчпы сечений приведены на рис.З, размеры составных элементов
и номера прокатных профилей указаны в табл.З. Сведения'о геомэтри-
ч^с’-их характеристиках прокатных профилей даны в ГОСТ:- 8239-72
^двутавры), 8240-72 (швеллеры), 8509-85 (утолки равнополочные),
£523-86 (утолки неравнополочные).
Таблица 3
al cti р«П» 1-я 2-я ' З-я 4-я 5-я
тип сечэпия КОТЛЕР 1ДВЭЛ- лева или двутавра разори нэ- равя,‘» полон, уголка размерь: рав- нопслочного утайка 6, (мн)
ь Г, И,21 10 ' 70x45x5 45x45x4 25
2 2,-2,22 “2 г 0x50x6 70x50x5 30
3 Г., 13,23 14 90x56x9 56x56x5 35
4 4, 14,'24 . 16 100x63x10 60x60x5 40
5 *'5,15,25 18 110x70x8 63x63x6 45
5 6,16,23 18а 125x80x12 70x70x6 50
Z, 17,27 20 140x90x10 75x76x7 55
q 3,(8,28 20а 160x100x14 80x80x7 60
9 9,19,29 22 180x110x12 ЭОхЭСхВ 65
3 10,20,30 22а 200x125x16 100x100x10 70
Содержание и порядок выполнения работы:
I. Вычертить сечение в масштабе, указать размеры.
2. Определить положение центра тяжести сечения.
3. Вычислить моменты инерции относительно центральных осей.
4. Определить положение главных центральных осей и величину
главных центральных моментов инерции.
5. Вычислить моменты сопротивления относительно главных цент-
ральных осей и главные радиусы инерции.
5х. Провести решение задания на ЭВ..1.
1
. контрольное задание 4. Геом ;трическпе харангэрисигт
ПЛОСКИХ СЯММетрПЧТТНХ сечений
йля заданных сечении определить полэзэтт гллвлех централь-
ных осей п вычислить, основтез tjo:.i трчческиэ характеристики.
Типы сечений приведены на. рис. 4 ;выбор злришга сечсгт.. -
ио указанию ппеподэватсля).
Содержание и порядок выполнения работы:
I. Очертить сечение в масштабе, указать размеры. ’
2. Определить потоюние центра тяг.ести сечения.
3. Вычислить мо'ч-птп инерции, моменты сопротивления и ради-
усы инерции относительно главных центральных осей.
Примечание: рассмотренные в данном задании сечения
в дальнейшем могут быть использованы при расчетах на изгиб.
Лоитрольиоз задание 5. Расчет вала
Па прочность и жесткость
Определить размеры стального вала из условий прочности ч
жесткости. Па рис.5 приведены схема вала и вид с левого торца,
в табл.4 даны численные значения.
Таблица 4
Цитры ши.Ьра 1-Я 2-я 3-я 4-Я 5-Я 6-я
схема Z* , М ,Нм М2 ,Нм Л^.Чи /С h / 6 d/Z>
I I 0,3 20 50 160 I 2 0,8
2 2 0,4 30 100 240 1,1 1,5 0,6
3 3 0,5 40 150 320 1,2 1,0 0,4
4 4 0,6 50 200 400 1,3 2,5 0,5
5 5 0,7 60 ' 50 350 1,4 2, С 0,6
6 6 0,3 70 100 240 1.5 2,0 0,7
7 7 0,4 80 1-50 ТОО 1,3 1,0 0,8
Я 8 0,5 90 200 320 1,7 1,5 0,4
9 9 0,6 ТОО 220 350 не 2,5 0,5
0 10,2 0,7 ПО 250 400 1,9 3,0 0,6
- С -
Облпо данные: ft] = О,6[0-] ; [£] = 0,5 град/м.
Указание: скручЕзамадг! 'лоиент, направление и значение
которого на рис..5 не указаны, определяется пз условия равновесия
вала.
Содео-.:ачп-> и порядок лВыполие-чтя тбо^н:
I. очертить в .масштабе схему вала, указать числсдгу.э зн?-
чо’пя зтдач.шх величин.
Составить уравнения крутящих гюмштов по участ-ач и по-
строить эпюру "рутящих моментов.
3. Определить размеры вала, удовлетворяющие условиям проч-
ности и жесткости, и округлить их до нормализованного значения
по ГОСТ 3S33-SS (прило-эние).
4. Ояредэлить углы закручивания участков вала и построить
эпюру углов закручивания.
5. Дать эскиз опасного сечения вала и покапать для этого
сечения эпюру г аттических касательных па: я?.еппй.
контрольное задание 6. Расчет балки
на прочность по нортвльчнм папряже:шям
Для заданной балки из условия прочности по нормальным на-
пряжениям определить размеры различных по Ьорме поперечных се-
чений: двутавра, прямоугольника (с отношенном сторон /г /6 =
= 1,8), квадрата, крута, кольца^ (при о!/S = 0,8) и оцешть их
рациональность.
Схемы балок'приведены на рис. 6, численные данные - в
табл. 5.
Материал балки: сталь Ст.30.
- 9 -
Таблица 5
1и" тт: ялЛ*-? а-я 2-я 3-я Л-Я 5-я 8-я
Схема О' , 6 . м Р , к’1 9 ,Г’’/м М , :;'г-:л
L .,11,21 С, 4 1,4 10 J0 20
4 2,12,22 С," 07
3 323 ♦ — — . ) i 4 ° <2
\ 1,14,24 с п 18 15 . 6
5 5.23,25 i ,2 L « О 20 18 _• 2S
О 6,lG,23 '• с • f * т t9 24 20 30
7 7,17,27 - »о 2,0 28 22 -3:2
е 6^2,28 -»- ” т "•0 24 18
9 с 29 29 3 2 22 15 16
0 10,23,30 1,3 2 ' '* 5 Kz- 14
Содержание и порядок выполнения работы:
I. пнчертить схему балки, указать численные знача--:.-! з-дал-
'•’•х величии.
2. Составить уравнение поперечных сил и изгибяэдих ю'.:?:-тоз
го участка < и построить их э~игь.
3. Произвести проверку с помощью диЛлеоенциальных зависимо-
стей.
4. Подобрать размеры указанных выше с :чзяий чз условия проч-
ности по нормальным напряжениям.
•о. Оценить рациональность подобранных сечений.
б. Построить эпюру нормальных напряжений в опасном сечении
julh .двутавра, кольца).
7х. Провести решение задания ла 334.
Контрольное задание 7. Расчет на прочность
двутавровой балки
Для заданной стальной балки из условия прочности подобрать
номер двутавра по ГОСТ 6239-72 и произвести полную проверку
прочности. _
Схемы балки приведаны на рис.7, численные данные - в
табл.6.
- TO -
Таблица р.
1ч'|ГД- Т-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6- -Я
1Т< пл Сх плз { , м а, м -Л Р, к-1 ,кт1/м /V.kE-m
- Т,6 0,20 0,30 Т50 400 ТО
•> 2,22,22 _,8 П.зо 0,2Г> -IG0 ' +450 ГП
ч 3,23,23 2,С 0,.40 с, 50 £00 500 14
4/4,24 2,2 0,36 0,55 +I9C +55С 15
5 6,15,25 2,4 С, 15 0, 10 200 300 16
* 6 6,£5,25 2,6 j,5C’ 0,25 +210 +350 18
7 7,Т.7,27 2,0 0,55 0,35 220 450 20
8 Р.ТС.28 3,0 0,Т5 0, £5 + 2ЭЗ + 160 .22
9 9,29,29 1,5 G.25 0,60 250 350 24
0 ТС,20,30 2,5 0,30 0,45 +240 +380 26
Сод .ргаппа ч порядок-выполнения роботы:
l. ЗкЧ)7?ить схему балки в масштабе, указать числэнные зна-
чения ррдан.а’х величин.
2. Составить-уравнения поперечных сил и иэгибаюаих ’’оментов
по участке.) и построить, их эшоти.
3. Определить положение опасных сечений ч показать опасные
точки да чертеже блли.и.
4. ”з условия прочности по нормальным напряжением подобрать
двутавровое сеч-низ.
5. Произвести проверку прочности по максимальным касатель-
ным напряжениям и при. необходимости усилить сечение.
6. _ о опасгалс сечениях построить эпюры нормальных и касатель-
:ikx напряжений.
7. С учетом совместного действия нормальных и касательных
напряжений, используя четвертую теорию прочности, проверить
прочность бачки и при необходимости подобрать новое сечение.
0х. Пгрвести расчет на прочность на ЭШ.
Нейтральное задание 8. Расчет бал-;п
из норавиопрочннх материалов
Иг условия прочности по нор??аль.чш папряже.птяи подобрать
разьиры заданного типа семени-: балки. .Материал: чугун Сч 12-?с.
Схима белки и тип сечения приведены на рис.8, численные
данные - в табл. 7.
Таблица
пглхра 1-П 2-я 3-я 4-я 5-я о-Л
Схема м Ss? кЧ/м кН/гл Ъ кН ' М, йЧ-й п /с
I 1,71,21 1,0 3,6 10 15 ICO ЯС 2,С 5/G 2 2,12,22 1,2 3,0 12 17 90 30 2,2 8,0 3 3,13,23 1,5 3,2 13 18 80 40 3,0 7,3 4 4,14,24 1,8 2,0 14 20 70 ’ 50 3, ’ 8,0 5 5,15,25 2,0 2,6 15 20" 60 30 2,4 7,5 6 6,16,26 1,6 2,1 16 22 50 26 4,0 8,5 7 7,17,27-2,2 2,4 14 2Г. 40 42 3,7 5,4 8 8,18,28 3,0 2,5 13 19 30 28 2,5 ' 5,6 9 9,19,29 2,4 2,7 12 17 20 32 4,2 '6,4 0 10,20,30 2,8 1,8--10:- 15 10 24 2,6 6,6
Содержание и порядок выполнения работы:
I. Вычертить схеглу балки, указать численные значения задан-
ных величин.
2. Составить уравнение поперечных сил и изгибаэдих моментов
по участкам и построить их эпюры.
я. Определить положение опасных сечении и показать опасные
точки на чертеже балки.
4. Определить момент инерции сечения относительно нейтраль-
ной оси (через параметр 6 ).
5. Решить вопрос о рациональном положении сечения.
6. Определить величину параметра 6 попереч:г го сечения
балки из условия прочности по нормальным напряжения.:.
7. Проверить прочность подобранного сечения по касательным
напряжения. —
8. Построить эпюры & и 'б в опасном сечении.
<2 -
Контрольное гадание 9. Расчет деревянной балки па прочность
Для заданной балки из условия прочности по нормаль ши i.arns-
'••Э’~ям оггрэдаянтъ размеры различных по Зорме поперечных сеч? in i’
двута.'ра, прямоугольника (с отношением сторо: h/& = 1,8), 'зц-
гатэ, круга, кольца (пун с£/2) = 0,8) и оценить их рационал гтост?..
Схемы представлен п= рис.9', чпслэчпые дашые - в табл. Г.
Таблиц- г
цИ’ X 1-я 2-я 3-я 4-я 5-я
•ии«-пэ Схема а., м С , м £ ,кЧ/и £> , кН /V, к"., м
I 1,11,21 1,0 •* 1,0 3,0 3,0 3,5
2 2,12,22 1,2 2,2 3,2 4,0 4,0
3 3,13,23 1,3 1,3 3,3 3,5 2,2
4 4, £4,24 1,4 1,4 3,4 4,5 4, « L,
5 5,15,25 1,5 :,5 3,5 5,0 и , | 1
6 6,[5,26 1,'6 1. о 3,3 2,0 °,б
7 7,17,27 1,7 1,7 3,7 4,2 3 Л
8 3,18,.26 1,8 I,? 3,8 3,2 4,2
9 9,19,29 1,9 1,9 3,9 2,8 5,0
0 10,23,20 2,0 2,0 4,0 1,6 4,8
Содержание и порядок выполнения работы:
I. Вычертить схему балки, указать числовые значения задетых
величин.
2. Составить уравнения поперечных сил и изгибающих моментов
и построить их'эпюры.
3. Определить положение опасных сечений и указать их па
чертеже балки.
4. Подобрать из условия прочности стандартное круглое сече-
ние деревянной балки и прямоугольное сечение.
5. Проверить подобранное сачоние по касательным напряг,етпьтл
и при необходимости подобрать новые сечения.
6. Вычислить & и Т в опасных сечениях и построить иг.
эпюры.
7. Сравнить подобранные сечения по рациональности формы.
Кадттольгэ: задание 10. Расчет паж на прочность
Для заданной плоской рамы построить эпюры внутренних силовых
'акторов и из условия прочности по нормальным напряжениям подо-
врать двутавр.
Схема рамы приведена на рис. 10, численныо данные - в
тг’Сл.Э.
Таблица 9
Цифры шлира 1“Я 2-я 3-я 4-я Ь—я 6-я
Схема а ,:л 6 ,м С £ ,к!1/м Р ,кН Мо, кН-м
I 1,11,21 Т ,2 1,0 1,8"' ' 10. 1СГ • 5
2 2,12,22 1,4 2,8 1,2' 12 25 25
3 3,13,23 1,6 2,6 1,4 14 " 35 10
4 4,14,24 1,8 2,4 1,5 16 20 45
5 5,15,25 2,0 2,2 1,5 18 50 20
3 5,18,26 2,2 2,0 "’'.О 20 30 50
7 7,17,27 2,4 1,8 2,2 22 60 30
О 3,18,28 2,6 1,6 2,4 24 40 40
9 9,19,29 2,3 1.4 2,6 26 80 35
0 '8,20,30 1,0 1,2 , 2,3 ±5 70 15
Содзржание и порядок выполнения работы:
I. Вичортить в масштабе схе:лу рамы, указать численные зна-
чения заданных величин.
2. Составить по участкам уравнения продольных и поперечных
сил, изгибающих моментов и построить их эпюр;:.
3. Подобрать номер профиля двутавра из условия прочности по
нормальным напряжениям с учетом только изгибающего мо зама.
4. Оценить влияние продольных и поперечных сил на прочность
Контрольное задание Тх. Определение перемещений в балках
Тля заданной балки подобрать стандартный двутавр из условия
прочности и, исследовав »ё д_>_?орнадию различными методами, про-
извести проверку ла жесткость.
Jx.r балки дй ;:я аде..-, "-.azHiriu.. дад’ - ь
теб (.10.
I- г:г.к
Дл'ТН I-.l 3-я 4-я ’5-я
Cxs:.*a , ••• a , 'r ::ПЛ Mo , K:I- .1
I L »*-’ С» ’ 6 II
2 2,I3,;-,2 X « J 0,3 7 20
3 з,:з,зз L', i t 24
4 ' 0,5 9 z<J
5 5,15, xC . -t w. U £0 30
) • L t t 2,F. 0,'.' 12 3-C
7 7,17,^ 3,~ , e. 14 3S
i ' ,Г .-L. 1,0 15 40
9 9,15,29 °. ’ X « z 15 42
£1 Iu,2c,-/3 •:,o I, ’ .20 13
Ссдер"а_.:а и псрлдО". з:.ло.т-е .::л р"..огь:
I. • льр’.чгть с::у" 'wh, „••.зад”, адслегсшэ значения задап-
3. глее* о.:ть эпмрь .юл г. гь"_ к с:ы л пггчбапдзх .;о-яггов.
3. ПиАг>-р--?ъ двутавр пз условия прочности по пор.:а.1ьн:н '-:а-
(?.:ПЛ. (.
1. Определить угле поворота и прогибы :-.р;тодо:л начапонпх па-
- а.г;?~ов в четырех оач.:-.г.:;1Х балки (над опорами, посередине про-
лета и па ко nje консоли).
а. Проварить наидаадЕ.) в п. 4 переыещежя с помозд.я яптегра-
л 1 Попа и по способу Ьлрецаглна.
G. Построить зпюры углов поворота и прогибов, разместив их
под опирали б? и М (п.2).
?. Проварит > бадкч па жесткость в пролете и на консоли.
При л.ооходд.юсти подобрать новое, сэчение.
До'тускае;.аа. прогиб в пролете f f]пр =•£ /300.
_ Допускаемый поогиб на консоли [ f ] • = CL /400.
-.очт.олЫО’ зад -• L-. О;г,.;дадочч! *.= ;j.. .дач i' в т’т:а:.
..pri зтДхи • i"1 л юдоирдто стаяд'-ртг.:'* дьутавв из услов;:.
п. -jct.i •; on-iv-JT * •> -???’> -•ввк укаэа.т::г< сачзпх'.
2х.;л ..г, привод чк ;.а о.тс. .2, ч::а~< .-э ,_а:-::п-з - в та -.д...
• Та .тг'а ..
"л -7 2-я 3-я “—и 5-я
Зу иг. а , м 6 , м е , 9 , .<
1 , Х,^ L.3 - - - -_-,0 - *»- -С
С.хг,22 6,4 1,2‘ £•, » -д
•3 3,23,23 0,5 i-,4 . к. ‘х -4
4 1,х4,24 0,6 1,5 2,5 .5
s 5,13,25 0,ё х , >э х 3
с 3,16,iG -0,9 х. < • 2,0 ь-
7 ',х/,27 1,0 2,0 о О 20
и 1 ,-6,22 -L ,2 > ' < к 22
9 сЬ JC СО 1,5 1 ' 3,6 'Л
и .C,zC,30 5,6 L. ч> 1,0
Сод.-рлание и. порядок. выполнения раооти:
i. Вкчэртить схэму рамн, указать числзнинз зпи.чеч.вт заут’-
XX величии.
2. Построить эпюры продольных И попер=ч.иьх с.:л и пзг: ап-
:тх :.1о;;г1тов.
3. Подобрать двутавр из условия дрочиостя ио .юр еатъньг'
;1Ш1тяж-эния.л ^.учитывая только изгиб).
4. Способом Верэщаггаа опредолить горит .читать тс. пора: ид.-
.ню сечечия А , угол поворота сечения В , ьг-г т.эт геризоч-
т-зльное по’мглвцашю сэчеготЛ С z. .
- 16 -
модуль з. стлтачзски наопрдатшт стзииааоз ост ль
Контрольное задание 13. Расчет статически неопределимо.:
стержневой системы растяжения - сжатия
Произвести расчет статически неопределимой стор~:езой систе-
мы на прочность согласно пп. А и 3.
хЗычертить в масштабе заданную стержневую систему с указани-
ем величин нагрузок и размеров па чертеже.
Схему стержневой системы выбрать по рис.хЗ, числовые дан-
ные взять из табл.12.
Таблица х2
Цифра шифра 1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я
вазыэры. и :,!ать шэл
схема Р, кН а 5 с г град 5/5 5/5 - 2 3
I 1,11,21 210 3 2 4 5 3J 2,0 Л,5 С Л Д 2 2,12,22 220 4 3 2 6 33 1,8 0,5 С Д Л 3 3,13,23 230 1 4 2 7 35 1,5 0,6 Д Л С 4 4,14,24 340 2 4 3 5 30 1,2 0,8 Д 0 Ji 5 5,15,25 350 2 3 4 6 40 1,1 0,9 Л Д С 6 6,16,26 360 I 2 3 4 42 0,9 1,3 Л С Д 7 7,17,27 370 2 2 4 5 45 0,8 1,4 С Л Д 8 8,18,28 480 3 4 4 8 48 0,7 1,7 Л Д С 9 9,19,29 490 4 3 2 6 50 0,6 1,9 ДОЛ 0 10,20,30 500' 4 4 3 6 55 0,5 2,0 С Д Л Примечание: материалы стержней сталь (С), ла-
тунь (Л), дюралюминий (Д).
Диски и рычаги считать абсолютно жесткими.
Содержание и порядок выполнения работы:
А. Подобрать сечения стержней из условия прочности от дей-
ствия расчетной нагрузки:
I. методом сил раскрыть статическую неопределимость систе-
'гМ, определить усилия в стержнях;
- 17 -
2. подобрать сечения стеркнел (определить площадь) из ус-
ловия прочности по предельному состоянию п зададите отношений их
.тлощадел;
3. для проверки выполненного расчета построить в масштабе - •
план действительных перемещений системы.
Б. Определить грузоподъе: кость систем с учетом развития
пластических дэ-тор ладил:
1. изобразить план сил, соответствующий превращению системы
в механизм в случае значительных пластических деформаций материа-
ла отдельных -стержней;
2. составить уравнения равновесия и определить величин
предельной нагрузки с учетом развития пластических деформаций;
3. определить расчетную нагрузку с учетом развития пласти-
ческих деформаций;
4. -сравнить полученную нагрузку с заданной и сделать заклю-
чение об эг.о-чомичности конструкции, рассчитанной с учетом и без
учета развития пластических деформаций.
Контрольное, задание 14. Расчет
статически неопределимой 'балки-
Раскрыть статическую неопределимость методом сил. Подобрать
из условия прочности сечете стальной „балки. Схема балки приведе-
на на рис.14; численные данные указаны в табл.13.
Таблица 13
Цидры шифра . 1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я
Схема 2 , м а, м" /7, кН М, кН-м £ , кН/м
I 1,11,21 3,8 0,5 20 25 12
2 2,12,22 4,0 0,6 30 30 14 ,
3 3,13,23 4,2 0,8 28 35 16
4 4,14,24 5,4 0,9 24 40 - 18
5 5,15,25 6,0 1,0 35 45 20-
6 . 6,16,26 4,6 -0,7 36 50 22
7 7,17,27 3,6 1,3 33 55 24
3 3,18,28 4,8 1,4 48 60 26
9 9,19,29 3,8 1,1 45 65 28
0 10,20,30 5,0 1,2 40 70 30
Сод-рдадие и порядок выполнения работы:
I. Вычертить в масштабе заданную схему балки, указать разме-
ры и величины нагрузок.
2. Определить степень статической неопределимости системы.
3. Выбрать основную систему и получить эквивалентную.
4. Записать канонические уравнения метода сил.
5. Определить коэффициенты и свободные члены канонических
уравнений по способу Верещагина.
6. Решить систему канонических уравнений.
w 7. Построить эпюры поперечных сил и изгибапцих моментов.
8. Провести деформационную проверку решения.
9. Подобрать стандартный двутавр из условия прочности по
нормальным напряжениям.
Контрольное задание 15. Расчет статически неопределимой
перазрезной балки
Раскрыть статическую неопределимость из условия прочности и
подобрать сечение неразрезной стальной балки.
Схема балки приведена на рис.15, численные данные указаны
в табл. 14.
Таблица 14
^яры ЕИ.ора 1-я 2-я 3-я 4-я 5-я
Схема Р , кН Мо ,кП-м £ , кН/м
I 1,11,21 1,5:1,5:1 10 20 10
2 2,12,22 2,5:2,5:1 18 30 II
3 3,13,23 2:2:1 15 40 12
4 4,14,24 2:1:1 40 50 13
5 5,15,25 1:2:1 50 60 14
6 о,16,2о 3:3:1 45 25 15
7 7,17,27 3:1:1 25 35 16
8 8,18,28 1:3:1 30 45 IE
9 9,19,29 * 3:2:1 20 65 20
0 10,20,30 2:3:1 35 55 22
‘ - 19 -
Общи- данные: О. = L и.
Содержание и порядок выполнения работы:
I. Очертить в масштабе схечу балки, указать численные зна-
чения заданных величин и определить степень её статической не-
определимости,
2. Для заданной балки изобразить несколько основных систем,
одну из которых принять для расчета.
3. Изобразить эквивалентную систему и записать каноничес-
кие уравнения метода сил.
4. Построить эпюры изгибающих моментов в основной системе
от.заданных нагрузок и единичных силовых факторов.
5. вычислить коэффициенты и свободные члены канонических
уравнений по.способу Верещагина.
6. Решить систему канонических уравнений.
7. Построить суммарные эпюры поперечных спл.п изгибающих
моментов.
8. Произвести деформационную проверку решения с использова-
нием другой основной системы.
9. Подобрать из условия прочности стандартный двутавр.
10х . Решить задание на ЭЛЛ. -
Контрольное задание 16.-Расчет статически. неопределимой рамы
Подобрать сечение из условия прочности и определить перемеще-
ния в статически неопределимой раме постоянной жесткости. Схема
рамы приведена на рис. 16, численные данные указаны в табл. 15.-
Таблица 15
Цифры шшура 1-я 2-я . 3-я 4-я 5-я 6-я
Схема 1 , м & , м Мо ,кН-м £ , кН/м Р , кН
I 1,11,21 2,0 3,0 15 8 20->
2 2,12,22 2,4 3,2 20 10 - 22
'3 3,13,23 2,8 3,4 25 12 24
4 4,14,24 2,2 3,6 30 14 26-
5 5,15,25 2,6 3,8 35 16 28
6 6,16,26 3,0 4,0 40 • 18 30
- 2С -
Окончание табл.15
.ЙР-ры шиура 1-й 2-Я 3-я 4-я 5-я 6 —51
Схема И 6, м Мо, кП-м $ , кН/м Р , ::Н
7 7,17,27 3,4 4;-4 45 20 32
8 8,18,28 3,2 4,8 50 22 34
9 9,19,29 3,6 4,6 55 24 3S
0 10,20,30 4,0 5,2 60 26 38
Содержание и порядок выполнения работы:
I. Вычертить в масштабе схему рамы, указать численные значе-
ния заданных величин и определить степень её статической неопре-
делимости.
2. Для заданной рамы изобразить несколько основных скоте!.-;,
одну из которых принять для расчета. Изобразить эквивалентную
систему.
3. Записать канонические уравнения метода сил.
4. Построить эпюры изгибающих моментов для принятой основ-
ной системы от заданных нагрузок и единичных силовых факторов.
5. Вычислить коэВ.ициенти и свободные члены канонических
уравнений по способу Верещагина.
6. Решить систе!лу канонических уравнений.
7. Построить суммарные эпюры внутреннее силовых факторов.
8. Произвести деформационную проверку решения с использова-
нием другой основной системы.
Контрольное задание 17. Расчет
статически неопределимого вала
Определить размеры статически неопределимого стального вала
из условия прочности. Схема вала приведена на рис.17, численные
данные указаны в табл.16.
л т та
4па г-i 3-л 4-.1 S-.I
схо г. г .-г С2 С3 М1 л<1 м2, 'I-:;
и, 6 т I: I -1 - . х: l . ~. j.o 21.0
«с 0,9 т 2: L г .'j
*3 3 I U ’ г. 3 Зи CrtjC
1 1 -»5 .,2:1:2 40Л 350
э J - »ь Z ,2:\1:1 32С • 400
— 3 и - U, о л • X ^:1,3:±,Й 270 450
7 ” 7 0,9 э 2:2 .:1,2:Т,3 363 оиО
с . 3 т 3 1:2 .±,3:1:1,2 440 550
а 9 - » п 2 1:3 , 2:1:2,3’ 540 600
0 20 : q о 3:1 I,2:1,3:! 230 650
Оо.ч=р:::аяиэ и порядо? выполнлвд работы:
l. одчертих• в :.:ас:1Т'1б: схэ г/ вала с. указанием численных
' ГЧ2Н!Й заданных наличии.
2. Раскрыты ст°.т!"4исн/ю неопределимость вала с помощью
<гнонич?спих у-ревно-ьн: .ллода сил.
3. ..'отрочгь окончательную эппру ирутядчх моментов.
4. Произвести делормацпоннуэ проверну ре’лонил.
5. Рассчитать раз леры поперечного сечения нала. Принять
[773 = СО ..На.
6. Определить угол закручивания сечения А .
P;ic. [
24
Рис.I <окончание)
Рис.2 чпродолжение)
27
Рис.2 <окончание)
Рис. 3 ^продолжение/
Рис.З (.окончание)
Гис. i
32
Рис.4 продолжение)
Рис. 4 v окончит в>
е — I- г kt
' GiLHc гхНОИС ' 5 *
7 77' , >/ I
rkV^
i 7'1 7'1 77''
'’ifi 2!^
Ф ф ф ф
а£2а
Рис. 5
Рис. 6 чпродол."---!7гЭ
a & 2a
с.7 продолч-iH’ •,
Рис.7 «окончание>
Pile, ъ
лс. -из.
2<-i с. o i ок опчани e;
46
rue. 9 ^продолжение>
47
Рис.9 .осо.-гчаниь)
~TC. J
0 vitpCCZS) )
'.:c.,SO .огучлни-з;
Рис.II
(SniieSJTOiiOdir T7 'CUq
* г/?
ИИИИИИй
f л с. x a . оиолчадп о ,»
54
Рис.12
55
Рис.12 иТродолнениэ)
:ic.i2 кочо::чг.-ие}
57
Рис.13
Рис.:.з > продолжила.
59
Рис.13 ,о:сончэииэ;
60
,'ис. т л
Рис.Lл .продэллс-нле/
Рис.14 кокончание)
Рис.15
64
Рис.I5 .продолжение>
;*с. 1 т чо::0£ чэ J л -;
67
Рис.16 ^продолжение;
F-IC.XO
Мсг.ректог Н.к.~г\.'3
хат 6Сх84/1С. ОС-ъегл <,.j п.л.
japa.” iuiL. Ьакаь 2bc.
::о:'.нс-из,:атеп оки!! отъе i и тстс:.ринт
екого ncruiтехнического института