Расчетно-графические задания Задача №1

Общие положения

Основная цель выполнения расчетно-графических работ заключается в приобретении студентами навыков самостоятельного решения типовых практических задач и закрепления теоретических знаний.

Перед решением каждой задачи студент обязан выписать полностью ее условие и аккуратно выполнить рисунок, на котором должны быть указаны все числовые параметры, необходимые для расчета. Если задача допускает решение в общем виде, то проставлять на рисунке числовые значения не обязательно. Решение должно сопровождаться краткими пояснениями и рисунками, на которых входящие в расчет величины могут быть указаны как в числовых, так и в буквенных выражениях. При вычислениях не стоит использовать большое число значащих цифр после запятой, достаточно ограничиться двумя цифрами.

Оформление текстового и графического материала работы должно выполнятся с соблюдением норм и правил ЕСКД. К ним, в частности, следует отнести:

- выполнение пояснительной записки на одной странице листа;

- соблюдение правил записи и округления цифровых величин;

- указание размерностей;

- наличие титульного листа.

Расчетно-графическая работа выполняется на листах формата А4,

рисунки - на миллиметровой бумаге с соблюдением масштаба.

По дисциплине «Сопротивление материалов» студенты выполняют в соответствии с учебным планом 4 расчетно-графические работы, каждая из которых включает в себя набор задач, соответствующих теме работы. В I-часть данного сборника включены задания по двум темам:

1. Определение геометрических характеристик плоских сечений.

2. Построение эпюр внутренних усилий для прямолинейных и криволинейных стержней.

Количество задач по каждой теме определяется преподавателем в зависимости от числа часов, отводимых студентам на самостоятельную работу.


Расчетно-графические задания Задача №1

Для сечения, состоящего из простых геометрических фигур и имеющего вертикальную ось симметрии, требуется:

- вычертить заданное сечение в масштабе, удобном для дальнейшего использования рисунка;

- определить положение центра тяжести;

- найти значения главных центральных моментов инерции;

- вычислить моменты сопротивления и радиусы инерции относительно главных центральных осей.

Данные для расчета взять из таблицы 1 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассматриваемого сечения.

Допускается решение задачи в общем виде.

Таблица 1

№ № схем Пара-метры Варианты
           
  а, см b c d 1,5 4a 3a 6a 4a 2a 5a 3,5a 4a 6a 1,5 4a 2,5a 5a 3a 2a 4a 3,5a 3,5a 6a
  а, см b c d 2,5 3a 1,5a 4a 2,5a 3a 5a 2,5 2a 2a 5a 1,5 2a 3a 6a 2,5a 2,5a 5a 1,5 3a 2a 6a
  а, см b c d 2a 3a 4a 1,2 2a 4a 6a 1,5 2a 2,5a 4a 2a 3,5a 5a 1,5 2a 4a 6a 1,4 2a 2,5a 5a
  а, см b c d 2a 2a 4a 3a a 4a 1,5 2,5a 3a 6a 3a 1,5a 5a 1,5 2a 2,5a 6a 2,5a 2a 5a
  а, см b c d 3a 2a 5a 1,5 3,5a 3a 6a 1,2 4a 4a 8a 2,5 3,5a 4a 7a 1,6 3a 3a 7a 4a 2a 6a

Таблица 1 (продолжение)

№ № схем Пара-метры Варианты
           
  а, см b c d 1,2 2a 1,5a 4a 2,5a 3a 5a 1,5 3a 2a 3a 2,5 2,5a 2a 4a 1,6 2a 3a 5a 3a 1,5a 3a
  а, см b c d 2,4 3a 2a 5a 3,5 2a 2,5a 6a 4,5 2a 1,5a 4a 2,5 3a 2,5a 6a 3,6 2a 1,5a 5a 2a 1,5a 5a
  а, см b c d 3a 2a 5a 1,5a 4a 2,5a 6a 5a 3a 7a 2,5a 3a a 4a 3a 5a 1,5a 4a 1,5a 4a 2a 6a
  а, см b c d 3a 2a 5a 2,5 2a 2,5a 4a 1,5 2,5a 1,5a 6a 2,5 2a 1,5a 4a 2,5a a 3a 1,5 3a 2a 6a
  а, см b c d 3,2 4a a 5a 2,5 2,5a 2a 4a 3a 2,5a 5a 4,5 2,5a a 4a 3a 2a 5a 2,5 4a 2,5a 6a
  а, см b c d 2a a 3a 2a 2a 5a 2,5 2a 3a 4a 2,5 2a 2,5a 4a 2a 3a 5a 2a 1,5a 3a
  а, см b c d 3a 2a 5a 1,8 4a a 4a 1,5 2a 1,5a 4a 2,4 3a a 5a 2,5 2a 1,5a 6a 4a 2a 6a
  а, см b c d 2a 2a 3a 2a a 3a 2,6 2a 3a 5a 2,5 2a 2a 4a 2a 3a 3a 1,5 2a 2,5a 4a
  а, см b c d 2,5 3a 3a 4a 1,5 4a 2a 4a 2,5 2a 4a 6a 4a 3a 5a 3a 4a 5a 1,5 2a 5a 6a
  а, см b c d 1,4 4a 3a 5a 2,5 3a 2a 4a 1,5 5a 2a 4a 1,6 3a 3a 5a 2,5 4a 2a 4a 1,5 5a 1,5a 4a
  а, см b c d 2,5a 3a 5a 2,5 3a 4a 6a 1,5 2a 3a 6a 2,5 1,5a 4a 6a 3,5 3a 2a 4a 2a 2a 5a

Таблица 1 (продолжение)

№ № схем Пара-метры Варианты
           
  а, см b c d 4a 2a 5a 2,5 3a 1,5a 4a 1,5 5a 2,5a 6a 3a 1,5a 5a 1,5 4a 2a 6a 2,5 5a 2,5a 4a
  а, см b c d 3a 2a 5a 2,5 2a 3a 6a 4a 2a 5a 3a 3a 5a 1,5 2a 4a 6a 4a 3a 5a
  а, см b c d 4a 2a 3a 1,5 3a 1,5a 2a 2,5 5a 2,5a 4a 2,5 5a 2,5a 2a 3a 1,5a 3a 1,5 4a 2a 4a
  а, см b c d 2,5 5a 2a 4a 3a a 5a 1,5 4a 3a 6a 3a 2a 5a 1,5 5a a 4a 4a 3a 5a
  а, см b c d 4a a 3a 2a 5a 2,5 3a 1,5a 4a 5a a 3a 3a 2a 5a 1,5 4a 1,5a 4a
  а, см b c d 2,5 2a a 4a 3a 2a 5a 1,5 a 3a 6a 3a a 5a 1,5 2a 3a 6a 2,5 a 2a 4a
  а, см b c d 4a 3a 5a 3a 2a 5a 1,5 5a 4a 6a 1,5 3a 4a 6a 5a 3a 5a 4a 2a 5a
  а, см b c d 3a 2a 5a 1,5 a 3a 5a 2a a 5a 1,5 a 2a 6a 2,5 2a 3a 6a 1,5 3a a 6a
  а, см b c d 3a 2a 5a 2,5 2a 2,5a 4a 4a 1,5a 3a 2,5 2a 1,5a 4a 1,5 4a 2a 6a 3a 2,5a 5a
  а, см b c d 1,5 2a 5a 2a 2,5a 5a 2,5 2,5a 3a 6a 2,5 1,5a 2,5a 6a 2,5a 2a 5a 1,5 2a 3a 6a
  а, см b c d 1,5 1,5a 3a 4a 1,5 a 2a 4a 2a 2,5a 5a 1,5 a 2,5a 4a 2a 3,5a 5a 1,5a a 5a

Таблица 1 (окончание)

№ № схем Пара-метры Варианты
           
  а, см b c d 2,5 3a a 4a 5a 2a 5a 4a 1,5a 4,5a 1,5 3a 1,5a 4a 5a a 5a 4a 2a 4,5a
  а, см b c d 4a 3a 7a 1,5 2a 4a 6a 3a 2a 5a 2a 3a 5a 1,5 4a 2a 6a 3a 4a 7a
  а, см b c d 2,5a 4a 7a 2,5 2a 3a 6a 1,5 3a 4a 8a 2a 4a 7a 3a 5a 9a 2,5a 3a 7a
  а, см b c d 2,5 2,5a 3a 2a 1,5 3a 3,5a 4a 2a 2,5a 3a 2,5 3a 4a 2a 2,5a 3,5a 3a 2a 3a 4a
  а, см b c d 2,5 2a 4a 4a 1,5 3a 4,5a 6a 2,5a 5a 5a 3a 4a 5a 2a 4,5a 5a 1,5 2,5a 5,5a 6a
  а, см b c d 2,5 4a 2a 3a 3a 4a 5a 5a 3a 4a 1,5 6a 5a 6a 1,5 4,5 6a 7a 3,5a 7a 8a




Задача № 2

Для сечения, составленного из прокатных профилей и имеющего вертикальную ось симметрии, требуется:

- вычертить заданное сечение в масштабе, удобном для дальнейшего
использования рисунка;

- определить положение центра тяжести;

- вычислить значение главных центральных моментов инерции;

- вычислить значение моментов сопротивления и радиусов инерции
относительно главных центральных осей.

Исходные данные приведены в таблице 2. Данные для расчета взять из таблиц сортамента прокатных профилей в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта, рассчитываемого сечения.

Условные обозначения профилей:


- уголок равнополочный

- уголок неравнополочный

- двутавр

- швеллер


Таблица 2



№ № схем Профиль Варианты
           
  Двутавр Уголок 12 5,6 16 8 14 6 7,5 6,3  
  Швеллер Уголок 7,5   18 5,6 10 6,3   20 14

Таблица 2 (продолжение)

№ № схем Профиль В а р и а н т ы
           
  Двутавр Уголок 14 5,6/3,6 10 6,3/4 5/3,2 7/4,5 7,5/5 4,5/2,8
  Швеллер Уголок 8/6 12,5/8 8/5 11/7 14 10/6,3 9/5,6
  Двутавр Уголок 7,5 6,3        
  Швеллер Уголок 4,5 3,6   3,2 5,6  
  Швеллер Уголок           12,5   5,6
  Швеллер Уголок   5,6 4,5   6,3    
  Швеллер Уголок   11/7 10/6,3 12,5/8 8/6 6,5 5,6/3,6 5/3,2
  Двутавр Уголок   12,5/8 16/10 10/6,3 9/5,6 8/6 7/4,5
  Двутавр Уголок   12,5/8 9/5,6 11/7 10/6,3 9/5,6 14/9
  Двутавр Швеллер              
  Швеллер Уголок   3,5   6,3 5,6 2,8 7,5
  Двутавр Швеллер              
  Двутавр Уголок   10/6,5 6,5/5 10/6,3 7/4,5 8/6 9/5,6
  Швеллер Уголок       5,6 6,3 4,5    
  Швеллер Уголок   6,3/4 5/3,2 4,5/2,8 5,6/3,6 4/2,5 7/4,5
  Швеллер Уголок   12,5          

Таблица 2 (окончание)

№ № схем Профиль Варианты
           
  Двутавр Швеллер              
  Швеллер Уголок 10/6,3 14/9 6,5 8/6 12,5/8 9/5,6 11/7
  Швеллер Уголок 7/4,5 8/5 5,6/3,6 6,3/4 7,5/5 9/5,6
  Швеллер Уголок   11/7 16/10 12,5/8 9/5,6 14/9 6,5 10/6,3
  Швеллер Уголок   14/9 16/10 12,5/8 18/11 6,5 11/7 10/6,3
  Двутавр Швеллер              
  Швеллер Уголок   6,3 5,6   4,5    
  Двутавр Швеллер                
  Двутавр Швеллер                
  Двутавр Уголок       5,6 6,3 4,5 7,5
  Швеллер Уголок     5,6/3,6 7/4,5 6,3/4 7,5/5 5/3,2 8/5
  Швеллер Уголок     5/3,2 4,5/2,8 6,3/4 5,6/3,6 7/4,5 4/3
  Двутавр Уголок     9/5,6 8/5 7,5/5 14/9 10/6,3 11/7
  Швеллер Двутавр              





Задача №3

Для сечения, составленного из прокатных профилей, требуется:

- вычертить заданное сечение в масштабе, удобном для дальнейшего использования рисунка;

- определить положение центра тяжести;

- найти значения осевых и центробежного момента инерции относительно центральных осей;

- определить положение главных центральных осей;

- найти значения главных центральных моментов инерции;

- вычислить моменты сопротивления и радиусы инерции относительно главных центральных осей;

- выполнить проверку правильности проведенных расчетов.

Исходные данные приведены в таблице 3. Данные для расчета взять из сортамента прокатных профилей в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемого сечения.

Условные обозначения профилей:

- уголок равнополочный

- уголок неравнополочный

- двутавр

- швеллер



Таблица 3

№ № схем Профиль Варианты
           
  уголок уголок 7/4,5 5,6 8/5 6,3 6,3/4 7 7,5/5 5 9/5,6 7,5 10/6,3 8

Таблица 3 (продолжение)

№ № схем     Профиль Варианты
           
  уголок уголок 9/5,6 10/6,3 7/4,5 8/5 7,5/5 6,3/4 12,5
  уголок уголок 12,5/8 7,5 11/7 6,3 14/9 16/10 5,6 18/11 5,0 20/12,5
  уголок швеллер 20/12,5 25/16 14/9 10/6,3 18/11 16/10
  уголок швеллер 8/5 6,3/4 7,5/5 11/7 9/5,6 10/6,3
  уголок швеллер 11/7 14/9 8/5 16/10 10/6,3 9/5,6
  уголок швеллер 6,3/4 7/4,5 25/16 18/11 8/5 11/7
  уголок уголок 20/12,5 16/10 14/9 7,5 11/7 6,3 18/11 12,5/8
  уголок швеллер       7,5   6,3
  уголок швеллер 11/7 8/5 9/5,6 14/9 10/6,3 12,5/8
  уголок уголок 16/10 14/9 11/7 18/11 10/6,3 12,5/8 7,5
  уголок двутавр            
  уголок уголок 18/11 16/10 14/9 7,5 11/7 5,6 20/12,5 6,3 12,5/8
  уголок швеллер 10/6,3 14/9 8/5 16/10 18/11 20/12,5
  уголок швеллер 20/12,5 14/9 6,5 18/11 25/16 12,5/8 16/10
  уголок двутавр 18/11 16/10 14/9 20/12,5 25/16 12,5/8
  уголок двутавр            
  уголок двутавр 20/12,5 18/11 16/10 25/16 14/9 12,5/8

Таблица 3 (окончание)


№ № схем Профиль Варианты а р и а н т ы
           
    уголок двутавр 18/11 25/16 16/10 14/9 25/16 12,5/8
  уголок швеллер 5,6 6,3     4,5  
  уголок швеллер 6,3/4     10/6,3   8/5     7,5/5     9/5,6   7/4,5    
  уголок швеллер   25/16   18/11   14/9 6,5 11/7 12,5/8 16/10  
  уголок уголок   6,3/4   9/5,6   7,5/5 12,5     7/4,5 5,6/3,6 8/5  
  уголок швеллер   16/10   11/7 18/11   8/6 10/6,3 9/5,6  
  уголок швеллер   16/10   14/9   11/7   9/5,6 18/11 10/6,3 6,5    
  уголок уголок   9/5,6   6,3/4   7/4,5 12,5     10/6,3   7,5/5   8/5  
  уголок швеллер   11/7 6,5   12,5/8     16/10   14/9   9/5,6   18/11    
  уголок швеллер             6,5        
  уголок швеллер                
  уголок швеллер   6,3/4     8/5     7/4,5     9/5,6   7,5/5   10/6,3  
  уголок двутавр   5,6       6,3       7,5      
  уголок швеллер 4,5   6,3   5,6       3,6  



Задача № 4

Для однопролетной балки требуется:

- определить опорные реакции;

- построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определив значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

- вычислить величину изгибающего момента в опасном сечении балки.

Данные для расчета взять из таблицы 4 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой балки.

Таблица 4

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м            
l, см            
F ql ql 1,5ql 2ql 2,5ql 2ql
m ql2 2ql2 2,5ql2 ql2 1,5ql2 2ql2



Задача № 5

Для двухопорной балки с одной консолью требуется:


- определить опорные реакции;

- построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определив значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

- вычислить величину изгибающего момента в опасном сечении балки.

Данные для расчета взять из таблицы 5 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой балки.

Таблица 5

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м     7,5 6,5   8,5
l, см            
F 2ql ql 1,5ql 2ql ql 2,5ql
m 2ql2 2,5ql2 ql2 ql2 ql2 1,5ql2




Задача № 6

Для двухопорной балки с двумя консолями требуется:

- определить опорные реакции;

- построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определив

значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

-вычислить величину изгибающего момента в опасном сечении балки.

Данные для расчета взять из таблицы 6 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой балки.

Таблица 6

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м            
l, см            
F 2ql 1,5ql ql 2,5ql 2ql ql
m ql2 2ql2 ql2 1,5ql2 2ql2 2ql2


Задача №7

Для консольной балки с защемляющей опорой требуется:

- определить опорные реакции;

- построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определив значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

- вычислить величину изгибающего момента в опасном сечении балки.

Данные для расчета взять из таблицы 7 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой балки.

Таблица 7

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м       5,5 6,5 7,5
l, см            
F 1,5ql ql 2ql 2,5ql ql 1,5ql
m 2ql2 2,5ql2 ql2 2,5ql2 ql2 ql2


Задача № 8

Для двухопорной балки с погонной нагрузкой, изменяющейся по закону треугольника требуется:

- определить опорные реакции;

- построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определив значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

-вычислить величину изгибающего момента в опасном сечении балки.

Данные для расчета взять из таблицы 8 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой балки.

Таблица 8

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м            
l, см            
F ql 2ql ql 1,5ql 2ql 1,5ql
m ql2 ql2 2ql2 ql2 2ql2 2ql2


Задача № 9

Для балки с промежуточным шарниром требуется:

- определить опорные реакции;

- построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, определив значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

- вычислить величину изгибающего момента в опасном сечении балки.

Данные для расчета взять из таблицы 9 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой балки.

Таблица 9

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м            
l, см            
F 2ql ql 1,5ql 2ql ql 1,5ql
m 2ql2 ql2 1,5ql2 ql2 1,5ql2 2ql2
a l l l l l l
b 2l l 3l l 2l 3l
c l 3l l 2l 3l 2l


Задача №10

Для плоской рамы требуется:

- определить опорные реакции;

- построить эпюры продольных и поперечных сил, а также изгибающих моментов, определив значения сил и моментов на каждом участке в общем виде;

- выполнить проверку правильности построения эпюр, рассмотрев равновесие узлов рамы;

- вычислить величину изгибающего момента, а также продольной и поперечной силы в опасном сечении рамы.

Данные для расчета взять из таблицы 10 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемой рамы.

Таблица 10

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м            
l, см            
F ql 2ql ql 2ql ql 2ql
m 2ql2 ql2 ql2 2ql2 2ql2 3ql2
a 2l l 3l 2l 3l l
b 3l 2l l 2l 2l l
c l 3l 2l 3l l 2l





Задача №11

Для пространственного стержня требуется:

- построить эпюры продольных и поперечных сил, определив значения сил на каждом участке в общем виде;

- построить эпюры крутящих и изгибающих моментов, определив значения моментов на каждом участке в общем виде;

- вычислить величину внутренних усилий в защемляющей опоре стержня.

Данные для расчета взять из таблицы 11 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемого стержня.

Таблица 11

Исходные данные Варианты
           
q, кН/м            
l, см            
F1 F 2F 1,5F 2F F 1,5F
F2 1,5F F 2F 1,5F 2F F
m 2Fl 1,5Fl Fl Fl 1,5Fl 2Fl
a l 2l l 2l 2l l
b 2l l l 3l l 2l
c 3l 2l 3l 2l 3l 2l


Задача №12

Для криволинейного стержня, очерченного по дуге окружности, требуется:

- определить опорные реакции;

- записать в общем виде аналитические выражения для изгибающих моментов, поперечных и продольных сил на каждом участке;

- построить эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил.

Данные для расчета взять из таблицы 12 в соответствии с заданным номером схемы и номером варианта рассчитываемого стержня. Допускается решение задачи в общем виде.

Таблица 12

Исходные данные Варианты
           
F, кН            
R, см            
m FR 2FR FR 2FR FR 2FR
α,град            
β, град            


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: