Конструктивных элементов инженерных сооружений

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА

Кафедра: Аэро-гидродинамика, прочность машин и сопротивление материалов

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ____________________ А.А. Миронов

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу по сопротивлению материалов

Студент группы С14-ЛА-2 Васильев Антон Иванович

Тема курсовой работы: Расчёт на прочность, жёсткость, устойчивость и динамические нагрузки

конструктивных элементов инженерных сооружений

Исходные данные к работе:

q = 0,014 МН/м – интенсивность равномерно распределённой нагрузки;

а = 0,8 м – линейный размер участка конструкции;

Р = 2qa – сосредоточенная сила;

M = qa² – сосредоточенный момент;

Стальные прокатные профили: двутавр № 22 швеллер № 22 уголок равнополочный 125×8;

уголок неравнополочный 180×110×12;. полоса 240*36.

Расчётные схемы конструктивных элементов – задание № 3 , [5]

(вариант)

Содержание графического материала:

Рисунки: расчёт конструктивного элемента сопровождается изображением схемы его нагружения, построением эпюр внутренних силовых факторов и другими необходимыми графическими построениями.

Содержание пояснительной записки, состоящей из 4 разделов:

РАЗДЕЛ 1. Определение перемещений, расчёты на прочность и жёсткость статически определимых элементов конструкций

при растяжении и сжатии:

Для бруса (схема 5/31) квадратного поперечного сечения, выполненного из стали Ст3, в общем виде определить перемещения сечений А, В, С и построить эпюру перемещений. Подобрать размер поперечного сечения бруса из условий прочности и жёсткости ( ). Принять равными модули упругости материала бруса при растяжении и сжатии.

при кручении:

Для вала (схема 33) круглого поперечного сечения, выполненного из алюминиевого сплава Д-16, рассчитать в общем виде углы поворота характерных сечений, построить эпюру углов закручивания относительно сечения С и подобрать диаметр бруса из условий прочности и жёсткости ([q] =0,005 рад/м).

при изгибе:

Для балки (схема 35), выполненной из стали Ст3, имеющей постоянное по длине прямоугольное сечение (h/b=2), в общем виде определить методом Мора прогиб в сечении С, способом Верещагина прогиб в сечении D и угол поворота на правой опоре. Из условий прочности и жёсткости ( ) определить размеры поперечного сечения балки. Используя вид эпюры изгибающих моментов и вычисленные значения прогибов и угла поворота, нарисовать упругую линию балки с указанием перемещений сечений C и D и угла поворота на правой опоре.

Для плоской рамы (схема 36) постоянной жёсткости, выполненной из стали 35ХГСА и имеющей кольцевое сечение (D/d = 2), из условий прочности и жёсткости сечения D (Δ_D ≤а/200) определить размеры поперечного сечения.

РАЗДЕЛ 2. Расчёт на прочность и жёсткость статически неопределимых элементов конструкций

при кручении:

Из условия прочности при кручении определить диаметр d вала (схема 42), выполненного из стали 35ХГСА.

при изгибе:

Для стальной (Ст3) балки (схема 43), выполненной из двутавра №10, из условия прочности определить допустимую нагрузку.

Для стальной (Ст3) рамы (схема 47), имеющей одинаковое квадратное поперечное сечение на всех участках, из условия прочности определить размер этого сечения.

РАЗДЕЛ 3. Устойчивость сжатых стержней

Для сжатого стержня (схема 51), выполненного из стали Ст3, определить величину критической, допускаемой сил и коэффициента запаса на устойчивость.

РАЗДЕЛ 4.Расчёт на прочность и жёсткость элементов конструкций при динамическом нагружении

Для вращающейся с постоянной угловой скоростью конструкции (схема 52), выполненной из прутка диаметром d=5см, построить эпюры внутренних силовых факторов. Определить из условия прочности допустимую для конструкции угловую скорость (влиянием поперечных и продольных сил пренебречь). Материал – алюминиевый сплав Д-16, плотность .

Подобрать двутавровое сечение стальной (Ст3) рамы (схема 53) из условия статической прочности ( ); определить, во сколько раз возрастут напряжения, если груз весом P = qa, будет падать с высоты h = 5 см (массу рамы не учитывать).

Основная рекомендуемая литература

1. Александров, А.В. Сопротивление материалов / А.В. Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин. – М.: Высшая школа, 2003. – 560 с.

2. Феодосьев, В.И. Сопротивление материалов / В.И. Феодосьев – М.: МГТУ им. Баумана, 2003, 2007.–592 с.

3. Сопротивление материалов: пособие к решению задач / И.Н. Миролюбов, Ф.З. Алмаметов, Н.А. Курицин и др. – СПб.: Лань, 2009. – 508 с.

4. Ильичев, Н.А. Определение напряжений и расчёты на прочность стержневых систем / Н.А. Ильичёв – Н.Новгород.: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2012. – 130 с.

5. Сопротивление материалов, прикладная механика: схемы к заданиям для расчётно-графических и курсовых работ / сост.: А.В. Бунтикова, Е.Н. Горбиков, А.Н. Дербасов и др. – Н.Новгород.: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2009. – 60 с.