Модуль №1. Содержит 3 расчетно-графические работы.

РГР №3. «Расчет статически определимой фермы». Для заданной статически определимой плоской фермы требуется:

• провести кинематический анализ;

• определить усилия во всех стержнях графическим способом, для чего необходимо построить диаграмму Максвелла-Кремоны, и аналитическим способом -методом вырезания узлов;

• провести три сечения и для стержней, попавших в разрез, рассчитать усилия еще двумя аналитическими способами – методом моментной точки, точки Риттера, и методом сечений.

• все полученные усилия необходимо свести в таблицу, чтобы иметь возможность сравнить значения, найденные различными способами.

РГР №4. «Расчет статически определимых изгибаемых балок на прочность и определение прогибов».

Для трех заданных статически определимых балок (первая балка заделана одним концом, вторая балка – шарнирно- опертая, третья – разрезная с промежуточным шарниром) требуется:

• провести кинематический анализ и построить поэтажную схему (для третьей разрезной балки);

• определить опорные реакции и построить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов;

• подобрать поперечные сечения балок. Первая балка должна быть изготовлена из дерева и иметь прямоугольное сечение. Вторая балка также предполагается деревянной, но круглого сечения. Третья балка стальная и выполняется из прокатного профиля (двутавра);

• построить эпюры нормальных и касательных напряжений в наиболее нагруженных сечениях;

• построить графики прогибов и углов поворотов сечений для одной из балок.

РГР №5. Данная работа состоит из двух частей. Первая часть - «Геометрические характеристики плоских сечений»,вторая часть – «Расчет внецентренно-сжатой короткой стойки». Используя предложенные схемы, построить два плоских сечения - симметричное и несимметричное, для каждого из которых выполнить следующие пункты расчета:

• найти положение центра тяжести сечения;

• определить собственные и центральные моменты инерции

• (осевые и центробежный);

• определить угол наклона главных центральных осей инерции к одной из центральных осей и главные центральные моменты инерции;

• вычислить главные радиусы инерции и построить эллипс инерции;

• используя полученные геометрические характеристики сечений, а также зная эксцентриситеты приложения и величину сжимающей силы, построить ядро сечения и эпюру нормальных напряжений в наиболее опасном сечении.

Модуль №2. Статика сооружений. Статически определимые системы.

Модуль посвящен изучению раздела строительной механики – статически определимые системы. Строительная механика - наука о принципах и методах расчета сооружений на прочность, жесткость, устойчивость и колебания.

Основной задачей модуля является определение внутренних усилий и напряжений, возникающих в элементах сооружений и конструкций от внешних воздействий (силовых, кинематических, температурных), а также в нахождении перемещений отдельных его точек.

В соответствии с этими результатами расчета устанавливаются размеры сечений отдельных элементов конструкций и сооружений, необходимые для их надежной работы и обеспечивающие минимальные затраты материалов.

Модуль связан с расчетом стержневых систем на статические воздействия. Он является логическим продолжением курсов теоретической механики и сопротивления материалов, в нем используются знания, полученные студентами при изучении курсов высшей математики и информатики.

Этот модуль позволяет формировать знания, умения и навыки, необходимые будущим архитекторам для работы в области проектирования и возведения строительных конструкций.

Целью обучения студентов являются:

• Умение составлять и анализировать расчетные схемы сооружений в виде стержневых систем.

• Знание принципов и методов расчета статически определимых стержневых систем на статические внешние воздействия (силовые, кинематические и температурные).

• Умение рассчитывать простейшие расчетные схемы без помощи вычислительных средств.

• Умение оценивать правильность результатов расчета и анализировать их.

• Выработка творческих навыков по оценке напряженно-деформированного состояния проектируемых или возводимых сооружений.

Тема 1. Строительная механика и ее задачи. Краткая история развития строительной механики. Понятие о расчетной схеме сооружения. Классификация сооружений по назначению и способам расчета. Гипотезы и допущения, принимаемые при построении расчетных схем стержневых систем. Геометрически изменяемые и неизменяемые системы. Структурный анализ плоских стержневых систем. Понятие о диске. Представление стержневых систем в виде системы шарнирно соединенных дисков. Статический и кинематический методы исследования геометрической неизменяемости и определения реакций связей. Свойства статически определимых систем. Статическая определимость, типы стержневых систем. Пространственные и плоские расчетные схемы строительных стержневых систем. Типы плоских стержневых систем и их детали. Характер работы стержней в различных типах плоских стержневых систем. Неизвестные усилия, перемещения и деформации в стержнях плоских стержневых систем. Необходимость их определения для расчета строительных конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.