ОТКРЫТЫЙ УРОК по дисциплине «Техническая механика» ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №9 «Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов»
электронный образовательный ресурс

 БЕЛГОРОДСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ  КОЛЛЕДЖ

ОТКРЫТЫЙ УРОК

по дисциплине

«Техническая механика»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №9

«Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов»

Разработал:

преподаватель

О.А. Новацкая

2013

Дата проведения:  15 .02.13

Группа:  С-23

Тема: «Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов»

Тип урока: закрепление знаний, умений и навыков

Вид урока:  практическая работа

Студент должен  знать:  что такое «эпюра»,  метод сечений, правила знаков,  взаимосвязь  «схема  нагружения – эпюра поперечных сил Q,  кН – эпюра изгибающих моментов М, кНхм»

Студент должен уметь:  применяя метод сечений, строить эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, выявлять опасные сечения

Цели урока:

- образовательная цель:   организовать деятельность студентов по закрепление знаний, умений и навыков в построении эпюр поперечных сил и изгибающих моментов;

- воспитательная цель:  создать условия, обеспечивающие воспитание интереса к будущей профессии;

- развивающая цель:   способствовать развитию умений студентов проводить анализ, сравнения, делать необходимые выводы.

Оснащение:

1. экран;
2. компьютер;
3. проектор;
4. тренажер для построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов;
5. презентация;
6. практическая работа в электронном виде  

Макроструктура урока:

1. Организационный этап (перекличка, результаты с.р. и т.д.);

2. Мотивация.    Чтобы выполнить расчет на прочность изгибаемого элемента –  плиты, перемычки, лестничного марша, подушки фундамента -  следует уметь  строить эпюры ВСФ.  Это позволяет выявлять   опасные сечения.  Практическая работа предполагает возможность закрепления  знаний и умений в вопросе построения эпюр поперечных сил изгибающих моментов.

3. Актуализация опорных знаний и умений.   В  теоретическом обосновании практической работы студентам предлагается ответить на вопросы теоретического характера.  Далее  следует тренировка в построении эпюр на  тренажере. Несколько студентов по  желанию  принимают участие и при правильном ответе получают бонус.

4. Закрепление и   применение  знаний. Выполнение индивидуальных заданий.

5. Контроль и коррекция.   Проверка построенных на данный момент урока эпюр под руководством преподавателя. Тем, кто желает, предлагается поменяться тетрадями. С учетом найденных ошибок, следует коррекция эпюр.

6. Анализ.  Построение эпюр завершается выявлением опасных сечений.

7. Информация о домашнем задании  (студентам предлагается закончить практическую работу, просмотреть задачи на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов).

      Методические указания по выполнению практической работы

Практическая работа № 9.

Построение эпюр поперечных сил (Q, кН)

и изгибающих моментов (М, кН·м).

Цель работы:

определить опорные реакции и построить эпюры поперечных сил (Q) и изгибающих моментов (М) для балки на двух опорах.

Теоретическое обоснование.

Для проверки прочности элементов, подверженных деформации «прямой изгиб», следует выявить опасные сечения.  Если будет обеспечена прочность в этих сечениях, то она будет обеспечена во всех остальных сечениях балки.

Ответить на вопросы полными предложениями:

1. Что следует сделать для выявления опасных сечений?
2. Какие внутренние силовые факторы возникают при прямом поперечном изгибе?
3. Что такое эпюра?
4. Чему равна поперечная сила в сечении бруса, подверженного деформации «прямой поперечный изгиб»?
5. Чему равен изгибающий момент в сечении бруса, подверженного деформации «прямой поперечный изгиб»?

Порядок выполнения.

1. Определить опорные реакции.
2. Разделить брус на участки в пределах нагрузки.
3. Определить Q (кН) на каждом участке. Построить эпюру Q.

Правило знаков для Q:

4.        Определить М, (кН·м) на каждом участке. Построить эпюру М. Правило знаков для М:

Если на участке с распределенной нагрузкой есть Q=0, необходимо подсчитать Мэкстр.

                                       Пример решения задачи.

1. Определяем реакции опор RA и RB, составив и решив уравнения равновесия вида   и . Делаем Проверку, составив уравнение .

;  RB=28,5 (кН)

;  RA=31,5 (кН)

Проверка:

31,5 – 20 – 40 + 28,5 = 0;  0=0

2. Делим балку по длине на участки. Границей участка являются: точка приложения сосредоточенной силы (RА, F, RB); точка приложения сил (М); начало и конец распределенной нагрузки (q). Получилось 5 участков: I, II, III, IV, V.
3. На каждом участке определяем величину поперечной силы Q:

←

←        Q

←

→

→

Строим эпюру Q, соединяя найденные пограничные значения прямой (т.к. зависимость в уравнениях линейная).

Проверяем эпюру:

в месте приложения сосредоточенной силы должен быть скачок, равный величине этой силы.

4.        На каждом участке определяем величину изгибающего момента М:

        М

←

← 

←

←

←

(qх – заменяем распределенную нагрузку на отрезке Х на сосредоточенную, приложенную в середине этого участка; - плечо силы qх).

Строим эпюру М. На I, II, IV, V участках это прямые (зависимость линейная), соединяющие значения М в начале и конце участка. На участке III – парабола (в уравнении МIII есть Х2).

Определяем, есть ли в параболе точка экстремума. Она есть, если на этом участке есть Q=0 (см. эпюру Q, пересечение QIII с нулевой линией).

Приравняем уравнение для QIII к нулю и находим, при каком Х QIII=0:

- 28,5 +10 х =0;  х = 2,85

Подставляем найденное значение Х в уравнение МIII и находим значение Мэкстр.: