Рабочая программа учебной дисциплины Техническая механика для специальности 08.02.01Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
рабочая программа на тему

Дисциплина

Специальность

Квалификация

выпускника

Нормативный срок

обучения

Форма обучения             

Техническая механика

08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и                                                                  сооружений

техник

2 года 10 месяцев на базе среднего общего образования

Очная

Вид учебной работы

Объём часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

192

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

128

в том числе:

     лабораторные занятия

6

     практические занятия

54

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

64

в том числе:

- решение задач

38

- оформление расчётно-графических работ

14

- оформление лабораторных работ

6

- написание рефератов

6

Промежуточная аттестация установлена  в форме экзамена

Наименование разделов и тем

Содержание учебного материала, лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся

Объём часов

Уровень освоения

1

2

3

4

Введение

Содержание учебного материала

2

1

1

Содержание  дисциплины.  Роль  и  значение  механики  в  строительстве.  

 Материя  и   движение.  Механическое  движение.  Равновесие.

Самостоятельная работа обучающихся:

2

Подготовка реферата «Краткая история развития технической механики»

Раздел 1.

Теоретическая механика.

Тема 1.1

Основные понятия и аксиомы статики

Содержание учебного материала

2

1

1

Теоретическая механика и ее разделы: статика, кинематика, динамика. Краткий обзор развития теоретической механики.

Материальная точка. Абсолютно твердое тело. Сила как вектор. Единица силы. Система сил. Эквивалентные системы сил. Равнодействующая и уравновешивающая системы сил. Внешние и внутренние силы.

Аксиомы статики. Свободное и несвободное тело. Степень свободы. Связи. Реакции связей. Идеальные связи и правила определения их направлений.

Тема 1.2

Содержание учебного материала

2

2

Плоская система сходящихся сил

1

Система сходящихся сил. Силовой многоугольник. Геометрическое условие равновесия системы. Теорема о равновесии трех непараллельных сил. Определение равнодействующей сходящихся сил графическим способом.

2

Проекция силы на оси координат. Аналитическое определение равнодействующей системы. Аналитические уравнения равновесия системы. Методика решения задач на равновесие плоской системы сходящихся сил с использованием геометрического и аналитического уравнения равновесия.

2

Практические занятия:

2

1

Решение задач на определение равнодействующей и усилий в стержнях.

2

Расчётно-графическая работа №1. Определение усилий в стержнях системы сходящихся сил аналитическим и графическим методами

2

Самостоятельная работа обучающихся:    

2

1

Выполнить решение задачи на определение равнодействующей

2

Закончить решение и оформление расчётно-графической работы №1

2

Тема 1.3

Содержание учебного материала

2

2

Пара сил

1

Понятие пары сил. Вращающее  действие пары на тело. Момент пары сил, величина, знак. Свойства пар. Условие равновесия пар сил.

Самостоятельная работа обучающихся:

2

1

Решение задач на определение момента результирующей пары сил и момента неизвестной пары сил.

Тема 1.4

Содержание учебного материала

2

2

Плоская система произвольно расположенных сил

1

Момент силы относительно точки:  величина, знак, условие равновесия нулю. Приведение силы и системы сил к данному центру. Главный вектор и главный момент. Частные случаи приведения плоской системы сил. Теорема Вариньона. Уравнение равновесия плоской произвольной системы сил (три вида). Равновесие плоской системы параллельных сил (два вида).

2

Классификация нагрузок - сосредоточенные силы, моменты, равномерно-распределенные нагрузки и их интенсивность.

Балки, плоские фермы, рамы. Опоры: шарнирно-подвижная,  шарнирно-неподвижная, жесткое защемление (заделка) и их реакции. Аналитическое определение опорных реакций балок, ферм, рам. Определение усилий в стержнях плоских ферм.

2

Практические занятия:

2

1

Решение задачи на определение опорных реакций в однопролетных балках

2

Решение задач на определение опорных реакций в консольных балках

2

3

Решение задач на определение опорных реакций в балках с жесткой заделкой.

2

4

Расчётно-графическая работа №2. Определение опорных реакций однопролетных балок.

2

Самостоятельная работа обучающихся:

1

Выполнить решение задачи на определение опорных реакций в однопролетных балках

2

2

Выполнить решение задачи на определение опорных реакций в консольных балках

2

3

Решение задачи на определение опорных реакций в балках с жесткой заделкой

2

4

Закончить решение и оформление расчётно-графической работы №2.

2

Тема 1.5

Содержание учебного материала

2

2

Пространственная система сил

1

Параллелепипед  сил.  Равнодействующая  пространственной  системы  сходящихся сил. Проекция  силы  на  три   взаимно-перпендикулярные  оси.  Геометрические  и  аналитические  условия  равновесия  пространственной  системы  сходящихся  сил.  Момент  силы  относительно  оси: величина,  знак,  свойства.  Приведение  пространственной  произвольной  системы  сил  к  главному  вектору.  Аналитические  уравнения  равновесия  пространственной  системы  произвольно  расположенных  сил (без  вывода).

Тема 1.6

Содержание учебного материала

2

2

Центр тяжести тела. Центр тяжести плоских фигур

1

Центр  параллельных  сил  и  его  свойства.  Координаты  центра  параллельных  сил.  Сила  тяжести.  Центр  тяжести  тела  как  центр  параллельных  сил.  Координаты  центра  тяжести  плоской  фигуры  (тонкой  однородной  пластины).   Статический  момент  площади  плоской  фигуры  относительно  оси:  определение,  единицы  измерения,  способ  вычисления,  свойства.

Центры  тяжести  простых  геометрических  фигур  и  фигур,  имеющих  ось  симметрии.

Практические занятия:

2

1

Решение задач на определение положения центра тяжести в сложных фигурах, состоящих из простых геометрических фигур.

2

Решение задач на определение положения центра тяжести в сложных фигурах, состоящих из прокатных профилей.

2

Самостоятельная работа обучающихся:

2

1

Выполнить решение задачи на определение центра тяжести составного сечения из простых геометрических фигур.

2

Выполнить решение задачи на определение центра тяжести  составного сечения из стандартных прокатных профилей.

2

Тема 1.7

Содержание учебного материала

2

2

Устойчивость равновесия

1

Устойчивое,  неустойчивое  и  безразличное  равновесие  твердого   тела.  Условие  равновесия  твердого  тела,  имеющего  неподвижную  точку  или  ось  вращения.  Условие  равновесия   тела,  имеющего  опорную  плоскость.  Момент  опрокидывающий   и  момент  устойчивости.  Коэффициент  устойчивости.

Раздел 2.

Сопротивление материалов.

Тема 2.1

Основные положения

Содержание учебного материала

2

2

1

Краткие  сведения  об истории  развития  «Сопротивления  материалов».  Упругие  и  пластические  деформации.  Основные  допущения  и  гипотезы  о  свойствах  материалов  и  характере  деформирования.  Нагрузки  и  их  классификация.  Геометрическая  схематизация  элементов  сооружений. Метод  сечений.  Внутренние  силовые  факторы  в  общем  случае  нагружения  бруса.  Основные  виды  деформации  бруса.  Напряжение: полное,  нормальное,  касательное,  единицы  измерения  напряжения.

Самостоятельная работа обучающихся:

2

1

      Подготовить реферат об ученых, внесших вклад в развитие   технической механики.

Тема 2.2

Растяжение и сжатие

Содержание учебного материала

2

2

1

Продольная  сила:  величина,  знак,  эпюры  продольных  сил.  Нормальные  напряжения  в  поперечных  сечениях  стержня.  Эпюра  нормальных  напряжений  по  длине  стержня.  Гипотеза  плоских  сечений.  Понятие  о  концентрации  напряжений.  Коэффициент  концентрации.  Принцип  Сен-Венана.  Продольные  и  поперечные  деформации  при  растяжении (сжатии).  Коэффициент  Пуассона.  Закон  Гука.  Модуль  продольной  упругости.  Формула  Гука.  Определение  перемещений  поперечных  сечений  стержня.

2

Механические испытания материалов. Коэффициент  запаса  прочности  пластичных  и  хрупких  материалов.  Расчеты  на  прочность  по  допускаемым  напряжениям  и  предельным  состояниям.  Коэффициенты  надежности. Нормальные  и  расчетные  нагрузки  и  сопротивления.

2

3

    Условия  прочности  по  предельному  состоянию  и  допускаемым  напряжениям. Три типа  задач при расчете из условия прочности по предельному состоянию. Расчеты  на  прочность.  

2

Практические занятия:

2

1

Решение задач на определение продольной силы и нормального напряжения и построение эпюр.

2

Решение задач на определение абсолютного удлинения бруса.

2

Лабораторные занятия:

2

1

Испытание стального образца на растяжение и сжатие до разрушения.

2

Испытание материалов на сжатие.

2

Самостоятельная работа обучающихся

2

1

Выполнить решение задачи на определение продольной силы и нормального напряжения

2

Выполнить решение задачи на определение удлинения

2

3

Закончить оформление лабораторной работы №1

2

4

Закончить оформление лабораторной работы №2

2

Тема 2.3

Практические расчеты на срез и смятие

Содержание учебного материала

2

2

1

Срез  и  смятие:  основные  расчетные  предпосылки  и  расчетные  формулы,  условности  расчета.  Расчетные  сопротивления  на  срез  и  смятие.  Примеры  расчета  заклепочных,  болтовых,  сварных  соединений  и  сопряжения  на  деревянных  врубках  по  предельному состоянию.

Лабораторные занятия:

2

1

Испытание деревянного образца на скалывание и перерезывание. Испытание стального образца на срез.

Самостоятельная работа обучающихся

2

Закончить оформление лабораторной работы №3

Тема 2.4

Геометрические характеристики плоских сечений

Содержание учебного материала

2

1

Понятие  о  геометрических  характеристиках  плоских  сечений  бруса.  Моменты  инерции:  осевой,  полярный,  центробежный.

Зависимость  между  моментами  инерции  относительно  параллельных  осей.  Главные  оси  и  главные  центральные  моменты  инерции.

Момент  инерции  простых  сечений:  прямоугольного,  круглого,  кольцевого.

Определение  главных  центральных  моментов  инерции  сложных

сечений,  составленных  из  простых  геометрических  фигур  и  стандартных  прокатных  профилей.

2

Практические занятия:

2

1

Решение задач на определение  главных  центральных  моментов  инерции  сложных сечений,  составленных  из  простых  геометрических  фигур  и стандартных  прокатных  профилей

2

Расчётно-графическая работа №3. Определение моментов инерции сложных фигур, составленных из стандартных прокатных профилей.

2

Самостоятельная работа обучающихся:

1

Выполнить решение задачи на определение главных центральных моментов инерции сложных сечений

2

2

Закончить решение и оформление расчётно-графической работы №3.

2

Тема 2.5

Поперечный изгиб прямого бруса

Содержание учебного материала

2

2

1

Основные  понятия  и  определения.  Внутренние  силовые  факторы  в  поперечном  сечении  бруса:  поперечная  сила  и  изгибающий  момент.  Дифференциальные  зависимости  между  интенсивностью  распределенной  нагрузки,  поперечной  силой  и  изгибающим  моментом.

Свойства  контуров  эпюр.  Построение  эпюр  поперечных  сил  и  изгибающих  моментов  для  наиболее  часто  встречающихся  и  для  различных  видов  нагружений статически определимых  балок.

2

Чистый  изгиб.  Нормальные  напряжения  в  произвольной точке   поперечного  сечения  балки. Эпюра  нормальных  напряжений  в  поперечном  сечении.  Наибольшие   нормальные  напряжения  при  изгибе.  Осевой  момент  сопротивления,  единицы  измерения.

2

3

Касательные  напряжения  при  изгибе.  Формул  Журавского  для  касательных  напряжений  в  поперечных  сечениях балок. Эпюры  касательных  напряжений  для  прямоугольного  и  двутаврового  поперечных  сечений  по  высоте  сечения.  Расчеты  балок  на  прочность:  по  нормальным и  касательным  напряжениям.

2

4

  Расчет  балок  на  жесткость. Понятие  о  линейных  и  угловых  перемещениях  при  прямом  изгибе.

Формула  Мора  для  определения  перемещений.  Правило  Верещагина  для  вычисления  интеграла  Мора.

2

Практические занятия:

2

1

Решение задач на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

2

Решение задач на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

2

3

Решение задачи на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

2

4

Решение задач на расчет балок на прочность.

2

5

Расчётно-графическая работа №4. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов по длине балки, расчет на прочность.

2

Самостоятельная работа обучающихся:

2

1

Выполнить решение задачи на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

2

Выполнить решение задачи на построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов.

2

3

Выполнить решение задачи по расчету балок на прочность.

2

4

Закончить решение и оформление расчётно-графической работы №4.

2

Тема 2.6

Сдвиг и кручение бруса круглого сечения

Содержание учебного материала

2

2

1

Чистый  сдвиг.  Деформация  сдвига.  Закон  Гука  для  сдвига.  Модуль  сдвига.  Зависимость  между  тремя  упругими  постоянными (без  вывода).

Кручение  прямого  бруса  круглого  сечения.  Крутящий  момент.  Эпюры  крутящих  моментов.  Основные  гипотезы.  Напряжения  в  поперечном  сечении  бруса  при  кручении.  Эпюра  касательных  напряжений  по  высоте  сечения  бруса.  Угол  закручивания.  Условия  прочности  и  жесткости  при  кручении.  

Тема 2.7

Устойчивость центрально-сжатых стержней

Содержание учебного материала

2

1

Устойчивые  и  неустойчивые  формы  равновесия  центрально-сжатых  стержней.  Продольный  изгиб.  Критическая  сила.  Критическое  напряжение.  Гибкость  стержня.  Пределы  применимости  формулы  Эйлера.  Предельная  гибкость.  Эмпирическая  формула  Ясинского-Тетмайера. Расчет  центрально-сжатых  стержней  на  устойчивость  по  предельному состоянию  с  использованием  коэффициента  продольного  изгиба.  Условие  устойчивости.  Три  типа  задач  при  расчете  на  устойчивость.

2

Практические занятия:

2

1

Решение задач по расчету на устойчивость.

2

Расчётно-графическая работа №5. Расчет на устойчивость с использованием коэффициента продольного изгиба, подбор сечений.

2

Самостоятельная работа обучающихся:

2

1

Выполнить решение задачи по расчету на устойчивость.

2

Закончить расчётно-графической работы  №5

2

Тема 2.8

Понятие о действии динамических и повторно- переменных нагрузок.

Содержание учебного материала

2

2

1

Основные  понятия  о  действии  динамических  нагрузок.  Расчет  при  известных  силах  инерции.  Приближенный расчет  на  удар.  Понятие  об  усталости.  Прочность  при  переменных  напряжениях.

Раздел 3.

Статика сооружений

Тема 3.1

Основные положения

Содержание учебного материала

2

2

1

Задачи  раздела  «Статика  сооружений»,  связь  с  теоретической  механикой,  сопротивлением  материалов  и  смежными  специальными дисциплинами. Основные  рабочие  гипотезы.  Классификация  сооружений и  их  расчетных  схем.

Самостоятельная работа обучающихся:

2

 Подготовить реферат «Достижения технической механики в настоящее время»

Тема 3.2

Исследование геометрической неизменяемости плоских стержневых систем

Содержание учебного материала

2

2

1

Геометрически  изменяемые  и  неизменяемые  системы.  Степени  свободы.  Необходимые  условия  геометрической  неизменяемости.  Анализ  геометрической  структуры  сооружений.  Мгновенно  изменяемые  системы.  Понятие  о  статически  определимых  и  неопределимых  системах.

Тема 3.3

Статически определимые плоские рамы

Содержание учебного материала

2

2

1

Общие  сведения  о  рамных  конструкциях.  Анализ  статической  определимости  рамных  систем.  Формула  для  определения  числа  лишних  связей.  Методика  определения  внутренних  силовых  факторов. Построение  эпюр  поперечных  сил,  изгибающих  моментов  и  продольных  сил.  Проверка  правильности построения.  

Практические занятия:

2

1

Решение задач на построение эпюр продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов для рам

2

Решение задач на построение эпюр продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов для рам

2

3

Расчётно-графическая работа №6. Построение эпюр продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов для рам

2

Самостоятельная работа обучающихся

2

1

Выполнить решение задачи на построение эпюр продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов для рам.

2

Выполнить решение задачи на построение эпюр продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов для рам.

2

3

Закончить решение и оформление расчётно-графической работы №6.

2

Тема 3.4

Трехшарнирные арки

Содержание учебного материала

2

1

Общие  сведения  об  арках.  Типы  арок  и  их  элементы. Определение  опорных  реакций.  Аналитический  способ  расчета  трехшарнирной  арки.  Внутренние  силовые  факторы.  Понятие  о  расчете  арки  с  затяжкой.  Выбор  рационального  очертания  оси  арки.

2

Тема 3.5

Статически определимые плоские фермы

Содержание учебного материала

2

2

1

Общие  сведения  о  фермах.  Классификация  ферм:  по  назначению,  направлению  опорных  реакций,  очертанию  поясов,  типу  решетки.

Образование  простейших  ферм.  Условия  геометрической  неизменяемости  и  статической  определимости  ферм.  Анализ геометрической  структуры.  Определение  опорных  реакций  и  усилий  в  стержнях  фермы  графическим  методом  путем  построения  диаграммы  Максвелла - Кремоны.

Практические занятия:

2

1

Решение задач на расчет статически определимых плоских ферм графическим методом, путем построения диаграммы Масквелла-Кремоны.

2

Решение задач на расчет статически определимых плоских ферм графическим методом, путем построения диаграммы Масквелла-Кремоны.

2

3

Расчётно-графическая работа №7.Расчет статически определимых плоских ферм графическим методом, путем построения диаграммы Масквелла-Кремоны.

2

Самостоятельная работа обучающихся:

1

Выполнить решение задачи на расчет статически определимых плоских ферм графическим методом, путем построения диаграммы Масквелла-Кремоны.

2

2

Закончить решение и оформление расчётно-графической работы №7.

2

Тема 3.6

Определение перемещений в статически определимых плоских системах

Содержание учебного материала

2

2

1

Общие  сведения. Необходимость  определения  перемещений. Общий принцип  обозначения  перемещений.  Формула Мора  для  элемента сооружения,  испытывающего  совместную  деформацию  изгиба  с  растяжением (сжатием).

2

Определение  перемещений  методом  Мора  с  использованием  правила  Верещагина. Решение задач на определение перемещений.

2

Тема 3.7

Основы расчета статически определимых систем методом сил

Содержание учебного материала

2

2

1

Статически  неопределимые  системы.  Степень  статической  неопределимости.  Основная  система.  Канонические  уравнения метода  сил.   Принцип  и  порядок  расчета.  Применение  метода  сил  к  расчету статически  неопределимых  однопролетных  балок  и  простейших  рам  с  одним  неизвестным. Выбор  рациональной  основной  системы.  Проверка правильности  построения  эпюр.

2

Использование  таблиц  справочников  для   определения  значений опорных  реакций  и  построения  эпюр  поперечных  сил, изгибающих моментов  и  продольных  сил  в  рамах  от  наиболее  часто  встречающихся  нагрузок.

2

Практические занятия:

2

1

Решение задач на построение эпюр продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов для статически неопределимых рам.

Самостоятельная работа обучающихся:

2

1

Выполнить решение задачи на построение эпюр продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов для статически неопределимых рам.

Тема 3.8

Неразрезные балки

Содержание учебного материала

2

2

1

Общие  сведения  о  многопролетных  неразрезанных  балках. Уравнение  трех  моментов, его  применение  к  расчету  балок  с  заделанными  концами  и  консолями. Определение  изгибающего момента  и  поперечной  силы  в  произвольном  сечений. Определение  опорных  реакций.

Расчет  неразрезанных  балок  с  равными  пролетами  по  таблице при  равномерно  распределенной  нагрузке.

Практические занятия:

2

1

Решение задач на расчет многопролетных неразрезных балок.

Самостоятельная работа обучающихся

1

Выполнить решение задачи на расчет многопролетных неразрезных балок.

2

Тема 3.9

Подпорные стены

Содержание учебного материала

2

2

1

Общие  сведения.  Расчетные  предпосылки  теории  предельного  равновесия.  Аналитическое  определение  активного  давления (распора)  и  пассивного  давления (отпора)  сыпучего  тела  на   подпорную  стену.  Распределение  давления  сыпучего  тела  по  высоте  подпорной  системы.

Всего:

192

Результаты обучения

(освоенные умения, усвоенные знания)

Формы и методы контроля и оценки

результатов  обучения

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

 уметь:

- выполнять расчеты на прочность, жесткость и устойчивость элементов сооружений;

Оперативный контроль в форме:

- просмотра и оценки отчётов по практическим работам;

- комбинированный опрос;

- индивидуальный письменный опрос

-определять аналитическим и графическим способами усилия опорные реакции балок, ферм, рам;

Оперативный контроль:

-фронтальный устный опрос;

- просмотра и оценки отчётов по практическим работам;

- определять усилия в стержнях ферм;

Оперативный контроль:

-комбинированный опрос;

- просмотр и оценка отчётов по практическим работам;

- строить эпюры нормальных напряжений, изгибающих моментов и др

Оперативный контроль:

- просмотр и оценка отчёта по практическим работам;

 - индивидуальный письменный опрос;

- проверка и оценка рефератов

знать:

- законы механики деформируемого твердого тела, виды деформаций, основные расчеты;

Входной контроль : собеседование

Оперативный контроль:

- индивидуальный устный опрос;

- фронтальный устный опрос;

- проведение тестирования;

- решение ситуационных задач

-определение направления реакции связи

Оперативный контроль:

- проведение тестирования;

- индивидуальный устный опрос;

- индивидуальный письменный опрос;

- определение момента силы относительно точки, его свойства;

Оперативный контроль:

- оценка расчётно-графических работ;

- индивидуальный устный опрос;

- фронтальный устный опрос.

- типы нагрузок и виды опор балок, ферм, рам;

Оперативный контроль:

- индивидуальный устный опрос;

- фронтальный устный опрос.

- проверка и оценка рефератов

- напряжения и деформации, возникающие в строительных элементах при работе под нагрузкой;

Оперативный контроль:

- индивидуальный устный опрос;

- фронтальный устный опрос.

- моменты инерции простых сечений элементов и др.

Оперативный контроль:

- проведение тестирования;

- индивидуальный письменный опрос;

Промежуточный контроль в форме экзамена

БЫЛО

СТАЛО

Основная литература:

1. Олофинская, В.П. «Техническая механика. Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий». Учебное пособие. М.,ФОРУМ, 2010г.
2. Сетков, В.И. «Техническая механика для строительных специальностей». Учебное пособие для студентов среднего профессионального образования. М., Академия, 2008г.
3. Сетков, В.И. «Сборник задач по технической механике». Учебное пособие. М., Академия, 2019г.

Основная литература:

1. Олофинская, В.П. «Техническая механика. Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий». Учебное пособие. М.,ФОРУМ, 2014г.
2. Сетков В.И. Техническая механика для строительных специальностей». Учебное пособие для студентов среднего профессионального образования. М., Академия, 2013г.
3. Сетков В.И. «Сборник задач по технической механике». Учебное пособие. М., Академия, 2013г.