Опір матеріалів, ТБКВМ 2023-2024 р.н.
Section outline
-
Загальні відомості про освітню компоненту Опір Матеріалів ОП “Технології будівельних конструкцій, виробів і матеріалів"
Вітаємо на курсі!
Обсяг годин з дисципліни (витяг з навчального плану)
Викладач: Янсонс Марина Оскарівна
Мета освітньої компоненти "Опір матеріалів" – надати студентам теоретичні і практичні навички аналізу напружено-деформованого стану елементів конструкції, опрацювати базові методи розрахунку конструктивних елементів на міцність, жорсткість та стійкість.
Завдання освітньої компоненти – сформувати у студентів інженерне мислення, привити теоретичні і практичні навички аналізу напружено-деформованого стану елементів конструкції, закласти основу для наступних фахових інженерних дисциплін.
Освітня компонента «Опір матеріалів» викладається на базі знань з фундаментальних та професійно-орієнтованих дисциплін: «Вища математика», «Фізика», «Теоретична механіка».
У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен
знати: основні напружено деформовані стани конструкції, теоретичні основи розрахунку та проектування елементів конструкцій;
вміти:
- виконувати перехід від реального тіла до розрахункової схеми;
- визначати тип напружено-деформованого стану за зовнішнім навантаженням;
- знаходити внутрішні зусилля в елементах конструкцій, будувати епюри;
- підбирати поперечні перерізи стержневих елементів при будь-якому навантаженні;
- розраховувати допустиме та граничне навантаження для конструкції;
- визначати переміщення заданих перерізів різними способами;
- проводити розрахунок на стійкість для стиснутих та стиснуто-зігнутих елементів.
Курс лекцій
Курс практичних занять
Курс лабораторних робіт
Завдання до виконання РГР 1-4
Завдання РГР№1 Завдання РГР№2 Завдання РГР№3 Завдання РГР№4
Методичні вказівки до виконання розрахунково графічних робіт
Вказівки до самостійної роботи студентів
Основне методичне забезпечення
-
Лекція №1. Призначення опору матеріалів. Мета, задачі, основні поняття і гіпотези опору матеріалів. Поняття про напружено-деформований стан. Прості напружені стани. Визначення стержня як розрахункової моделі. Основні припущення та гіпотези.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 12-19, ст. 117-119 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №2. Визначення внутрішніх зусиль в стержні. Метод перерізів. Розтяг та стиск прямого брусу. Побудова епюр внутрішніх зусиль, визначення напружень при розтягу (стиску), підбір перерізів.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 23-28, ст. 48-59 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №3. Механічні властивості матеріалів. Зв'язок між напруженнями і деформаціями, закон Гука. Закон Гука при зсуві. Міцність матеріалів.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 60-70 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №4. Геометричні характеристики поперечних перерізів. Площа перерізу. Статичні моменти площі. Моменти інерції перерізу. Залежності між моментами інерції в різних системах координат. Головні осі та головні моменти інерції перерізу. Моменти опору перерізу. Радіус інерції та еліпс інерції.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 29-46 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №5. Класичні теорії міцності. Граничний стан. Концентрація напружень. Повзучість, релаксація, вплив температури. Втома матеріалів, запас міцності.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 135-143, ст. 304-312 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №6. Кручення стержнів круглого поперечного перерізу. Визначення дотичних напружень. Розрахунок на міцність та жорсткість. Кручення стержнів не круглого поперечного перерізу. Зсув, зріз, зминання. Розрахунок зварних, клепаних, болтових з’єднань.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 145-152, ст. 153-164 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №7. Побудова епюр внутрішніх зусиль. Згинальні моменти, поперечні сили. Застосування методу перерізів. Диференціальні залежності між внутрішніми зусиллями та зовнішніми навантаженнями. Правила побудови епюр. Побудова епюр в консольних та шарнірно-консольних балках. Побудова епюр у криволінійних стержнях, плоских та просторових рамах.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 72-91 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №8. Чистий згин. Напружено-деформований стан при плоскому згині. Виведення формули нормальних напружень.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 93-97 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №9. Дотичні напруження при плоскому згині. Виведення формули Журавського. Оцінка міцності.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 98-106 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №10. Диференціальне рівняння зігнутої осі стержня. Метод початкових параметрів. Визначення переміщень в балках. Розрахунок на жорсткість.* Розширена викладка з тем лекції ст. 107-116 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібникЛекція 11. Складний опір. Формула нормальних напружень. Косий згин: визначення положення нейтральної осі, напруження та переміщення. Підбір перерізу.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 184-195 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 12. Позацентровий стиск (розтяг): визначення положення нейтральної осі, ядро перерізу, напруження.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 196-210 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 13. Стійка та нестійка пружна рівновага. Критична сила. Вплив умов закріплення стержня на величину критичної сили. Формули Ейлера та Ясинського для визначення критичних напружень.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 250-261 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 14. Поздовжній згин. Розрахунок на стійкість за допомогою коефіцієнтів поздовжнього згину. Підбір перерізу.* Розширена викладка з тем лекції ст. 262-275 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібникЛекція 15. Метод Максвела-Мора визначення переміщень. Інтеграли Мора. Визначення переміщень при температурних навантаженнях
* Розширена викладка з тем лекції ст. 175-183 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 16. Поняття статичної невизначуваності. Ступінь статичної невизначуваності. Статично невизначувані системи при розтяганні та крученні. Метод сил. Канонічні рівняння методу сил. Застосування методу сил для статично-невизначуваних стержнів та рам. Побудова дійсних епюр зусиль в статично-невизначуваних системах.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 212-221 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 17. Рівняння трьох моментів для нерозрізних балок. Визначення напружень та переміщень. Контроль правильності розв’язку статично-невизначуваної системи.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 239-248 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 18. Розкриття статичної невизначуваності при температурних навантаженнях та осіданні опор.
* Розширена викладка з тем лекції ст. 230-239 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 19. Розрахунок на ударні навантаження. Визначення коефіцієнта динамічності. Поздовжній, згинальний, крутний удар.* Розширена викладка з тем лекції ст. 296-303 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник -
Практичне заняття 1. Визначення геометричних характеристик простих фігур та прокатних профілів. Визначення центру ваги складеного перерізу.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 1.1-1.12 Збірник задач з опору матеріалів
** сортамент, геометричні характеристики деяких елементів Сортаменти+таблиці.pdf
Практичне заняття 2.Визначення моментів інерції складеного перерізу. Визначення головних моментів інерції та моментів опору складеного перерізу. Побудова еліпса інерції.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 1.13-1.20, 1.21-1.24, 1.87-1.91 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 3. Розрахунок стержнів на стиск (розтяг). Закон Гука. Побудова епюр поздовжньої сили, напружень та переміщень.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 2.1-2.5 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 4. Розрахунок стержнів круглого перерізу, що закручується, з умови міцності та жорсткості. Підбір поперечного перерізу.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 5.1-5.9 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 5. Побудова епюр внутрішніх зусиль у консольних балках та балках на двох опорах.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 6.1-6.8, 6.9-6.12, 6.13-6.16 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 6. Побудова епюр внутрішніх зусиль у шарнірно-консольних балках, плоских рамах.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 6.17-6.22, 6.29-6.34 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 7. Повний розрахунок прокатної балки. Визначення напружень при згині. Підбір перерізів. Перевірка міцності.
* сортамент для підбору прокатного перерізу Сортаменти+таблиці.pdf
Практичне заняття 8. Визначення переміщень методом початкових параметрів. Побудова епюр переміщень. Перевірка прокатної балки на жорсткість.
Практичне заняття 9. Розрахунок балок на косий згин.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 7.1-7.13 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 10. Розрахунок колон на позацентровий стиск.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 7.46-7.49 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 11. Визначення критичного та допустимого навантаження для стиснутих стержнів. Підбір перерізів стиснутих стержнів при розрахунку на стійкість методом послідовних наближень. Перевірка міцності.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 10.11-10.22, 10.23-10.30 Збірник задач з опору матеріалів
** сортамент для підбору прокатного перерізу Сортаменти+таблиці.pdf, таблиці визначення коефіцієнту повздовжнього згину деревини та сталі, коефіцієнти приведення довжини стержнів з умов закріплення
Практичне заняття 12. Розрахунок статично-невизначуваних стержнів методом сил. Розкриття статичної невизначуваності.
* Інші варіанти задач з теми практичного заняття задачі 8.1-8.6 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 13. Побудова епюр дійсних зусиль в статично невизначуваних стержневих системах. Кінематична перевірка.
-
Лабораторна робота №1. Випробування сталевого зразка на розтяг. Визначення механічних характеристик сталі.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№1 ст. 5-13 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№1 ст. 14-16 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Відео виконання ЛР№1
Лабораторна робота №2. Випробування чавунного зразка на стиск. Визначення механічних характеристик чавуну.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№2 ст. 16-20 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№2 ст. 20-21 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Відео виконання ЛР№2Лабораторна робота №3. Випробування деревини на сколювання та стиск. Визначення механічних характеристик деревини.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№3 ст. 21-24 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№3 ст. 25 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Відео виконання ЛР№3Лабораторна робота №4. Експериментальне дослідження характеру роботи стержня в умовах чистого згину.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№4 ст. 27-30 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№4 ст. 30-37 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Відео виконання ЛР№4
Лабораторна робота №5. Підсумкова перевірка знань за допомогою програмного комплексу у комп’ютерній лабораторії.
Для виконання ЛР№5 студент має бути зарегестрованим на курсі, завдання індивідуальне.
вхід в програмний комплекс для тестування
Лабораторна робота №6. Експериментальне дослідження характеру роботи стержня в умовах косого згину.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№6 ст. 37-40 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№6 ст. 40-43 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Відео виконання ЛР№6
Лабораторна робота №7. Експериментальне дослідження позацентрово-розтягнутого стержня.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№7 ст. 44-45 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№7 ст. 45-47 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №8. Експериментальне дослідження поздовжнього згину стержня.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№8 ст. 51-54 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№8 ст. 55-57 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Відео виконання ЛР№8
Лабораторна робота №9. Експериментальне дослідження характеру роботи статично-невизначуваної балки.
Теоритичні відомості перед виконанням ЛР№9 ст. 48-49 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Приклад виконання протоколу ЛР№9 ст. 50-51 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Відео виконання ЛР№9
Лабораторна робота №10. Підсумкова перевірка знань за допомогою програмного комплексу у комп’ютерній лабораторії.
Для виконання ЛР№10 студент має бути зарегестрованим на курсі, завдання індивідуальне.
вхід в програмний комплекс для тестування
-
Самостійна робота по лекціям
Наданий матеріал підготований для можливості студента самостійно підготуватись до лекційного заняття, закріпити розширити та систематизувати отримані знання. За необхідності чи бажанням студента, додатковий матеріал можна отримати за темами лекцій з інших рекомендованих викладачем джерел (основне методичне забезпечення)
Лекція №1. ст. 12-19, ст. 117-119 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №2. ст. 23-28, ст. 48-59 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №3. ст. 60-70 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №4. ст. 29-46 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №5. ст. 135-143, ст. 304-312 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №6. ст. 145-152, ст. 153-164 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №7. ст. 72-91 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №8. ст. 93-97 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №9. ст. 98-106 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція №10. ст. 107-116 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібникЛекція 11. ст. 184-195 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 12. ст. 196-210 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 13. ст. 250-261 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 14. ст. 262-275 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібникЛекція 15. ст. 175-183 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 16. ст. 212-221 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 17. ст. 239-248 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 18. ст. 230-239 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник
Лекція 19. ст. 296-303 Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібникСамостійна робота по практичним задачамНаданий матеріал підготований для можливості студента самостійно підготуватись до практичного заняття, опанувати практичні навички з вирішення задач за опанованими темами.Практичне заняття 1. задачі 1.1-1.12 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 2. задачі 1.13-1.20, 1.21-1.24, 1.87-1.91 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 3. задачі 2.1-2.5 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 4. Р задачі 5.1-5.9 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 5. задачі 6.1-6.8, 6.9-6.12, 6.13-6.16 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 6. задачі 6.17-6.22, 6.29-6.34 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 9. задачі 7.1-7.13 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 10. задачі 7.46-7.49 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 11. задачі 10.11-10.22, 10.23-10.30 Збірник задач з опору матеріалів
Практичне заняття 12. задачі 8.1-8.6 Збірник задач з опору матеріалів
Самостійна робота по лабораторним заняттям
Наданий матеріал підготований для можливості студента самостійно підготуватись до лабораторного заняття.
Лабораторна робота №1. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№1 ст. 5-13 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №2. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№2 ст. 16-20 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №3. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№3 ст. 21-24 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №4. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№4 ст. 27-30 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №5 Підготовка до тесту приклад завдання
Лабораторна робота №6. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№6 ст. 37-40 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №7. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№7 ст. 44-45 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №8. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№8 ст. 51-54 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №9. Теоретичні відомості перед виконанням ЛР№9 ст. 48-49 Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт
Лабораторна робота №10. Підготовка до тесту приклад завдання
Самостійна робота по розрахунково-графічним роботам
Студенту необхідно виконати розрахунково-графічні роботи за індивідуальним завданням, що є шифром з трьох цифр за якими обираються варіанти задач (завдання ргр1-4.pdf). Рекомендовано використовувати Методичні вказівки до виконання розрахунково графічних робіт, в яких описані рекомендації та приклади до кожної задачі завдання. За необхідності чи бажанням студента, додатковий матеріал можна отримати з інших рекомендованих викладачем джерел (основне методичне забезпечення).
-
Підручники:
1. Писаренко, Г. С. та ін. Опір матеріалів: Підручник для студ. вищ. навч. закл. / За ред. Г.С. Писаренка. – 2-е вид., доп. і перероб. – Київ: Вища шк., 2004. – 655с.
2. Шкельов Л.Т. Опір матеріалів: Підручник для студентів вищих навчальних закладів / Л.Т. Шкельов, А.М. Станкевич, Д.В. Пошивач. К.:ЗАТ «Віпол», 2011. – 456с.
Навчальні посібники:
1. О.П. Кошевий, Григор’єва Л.О., Д.В. Левківський. Опір матеріалів в лекціях і задачах: навчальний посібник. Київ: КНУБА; –Кам’янець-Подільський: ТОВ «Друкарня «Рута», 2019. – 340с. ISBN 978-617-7626-86-1
2. Л.О. Григор’єва, Д.В. Левківський, О.П. Кошевий. Опір матеріалів з основами теорії пружності: Курс лекцій. Київ: Видавництво Ліра-К, 2021. – 270 с. ISBN 978-617-520-044-5
3. Збірник задач з опору матеріалів: навч. посіб. / П.О. Іваненко, Л.О. Григор’єва, О.П. Кошевий та ін. За ред. П.О. Іваненка – Київ: Видавництво Ліра-К, 2021. – 400 с. ISBN 978-617-520-163-3