2.17M

08_02_01_ПМ_01_Лабораторная_№1_Амелькович_СВ_ИТОГОВЫЙ_ВАРИАНТ (3)

1.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы «Московский
колледж архитектуры и градостроительства»
08.02.01 Строительство и эксплуатация
зданий и сооружений
Матрица МДК 01.01 Основы проектирования строительных конструкций
Этап (раздел)
Хроном
етраж
Ожидаемый
образовательный результат
Объект
оценивания
Образовательная
технология
Лабораторная работа №1
Исследование напряженно-деформированного состояния консольной балки, нагруженной сосредоточенной силой
Организационный этап
Инструктаж по ТБ
10 мин
Целеполагание
10 мин
Подготовительный этап
30 мин
Проведение испытаний
90 мин
Обработка результатов
20 мин
Составление отчета
10 мин
Контрольные вопросы
10 мин
Знает основные принципы, связанные с изгибом
балок, включая законы механики, такие как
закон Гука.
Умеет применять формулы для расчета
деформаций и напряжений.
Умеет проводить эксперименты, правильно
устанавливать оборудование, использовать
измерительные инструменты для определения
деформаций.
Обработанные полученные
данные эксперимента,
построенные графики
зависимости деформаций от
приложенной нагрузки.
Сравнительный анализ
полученных результатов с
теоретическими расчетами.
Метод групповой работы
Технология практического обучения.
Обратная связь и рефлексия.

2.

МДК 01.01 Основы проектирования
строительных конструкций
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Лабораторная работа №1
Исследование напряженнодеформированного состояния консольной
балки,
нагруженной сосредоточенной силой
Время освоения 4 часа
1

3.

ПМ.01 Участие в проектировании
зданий и сооружений
МДК 01.01 Основы проектирования
строительных конструкций
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Лабораторная работа №1
Техника безопасности
1.Перед началом работы проверить исправность
всего оборудования.
2.Не превышать максимально допустимую
нагрузку.
3.При установке грузов соблюдать осторожность
4.По окончанию работы привести установку в
исходное положение.
5. После проведения инструктажа расписаться в
журнале по ТБ
Лабораторная работа 4 часа
2

4.

ЦЕЛЬ:
Изучить методы расчета изгибаемых элементов конструкций,
таких как балки и несущие элементы, с целью оценки их
прочностных характеристик, деформаций и устойчивости под
действием внешних нагрузок
Государственное бюджетное
профессиональное образовательное
учреждение города Москвы
«Московский колледж архитектуры и
градостроительства»
08.02.01 Строительство и
эксплуатация зданий и
сооружений
ЗАДАЧИ:
Изучить основные теоретические основы, касающиеся механики
изгиба, включая законы Оси, распределение и виды напряжений в
изгибаемых элементах.
2. Выполнить расчет прогиба и напряжений в изгибаемых элементах
при различных типах нагрузки и опорных схемах с использованием
деформационных приборов.
3. Сравнить полученные результаты расчетов с нормативными
требованиями и стандартами, действующими в области
проектирования конструкций.
4. Сделать выводы о поведении исследуемого материала при
изгибе, условиях, способствующих возникновению деформаций, и
предложить рекомендации по проектированию конструкций,
работающих на изгиб.
3

5.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Схема установки.
Порядок проведения испытания.
Проверка результатов.
Теоретические вычисления.
Фиксация результатов практических вычислений.
Оформление отчета.
4

6.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Теория
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
При поперечном изгибе силой P в сечении балки возникают
изгибающий момент M и поперечная сила Q.
Материал балки подчиняется закону Гука, поперечные сечения после
деформирования остаются плоскими, продольные волокна не давят
друг на друга (т.е. под действием нормальных напряжений они
испытывают только растяжение или сжатие), нормальные напряжения
линейно изменяются по высоте балки, оставаясь постоянными по
ширине.
При плоском изгибе нормальные напряжения σ определяются
формулой: σ = M·y/I
где:
Формула для расчёта напряжений в поперечном сечении выглядит
так: σ = (M * y) / I, где:
• σ — напряжение изгиба;
• M — изгибающий момент;
• y — расстояние от оси до точки, в которой нужно найти напряжение;
• I — момент инерции поперечного сечения.
Время выполнения 5 минут
5

7.

Теория
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Испытательная установка для создания поперечного изгиба, состоящая:
1. Станина, в виде жесткой опоры.
2. Металлическая балка прямоугольного сечения из малоуглеродистой стали с
приклеенными 4 тензодатчиками.
3. Штатив, державки, индикатор электронного типа.
4. Штангенциркуль.
5. Линейка измерительная.
6. Грузы известной массы (по 1кг).
7. Программное обеспечение.
Время выполнения 20 минут
6

8.

Опыт
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:
Подготовка оборудования к испытаниям.
1. Собрать установку
2. Измерить геометрические размеры балки:
длину L ширину поперечного сечения b высоту поперечного сечения h.
Проведение испытаний
1. Открыть лабораторную работу двойным щелчком по строке меню в соответствии с названием работы.
Программа откроется на вкладке Параметры Образца.
2. Ввести размеры балки в соответствующие поля на вкладке Параметры образца и нажать кнопку
Сохранить.
3. Начать опыт нажатием кнопки Старт. В таблице фиксируются показания тензодатчиков Т1-Т4 в качестве
начального состояния образца.
4.Сбросить показания индикаторa, нажав кнопку Zero на индикаторe.
5.Установить гирю весом 1кг на установку приложения силы. После нажатия кнопки Измерить в таблице
фиксируются текущие показания тензодатчиков Т1-Т4 и приращения показаний тензодатчиков Т 1 − Т 4 .
6. Пункт 5 повторить 3 раза.
7.Ввести абсолютное значение показания индикатора (со знаком «минус») в
соответствующее поле на лицевой панели, и нажать ENTER.
Нажать кнопку Измерить
8. Сгенерировать файл с полученными экспериментальными данными в формате .xls
(Меню -> Сохранить). Этот файл необходим для дальнейшей самостоятельной
работы над заданием, и содержит все формулы, необходимые для расчетов.
9. Разгрузить установку приложения силы.
7
Время выполнения 45 минут

9.

Теория
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Лабораторная работа №1
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Выполнение теоретических расчетов
1. В сечении на расстоянии с от опоры, где приклеен тензодатчик, значение
нормального напряжения равно:
σ=M/W=P(L-c)/W, где
с - расстояние от неподвижного конца балки до точки крепления
тензодатчика,
L - расстояние от опоры до точки приложения силы,
W - момент сопротивления площади поперечного сечения.
В случае балки с прямоугольным сечением для W имеем
W=bh²/6, где
b - ширина поперечного сечения балки,
H - высота балки.
Определение величины прогиба балки осуществляется по уравнению упругой линии. В этой
задаче прогиб в точке приложения силы определяется по формуле
f=-PL³/3EJ,
J=bh³/12 - -момент инерции поперечного сечения балки относительно оси z .
Время выполнения 30минут
8

10.

Теория
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
ФОРМУЛЫ ДЛЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ
1. σрастяж=ΔP9.8(L-x)0.5h/J
σсжат=ΔP9.8(L-x)(-0.5h)/J
2. ε=σ/E - относительное удлинение
3. f=P9.8L³12/3Ebh³ , где
E — модуль упругости
L — расстояние от точки нагрузки до жесткой опоры
X — абсцисса тензодатчиков T1, T2, T3, T4
Формулы для расчетов на основе экспериментально полученных данных
ε1=KΔ1, ε2=KΔ2, ε3=KΔ3, ε4=KΔ4
σ1=Eε1, σ2=Eε2, σ3=Eε3, σ4=Eε4 , где
E — модуль упругости
K — коэффициент тензодатчиков
Время выполнения 15 минут
9

11.

Теория
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Построить графики зависимости:
Прогиба от нагрузки
Деформаций от нагрузки
2. Вычислить экспериментальные значения:
Нормальных напряжений
Модуля упругости материала
3. Провести теоретический расчет:
Момента инерции сечения
Нормальных напряжений
Прогибов
4. Сравнить экспериментальные и теоретические результаты
Время выполнения минут 20
10

12.

13.

Теория
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Подведение итогов
1. Что такое консольная балка и каковы ее основные характеристики?
2. Какие факторы влияют на величину максимального изгибного
напряжения в консольной балке?
3. Как определяется прогиб консольной балки под действием
сосредоточенной силы?
4. Какие методы используются для измерения деформаций в
лабораторных условиях?
5. Как свойства материала (модуль упругости-модуль Юнга, предел
прочности) влияют на напряженно-деформируемое состояние балки?
6. Где в реальной жизни можно встретить консольные балки и какие
нагрузки они могут испытывать?
Время выполнения 10 минут
12

14.

Теория
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Критерии оценки
-Точность проведения измерений в единых
единицах измерения (2 балла)
-Качество обработки результатов
(1 балл)
-Полнота и корректность расчетов
(1 балл)
-Оформление отчета и выводы
(1 балл)
Время выполнения 3 минут
13

15.

Теория
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Лабораторная работа №1
08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
Пройти по ссылке и просмотреть видео по исследование напряженнодеформированного состояния консольной балки, нагруженной сосредоточенной силой
https://disk.yandex.ru/d/8YESZi0-0JlyOQ
14

16.

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города
Москвы
«Московский колледж архитектуры и градостроительства»
Рекомендуемая литература
1. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Учебник для вузов / ФедосьевВ.И.-18 изд.
М: Наука, 2020-512 с
2. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. Учебное пособие /Беляев Н. М. -электронная
книга для чтения онлайн и в мобильном приложении ЭБС.
3. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. Учебник для вузов/Работнов
Ю.Н. 2021 г. М.: Наука, 2021. — 743 с.
15

English Русский Rules