Основные понятия сопротивления материалов

[Введите текст]

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ДОНЕЦКИЙ КОЛЛЕДЖ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ»

УТВЕРЖДАЮ:

Зам. директора

____________О.А.Сапожкова

«_16_»___10__2024г.

Н.А.ГЕРМАН

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО ЗАНЯТИЯ

ПО ТЕМЕ «ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ»

Донецк – 2024

Методическая разработка открытого занятия по теме: «Основные понятия сопротивления материалов» для студентов специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». Методическая разработка для преподавателей - Донецк: ГБПОУ «ДКСА», 2024. – 38с.

Автор: Герман Наталия Андреевна, специалист высшей категории, преподаватель технической механики ГБПОУ «Донецкий колледж строительства и архитектуры»

Аннотация:

В методической разработке автор предлагает методику проведения лекционного занятия по технической механике. Рассмотрены все структурные элементы данного типа занятия, обращено внимание на различные формы самостоятельной работы студентов.

В разработке раскрыты основные цели, задачи и методы, используемые при проведении лекционных занятий, которые способствуют формированию у студентов основ профессионального мастерства, творческого отношения к труду.

Представленная методическая разработка может быть использована преподавателями профессиональных образовательных учреждений строительного направления при преподавании дисциплины «Техническая механика».

Рецензенты:

Кругова С.В., специалист высшей категории, преподаватель специальных дисциплин ГБПОУ «Донецкий колледж строительства и архитектуры»

Соловьева Н.В., специалист высшей категории, преподаватель специальных дисциплин ГБПОУ «Донецкий колледж строительства и архитектуры»

Рассмотрено и утверждено на заседании

цикловой (методической) комиссии

строительных дисциплин

Протокол № 3 от 16.10.2024 г.

Председатель Н.В.Соловьева

Содержание

Введение _____________________________________________________________4

Методическая карта занятия _____________________________________________5

Этапы проведения учебного занятия ______________________________________7

1.Органирационный момент ___________________________________________ 9

2. Актуализация опорных знаний студентов и контроль исходного уровня

знаний___________________________________________________________ 9

3. Мотивация учебной деятельности. Сообщение темы, цели, задач занятия___11

4. Восприятие и первичное осознание нового материала____________________13

5. Обобщение и систематизация знаний_________________________________ 22

6. Подведение итогов занятия__________________________________________26

Заключение__________________________________________________________ 27

Список использованной литературы_____________________________________ 27

Приложения_________________________________________________________ 28

Введение

Методическая разработка составлена на проведение открытого занятия по теме «Основные понятия сопротивления материалов» по дисциплине ОП. 02 Техническая механика. Урок проводится со студентами 2 курса специальности 08.02.01.

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что данный раздел технической механики весьма необходим при расчете строительных конструкций, а изучаемые на занятии понятия и методы позволяют сформировать у студентов опорную базу для дальнейшего продуктивного изучения специальных дисциплин, таких как основы проектирования и расчета строительных конструкций.

Методическая разработка содержит методическую карту занятия, описание хода урока, структуру урока, краткий конспект и приложения.

В методической карте урока определены основные образовательные, воспитательные и развивающие цели.

В начале урока планируется проведение опроса по ранее изученному материалу для проверки его усвоения и подготовки студентов к восприятию нового теоретического материала. После изучения новой темы проверяется степень усвоения нового материала и обеспечивается его закрепление.

По ходу урока планируется фронтальный опрос по пройденной теме, изучение и закрепление нового материала.

Для занятия выбрана интерактивная лекция - вид занятия, включающего в себя повторение пройденного материала, изучение нового материала и закрепление полученных знаний на занятии. Такая форма урока является оптимальной при изложения нового материала.

В ходе учебного занятия предусматривается использование:

• компьютерных и мультимедийных технологий;

• мультимедийного проектора;

• ноутбука;

• объяснительно-иллюстративного, репродуктивного, частично-поискового методов обучения;

• раздаточных материалов.

Данное занятие способствует формированию навыков работы в коллективе, развитию творческого и логического мышления, умению самостоятельно принимать решения, формированию практических навыков при выполнении расчетных заданий, воспитанию чувства ответственности к выполнению профессиональных обязанностей.

Методическая карта занятия

«……»………………………………

/дата занятия/

Группа С-21

Специальность: 08.02.01

Дисциплина: техническая механика

Тема занятия: Основные понятия сопротивления материалов

Цели занятия:

Методическая: Развитие у обучающихся понимания и умения применять основные понятия и законы сопротивления материалов, что способствует формированию базовых знаний, необходимых для анализа и расчета конструкционных элементов в инженерной практике.

Отрабатывать и совершенствовать методику проведения интерактивной лекции по изучения нового материала, активизировать познавательную деятельность студентов.

Дидактическая: Ознакомление с фундаментальными терминами (напряжение, деформация, и т.д.). Понимание природы различных видов нагрузок и их воздействия на материалы.

Воспитательная: Осознание важности точности расчетов и критического мышления для обеспечения безопасности и надежности конструкций.

Воспитание профессиональной этики и стремления к непрерывному обучению и совершенствованию, воспитание ответственного отношение к учебе, формирование интереса и стремления к приобретению знаний и умений, способствование развитию культуры умственного труда.

Развивающая: Научить студентов выявлять и формулировать инженерные проблемы, связанные с прочностью и деформацией материалов. Способствовать развитию способности проводить расчеты напряжений и деформаций, используя основные законы механики материалов

Вид занятия: интерактивная лекция.

Тип занятия: теоретическое занятие совершенствования и первичного усвоения новых знаний, интерактивное занятие.

Форма проведения занятия: Использование мультимедийных средств, онлайн-тестов; фронтальная; иллюстрация примеров; проблемные вопросы; самостоятельная индивидуальная работа.

После изучения данной темы студенты должны знать:

какие задачи решает сопротивление материалов;

какие материалы изучает сопромат;

как определяются внутренние усилия в элементах конструкций;

какие виды деформаций бывают;

что такое прочность, жесткость и устойчивость;

что такое напряжение.

Полученные знания должны обеспечивать следующие умения:

уметь определять вид деформации элемента;

определять внутренние усилия и напряжения в любом сечении;

Данное занятие призвано способствовать формированию общих компетенций:

- Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес (ОК1).

- Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество (ОК2).

- Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность (ОК3).

- Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития (ОК4).

- Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности (ОК5).

- Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями (ОК6).

- Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий (ОК7).

- Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации (ОК8).

- Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности (ОК9).

Занятие направлено на формирование профессиональных компетенций (ПК), включающих в себя способность:

- Проектировать строительные конструкции с использованием информационных технологий (ПК1.3).

- Принимать участие в диагностике технического состояния конструктивных элементов эксплуатируемых зданий (ПК4.1).

- Осуществлять мероприятия по оценке технического состояния и реконструкции зданий (ПК4.4).

Уровень усвоения знаний: четвертый уровень, при котором студент должен уметь использовать изученный материал в конкретных условиях и новых ситуациях.

Межпредметные связи:

обеспечивающие – математика, инженерная графика, архитектура зданий.

обеспечиваемые – основы проектирования строительных конструкций.

Методическое обеспечение: рабочая программа дисциплины, календарно-тематический план, методическая разработка занятия, вопросы для фронтального опроса, индивидуальные задания, материалы презентации.

Техническое обеспечение: компьютер, проектор.

Литература:

основная –В.И.Сетков «Техническая механика для строительных специальностей»

- Л.П.Портаев, А.А.Петраков, В.Л.Портаев «Техническая механика»

дополнительная – А.И. Михайлов «Сопротивление материалов»

Ход занятия

1.Органирационный момент – 3 мин.

2. Актуализация опорных знаний студентов и контроль исходного уровня знаний- 5 мин.

3. Мотивация учебной деятельности. Сообщение темы, цели, задач занятия.-12 мин.

4. Восприятие и первичное осознание нового материала -40 мин.

5. Обобщение и систематизация знаний -15 мин.

6. Подведение итогов занятия -5 мин.

Этапы проведения учебного занятия

1.Органирационный момент – 3 мин.

1. Приветствие преподавателя студентов.

2. Проверка присутствующих по журналу.

3. Проверка готовности студентов и аудитории к занятиям.

2. Актуализация опорных знаний студентов и контроль исходного уровня знаний - 5 мин.

Мы завершили с Вами изучение первого раздела дисциплины «Техническая механика».

Как он называется? (Теоретическая механика).

Что изучается в этом разделе? (Условия равновесия тел)

Какие тела изучаются в теоретической механике? (Абсолютно твердые, свободные)

Может ли тело, находящееся в состоянии покоя, разрушится? (Может)

Возможно ли это объяснение с точки зрения теоретической механики? (Нет, потому что абсолютно твердое тело не может разрушится)

В окружающей нас природе мы часто встречаем тела, которые не разрушаются? (Нет, на Земле нет предмета, который нельзя поломать, разрушить)

С точки зрения будущих строителей, достаточно ли знаний теоретической механики для расчета строительных конструкций? (Нет, теоретическая механика не может ответить на вопрос о прочностных свойства рассматриваемого предмета).

Вот поэтому мы сегодня начинаем знакомиться со вторым разделом технической механики – сопротивлением материалов.

3. Мотивация учебной деятельности. Сообщение темы, цели, задач занятия - 12 мин.

Тема занятия: «Основные понятия сопротивления материалов»

История возникновения дисциплины «Сопротивление материалов»

Дисциплина "Сопротивление материалов", также известная как "Сопромат", возникла в результате накопления знаний и потребностей инженерной практики, связанных с анализом механических напряжений и деформаций в твердых телах. Ее история восходит к древним временам, но как самостоятельная научная дисциплина она сформировалась только в XVIII-XIX веках.

Д ревние времена и средневековье

Задолго до появления науки о сопротивлении материалов, люди накапливали эмпирические знания о прочности и деформациях различных конструкций. Например, египтяне и римляне знали, как строить массивные сооружения, такие как пирамиды и акведуки, которые выдерживали значительные нагрузки. Однако эти знания носили интуитивный и практический характер, не подкрепленный теоретическим анализом.

Г лавным достижением инженерной мысли древнего Рима часто признается строительство акведуков. Именно эти сооружения выполняли важнейшую функцию водоснабжения городов, потребляющих все больше и больше воды. Но в узком смысле под акведуком понимают не всю систему водопровода, а лишь ее часть, являющуюся переправой через реки, овраги, дороги.

XVII век — начало научного подхода

Начало научного подхода к анализу прочности материалов связано с именами Галилео Галилея и Роберта Гука. В 1638 году Галилей опубликовал работу "Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых наук", где впервые систематически рассмотрел проблемы прочности и разрушения материалов, включая изгиб и разрыв.

Роберт Гук в 1676 году сформулировал закон, названный его именем, который описывает линейную зависимость между деформацией и нагрузкой в пределах упругости материала: F = -kx (где F — сила, x — удлинение, k — коэффициент жесткости). Это положило начало математическому анализу деформаций.

XVIII век — Эйлер и Бернулли

В XVIII веке основополагающий вклад в развитие теории сопротивления материалов внесли Леонард Эйлер и Якоб Бернулли. Эйлер разработал теорию гибкости и устойчивости колонн, что позволило анализировать критические нагрузки, при которых длинные стержни (колонны) теряют устойчивость и подвергаются изгибу.

Я коб Бернулли заложил основы теории изгиба балок, предложив формулу для расчета напряжений в изгибаемых элементах. Эти работы стали краеугольными камнями теории сопротивления материалов.

X IX век — формирование дисциплины

В XIX веке сопротивление материалов стало оформляться как самостоятельная инженерная дисциплина. Французский инженер Адриан Мари Лежандр Коши внес значительный вклад в формализацию и математизацию этой области, разработав теорию напряжений и деформаций в сплошных телах.

К концу XIX века на основе работ Коши, Эйлера, Гука, Бернулли и других ученых сформировались основные положения сопротивления материалов, которые стали преподаваться в технических вузах по всему миру. Развитие промышленности и рост масштабов инженерных проектов потребовали все более точных расчетов прочности конструкций, что способствовало дальнейшему развитию и детализации дисциплины.

XX век и современность

В XX веке сопротивление материалов претерпело значительное развитие благодаря внедрению новых математических методов и вычислительных технологий. Компьютерное моделирование и численные методы (такие как метод конечных элементов) стали неотъемлемой частью анализа прочности и деформаций конструкций, расширив возможности инженеров в проектировании сложных сооружений.

Таким образом, история сопротивления материалов отражает эволюцию инженерных знаний от эмпирических практик до глубоко формализованной науки, играющей ключевую роль в современных инженерных дисциплинах.

Как видите, сопромат, довольно древняя наука, которая возникла в соответствии с потребностями людей, проживающих на Земле.

4. Восприятие и первичное осознание нового материала – 40 мин.

План занятия.

1. Основные допущения и гипотезы.

2. Нагрузки и их классификация.

3.Геометрическая схематизация элементов сооружений.

4. Метод сечений.

5. Основные виды напряжений бруса.

6. Напряжение.

Сопротивление материалов – раздел более общей науки – механики деформируемого твердого тела, в котором излагаются основы и методы инженерных расчетов элементов конструкций на прочность, жесткость, устойчивость и выносливость при одновременном удовлетворении требований надежности, экономичности и долговечности.

Что такое сопромат или сопротивление материалов

Сопромат занимается вопросами прочности, жесткости и устойчивости. Сопротивление материалов — это предмет, который изучают в колледже, ВУЗах как будущие инженеры строительных специальностей, так и механики и электромеханики. В общем предмет для инженеров, которые по роду своей деятельности занимаются расчетом конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

Что такое прочность

Прочность - это способность конструкции и ее элементов выдерживать нагрузку, к ней приложенную без разрушений в виде пластических деформаций или хрупких трещин

Что такое жесткость

Жесткость — это способность элементов конструкции получая деформации (изгиб, растяжение — сжатие и др.) не превышать при этом допустимые значения

После проверки элемента конструкции на прочность нужно провести расчет на жесткость.

Конечно же не комфортно ходить по полу в доме, который прогибается под ногами. Или, когда крыша над головой «висит». Это и есть не жесткая конструкция. Она прочная, выдерживает, не «ломается», но, при этом, не жесткая.

Итак расчет на жесткость проверяет существующее перемещение в конструкции (деформация изгиба, растяжения или сжатия, кручения и др) с допустимым изменением этой величины, например прогиба.

Если расчетная величина меньше допустимой — условие жесткости соблюдается.

Что такое устойчивость

При продольном сжатии длинных и тонких стержней может появиться изгиб. Переход из прямолинейного состояния в изогнутое — есть потеря устойчивости.

устойчивое опирание на стержень и не устойчивое

Расчет на устойчивость дает ответ на еще один вопрос сопротивления материалов. Часто, колонны, поддерживающие крыши, балконы и другие конструкции, бывают большой длины (высоты) и при этом поперечное сечение их имеет малую сопротивляемость поперечному изгибу.

В механических конструкциях тоже встречаются различные стержни, которые тонкие и длинные. Так вот, это и есть гибкость, такое понятие, которое определяется двумя показателями — длинное и тонкое сечение.

Ну линейка, например (только длинная сантиметров на 100). Если к ней приложить нагрузку на сжатие, то увеличивая ее все больше и больше в определенный момент времени, она изогнется.

Это явление называют потеря устойчивости. Она еще не «сломалась» (т.е. условие прочности соблюдается), но уже не такая какой мы ее запроектировали в конструкции. А это и есть потеря устойчивости. Мы должны заранее предусмотреть и рассчитать.

Основные гипотезы и допущения сопромата.

Материал считается сплошным, однородным, изотропным и идеально упругим.
Сплошность – материал считается непрерывным. Однородность –физические свойства материала одинаковы во всех его точках.
Изотропность – свойства материала одинаковы по всем направлениям.
Идеальная упругость – свойство материала (тела) полностью восстанавливать свою форму и размеры после устранения причин, вызвавших деформацию.

1. Материал конструкции представляет сплошную однородную среду. Атомистическая теория дискретного строения вещества во внимания не принимается.

2. Материал конструкции предполагается абсолютно упругим и является изотропным. В действительности все реальные тела можно считать упругими только до определенных величин нагрузок, и это необходимо учитывать, применяя формулы сопромата.

3. Деформации тел под действием нагрузки малы по сравнению с размерами тел. Это допущение позволяет использовать уравнения статики для определения реакций. Деформации мы будем рассматривать как бесконечно малые величины. Если в каком-либо уравнении есть слагаемое деформациями в первой степени и слагаемое с деформацией в более высокой степени, то последние отбрасываются как величины высшего порядка малости.

4. Деформации пропорциональны нагрузке. Это допущение справедливо до определенных величин нагрузок.

5. Принцип независимости действия сил (принцип суперпозиции сил). То есть результат воздействия системы сил равен сумме результатов воздействия тех же сил, прикладываемых к телу порознь и в любом порядке. Чем больше действительные свойства конструкции и его материала отличаются от тех, которые требуются согласно гипотезам, тем большую погрешность будут давать формулы сопромата, а иногда их вообще нельзя применить в расчетах.

6. Гипотеза плоских сечений Бернулли – плоские поперечные сечения бруса до деформации остаются плоскими и нормальными к оси бруса после деформации.
7. Принцип Сен-Венана – напряженное состояние тела на достаточном удалении о т области действия локальных нагрузок очень мало зависит от детального способа их приложения

Нагрузки и их классификация.

Роль нагрузки на подлежащий расчету объект может играть любое воздействие – сосредоточенная (приложенная в точке) сила, сила, распределенная вдоль линии, по поверхности или объему тела, или же пара сил – сосредоточенная или распределенная

Классификация нагрузок в сопротивлении материалов производится по нескольким совершенно разным признакам (приблизительно по принципу «идут два трамвая: один красный, а другой – в парк»).

Таким образом, различают усилия:

– внешние и внутренние; если конструкция рассматривается изолированно от окружающих ее тел, то действие последних заменяется соответствующими силами, которые в этом случае являются внешними (вспомните: «сила есть мера взаимодействия тел»). Если же речь идет о взаимодействии тел (или частей одного тела) внутри выделенной системы, то оно характеризуется внутренними усилиями.

В зависимости от характера приложения внешние нагрузки могут быть

– сосредоточенными и распределенными. Сосредоточенной считается сила, приложенная в точке (понятно, что это представление идеализировано); кроме того, сила может быть распределена вдоль линии, по поверхности или объему тела. То же самое можно сказать и в отношении пар сил. Заметим, что силы внутренние, действующие в твердом деформируемом теле, могут быть только распределенными (как известно, силы веса, инерции, силы взаимодействия между частицами тела атомарной или молекулярной природы, силы электромагнитного характера распределены по объему тела).

– кроме того, в зависимости от своей природы (происхождения) внешние нагрузки могут быть активными и реактивными.

Активные нагрузки – это воздействия, прикладываемые к данному телу извне, например, со стороны других тел, не включенных в рассматриваемую механическую систему. Реактивные нагрузки представляют собой реакции отброшенных связей механической системы с окружающей средой, оказывающих

воздействие на рассматриваемую систему.

. Сосредоточенные воздействия: сосредоточенная (приложенная в точке) сила; сосредоточенная пара сил (М – вектор момента пары сил); нагрузка, распределенная вдоль линии (q – интенсивность погонной силы, численно равная силе, приходящейся на единицу длины); нагрузка, распределенная по поверхности (p – поверхностное давление, численно равное силе, приходящейся на единицу площади)

Обозначение и размерность наиболее употребительных нагрузок

Геометрическая схематизация элементов сооружений.

Д ля схематизации формы реальных объектов в сопротивлении материалов используются следующие основные типы элементов: стержень (брус, балка, вал), пластина (плита, оболочка) и массивное тело. Стержень – элемент конструкции, у которого два измерения малы по сравнению с третьим. Задачи по расчету стержней в основном являются одномерны м и (линейными, т. е. решение задачи зависит от одной переменной координаты).

П ластина – элемент конструкции, у которого одно измерение (толщина) мало по сравнению с двумя другими. Пластина криволинейная до нагружения называется оболочкой. Задачи по расчету пластин в основном являются двумерными (плоскими)

Массивное тело – элемент конструкции, у которого все размеры имеют один порядок. Задачи по расчету массивных тел в основном являются трехмерными (пространственными).

В сопротивлении материалов рассматриваются преимущественно одномерные задачи расчета стержневых элементов конструкций. Решение более сложных двумерных и трехмерных задач расчета пластин, оболочек и массивных тел рассматривает дисциплина, называемая «Теория упругости»

Метод сечений

Метод сечений (иногда его называют РОЗУ) — наиболее удобный способ определения внутренних силовых факторов для построения их эпюр, который рассматривает равновесие отсеченных частей бруса.

Аббревиатура РОЗУ — расшифровывается так:

• Рассекаем (мысленно) брус на две части;

• Отбрасываем одну из частей;

• Заменяем ее действие внутренними усилиями;

• Уравновешиваем рассматриваемую часть определяя величину внутренних силовых факторов.

Внутренние силы в методе сечений

Если внешние силы, действующие на брус, не лежат в одной плоскости, то есть представляют собой пространственную систему сил, то в общем случае в поперечном сечении бруса возникают шесть внутренних силовых факторов

для определения которых статика дает шесть уравнений равновесия

оставленной части бруса, а именно:

Шесть внутренних силовых факторов, возникающих в поперечном сечении бруса в самом общем случае, носят следующие названия: 

N — продольная сила, 

Q_x, Q_y— поперечные силы, 

М_к — крутящий момент, 

М_ш, М_иу— изгибающие моменты.

Основные виды напряжений бруса

При разных деформациях в поперечном сечении бруса возникают различные внутренние силовые факторы. Рассмотрим частные случаи.

• 1. В сечении возникает только продольная сила N. В таком случае это деформация растяжения (если сила N направлена от сечения) или деформация сжатия (если сила N направлена к сечению).

• 2. В сечении возникает только поперечная сила Q. В таком случае это деформация сдвига.

• 3. В сечении возникает только крутящий момент М_к. В таком случае это деформация кручения.

• 4. В сечении возникает только изгибающий момент М_н. В таком случае это деформация чистого изгиба. Если в сечении одновременно возникает изгибающий момент М_н и поперечная сила Q, то изгиб называют поперечным.

• 5. В сечении одновременно возникает несколько внутренних силовых факторов (например, изгибающий и крутящий моменты или изгибаюший момент и продольная сила). В этих случаях имеет место сочетание основных деформаций.

Напряжение

Наряду с понятием деформации одним из основных понятий сопротивления материалов является напряжение. Напряжение характеризует интенсивность внутренних сил, действующих в сечении.

Рассмотрим какой-либо произвольно нагруженный брус и применим к нему метод сечений. Выделим в сечении бесконечно малый элемент площади dA (что мы имеем право делать, так как считаем материал непрерывным). Ввиду малости этого элемента можно считать, что в его пределах внутренние силы, приложенные в различных точках, одинаковы по модулю и направлению и, следовательно, представляют собой систему параллельных сил. Равнодействующую этой системы обозначим dF. Разделив dF на площадь элементарной площадки dA, определим интенсивность внутренних сил, то есть напряжение р в точках элементарной площадки dA: 

Таким образом, напряжение есть внутренняя сила, отнесенная к единице площади сечения. Напряжение есть величина векторная. Единица напряжения:

Поскольку эта единица напряжения очень мала, то мы будем применять более крупную кратную единицу, а именно мегапаскаль (МПа): 1 МПа = 10⁶Па = 1 Н/мм². Таким образом, числовые значения напряжения, выраженного в МПа и Н/мм², совпадают.

Разложим вектор напряжения р на две составляющие: о — перпендикулярную плоскости сечения и т — лежащую в плоскости сечения (рис. 1.5). Эти составляющие назовем соответственно нормальным (а) и касательным (т) напряжением.

Так как угол между нормальным и касательным напряжениями всегда равен 90°, то модуль полного напряжения р определится по формуле

Разложение полного напряжения на нормальное и касательное имеет вполне определенный физический смысл. Как мы убедимся в дальнейшем, в поперечном сечении бруса при растяжении, сжатии и чистом изгибе действуют только нормальные напряжения, а при сдвиге и кручении — только касательные напряжения.

5. Обобщение и систематизация знаний – 15 мин.

Подумайте и ответьте на вопросы

А теперь проверим как Вы самостоятельно ориентируетесь в вопросах, рассмотренных сегодня на занятии.

ВАРИАНТ 1.

ВАРИАНТ 2.

Правильные ответы на тестовое задание

Вариант 1: 1-1; 2-3; 3-2; 4-4; 5-2; 6-2; 7-2; 8-3.

Вариант 2: 1-3; 2-4; 3-3; 4-2; 5-1; 6-3; 7-1; 8-2.

Критерии оценивания теста

Тест состоит из 8 заданий: необходимо выбрать один правильный ответ из четырех возможных.

Оценка 5 «отлично» выставляется при правильном ответе на 7 вопросов.

Оценка 4 «хорошо» выставляется при правильном ответе на 5 вопросов.

Оценка 3 «удовлетворительно» выставляется при правильном ответе на 3 вопроса.

Оценка 2 «неудовлетворительно» выставляется при ответе менее чем на 3 вопроса.

6. Подведение итогов занятия.

Рефлексия «Светофор».

Зелёный – все понятно, желтый – есть затруднения, красный – много непонятного – смайлы данных цветов даны студентам еще до начала занятия.

Итак, какая задача стояла перед нами сегодня?

Была ли польза от сегодняшнего занятия?

Какой этап пары Вам понравился больше всего?

Почему?

Что бы Вам хотелось изменить в этом занятии?

Уходя с пары, студенты бросают смайл определенного цвета в ящик.

Зеленый – разобрался в основных понятиях сопротивления материалов и могу их применять при изучении технической механики.

Желтый – понял, но затрудняюсь применять.

Красный – ничего не понял. Нуждаюсь в дополнительной консультации.

Домашнее задание

- конспект лекции

- В.И.Сетков «Техническая механика для строительных специальностей» стр.82-90

- Л.П.Портаев, А.А.Петраков, В.Л.Портаев «Техническая механика» стр.209-211

- Составить кроссворд с терминами основные понятия сопромата.

Заключение

В представленной методической разработке реализована задача усовершенствования методики изучения нового материала с применением современных средств предоставления информации, визуализации излагаемого материала, для освоения необходимых в дальнейшей профессиональной деятельности компетенций.

Для объективного анализа качества усвоения материала разработан перечень вопросов для актуализации опорных знаний студентов и предложена мотивация, для осознанного изучения нового материала.

Занятие проводится по типу интерактивной лекции, изложение нового материала осуществляется по плану, который позволяет студентам последовательно и подробно изучить область применения полученных ими знаний, изучить основные гипотезы и положения сопротивления материалов.

Способ предоставления информации воплощается с помощью презентации Microsoft Power Point, в которой предлагаются фотоматериалы, позволяющие преподавателю излагать материал с практической направленностью в области строительного производства.

В заключительной части разработана методика, направленная на объективный контроль полученных студентами знаний, путем выполнения индивидуальных заданий.

В результате работы над методической разработкой был применен комплексный подход в использовании современных методов предоставления информации, применения прогрессивных методов обучения, объективной оценке полученных знаний студентами, что подтверждает необходимость применения современных IT -технологий в сфере образования и способствует усовершенствованию методики изучения нового материала.

Список использованной литературы

1. Портаев Л.П., Петраков А.А, Портаев В.Л. Техническая механика: Учебник для строительных специальностей средних специальных учебных заведений-М. Стройиздат, 1987. - 464 с.

2. Сетков В.И. «Техническая механика для строительных специальностей»- М. «Академия»,2023,- 247 с.

3. Сетков В.И.: Сборник задач для расчетно-графических работ по технической механике: Учеб. Пособие для техникумов. 2-е изд., доп. - М.: Стройиздат, 2003,-224 с.

4. Олофинская В.П. Техническая механика курс лекций с вариантами практических работ и тестовых заданий. М. Форум - ИНФРА-М. 2003г. 348стр. (электронная версия).

Приложения

Слайд №1

Слайд №2

Слайд №3

Слайд №4

Слайд №5

Слайд №6

Слайд №7

Слайд №9

Слайд №10

Слайд №11

Слайд №12

Слайд №13

Слайд №14

Слайд №15

Слайд №16

Слайд №17

Слайд №18

Слайд №19

Слайд №20

Слайд №21

Слайд №22

Слайд №23

Слайд №24

Слайд №2

Слайд №26

РЕЦЕНЗИЯ

на методическую разработку открытого занятия по дисциплине «Техническая механика» по теме: «Основные понятия сопротивления материалов» Герман Наталии Андреевны, преподавателя Донецкого колледжа строительства и архитектуры.

Методическая разработка составлена в соответствии с рабочей программой дисциплины ОП.02 «Техническая механика» по специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» и предназначена для преподавателей дисциплины «Техническая механика» образовательных учреждений среднего профессионального образования.

Цель написания методической разработки — это совершенствование методики проведения лекционных занятий с применением интерактивных технологий, которые позволяют более наглядно излагать материал, использование элементов проблемного обучения.

Дидактическая цель методической разработки сформировать у студентов основные понятия о разделе сопротивление материалов.

Воспитательная цель - воспитывать ответственное отношение к учебе, формировать интерес и стремление к приобретению знаний и умений, способствовать развитию культуры умственного труда.

Развивающая цель способствовать формированию навыков творческого применения полученных знаний в разных ситуациях (на занятиях, в практической деятельности), осознанию социальной значимости своей будущей профессии.

Материал изложен доступно, логично, учтены современные требования методических рекомендаций по написанию и оформлению методических материалов.

Проведение открытого занятия стимулирует студентов быть активными участниками учебного процесса, умение размышлять, анализировать.

В методической разработке учтены межпредметные связи со специальными дисциплинами, четко определены задачи данного занятия, хорошо подобран теоретический материал, изложена методика расчета. Для закрепления нового материала используется тестирование. При проведении занятия могут использоваться материалы, подготовленные для компьютерных технологий.

Разработка заслуживает положительной оценки и рекомендуется для проведения лекционного занятия на тему: «Основные понятия сопротивления материалов» по дисциплине ОП.02 «Техническая механика».

Рецензент: Соловьева Наталья Васильевна председатель цикловой комиссии строительных дисциплин, преподаватель высшей категории Донецкого колледжа строительства и архитектуры

______________ Н.В.Соловьева

РЕЦЕНЗИЯ

на методическую разработку открытого занятия по дисциплине «Техническая механика» на тему: «Основные понятия сопротивления материалов» Герман Наталии Андреевны, преподавателя Донецкого колледжа строительства и архитектуры.

Методическая разработка выполнена для проведения открытого занятия в соответствии с рабочей программой дисциплины «Техническая механика» по специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

В методической разработке изложена методика проведения современного лекционного занятия с использованием элементов интерактивных иллюстративных технологий обучения, предусмотрена активизация студентов путем постановки проблемных вопросов, учтены межпредметные связи со специальными дисциплинами.

Структура проведения занятия представлена в слайдах, которые позволяют иллюстрировать ход проведения занятия в виде последовательных алгоритмов действий в соответствии с различными этапами занятия. Дидактическая цель занятия направлена на формирование у студентов основных понятий о деформации изгиба.

В целях проверки степени усвоения новых понятий разработан тест-контроль для самопроверки и индивидуальные практические задания.

Материал разработки изложен логично, доступно, учтены современные требования методических рекомендаций по написанию и оформлению методических материалов.

Проведение открытого занятия стимулирует студентов быть активными участниками учебного процесса, развивает мыслительную деятельность, акцентирует внимание.

Методическая разработка предназначена для преподавателей технической механики учебных заведений среднего профессионального образования.

Разработка открытого занятия заслуживает положительной оценки и рекомендуется для проведения занятия на тему: «Основные понятия сопротивления материалов» по дисциплине «Техническая механика».

Рецензент:

Кругова Светлана Валерьевна преподаватель спецдисциплин Донецкого колледжа строительства и архитектуры, специалист высшей категории

_________________________ С.В.Кругова