Строительные конструкции І

Қазақстан Республикасының Министерство

Білім және ғылым образования и науки

министрлігі Республики Казахстан

Д. Серікбаев атындағы ВКГТУ

ШҚМТУ им. Д. Серикбаева

УТВЕРЖДАЮ

декан АСФ

__________

_______________2013 г.

ҚҰРЫЛЫС ҚҰРЫЛЫМДАРЫ І

Жұмыс оқу бағдарламасы

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ І

Рабочая учебная программа

Специальность: 5В072900 «Строительство»

Өскемен

Усть-Каменогорск

2013

Рабочая программа разработана на кафедре «Строительство зданий, сооружений и транспортных коммуникаций» на основании Государственного общеобязательного стандарта образования ГОСО РК 15.04.019-2011 для студентов специальности 5В072900 «Строительство»

Обсуждено на заседании кафедры «Строительство зданий, сооружений и транспортных коммуникаций»

Зав. кафедрой

Протокол №____ от _________________2013 г.

Одобрено учебно-методическим советом архитектурно-строительного факультета

Председатель

Протокол №____ от___________________2013 г.

Разработал

Профессор, к. т.н.

Нормоконтролер

1 ТРУДОЕМКОСТЬ ДИСЦИПЛИНЫ

семестр	Количество кредитов	Вид занятий	Количество часов СРС	Общее количество часов	Форма контроля
Количество контактных часов
Лекции	Практич. занятия	Лаборат. занятия	СРСП	Всего часов
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Дневная форма обучения
5	2	15	15	-	30	60	30	90	экзамен
Дневная сокращенная форма обучения
3	2	15	15	-	30	60	30	90	экзамен
Заочная сокращенная форма обучения
3	2	5	5	-	10	20	70	90	экзамен

2  ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

2.1  Описание изучаемой дисциплины

Данный курс дает представление о строительных конструкциях из железобетона, металла, дерева и пластмасс и их работе под нагрузкой; сведения о работе материалов при статических и динамических нагружениях (прочность, устойчивость, выносливость, усталость и т. д.); расчет элементов строительных конструкций по двум предельным состояниям; нагрузки и воздействия; нормативные и расчетные сопротивления материалов; работа и расчет центрально растянутых, сжатых и внецентренно нагруженных, а также изгибаемых элементов; виды напряжений.

2.2 Цели и задачи изучения дисциплины

Целью и задачей дисциплины является приобретение теоретических и практических знаний о современном состоянии науки о металле, железобетоне, дереве и пластмассах; об основных направлениях совершенствования методов расчета строительных конструкций, выполненных из этих материалов.

Привитие студентам навыков по выбору наиболее эффективных конструктивных решений для достижения наиболее экономичных вариантов, а также умения качественно и количественно оценивать сечения основных несущих конструкций из различных материалов.

2.3 Результаты изучения дисциплины

Знания:

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

- основные физико-математические свойства материалов;

- основные положения метода расчета строительных конструкций по предельным состояниям.

Навыки:

-  определять вид напряженного состояния конструктивных элементов;

-  выбирать наиболее экономичное конструктивное решение;

-  выполнять расчеты и конструирование основных несущих элементов;

грамотно использовать нормативную, конструктивную и техническую литературу.

Компетенции:

Ключевыми компетенциями являются:

–  выполнять практические расчеты и конструирование элементов зданий и сооружений с использованием программных комплексов;

–  понимать работу конструктивных элементов и систем и выполнять расчёты и конструирование элементов и узлов железобетонных, каменных, металлических и деревянных конструкций, применяемых в промышленном и гражданском строительстве.

2.4  Пререквизиты

Для изучения «Строительные конструкции I» студентам необходимы знания следующих базовых дисциплин:

1 Математика (дифференциальное и интегральное исчисление, линейная алгебра, дифференциальная геометрия, теория вероятностей, математическая статистика);

2 Физика (механика твердого тела, колебательное движение, упругие волны, строительная физика);

3 Химия (неорганическая и органическая: общие закономерности химических процессов, природные соединения кальция, магния, электрохимические процессы и коррозия);

4 Инженерная графика (начертательная геометрия, строительное черчение, ЕСКД и СПДС);

5 Строительные материалы (арматурные стали, бетон (производство, структура, свойства), защита от коррозии);

6 Инженерная механика (теоретическая механика (статика, динамика), сопротивление материалов (геометрические характеристики сечений, виды напряженных состояний, теория прочности, расчеты на сжатие, растяжение, изгиб, срез, теория оболочек), строительная механика (балки, фермы, арки, рамы, расчет статически определимых и неопределимых систем);

7 Архитектурные конструкции (объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, виды и компановка элементов строительных конструкций, конструирование узлов строительных конструкций).

2.5 Постреквизиты

Знания по дисциплине «Строительные конструкции I» являются постреквизитами для дисциплин «Строительные конструкции II», «Строительные конструкции III», «Технология строительного производства», «Сейсмостойкость зданий и сооружений», «Возведение сейсмостойких зданий и сооружений», «Техническая эксплуатация зданий и сооружений».

3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1 Тематический план занятий

Наименование темы	Трудоемкость, ч
Формы обучения
Дневная	Дневная сокр.	Заоч. сокр.
1	2	3	4
Лекционные занятия
Тема 1. Введение. Виды строительных конструкций и области их применения. Краткий исторический обзор. Роль отечественных и зарубежных ученых и инженеров в развитии теории расчета СК. Значение научно-исследовательских, проектных организаций и вузов в разработке новых типов конструкций. Перспективы развития СК в Республике Казахстан. Основные положения расчета СК. Сведения о СК. Основные положения метода расчета СК по предельным состояниям. Две группы предельного состояния. Расчетные факторы. Классификация нагрузок. Сочетание нагрузок. Степень ответственности зданий и со - оружений. Нормативные и расчетные сопротивления материалов.	2	2	1
Тема 2. Сущность железобетона. Совместная работа арматуры и бетона. Достоинства и недостатки железобетона. Основные физико-механические свойства бетона. Прочность бетона, классы и марки. Деформативность бетона. Диаграмма напряжения-деформации при кратковременном и длительном нагружениях. Усадка и ползучесть. Модуль упругости и упругопластичности. Арматура для железобетонных конструкций. Назначение арматуры, ее классификация. Основные физико-механические свойства арматуры. Классы и марки арматурных сталей. Сварные сетки и каркасы. Высокопрочная проволока и изделия из нее. Стыки арматуры. Основные физико-механические свойства железобетона. Сцепление арматуры с бетоном. Анкеровка арматуры в бетоне. Усадка и ползучесть железобетона. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Защитный слой бетона.	2	2	2

1	2	3	4
Тема 3. Предварительно напряженный железобетон. Способ создания пред - варительного напряжения. Потери предварительного напряжения. Усилие предварительного обжатия в бетоне. Напряжение в бетоне при обжатии.	1	1	0,5
Тема 4. Экспериментальные основы теории сопротивления железобетона. Основные положения методов расчета. Значение экспериментальных исследований в развитии теории сопротивления железобетона. Три стадии напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов под нагрузкой. Ха - рактер разрушения при изгибе.	1	1	0,5
Тема 5. Расчет прочности железобетонных изгибаемых элементов по нормальным и наклонным сечениям. Виды изгибаемых элементов и их конструктивные особенности. Особенность конструирования предварительно напряженных элементов, анкеровка арматуры, усиление концевых участков балок. Экспериментальные данные о характере разрушения изгибаемых элементов по нормальным и наклонным сечениям. Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного и таврового профиля с одиночной арматурой по нормальным сечениям. Расчет прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям на действие поперечной силы. Расчет поперечных стержней.	1	1	0,5
Тема 6. Каменные и армокаменные конструкции. Виды каменных и армокаменных конструкций. Общие сведения, области их применения. Физико-механические свойства каменной кладки. Основные факторы, влияющие на прочность кладки при сжатии, растяжении, изгибе. Сцепление раствора с камнем. Деформативные свойства. Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов каменных конструкций с учетом продольного изгиба и длительного действия нагрузки по двум группам предельных состояний. Элементы армокаменных конструкций. Конструктивные требования. Особенности расчета.	1	1	1

1	2	3	4
Тема 7. Металлические конструкции. Материалы МК. Строительные стали: общая характеристика, химический состав и особенности структуры, механические свойства, свариваемость, коррозионная стойкость, влияние химического состава и способа производства на свойства стали. Алюминиевые сплавы: классификация по способам производства, упрочнения и химическому составу, свойства алюминиевых сплавов и область их применения в строительстве.	1	1	1
Тема 8. Работа стали и алюминиевых сплавов при однократном статическом растяжении и сжатии: диаграммы и стадии работы материала в зависимости от его структуры, особенности деформирования высокопрочных сталей, алюми - ниевых сплавов, унифицированная диаграмма упругопластической работы строительных сталей. Влияние различных факторов и условий на характер работы и разрушения металла: виды разрушения и их последствия; концентрация напряжений; влияние предшествующей пластической деформации на работу металла при повторном нагружении; выносливость металла при многократной повторной нагрузке, природа усталостного разрушения; влияние скорости нагружения, ударная вязкость; коррозия металла, способы защиты металла от коррозии.	1	1	0,5
Тема 9. Работа и расчет на прочность центрально-нагруженных элементов. Основные понятия, определения и положения расчета МК. Работа изгибаемых элементов в упругой и упругопластической стадиях, шарнир пластичности при изгибе, совместное действие нормальных и касательных напряжений, особенности расчета изгибаемых элементов на прочность в упругой стадии. Расчет на прочность сечений внецентренно-нагруженных элементов в упругой и упругопластической стадиях, шарнир пластичности.	1	1	0,5

1	2	3	4
Тема 10. Потеря устойчивости центрально сжатых элементов: формы потери устойчивости, критические напряжения, расчетная длина, гибкость, проверка устойчивости, коэффициент продольного изгиба, условная гибкость. Потеря устойчивости внецентренно-сжатых и сжато-изогнутых элементов, влияние гибкости, относительного эксцентриситета, формы сечения. Потеря устойчивости плоской формы равновесия изгибаемых элементов, форма потери устойчивости. Виды напряжений (основные, местные, начальные), их влияние на работу металлических конструкций, способы учета.	1	1	0,5
Тема 11. Конструкции из дерева и пластмасс. Древесина и пластмассы как конструкционные строительные материалы. Строение древесины. Физико-механические свойства. Влага в древеси- не. Влияние температуры и влажности на физико-механические свойства. Работа древесины на растяжение, сжатие, изгиб, смятие. Длительное сопротивление древесины. Строительная фанера. Защита древесины от пожарной опасности и от гниения. Основные виды конструкционных пластмасс, их свойства.	1	1	1
Тема 12. Расчет элементов конструкций цельного сечения. Расчет на центральное растяжение, сжатие, поперечный изгиб, косой изгиб, сжатие с изгибом, растяжение с изгибом.	1	1	0,5
Тема 13. Соединение элементов деревянных конструкций. Основные виды соединений, принцип дробности. Соединения на нагелях. Особенности работы гвоздей. Соединения на металлических зубчатых пластинках, вклеенных стальных стержнях, на клеях. Расчет составных элементов с учетом податливости связей.	1	1	0,5
Практические занятия
Железобетонные конструкции
Тема 1. Определение нормативных и расчетных нагрузок.	1	1	2
Тема 2. Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного профиля по нормальным сече - ниям.	2	2
Тема 3. Расчет прочности изгибаемых элементов таврового сечения по нормальным сечениям.	2	2
Тема 4. Расчет прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям.	1	1

1	2	3	4
Металлические конструкции
Тема 5. Расчет на прочность центрально-растянутых элементов.	1	1	2
Тема 6. Расчет на прочность и устойчивость центрально-сжатых элементов.	1	1
Тема 7. Расчет изгибаемых элементов	1	1
Тема 8. Расчет на прочность внецентренно-растянутых элементов.	1	1
Тема 9. Расчет на прочность и устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-упругих элементов.	1	1
Конструкции из дерева и пластмасс
Тема 10. Расчет элементов конструкций цельного сечения на центральное растяжение	1	1	1
Тема 11. Расчет элементов конструкций цельного сечения на центральное сжатие.	1	1
Тема 12. Расчет элементов конструкций цельного сечения на поперечный и косой изгиб.	1	1
Тема 13. Расчет элементов конструкций цельного сечения на сжатие с изгибом и растяжение с изги - бом.	1	1
Самостоятельная работа студента под руководством преподавателя
Железобетонные конструкции
Тема 1. Определение нормативных и расчетных нагрузок.	2	2	1
Тема 2. Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного профиля по нормальным сечениям.	4	4	2
Тема 3. Расчет прочности изгибаемых элементов таврового сечения по нормальным сечениям.	4	4	2
Тема 4. Расчет прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям.	2	2	0,5
Металлические конструкции
Тема 5. Расчет на прочность центрально-растянутых элементов.	2	2	0,5
Тема 6. Расчет на прочность и устойчивость центрально-сжатых элементов	2	2	0,5
Тема 7. Расчет изгибаемых элементов	2	2	0,5
Тема 8. Расчет на прочность внецентренно-растянутых элементов.	2	2	0,5
Тема 9. Расчет на прочность и устойчивость внецентренно-сжатых и сжато-упругих элементов.	2	2	0,5
Конструкции из дерева и пластмасс
Тема 10. Расчет элементов конструкций цельного сечения на центральное растяжение.	2	2	0,5

1	2	3	4
Тема 11. Расчет элементов конструкций цельного сечения на центральное сжатие.	2	2	0,5
Тема 12. Расчет элементов конструкций цельного сечения на поперечный и косой изгиб.	2	2	0,5
Тема 13. Расчет элементов конструкций цельного сечения на сжатие с изгибом и растяжение с изгибом.	2	2	0,5

3.2 Задания для самостоятельной работы (СРС)

Самостоятельная работа студентов по дисциплине «Технология строительного производства 1» представляет самостоятельную углубленную проработку вопросов, не рассмотренных в лекционном курсе.

Тема 1 – Метод расчета строительных конструкций по предельным состояниям. Изучение основ метода расчета строительных конструкций по предельным состояниям: система расчетных коэффициентов надежности, определение нормативных и расчетных значений нагрузок и сопротивлений материалов.

Тема 2 – Железобетонные конструкции. Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного и таврового профиля с одиночной арматурой по нормальным сечениям. Расчет прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям на действие поперечной силы и изгибающего момента.

Тема 3 – Каменные и армокаменные конструкции. Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов каменных и армокаменных конструкций. Элементы армокаменных конструкций с сетчатым и продольным армированием.

Тема 4 – Работа и особенности расчета элементов металлических конструкций. Работа изгибаемых элементов в упругой и упругопластической стадиях, шарнир пластичности при изгибе. Шарнир пластичности при внецентренном нагружении. Потеря устойчивости плоской формы равновесия изгибаемых элементов, форма потери устойчивости. Виды напряжений (основные, местные, начальные) их влияние на работу металлических конструкций, способы учета.

Тема 5 – Соединения элементов деревянных конструкций. Основные виды соединений, принцип дробности.

4 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

4.1 Основная литература

1  , Сербин конструкции. - М.:ИНФА-М, 2007.-447с.

2  Основы расчета строительных конструкций.- Астана: Фолиант, 2011.-488с.

3  СНиП 2.03.01-84*. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции.- М.: 2000.- 76с.

4  СНиП РК 5.02-02.2010. Нормы проектирования. Каменные и армокаменные конструкции.- Астана, 2011.- 40с.

5  СНиП РК 5.04-23.2002 г. Нормы проектирования. Стальные конструкции.- Астана, 2003.- 118с.

6  СНиП II-25-80 Нормы проектирования. Деревянные конструкции.- М.: Стройиздат, 1983.

7  СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.- М.: 2001. 44с.

4.2 Дополнительная литература

1  , Сигалов конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат, 1991-767с.

2  , Забегаев и расчет железобетонных и каменных конструкций. М.: Высш. шк., 1989-400с.

3  Мандриков расчета железобетонных конструкций.-М.: Стройиздат, 1989.-512с.

4  Металлические конструкции. Справочник проектировщика. Под ред. , 2-е издание:-М.: Стройиздат, 1980.-776 с.

5  Металлические конструкции. Справочник проектировщика. СД - М.: ЦНИИпроектстальконструкция, 1999.

6  Кусябгалиев конструкции. Конспект лекций для студентов строительных специальностей всех форм обучения. Раздел I. - Усть - Каменогорск, 2002.-101 с.

7  , , Кенетбаев конструкции. Практикум для студентов строительных специальностей всех форм обучения. Раздел I. - Усть-Каменогорск, 2003.- 61 с.

8  , и др. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования.-М.: Стройиздат, 1991.

9  , Бедарев конструкции. Проектирование и расчет.- Алматы: КазГАСА, 1995.

10  Иванов из дерева и пластмасс. Примеры расчета. - Киев, 1992.