Безопасность сооружений и сейсмостойкое строительство (стр. 2 )

Для освоения дисциплины «Безопасность сооружений и сейсмостойкое строительство» обучающийся должен:

Знать:

фундаментальные основы численных методов, основы механики; современные средства вычислительной техники; методы, применяемые при расчете зданий и сооружений на различные виды воздействий.

Уметь:

собирать модель здания с учетом всех геометрических, физических, конструктивных характеристик, использовать нормативные документы для задания нагрузок и особых видов воздействий.

Иметь навыки:

владения основными методами расчета зданий и сооружений на особые воздействия.

Дисциплина «Безопасность сооружений и сейсмостойкое строительство» является предшествующей для освоения следующих дисциплин:

«Педагогическая практика (практика по получению профессиональных умений и опыта педагогической деятельности)»,

«Научно-исследовательская работа»,

«Преддипломная практика (практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности)».

Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических или астрономических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Общая трудоемкость дисциплины составляет 16 зачетных единиц, 576 академических часов.

(1 зачетная единица соответствует 36 академическим часам)

Структура дисциплины:

Форма обучения - очная

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу обучающихся и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
Контактная работа с обучающимися	Самостоя-тельная работа
Лекции	Практико-ориентированные занятия
Лабораторный практикум	Практические занятия	Групповые занятия - комп. практикумы	в период теор. обучения	в сессию
1	Основные нормативные документы, регламентирующие расчеты зданий. Последовательность моделирования и расчета зданий и сооружений.	2	1-3	3	9	30	4	3-ая неделя: выдача РГР №1
2	Расчет зданий и сооружений по первой и второй группе предельных состояний. Пример расчета пространственной рамы методом конечных элементов с использованием программных комплексов.	2	4-5	2	6	50	5	5-ая неделя: устный опрос
3	Особенности моделирования и расчетов зданий и сооружений: сетка конечных элементов, граничные условия, связи между элементами и пр. Проверка и подбор металлических и железобетонных элементов.	2	6-7	2	6	40	5	6-ая неделя: выдача РГР №2 7-ая неделя: сдача и защита РГР №1
4	Методы моделирования и расчета зданий и сооружений на аварийные воздействия. Учет динамического эффекта при расчете на устойчивость к прогрессирующему обрушению.	2	8-10	3	9	40	6	8-ая неделя: выдача заданий по курсовой работе, 10-ая неделя: устный опрос
5	Безопасность большепролетных сооружений при гипотетических локальных разрушениях.	2	11-12	2	6	40	3	12-ая неделя: сдача и защита РГР №2
6	Математические модели грунтов основания. Учет разжижаемости грунтов при землетрясении. Учет волновых эффектов.	2	13-14	2	6	41	4	13-ая неделя: защита курсовой работы
Итого	2	14	14	42	241	27	Курсовая работа, зачет
7	Актуальные проблемы расчета строительных конструкций на особые воздействия.	3	1	1	4	30	3
8	Учет геометрической, физической и конструктивной нелинейностей при расчете. Неявные и явные методы интегрирования уравнений движения.	3	2-5	4	16	30	3	2-ая неделя: выдача РГР №3, 5-ая неделя: устный опрос
9	Моделирование случайного сейсмического воздействия. Расчет многоэтажных (высотных) зданий.	3	6-7	2	8	25	7	6-ая неделя: выдача заданий к курсовой работе
10	Расчет большепролетных сооружений. Исследование работы бескаркасного сооружения. Применение сейсмоизолирующих резинометаллических опор.	3	8-10	3	12	20	7	9-ая неделя: сдача и защита РГР №3
11	Методы расчета зданий и сооружений с учетом взаимодействия с грунтом основания при использовании различных моделей грунта.	3	11	1	4	30	3	11-ая неделя: устный опрос
12	Расчет зданий на взрывное воздействие. Определение предела огнестойкости зданий при пожаре.	3	12	1	4	30	4	12-ая неделя: защита курсовой работы
Итого	3	12	12	48	165	27	Курсовая работа, экзамен
Итого	2,3	26	26	90	406	54	Курсовые работы, зачет, экзамен

Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий
Содержание лекционных занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Тема и содержание занятия	Кол-во акад. часов
1	Основные нормативные документы, регламентирующие расчеты зданий. Последовательность моделирования и расчета зданий и сооружений.	СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП II-23-81* «Стальные конструкции», СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений», СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах». Основы метода конечных элементов. Последовательность построения расчетной модели: геометрия, конструктив, граничные условия, нагрузки, воздействия. Последовательность проведения расчета: понятия нормативных и расчетных значений нагрузок, коэффициент  надежности по нагрузке, основные сочетания, нагрузок, особые сочетания нагрузок.	3
2	Расчет зданий и сооружений по первой и второй группе предельных состояний. Пример расчета пространственной рамы методом конечных элементов с использованием программных комплексов.	Основные положения расчета по первой группе предельных состояний. Основные положения расчета по второй группе предельных состояний. Понятия потери прочности, потери устойчивости формы, положения. Раскрытие трещин.	2
3	Особенности моделирования и расчетов зданий и сооружений: сетка конечных элементов, граничные условия, связи между элементами и пр. Проверка и подбор металлических и железобетонных элементов.	Определение шага разбиения на конечные элементы, типы конечных элементов. Анализ возможных граничных условий и наличие связей между элементами. Особенности сонаправления местных и глобальных осей стержней и пластин. Способы проверки и подбора металлических и железобетонных элементов.	2
4	Методы моделирования и расчета зданий и сооружений на аварийные воздействия. Учет динамического эффекта при расчете на устойчивость к прогрессирующему обрушению.	Методы расчета на аварийные воздействия. Температурное воздействие. Взрывное воздействие. Основные принципы расчета на устойчивость к прогрессирующему обрушению в линейной и нелинейной постановках. Реализация методов расчета в программных комплексах.	3
5	Безопасность большепролетных сооружений при гипотетических локальных разрушениях.	Особенности моделирования большепролетных сооружений. Безопасность при локальных разрушениях.	2
6	Математические модели грунтов основания. Учет разжижаемости грунтов при землетрясении. Учет волновых эффектов.	Модель Винклера и ее модификации. Модель Мора-Кулона. Модель Друккера-Прагера. Расширенный критерий Друккера-Прагера. Модель Cam-Clay. Изменение основных параметров грунта при разжижении. Влияние разжижение грунта на поведение конструкции при землетрясении. Реакция здания на импульсное воздействие. Распространение волны по высоте здания при вертикальном импульсе. Распространение волны по высоте здания при горизонтальном импульсе Расчет на трехкомпонентное сейсмическое воздействие в нелинейной динамической постановке.	2
7	Актуальные проблемы расчета строительных конструкций на особые воздействия.	Виды особых воздействий: сейсмическое воздействие, температурное воздействие, взрывное воздействие. Проблемы расчета строительных конструкций на особые воздействия, пути их решения. Федеральный закон от 01.01.2001 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», СТО 36554501-006-2006 «Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций», СТО 36554501-014-2008 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения», Федеральный закон № 68 «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»	1
8	Учет геометрической, физической и конструктивной нелинейностей при расчете. Неявные и явные методы интегрирования уравнений движения.	Дифференциальное уравнение движения системы с конечным числом степеней свободы. Неявный метод интегрирования уравнений движений, сходимость, устойчивость метода. Явный метод интегрирования уравнений движений, сходимость, устойчивость метода. Сравнение неявных и явных схем интегрирования.	4
9	Моделирование случайного сейсмического воздействия. Расчет многоэтажных (высотных) зданий.	Статистическое описание интегральных признаков землетрясения. Статистическое описание нестационарного случайного процесса. Метод канонических разложений	2
10	Расчет большепролетных сооружений. Исследование работы бескаркасного сооружения. Применение сейсмоизолирующих резинометаллических опор.	Особенности расчета большепролетных сооружений, основные принципы моделирования и анализ результатов. Типы систем сейсмоизоляции, примеры использования систем сейсмоизолятии в проектировании сейсмостойких конструкций.	3
11	Методы расчета зданий и сооружений с учетом взаимодействия с грунтом основания при использовании различных моделей грунта.	Методы расчета зданий и сооружений с учетом взаимодействия с основанием. Применение неотражающих границ. Модель грунта Винклера и ее модификации. Модель упругого (линейно-деформируемого) полупространства и линейно деформируемого слоя конечной толщины. Нелинейные (упругопластические) модели.	1
12	Расчет зданий на взрывное воздействие. Определение предела огнестойкости зданий при пожаре.	Параметры взрывного воздействия. Постановка задачи и основные разрешающие уравнения. Основные положения теории огнестойкости строительных конструкций.	1
Итого	26

Лабораторный практикум

Учебным планом лабораторный практикум не предусмотрен