1

2

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Конструкции зданий и сооружений» является

формирование у будущего бакалавра по направлению 120700 «Землеустройство и кадастр»

уровня знаний, общего представления о строительных конструкциях, основ проектирования и

расчета наиболее простых и широко распространенных в строительной практике несущих

конструкций.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Конструкции зданий и сооружений» согласно рабочему учебному плану входит в цикл общепрофессиональных дисциплин и читается на пятом и шестом семестре.

Изучение дисциплины позволит привить студентам представления, знания и умения в области основ строительного конструирования, что облегчит им последующее усвоение дисциплин профессионального цикла и написания одной из частей диплома, а также прохождения учебнопроизводственных практик.

При освоении дисциплины «Конструкции зданий и сооружений», обучающиеся должны знать отдельные разделы дисциплин: «Почвоведение, геология и гидрогеология», «Материаловедение», «Математика» и «Физика» предусмотренные учебным планом.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Освоение дисциплины направлено на формирование у выпускника следующих компетенций:

ОК–1. Владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;

Знать: основные методы сбора, анализа, обобщения и восприятия информации;

Уметь: анализировать, обобщать и воспринимать информацию;

Владеть: навыками по постановке цели и выборе путей для ее достижения.

ОК–2. Знанием и пониманием законов развития природы, общества и мышления и умением оперировать этими знаниями в профессиональной деятельности;

Знать: основные законы развития природы, общества и мышления;

Уметь: оперировать полученными знаниями в профессиональной деятельности;

Владеть: навыками использования полученных данных в профессиональной деятельности.

ОК–5. Умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности Знать: терминологию нормативных правовых документов дисциплины;

Уметь: решать простейшие задачи строительных конструкций, вести технические расчеты по современным нормам и правилам в своей деятельности;

Владеть: навыками использования нормативных правовых документов в своей деятельности.

ПК–9. Знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест;

Знать: нормативную базу в области принципов проектирования зданий и сооружений;

Уметь: самостоятельно использовать математический аппарат, содержащийся в литературе по основным видам строительных конструкций;

Владеть: навыками конструирования элементов строительных конструкций на основе строительных норм и правил.

ПК–11. Способностью проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации зданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.

Знать: принципы проведения предварительных технико-экономических обоснований проектных расчетов, соответствующих стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.

Уметь: проводить предварительно технико-экономическое обоснование проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию Владеть: навыками контролирования соответствия разрабатываемых проектов и технической документации зданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.

3.1. Матрица соотнесения тем/разделов учебной дисциплины и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций Темы, Коли-чество Компетенции разделы часов ОК– ОК– ОК– ПК– ПК– общее дисциплины 1 2 5 9 11 количество компетенц ий Семестр V Раздел 1.

Тема 1.1. + + 9 Тема 1.2. + + + 9 Тема 1.3. + + 9 Тема 1.4. + + + + + 9 Тема 1.5. + + + + + 9 Тема 1.6. + + + + + 9 Тема 1.7. + + + + + 9 Раздел 2.

Тема 2.8. + + + + + 9 Тема 2.9. + + + 9 Тема 2.10. + + + + + 9 Тема 2.11. + + + + + Раздел 3.

Раздел 4.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 ЗЕ (144 часов).

1 Раздел 1. Фундаменты и основания с элементами механики Тема 1.1. Общие сведения о фундаментах и основаниях.

Тема 1.2. Методы инженерно-геологических исследований.

Тема 1.3. Типология деформаций оснований зданий и сооружений. Тема 1.4. Выбор глубины заложения подошвы фундамента.

3 Тема 1.5. Фундаменты мелкого заложения. Классификация и материалы для ФМЗ. Конструктивные особенности. Особенности 5 Тема 1.6. Свайные фундаменты. Классификация и материалы для свайных фундаментов. Методы и особенности расчета.

Конструктивные особенности устройства свайных фундаментов и 7 Тема 1.7. Фундаменты глубокого заложения. Классификация и материалы для ФГЗ. Конструктивные особенности. Особенности 9 Раздел 2. Железобетонные конструкции.

предельным состояниям. Нагрузки и воздействия.

11 Тема 2.9. Общие сведения о железобетонных конструкциях.

Область применения. Перспективы развития.

13 Тема 2.10. Основы теории расчёта железобетонных конструкций.

Основные физико-механические свойства бетона, арматуры и железобетона, модуль упругости, модуль сдвига.

15,17 Тема 2.11. Расчёт прочности изгибаемых элементов. Вывод расчётных формул. Особенности расчёта. Табличный способ Тема 2.12. Предварительно-напрягаемые железобетонные конструкции. Особенности расчета. Достоинства и недостатки.

Тема 3.13. Материал для металлических конструкций и их 3 Тема 3.14. Соединения металлических конструкций. Сварные, болтовые, клеевые соединения и их расчёт.

5,7 Тема 3.15. Балки и балочные клетки и их компоновка. Колонны, фермы. Область их применения.

Тема 4.16. Общее положение проектирования и расчёта каменных, деревянных конструкций.

площадки. Выбор глубины заложения фундамента по инженерно-геологическим особенностям дополнительного напряжений. Определение нижней границы 3,4, геометрических размеров.

Проектирование свайного фундамента. Определение числа свай, размера ростверка, длины и поперечного сечения свай.

6,7,8, Экономическое сравнение двух вариантов.

10 конструкций. Изучение нормативной документации.

Армирование конструкций.

Расчёт изгибаемых элементов прямоугольного сечения по нормальному сечению с одиночной арматурой.

Расчёт конструкций с двойной арматурой и особенности их Расчёт и конструирование сборной конструкции на примере 13,14,15, Составление спецификаций арматурных изделий, выборка, графическое оформление чертежей.

Расчёт деревянных изгибаемых элементов прямоугольного сечения. Сравнение вариантов по технико-экономическим 9,11, темы 1.1-1.4. 1- темы 1.5-1.7. 5- темы 2.8-2.9. 9- Самостоятельная работа посвящена подготовке студентов к текущему контролю знаний на 5, 9, 13,17 неделях. Текущий контроль проводится в виде:

1) Письменного опроса в виде теста Т: студенты получают от преподавателя вопросы к текущему контролю и готовятся к письменному опросу по лекциям преподавателя и указанным в рабочей программе источникам, рекомендуемой литературы;

2) Проверка типового расчета ПТр. Студенты выполняют типовой расчет к каждому практическому занятию по лекциям преподавателя;

3) Устного опроса в виде коллоквиума Кол. Студенты получают от преподавателя вопросы к текущему контролю и готовятся к устному опросу по лекциям преподавателя и указанным в рабочей программе источникам, рекомендуемой литературы;

4) Контрольная работа Кр студентов заочной формы обучения. Состоит из двух заданий и выполняется до начала сессии.

4.4. Распределение трудоемкости изучения дисциплин по видам учебной аудиторной и Промежуточный Промежуточный Домашнее задание посвящено подготовке студентов к текущему контролю ТК знаний на 5, 9, 13,17 неделях. Текущий контроль ТК проводится в виде письменного опроса Т (9, недели) и устного опроса в виде коллоквиума Кол (5, 17 недели). Студенты получают от преподавателя вопросы к текущему контролю и готовятся к письменному/устному опросу по лекциям преподавателя и указанным в рабочей программе источникам рекомендуемой литературы. В результате выполнения всех домашних заданий студент овладевает компетенциями профессиональной деятельности специалиста.

Проведения лекционных занятий предполагает, оснащение аудиторий компьютером и мультимедийным оборудованием. В аудитории должна быть меловая доска, желательна интерактивная доска.

На лекциях при изложении материала следует пользоваться иллюстративным материалом, ориентированным на использование мультимедийного презентационного и видеопроекционного оборудования, отображающим характерные примеры вывода на экран компьютера текстовой, графической и цифровой информации.

Метод развития критического мышления через чтение и письмо используется на лекционных занятиях для небольших потоков. Данный метод относится к интерактивным методам обучения и привлекает аудиторию к активному участию, а не пассивному восприятию.

Сначала слушатели по заданной теме письменно фиксируют свои знания и общие представления, затем прослушивая лекционный материал, они должны уловить и отметить, что именно нового они услышала, а что уже было зафиксировано ими. Данный метод стимулирует активное слушание, кроме того может быть организована работа в парах, что в свою очередь тоже повышает интерес.

Студенты при выполнении домашних заданий должны самостоятельно, используя основную, дополнительную литературу и интернет ресурсы излагать и анализировать материал, делать выводы и обобщения.

Образовательные технологии: метод проблемного изложения материала, как лектором, так и студентом; самостоятельное чтение студентами учебно-методической и справочной литературы и последующей свободной дискуссии по освоенному ими материалу, использование иллюстративных видеоматериалов (видеофильмов, фотографий, компьютерных презентаций) демонстрируемых на современном оборудовании, проведение «мини-лекций», приглашение специалистов.

Практические занятия «мозговой штурм» (атака) 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной Самостоятельная работа студентов подготовка контрольных работ Текущий контроль ТК практических знаний студентов по практическим занятиям, производится в виде проверки типового расчета ПТр. Каждый типовой расчет является защищенным при выполнении его в полном объеме и устной проверке знаний у студента преподавателем – «зачтено/не зачтено».

Текущий контроль ТК теоретических знаний по лекциям на 5,17 неделях производится в виде коллоквиума Кол.

Контрольные вопросы для устного опроса.

1. Что называется фундаментом?

2. Дать определение основанию.

3. Что называется подошвой фундамента?

5. Высота фундамента.

6. Что называется глубиной заложения фундамента?

8. Подстилающий слой грунта.

10. Виды нагрузок, передаваемых на фундамент.

11. Постоянные нагрузки.

12. Временные нагрузки.

13. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов.

14. Виды деформации оснований, зданий, сооружений.

15. Три основные схемы оснований.

16. Расчет глубины заложения фундаментов.

17. Проверка давлений на подстилающий слой грунта.

18. Основные особенности ФМЗ.

19. Фундаменты под колонны.

20. Ленточные фундаменты.

1. Что называется сваей?

2. Виды свай по характеру передачи давления на грунт основания.

3. Несущая способность висячих свай и свай-стоек.

4. Что называется ростверком?

5. Что такое забивные сваи?

6. Какие сваи называются набивными?

7. Виды ростверков.

8. Какая конструкция является несущей в свайном фундаменте?

9. Материалы для изготовления забивных свай.

10. Материалы для изготовления набивных свай.

11. Шпунтовые сваи.

12. Металлические сваи.

13. Деревянные сваи.

14. Железобетонные сваи.

15. Классификация забивных свай по форме поперечного сечения.

16. Способы погружения свай.

17. Два способа образования скважины.

18. Виды свайных фундаментов.

19. Определение глубины заложения ростверка.

20. Определение количества свай в фундаменте.

21. Типы фундаментов глубокого заложения.

22. Основные отличия ФМЗ от ФГЗ.

23. Опускные колодцы.

24. Классификация опускных колодцев.

25. Устройство опускных колодцев.

26. Основные схемы разработки и выдача грунта из колодца.

27. Опускание колодца.

28. Форма ножа нижнего яруса.

29. Кессоны.

30. Оболочки. Недостатки оболочек. Наполнение оболочек бетоном (этапы).

31. «Стена в грунте». Сущность и целесообразность способа.

1. Классификация строительных конструкций.

2. Расчет строительных конструкций по методу предельных состояний.

3. Первая группа предельных состояний.

4. Вторая группа предельных состояний.

5. Классификация и характеристики нагрузок, действующих на конструкцию.

6. Понятие о железобетоне 7. Достоинства и недостатки железобетона 8. Виды железобетонных конструкций 9. Физико-механические свойства железобетона 10. Виды и механические свойства стальной арматуры 1. Строительные стали. Физико-механические свойства. Классификация.

2. Влияние температуры на работу стали.

3. Коррозия стали и меры борьбы с ней.

4. Сварные соединения металлических конструкций.

5. Схемы и конструкции балочных клеток.

6. Физико-механические свойства деревянных конструкций.

7. Сортамент строительных материалов из древесины.

8. Группы деревянных конструкций.

9. Структура и состав древесины.

10. Влияние различных факторов на механические свойства древесины.

Для текущего контроля практических знаний студентов разработаны задания для типовых расчетов.

Задание на выполнение Тр1 включает:

– длину и ширина здания;

– высота здания;

– геологический разрез с толщами слоев;

– основные физико-механические свойства слоев грунта;

– полную временную нагрузку;

– тип здания/сооружения.

Студентам необходимо выполнить следующие расчеты:

Тр1(для 1-4 недели) – произвести оценку инженерно-геологических условий строительной площадки;

– выбрать глубину заложения фундамента по инженерно-геологическим особенностям;

– расчет осадки фундамента методом послойного суммирования;

– определить нижнюю границу сжимаемой толщи грунта;

– спроектировать и рассчитать ФМЗ;

– определить основные геометрические размеры ФМЗ;

Задание на выполнение Тр2 включает:

– длину и ширина здания;

– высота здания;

– геологический разрез с толщами слоев;

– основные физико-механические свойства слоев грунта;

– полную временную нагрузку;

– тип здания/сооружения.

Студентам необходимо выполнить следующие расчеты:

Тр2(для 5-8 недели) – спроектировать и рассчитать свайный фундамент;

– определить основные геометрические размеры свайных фундаментов;

– сделать технико-экономическое сравнение вариантов;

Задание на выполнение Тр1 включает:

длину железобетонной балки – l;

расстояние между балками (пролет) – lпр;

– класс бетона;

– класс арматуры;

– полную временную нагрузку;

– тип здания/сооружения.

Студентам необходимо выполнить следующие расчеты:

Тр3(для 9-12 недели) – рассчитать расчетную длину балки;

– подобрать сечение балки;

– сделать сбор нагрузок на балку;

– рассчитать количества требуемой арматуры;

Тр3 (для 13-17 недели) – подобрать оптимальный вариант армирования балки;

– заармировать балку;

– сделать и посчитать спецификацию на арматуру;

– сделать и посчитать ТЭП на железобетонную балку.

Задание на выполнение Тр4 включает:

– все данные берутся из Тр3, за исключением материала балки – металл;

– полная нагрузка на металлическую балку берется из Тр1 (последний столбец; последняя Студентам необходимо выполнить следующие расчеты:

– рассчитать расчетную длину балки;

– подобрать сечение металлической балки;

– сделать корректировку сбора нагрузок на балку;

– сделать проверку балки по несущей способности;

– проверить жесткость балки;

– сделать и посчитать ТЭП на металлическую балку.

Задание на выполнение Тр5 включает:

– все данные берутся из Тр3, за исключением материала балки – древесина;

– полная нагрузка на деревянную балку берется из Тр1 (последний столбец; последняя строка).

Студентам необходимо выполнить следующие расчеты:

– рассчитать расчетную длину балки;

– подобрать сечение деревянной балки;

– сделать корректировку сбора нагрузок на балку;

– сделать проверку балки по несущей способности;

– проверить жесткость балки;

– сделать и посчитать ТЭП на металлическую балку.

– сделать выбор наиболее выгодного материала несущей конструкции – балки, по экономическим показателям.

Текущий контроль ТК теоретических знаний по лекциям на 13,17 неделях производится в виде теста Т.

Контрольные вопросы для письменного опроса.

1. Минимальное расстояние между торцом элемента и концом продольной (поперечной) арматуры:

2. Что обеспечивает защитный слой бетона:

3. Формула определения рабочей высоты при армировании в один ряд:

4. Что такое Rb?

5. Что обозначает коэффициент f?

6. При какой высоте сечения изгибаемых элементов у боковых граней должны ставиться конструктивные продольные стержни:

7. Формула определения рабочей высоты при армировании в два ряда:

8. Сколько, максимум, разных диаметров рабочей арматуры можно принимать в одном каркасе.

9. Что такое Rs?

10. Что обозначает коэффициент n?

11. В балках, минимальное расстояние в свету для нижних горизонтально расположенных стержней принимается.

12. Что такое Rbt?

13. В балках, минимальное расстояние в свету для верхних горизонтально расположенных стержней принимается.

14. В балках высотой h >250мм, для рабочей продольной арматуры, защитный слой принимается равным.

15. В балках высотой h 250мм: