«1 1. Информация из ФГОС, относящаяся к дисциплине 1.1. Вид деятельности выпускника Дисциплина охватывает круг вопросов, относящихся к виду профессиональной деятельности выпускника: проектно-изыскательской; ...»

12 11

1

1. Информация из ФГОС, относящаяся к дисциплине

1.1. Вид деятельности выпускника

Дисциплина охватывает круг вопросов, относящихся к виду профессиональной деятельности выпускника:

проектно-изыскательской;

экспериментально-исследовательской

1.2. Задачи профессиональной деятельности выпускника

В дисциплине рассматриваются указанные в ФГОС задачи профессиональной деятельности выпускника:

В области проектно-изыскательской деятельности сбор и систематизация информационных и исходных данных для проектирования зданий, расчет и конструирование узлов и деталей строительных изделий с использованием лицензионных средств автоматизации В области экспериментально-исследовательской деятельности изучение и анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности; использование лицензионных пакетов программ автоматизации проектирования и исследований 1.3. Перечень компетенций, установленных ФГОС Освоение программы настоящей дисциплины позволит сформировать у обучающегося следующие компетенции:

общепрофессиональные:

использованием основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применением методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК–1);

способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечения для их решения соответствующего физико – математический аппарата (ПК–2);

владением основными законами геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, и деталей конструкций, методами разработки конструкторской документации (ПК – 3);

способностью взаимно согласовывать различные средства и формы проектирования, интегрировать разнообразные формы знания и навыки при разработке проектных решений. (ПК-4);

владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ПК–5).

1.4. Перечень умений и знаний, установленных ФГОС Студент после освоения программы настоящей дисциплины должен:

знать:

теорию и практику конструктивных решений гражданских и промышленных зданий для приложения их в проектировании гражданском строительстве;

основы архитектурно-строительного проектирования гражданских и промышленных зданий;

основы расчета строительных конструкций;

возможность применения строительных конструкций в различных архитектурных средах.

уметь:

разрабатывать конструктивные решения гражданских и промышленных зданий как единое целое, состоящее из связанных и взаимодействующих друг с другом несущих и ограждающих конструкций.

рассчитать и законструировать наиболее часто встречающиеся типы конструктивных элементов из различных материалов.

владеть:

. методами разработки объемно-планировочных, композиционных и конструктивных решений жилых, общественных, производственных зданий и комплексов;

навыками разработки архитектурно-строительных чертежей.

2. Цели и задачи освоения программы дисциплины Цель изучения дисциплины «Основы архитектуры и строительных конструкций» заключается в приобретении студентами общих сведений о зданиях, сооружениях и их конструкциях, приемах объемно-планировочных решений и функциональных основах проектирования и основ расчета строительных конструкций из различных материалов Задачами дисциплины является:

получение знаний о частях зданий; нагрузках и воздействиях на здания; видах зданий и сооружений; несущих и ограждающих конструкциях;

ознакомление с номенклатурой строительных конструкций массового применения, методами их расчета, правилами конструирования;

приобретение навыков в компоновке зданий и сооружений и их отдельных элементов – покрытий и перекрытий, каркасов многоэтажных и одноэтажных зданий;

умение в оформлении рабочих чертежей элементов конструкций и деталей, согласно требованиям ГОСТов и норм;

выполнение поверочных расчетов существующих конструкций с использованием реальных характеристик материалов.

3. Место дисциплины в структуре ООП Для изучения дисциплины, необходимо освоения содержания дисциплин:

высшая математика;

теоретическая механика;

сопротивление материалов;

материаловедение.

Знания и умения, приобретаемые студентами, после изучения дисциплины будут использоваться в дипломном проектировании и в дальнейшей профессиональной деятельности при проектировании гражданских и промышленных зданий.

4. Основная структура дисциплины Трудоемкость в часах (ЗЕТ) Вид учебной работы Семестр Всего № Общая трудоемкость дисциплины 108(3) 108 (3) Аудиторные занятия, в том числе: 51 лекции 34 лабораторные работы - практические/семинарские занятия 17 Самостоятельная работа (в том числе курсовое 21 проектирование) Вид промежуточной аттестации (итогового конЭкз/КП Экз/КП троля по дисциплине), в том числе курсовое проектирование 5. Содержание дисциплины 5.1. Перечень основных разделов и тем дисциплины Семестр 1.Конструктивные системы и конструктивные схемы зданий: стеновая, каркасная, объемно-блочная, ствольная, оболочковая, комбинированные. Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости.

';

2. Основы проектирования промышленных зданий Общие сведения о промзданиях, их назначение и классификация, элементы, требования к ним. Несущие и ограждающие конструкции. Понятие о прочности, жесткости, устойчивости. Требования к промзданиям. Общие принципы проектирования промзданий.

3 Конструктивные решения малоэтажных зданий Несущие остовы малоэтажных зданий. Конструктивные схемы. Виды стен из природных и искусственных камней. Одно- и многослойные конструкции стен. Утепление фасадов существующих зданий. Детали стен: цоколи, перемычки, карнизы, парапеты, проемы, отделка фасадов 4.Конструктивные решения многоэтажных зданий Крупнопанельные здания с несущими стенами. Схемы разрезки фасадов.

Типы панелей наружных и внутренних стен. Узлы сопряжения несущих стен с конструкциями перекрытий. Конструктивные решения первых этажей в рамах со стеновой конструктивной системой.

5. Строительство зданий в районах с особыми условиями Особенности проектирования и строительства в сейсмических районах.

Обеспечение сейсмостойкости зданий 6. Материалы для строительных конструкций Понятие о железобетоне. Виды железобетонных конструкций. Физико-механические свойства бетона, арматуры, железобетона. бетон. Материалы. Состав, структура и прочность бетона. Арматурная сталь. Механические и деформативные свойства. Диаграмма растяжения. Классификация сталей. Арматурные изделия. Каркасы и сетки. Стыки арматуры.

Работа элементов металлических конструкций и основы расчета их надежности. Расчет по предельным состояниям. Нормативные и расчетные нагрузки, сопротивления. Система коэффициентов. Понятие о расчете по двум группам предельных состояний 7. Основы расчета строительных конструкций 7.1. Железобетонные конструкции Сцепление арматуры с бетоном. Условия совместной работы бетона и арматуры. Анкеровка арматуры в бетоне. Защитный слой бетона в железобетонных элементах. Собственные напряжения в железобетоне. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Стадии напряженно-деформированного состояния (НДС). Основные виды изгибаемых элементов.

Стадии напряженного состояния при изгибе. Виды разрушений изгибаемых элементов по нормальному и наклонному сечениям. Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного профиля по нормальному сечению. Элементы с одиночной и двойной арматурой. Табличный метод расчета. Расчет элементов таврового и двутаврового профиля. Расчет прочности по наклонным сечениям. Общие положения. Условия прочности. Расчет наклонных сечений по поперечной силе. Правила конструирования. Принципы проектирования ЖБК.

Унификация конструктивных схем и типизация ж/б элементов. Деформационные швы. Плиты гражданских и промышленных зданий. Виды перекрытий. Балочные панельные сборные перекрытия.

7.2. Металлические конструкции Соединения металлических конструкций.

Общая характеристика соединений. Сварные соединения, стыковые и с угловыми швами. Конструирование, работа под нагрузкой, расчет стыковых и угловых швов. Болтовые соединения, болты повышенной, грубой и нормальной точности, высокопрочные болты.

Конструирование, работа под нагрузкой, расчет болтовых соединений. Элементы металлических конструкций. Балки, балочные конструкции. Области применения, классификация балок. Компоновка балочных перекрытий: основные схемы, их достоинства и недостатки, оптимизация компоновки.

7.3. Деревянные конструкции Элементы деревянных конструкций цельного сечения. Расчет элементов деревянных конструкций на центральное растяжение и сжатие. Поперечный изгиб деревянных элементов, их расчет на прочность и жесткость. Скалывание при изгибе. Косой изгиб. Устойчивость плоской формы деформирования при изгибе, сжатии с изгибом. Сопряжения на клею. Виды и свойства клеев для деревянных конструкций. Основные принципы конструирования, изготовления и расчета клеевых сопряжений.

5.2.Краткое описание содержания теоретической части разделов и тем дисциплины 1. Конструктивные системы и конструктивные схемы зданий Архитектурная выразительность достигается соответствием планировки, геометрических пропорций и художественного облика здания его назначению и конструкции.

В зависимости от назначения здания подразделяются:

на промышленные (заводы, фабрики, склады, гаражи и др.);

гражданские (жилые дома, школы, клубы, театры и др.);

сельскохозяйственные, предназначенные для нужд сельского хозяйства (коровники, теплицы и др.).

Кроме того, здания подразделяются на отапливаемые и неотапливаемые (холодные).

По этажности здания подразделяются:

малоэтажные (до 3-х этажей включительно);

средней этажности (4...5 этажей);

многоэтажные (6...9 этажей);

повышенной этажности (10...25 этажей);

высотные (свыше 25-ти этажей);

смешанной этажности, когда одно здание имеет объемы с различной этажностью.

Здания делят на классы в зависимости от градостроительных требований и значимости самого здания.

Каждая группа зданий по совокупности этих признаков делится на четыре класса, причем к I классу относят здания, к которым предъявляются максимальные требования.

1) крупные общественные здания (театры, музеи и др.) и жилые дома выше 10-ти этажей относят к I классу;

2) школы, больницы, детские учреждения, предприятия общественного питания и торговли и жилые дома в 6...9 этажей ко II классу;

3) жилые дома в 3...5 этажей и общественные здания небольшой вместимости — к III классу.

4) жилые дома в 1...2 этажа и общественные здания с минимальными требованиями — к IV классу.

Предъявляемые к зданиям эксплуатационные требования, требования долговечности и огнестойкости определяются Строительными Нормами и Правилами (СНиП).

Техническая целесообразность здания Определяется решением конструкций, которое должно находиться в полном соответствии с законами механики, физики и химии. Для того чтобы правильно запроектировать несущие и ограждающие конструкции здания, необходимо знать, каким силовым и несиловым воздействиям они подвергаются (рис. 1).

Силовые воздействия — это различные виды нагрузок на здания и сооружения:

а) постоянные — собственный вес всех конструкций здания, а также давление грунта на подземные части здания;

б) временные длительные — вес стационарного оборудования и длительно хранящихся грузов;

в) кратковременные — вес подвижного оборудования (краны, подъемники), вес снега, людей, мебели, ветровые воздействия;

г) особые — сейсмические колебания и нагрузки, возникающие при авариях технологического оборудования.

Несиловые воздействия на здания и сооружения со стороны окружающей среды:

а) температурные, вызывающие изменение геометрических размеров конструкций здания, а также влияющие на температурный режим помещений;

б) атмосферная и грунтовая влаги, отрицательно влияющие на строительные материалы, из которых выполнены конструкции зданий, а также на места их соединений;

в) солнечная радиация, отрицательно влияющая на поверхностные слои конструкций здания, а также вызывающая изменение теплового и светового режима в помещениях;

г) агрессивные химические примеси, содержащиеся в воздухе и грунтовой влаге, приводящие к постепенному разрушению конструкций здания (коррозия);

д) биологические, вызываемые микроорганизмами или насекомыми, приводящие к постепенному разрушению конструкций из органических материалов;

е) шум и вибрация от внешних и внутренних источников, вызывающие нарушение акустического режима в помещениях здания,а при большой интенсивности — приводящие к разрушению его конструкций.

Конструктивные элементы; несущие элементы; ограждающие элементы; фундаменты; стены; столбы; перекрытия (покрытия); несущий остов; жесткостью несущего остова; устойчивость несущего остова; сопротивляемостью опрокидыванию; внешние силы; основания; несущие конструкции; эксплуатация; разрушения; или повреждение конструкций;

деформации; трещиы; нагрузки; воздействия; постоянные нагрузки; собственный вес несущих конструкций; собственный вес ограждающих конструкций; временные равномерно распределенные нагрузки; сосредоточенные нагрузки; снеговые нагрузки для данного района строительства; ветровые нагрузки для данного района строительства; усилия; предельные значения прогибов; предельные значения перемещений конструкций, коэффициентнадежности по нагрузке; просадочные грунты; подрабатываемые территории; сейсмические районы; сложные геологические условия; карты общего сейсмического районирования территории Российской Федерации, ОРС-97; основания; физико-механические характеристики грунтов; гидрогеологический режим; а также степени агрессивность грунтов; агрессивность грунтовых вод; осадки; параметры колебаний перекрытий верхних этажей; долговечность;

ремонтопригодность; конструктивные системы; совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания; горизонтальные конструкции (перекрытия, покрытия, балки…); вертикальные несущие конструкции (стержневые (стойки каркаса), плоскостные (стены, диафрагмы), объемно-пространственные элементы высотой в этаж ( объемные блоки), внутренние объемно - пространственные полые стержни на высоту здания – стволы жесткости, объемно – пространственные внешние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения); стеновая конструктивная система зданий;

каркасная конструктивная система зданий; объемно – блочная конструктивная система зданий; ствольная конструктивная система зданий; оболочковая конструктивная система зданий; комбинированные конструктивные системы зданий (стены и каркас; стены и объемные блоки); смешанные конструктивная система зданий (системы с неполным каркасом; каркасно – связевая с вертикальными связями в виде стенок жесткости (каркасно - диафрагмовая);

каркасно – ствольная; объемно –блочно – стеновая ; каркасно – объемно – блочная; ствольно – объемно – блочная; каркасно – оболочковая; ствольно – оболочковая); перекрестно – стеновые системы (поперечно – стеновая; продольно – стеновая); строительные системы зданий; материалы; технологии; крупноблочные; панельная система; каркасно – панельная система; объемно – блочная система; объемно – блочно стеновая системы; крупно – блочная система; строительная система зданий со стенами ручной кладки из кирпича или мелких блоков; полные каркасы; рамные каркасы; безригельные каркасы; сборные каркасы; монолитные каркасы. Гражданские здания, жилые здания; общественные здания; производственные здания; этажность; малоэтажные здания; многоэтажные здания; здания повышенной этажности; высотные здания; разно-этажные здания; конструктивные элементы; несущие конструкции; фундаменты; стены; столбы; перекрытия (покрытия); несущий остов; прочность; жесткость; устойчивость; функциональная целесообразность; архитектурнохудожественная выразительность; целесообразность технических решений; надежность; санитарно-технические требования; требования техники безопасности; экономичность; габариты помещений; взаимосвязи помещений; температурно-влажностный режим; инсоляция; естественное освещение; искусственное освещение; звукоизоляция; звукопоглощение; долговечность; класс здания; степень долговечности; статическая нагрузка; динамическая нагрузка; вибрация; огнестойкость; пожарная безопасность зданий и сооружений; предел огнестойкости строительных конструкций; противопожарные преграды; брандмауэры; морозостойкость; влагостойкость; водонасыщение; коррозиестойкость; биостойкость; деформационные швы; температурные швы, осадочные швы, антисейсмические швы; усадочные швы; индустриализация, унификация, строительные материалы; ремонтопригодность; нормативные документы; сейсмические воздействия; основания; физико-механические характеристики грунтов, характеристики гидрогеологического режима; степень агрессивности грунтов; степень агрессивности грунтовых вод; осадка оснований; горизонтальные несущие конструкции;

вертикальные несущие конструкции; фундаменты; стойки каркаса; стены; диафрагмы; объемно-пространственные элементы высотой в этаж (объемные блоки); внутренние объемно пространственные полые стержни на высоту здания (стволы жесткости), объемно – пространственные внешние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения; планировочная система здания; блокированный жилой дом; здание коридорного типа; жилое здание коридорного типа; жилое здание галерейного типа; жилое здание секционного типа; анфиладная планировочная система; атриумная планировочная система; этаж; стандартизация; модуль; привязка.

2. Основы проектирования промышленных зданий Назначение промышленных зданий, требования к ним Здания, предназначенные для размещения промышленных производств, называются промышленными.

Промышленные здания должны удовлетворять общим требованиям. К ним относят:

1. Функциональные, учет которых обеспечивает рациональное размещение технологического оборудования, эффективную организацию производственного процесса и необходимые условия труда работающих.

2. Технические, предусматривающие защиту производственных помещений от воздействия внешней среды и обеспечение прочности, устойчивости, долговечности и сопротивляемости конструктивных элементов при действии нагрузок и производственных вредностей (теплового излучения, и т.д.).

3. Противопожарные, выполнение которых предусматривает достаточную степень огнестойкости здания, зависящей от пожарной опасности производства.

4. Индустриальные, предусматривающие возможность сборки здания из индустриальных конструкции и деталей заводского изготовления.

5. Архитектурно-художественные, выполнение которых способствует созданию выразительного облика промышленного здания благодаря гармоничному сочетанию его отдельных элементов, выбору соответствующих материалов, высокому качеству работ.

6. Экономические, предусматривающие при минимальных затратах труда, средств и времени получения необходимого количества производственной площади.

Специальных требований, обусловленных характером производства.

Избытки тепла, например в металлургических цехах, потребуют применения строительных конструкций из жаростойких и огнестойких материалов.

При взрывоопасных производствах, размещенных в здании, часть покрытия выполняют из «легкосбрасываемых панелей».

Классификация промышленных зданий Промышленные здания классифицируются по следующим признакам:

основные (производственные), предназначены для размещения цехов, изготовляющих продукцию данного предприятия (механосборные, литейные, пищевые, прядильные и т.п.);

подсобно-производственые, обслуживающие основные производство (ремонтомеханические, инструментальные, тарные цехи и т.п.);

складские для хранения готовой продукции, сырья, полуфабрикатов и других материалов;

энергетические (ТЭЦ, трансформаторные подстанции, котельные, компрессорные станции и т. п.);

транспортные (локомотивное депо, гаражи, авторемонтные мастерские и т.п.);

санитарно-технические (насосные станции, станции перекачки и т. п.);

вспомогательные (административно-бытовые) для размещения заводоуправления, лабораторий, столовых, бытовых помещений и др.

По степени капитальности (долговечности и огнестойкости конструктивных элементов, стоимости технологического оборудования) промышленные здания подразделяются на четыре класса (I, II, III, IV). К I Классу постройки, удовлетворяющие повышенным требованиям, к IV классу,- минимальным требованиям. По особенностям строительного решения промышленные здания подразделяют: по числу этажей; по количеству пролетов по наличию подъемно-транспортного, по профилю покрытия, по системе отопления, по условиям воздухообмена: по системам освещения: с естественным (через окна и фонари), с искусственным и смешанным.

по числу этажей; по количеству пролетов по наличию подъемно-транспортного, по профилю покрытия, по системе отопления, по условиям воздухообмена: по системам освещения: с естественным (через окна и фонари), с искусственным и смешанным.

Мостовые краны грузоподъемностью до 5-600 т обслуживают всю площадь пролета.

Кран состоит из фермы (моста), передвигающегося по рельсам на подкрановых балках. Тележка с грузоподъемным механизмом перемещается по верху моста крана. Управление краном из кабины.

В промышленных зданиях используют:

безрельсовый транспорт (автопогрузчики, автокраны и др.) рельсовый транспорт (железнодорожный, козловые краны и др.) непрерывный транспорт (транспортеры, рольганги, трубопроводы, лифты, конвейеры и др.).

Выбор вида внутрицехового транспорта зависит от характера грузов и особенностей производственного процесса.

3 Конструктивные решения малоэтажных зданий Здания облегченной конструкции: каркасные, щитовые (панельные), каркаснощитовые. Особенности конструирования. Здания облегченной конструкции- каркасные. Здания облегченной конструкции- щитовые (панельные), Здания облегченной конструкции- каркасно-щитовые.

Особенности конструирования.

Основные понятия:

деревянный каркас; решетка; деревянные вертикальные бруски; горизонтальные элементы (балки, обвязки, перемычки); оконные проемы; дверные проемы; шаг; передача усилий; изгибающие моменты; опирание; стойки в один этаж; стойки два этажа; опорный контур стропильной конструкции кровли; платформенный вариант каркаса; разрезной каркас;

прогоны; врезка; жесткость каркаса; раскосы; диагональные доски; обшивка; укороченные стойки; горизонтальные балки-перемычки; утеплитель; жесткие плиты утеплителя (фибролит, камышит...); мягкие или полужесткие маты утеплителя (минеральная вата, минеральный войлок); засыпной утеплитель (шлак, опока, керамзит...); воздушная прослойка; термическое сопротивление стены; отделка; интерьер; плитный или реечный материал; слоеная конструкция; продувание; влага; строительная бумага; волнистые или плоские асбестоцементные листы; листы из стеклопластика; листы профилированные из легких сплавов; штукатурка;

окраска; конденсационная влага; пергамин; паронепроницаемая битуминизированная бумага; усадка засыпки; образование пустот; горизонтальные диафрагмы; несущая способность;

звукоизоляция; перегородки каркасного типа; цоколь; антисептик; гидроизоляция; атмосферная влага; отлив; откос; антисептик; анкерные болты; модульная сетка; ячейки; плоскостные элементы панелей; плоские элементы щитов; наружные стены; внутренние стены; перекрытия чердачные; перекрытия междуэтажные; перекрытия первого этажа; нулевой цикл;

инженерное оборудование; рама из брусков; обвязка; дощатая обшивка; фанерная обшивка;

транспортировка; монтаж; ветрозащита; пароизоляция; рейки-шпонки; раскладки - нащельники; воздухопроницаемость; однорядные малые стеновые панели; крупные стеновые панели; подъемные механизмы (автокраны); несущая способность; прочности; тепловая эффективность; клеефанерные перекрытия; растяжение; сжатие; удельные затраты строительной древесины; водостойкий клей; прошивка оцинкованными гвоздями; способ привязки к координационным осям; принцип конструктивного решения несущего стенового остова; платформенный стык; внецентренное опирание; опирание на консоли; стыки панелей; воздухонепроницаемость; влагонепроницаемость; шпонки; пенополиуретан; алюминиевый профиль;

герметизация стыка.

Перекрытия, крыши, окна, двери.

Перекрытия малоэтажных зданий из мелкоразмерных элементов. Особенности конструирования междуэтажных, чердачных, надподвальных перекрытий по деревянным, металлическим, железобетонным балкам. Сборные и монолитные перекрытия. Обеспечение теплои звукоизоляции.

Перекрытия малоэтажных зданий из мелкоразмерных элементов.

Особенности конструирования междуэтажных, чердачных, надподвальных перекрытий по деревянным, металлическим, железобетонным балкам. Сборные и монолитные перекрытия. Обеспечение тепло- и звукоизоляции.

Перекрытия междуэтажные; перекрытия чердачные; перекрытия над подпольем; перекрытия над подвалом; класс капитальности; долговечность; огнестойкость; звукоизоляция;

теплоизоляция; плитные теплоизоляционные материалы; рыхлые теплоизоляционные материалы; легкие бетоны; ячеистые бетоны; минеральная вата; глиняные растворы; известковые растворы; упругих прокладки; древесно-волокнистые плиты; древесно-стружчатые плиты;

балки; ударный шум; пароизоляция; рулонные материаловы; пергамин; рубероид; толь;

алюминиевая фольга; пленка; битумная обмазка; глиняной обмазка; биостойкость; загнивание; антисептирование; мостики холода; вентиляция; балочные перекрытия; и плитные перекрытия; деревянные перекрытия; железобетонные перекрытия; перекрытия железобетонные с керамическими вкладышами; сборные перекрытия; сборно-монолитные перекрытия; монолитные перекрытия; перекрытия с гладким потолком; перекрытия ребристые; пол; лаги;

дощатый настил; черепные бруски; щитовой накат; гипсовые накаты; легкобетонные накаты; вкладыши; железобетонные балки таврового сечения; подполье; продухи; подшивка;

сборно-монолитная часторебристая конструкция перекрытия; керамические глины; опалубка; арматурные каркасы; ребра-балки; блоки-вкладыши; прочность; жесткость; влажность;

чердачные перекрытия мостики холода; отсыревание; конденсат; пол; покрытие пола; «чистый пол»; эксплуатационные воздействия; штучные материалы (доски, паркет, линолеум...);

сплошные материалы (бетон, асфальт...). прослойка; «постель»; стяжка; основанием для пола; подстилающий слой (подготовка); полы по балкам; полы по лагам; полы на грунте; капиллярная влага; гидроизоляция; трамбование; направление потока света из окон в помещение; паркетные доски; щитовой паркет; штучные паркетные полы; паркетной клепки (планки); пазы; гребни; шпунт; линолеум; керамические (метлахские) плитки.

4.Конструктивные решения многоэтажных зданий Пространственная жесткость и устойчивость отсеков здания обеспечивается за счет жесткого соединения элементов каркаса в узлах и установки вертикальных стальных связей между колоннами посередине температурного блока.

Конструктивные элементы и узлы каркасов балочною типа:

Фундаменты (под колоннами каркаса) устраивают столбчатыми стаканного типа, такими же, как в одноэтажных промышленных зданиях. Верх фундаментов располагают на мм ниже уровня чистого пола первого этажа.

Колонны изготавливают из бетона марки 200—500. В зависимости от места установки их подразделяют на крайние (пристенные) и средние. У крайних колонн для опирання ригелей имеются консоли (с одной стороны), у средних колонн—консоли с обеих сторон.

Колонны выпускаются высотой:

-на три этажа - (для зданий с высотой этажа 3,6 м) -на два этажа (для двух, а также для верхних этажей четырехэтажных зданий);

-на один этаж (для зданий с высотой этажа 6 м и для верхних этажей трех- и пятиэтажных зданий).

Колонны первого этажа заделывают в стаканы фундаментов на глубину 0,6-1 м. Сечение колонн верхних этажей 400X400 мм, нижних 400Х600 мм или 400X400 мм. Переход на меньшее сечение осуществляется с уровня в верхней консоли.

Ригели изготовляют из бетона марки 300—400. Ригелями первого типа (с полками для опирания плит) перекрывают пролеты в 6 и 9 м. Ригели второго типа имеют прямоугольное сечение, их применяют в перекрытиях, при установке провисающего оборудования.

Плиты перекрытий и покрытий изготовляются с продольными и поперечными ребрами из бетонов марки 200—400. По ширине их подразделяют на основные и доборные, укладываемые у наружных продольных стен.

стыки колонн которые располагают выше уровня перекрытия и соединяют приваркой стыковых стержней к металлическим оголовкам с последующим замоноличиванием; стык ригеля с колонной осуществляемый на консоли, путем сварки вверху выпусков арматуры, а внизу закладных деталей, и замоноличивание зазоров между ними бетоном; стыки плит перекрытия Уложенные плиты соединяют сваркой закладных деталей к ригелям, к колоннам и между собой. Полости стыков между ребрами и ригелем замоноличивают бетоном Безбалочный железобетонный каркас, область применения, основные элементы В холодильниках, мясокомбинатах и на других производствах, требующих хорошего проветривания помещений, устраивают перекрытия с гладкой поверхностью потолка. Этим требованиям отвечают сборные безбалочные каркасы с сеткой колонн 6X6 м в виде многоярусной и многогшолстйой рамы с жесткими узлами.

Основные элементы безбалочного каркаса: колонны, капители, надколонные и пролетные плиты, которые изготовляют из бетона марки 300— высотой на этаж имеют квадратное сечение 400X400, 500X500, 600Х600 мм. Концы колонн нижнего этажа устанавливают в стаканы фундаментов и замоноличивают бетонном.(рис) бетоном. В верхней части колонн имеются четырехсторонние консоли и треугольные пазы на верхних гранях ствола.

бывают двух типоразмеров. Основная размером 2700х2700х600 мм и полукапитель (для колони крайних рядов размером 1950x2700X600 мм.

Квадратное отверстие в центре капители, по граням которого устроены пазы, служит для пропуска колонны.(рис) Конструкции деформационных швов В конструкциях зданий под действием температурных и осадочных деформаций могут появляться трещины. Расчленение здания продольными и поперечными швами на отдельные отсеки предупреждает появление трещин.

В зависимости от назначения швы бывают:

1.Температурные, устраиваемые в местах примыкания температурных блоков здания друг к другу. Такими швами разделяют все надземные конструкции, что предупреждает появление трещин при колебаниях температуры наружного и внутреннего воздуха.

2.Осадочные, устраиваемые в местах примыкания разновысотных частей здания друг к другу, при возведении пристроек к существующему зданию. Такие швы начинаются с подошвы фундамента и разделяют все конструктивные элементы, этим устраняется появление трещин при неравномерной осадке здания.

3.Деформационные — это осадочные швы, совмещающие функции температурных.

Поперечные температурные швы к каркасных зданий устраивают на парных колоннах, установленных на общем фундаменте. Разбивочная ось здания при этом совпадает с осью температурного шва.

5. Строительство зданий в районах с особыми условиями Особенности проектирования и строительства в сейсмических районах. Обеспечение сейсмостойкости зданий.

Особенности проектирования и строительства в сейсмических районах.

Обеспечение сейсмостойкости зданий.

сейсмические районы; землетрясение; сейсмические силы; нагрузки горизонтальные;

тектоника; интенсивное геодинамическое взаимодействие восьми крупных литосферных плит (Вотосточно-Европейская, Азиатская, Северо-Американская, Аравийская, Индийская, Индо-Китайская, Филиппинская, Тихоокеанская); сейсмичность; интенсивность землетрясения; 12 бальная шкала; наименьшее значение сейсмических нагрузок; симметричные конструктивные схемы; равномерное распределение жесткостей конструкций и их масс, а так - же нагрузок на перекрытие; стыки элементов; зоны максимальных усилий; монолитность и однородность конструкций; пластитческие деформации; устойчивость сооружения; сейсмоизоляция; и системы регулирования динамической реакции сооружения; обеспечение сейсмостойкости зданий; характеристика повреждений; предельные размеры зданий; фундаменты;

диафрагмы; сквозное перекрестное армирование; непрерывное армирование; этажность; антисейсмические пояса; перевязка блоков; железобетонная обвязка; лестницы; консоли.

6. Материалы для строительных конструкций Основные сведения, виды и классификация бетона. Структура цементного бетона и ее влияние на физико-механические характеристики бетона. Сведения о физикомеханических свойствах других бетонов (плотного силикатного, ячеистого, жаростойкого, кислотостойкого). Полимербетоны. Виды полимербетонов, их основные свойства и области применения.

Прочность бетона. Факторы, влияющие на прочность бетона. Характер разрушения бетона при сжатии. Кубиковая прочность бетона, призменная прочность бетона, прочность бетона при растяжении, местном сжатии. Свойства бетона при длительном, многократно повторном, ударном и сложном загружении.

Деформативные свойства бетона. Объемные деформации – усадка и набухание бетона, температурные деформации. Коэффициент линейной температурной деформации и его зависимость от вида цемента, заполнителей и других факторов. Силовые деформации.

Однократное загружение кратковременной нагрузкой, влияние скорости нагружения. Нелинейная связь между напряжениями и деформациями. Упругие и пластические деформации.

Модуль деформации бетона: начальный модуль упругости, модуль полных деформаций, модуль упругопластичности бетона, связь между ними. Коэффициент упругих и пластических деформаций. Предельные сжимаемость и растяжимость бетона. Коэффициент поперечных деформаций и модуль сдвига бетона.

Деформации при длительном загружении. Ползучесть бетона и факторы, влияющие на деформации ползучести. Кривые ползучести. Линейная и нелинейная ползучесть. Мера и характеристика ползучести бетона. Релаксация напряжений в бетоне.

Деформации бетона при многократно повторном действии нагрузки. Выносливость бетона.

Класс по прочности как статическая прочностная характеристика. Классы бетонов по прочности на сжатие и растяжение. Марки бетонов по морозостойкости, водонепроницаемости, средней плотности и по самонапряжению. Общие сведения о назначении класса и марки бетона.

Арматура для железобетонных конструкций Назначение арматуры. Рабочая и монтажная арматура. Гибкая арматура и ее виды в зависимости от технологии изготовления, способа упрочнения, формы поверхности и способа применения при армировании конструкций (арматура ненапрягаемая и напрягаемая).

Жесткая арматура из прокатных профилей и области ее применения.

Прочностные и деформативные свойства арматурных сталей с площадкой текучести.

Повышение прочности и уменьшение пластичности путем легирования и увеличения содержания углерода. Термическое упрочнение арматурных сталей. Условный предел текучести.

Упрочнение горячекатаной арматурной стали вытяжкой в холодном состоянии, высокопрочная арматурная проволока. Модуль упругости арматурных сталей.

Пластичность, свариваемость, хладноломкость, реологические свойства (релаксация напряжений) арматурных сталей. Усталостное разрушение и динамическое упрочнение.

Влияние на механические свойства арматуры высокотемпературного нагрева.

Классы и марки арматурных сталей и их механические характеристики. Рекомендации по использованию арматуры в различных конструкциях. Учет характера действующих нагрузок, расчетной температуры и условий эксплуатации железобетонных конструкций.

Арматурные сварные изделия – каркасы и сетки. Плоские и пространственные каркасы. Изделия из арматурной проволоки: канаты, пряди, пучки. Сварные соединения арматуры и применяемые виды сварки. Стальные закладные детали в сборных элементах. Неметаллическая арматура.

Техническая и экономическая сущность предварительно напряженного железобетона.

Два способа создания предварительного напряжения: натяжение арматуры на упоры, натяжение арматуры на бетон. Механическое, электротермическое и электротермомеханическое напряжение напрягаемой арматуры.

Сцепление арматуры с бетоном. Влияние выступов на поверхности арматуры, сил трения и склеивания арматуры с бетоном на прочность сцепления. Анкеровка арматуры в бетоне. Конструкции анкеров.

Усадка железобетона и перераспределение напряжений в арматуре и бетона сжатого элемента вследствие ползучести. Совместное действие усадки и ползучести.

Защитный слой бетона. Факторы, влияющие на назначение толщины защитного слоя:

вид и класса бетона, вид и диаметр арматуры, габаритные размеры сечения элемента, условия эксплуатации и др.

Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Армополимеробетон. Особенности заводского изготовления железобетонных конструкций и основные технологические схемы:

поточно-агрегатная, стендовая, конвейерная.

Строительные стали Алюминиевые сплавы: химический состав, микроструктура, свойства. Влияние различных факторов на свойства и характер разрушения (времени, скорости нагружения, температуры и агрессивности среды). Виды разрушения. Работа металла под нагрузкой: однократное статическое растяжение и сжатие, сложное напряженное состояние (приведенные напряжения). Хрупкое разрушение; факторы, способствующие хрупкому разрушению. Многократное непрерывное нагружение, усталость металлов. Учет особенностей работы металла при проектировании. Понятие о сортаменте первичных элементов из сталей и алюминиевых сплавов.

Свойства дерева как конструкционного материала. Особенности пород строительной древесины с точки зрения конструктивных требований. Достоинства и недостатки древесины по сравнению с другими конструкционными материалами. Механические и физические характеристики строительной древесины. Марки и сорта фанеры, рекомендуемые в строительных конструкциях, их физические и механические характеристики.

7. Основы расчета строительных конструкций 7.1. Железобетонные конструкции Значение экспериментальных исследований в развитии теории сопротивления железобетона. Три стадии напряженного-деформированного состояния нормальных сечений железобетонных элементов и характер разрушения их при изгибе, при внецентренном сжатии и внецентренном напряжении. Влияние предварительного напряжения. Процесс образования и раскрытия трещин. Методы расчета по допускаемым напряжениям и по разрушающим усилиям. Общие сведения о расчетах железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям. Понятие приведенного сечения.

Метод расчета нормальных сечений по разрушающим усилиям. Основные положения метода, его преимущества и недостатки.Метод расчет железобетонных конструкций по предельным состояниям Понятие предельного состояния конструкции Сущность расчет по двум группам предельных состояний: несущей способности (прочности, устойчивости, выносливости) и пригодности к нормальной эксплуатации (трещиностойкости, деформации).Основные нормативные документы, используемые при расчете железобетонных конструкций. Расчетные факторы – нагрузки и прочностные характеристики бетона и арматуры, их случайная изменчивость.

Классификация нагрузок по длительности действия. Нормативные и расчетные нагрузки. Коэффициенты надежности по бетону при сжатии и растяжении. Коэффициенты условий работы бетона. Нормативные и расчетные сопротивления арматуры. Коэффициенты надежности по арматуре. Коэффициенты условий работы арматуры. Три категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций. Основные положения расчета по предельным состояниям (запись расчетных неравенств). 4.1. Изгибаемые элементы Конструктивные особенности изгибаемых элементов. Общие сведения об изгибаемых элементах: балках, плитах. Рациональные формы сечений изгибаемых элементов. Особенности армирования обычных и предварительно напряженных элементов.

Экспериментальные данные о характере разрушений элементов по нормальным и наклонным сечениям. Расчет прочности по нормальным сечениям предварительно напряженных элементов и без предварительного напряжения любого профиля, симметричного относительно силовой плоскости.

Изгибаемые элементы прямоугольного профиля с одиночной арматурой. Рекомендации по определению рациональных размеров сечения. Основные расчетные формулы. Использование вспомогательных табличных коэффициентов. Алгоритм расчет площади поперечного сечения арматуры.

Элементы прямоугольного профиля с двойной ненапрягаемой арматурой. Алгоритм расчета площади поперечного сечения растянутой и сжатой арматуры.

Особенности расчета изгибаемых элементов прямоугольного профиля со смешанным армированием растянутой зоны. Алгоритм расчета площади поперечного сечения напрягаемой арматуры.

Два расчетных случая для элементов таврового профиля. Признаки расчетных случаев. Расчетные формулы для случая, когда граница сжатой зоны проходит в ребре сечения.

Максимальные и минимальные коэффициенты армирования элемента нормального сечения.

Особенности предельного состояния наклонного сечения изгибаемого элемента. Возможные случаи разрушения элемента по наклонному сечению: действие поперечной силы, действие момента, раздробление сжатого бетона в полосе между наклонными трещинами.

Вывод расчетных формул для проверки прочности наклонного сечения при действии поперечной силы и изгибающего момента. Расчет поперечных стержней и отгибов. Алгоритм проверки прочности наклонного сечения при наличии поперечных стержней. Конструктивные требования, обеспечивающие прочности наклонных сечений на действие момента: анкеровка продольной растянутой арматуры на опорах и при обрыве ее в части пролета.

7.2. Металлические конструкции ). Такой широкий диапазон применения металлических конструкций, воспринимающих большие нагрузки от собственного веса и оборудования, имеющие большие пролеты и высоту (для листовых конструкций необходимость обеспечения плотности), обусловлен рядом их достоинств и, в первую очередь, надежностью, высокой прочностью и легкостью.

Надежность металлических конструкций обеспечивается близким совпадением их действительной работы (распределение напряжений и деформаций) с теоретическими расчетными предпосылками об упругой и упруго-пластической работе материала, обоснованными основными положениями сопротивления материалов и теории упругости и пластичности. Сталь – изотропный материал, имеет мелкозернистую структуру с одинаковыми механическими свойствами во всех направлениях. Легкость. Из всех изготовляемых в настоящее время несущих конструкций металлические конструкции являются относительно наиболее легкими, несмотря на высокую плотность стали (. = 7850 кг/м3) по сравнению с бетоном (. = кг/м3) и даже древесиной (. = 500 кг/м3). За показатель легкости с принимают отношение плотности материала к его прочности Ry. Чем меньше значение с, тем относительно легче конструкция. Конструкции из алюминиевых сплавов, обладающих прочностью близкой к прочности малоуглеродистой стали, а также плотностью, примерно в три раза меньшей, чем сталь (. =2700 кг/м3), имеют наименьшее значение показателя. Индустриальность. Металлические конструкции в основной своей массе изготавливаются на заводах, оснащенных современным специальным оборудованием, а механизированный монтаж на месте возведения сооружения ускоряет ввод его в эксплуатацию. Все это исключает или до минимума сокращает тяжелый ручной труд. Непроницаемость. Металлы облают не только значительной прочностью, но и высокой плотностью – непроницаемостью для газов и жидкостей. Плотность металла и его соединений, осуществляемых с помощью сварки, является необходимым условием для изготовления листовых конструкций. Ремонтопригодность. Применительно к стальным конструкциям наиболее просто решаются вопросы усиления, технического перевооружения и реконструкции. Хорошая приспособленность для крепления различных коммуникаций, нового технологического оборудования к элементам существующего каркаса с помощью сварки. Сохранность металлического фонда – возможность использования металлоконструкций, отслуживших свой срок в результате физического износа. Лучшая приспособленность металлоконструкций для тяжелых условий работы (высокая температура до +200.С, динамические и циклические нагружения, большие нагрузки).

Меньшая подверженность механическим повреждениям в процессе перевозки, монтажа и эксплуатации. Меньшая зависимость себестоимости от серийности, благодаря сравнительно малой стоимости вспомогательных приспособлений при изготовлении и монтаже.

Возможность быстро переналаживать оснастку изготовления. Высокие эстетические свойства, возможность создания самых различных форм. Металлические конструкции имеют и недостатки, для нейтрализации которых необходимы специальные меры. Коррозия – разрушение металла вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой. Металлические конструкции обладают сравнительно слабой коррозийной стойкостью, особенно в агрессивных условиях. Сталь, не защищенная от контакта с влагой в сочетании с вредными газами, солями, пылью, окисляется и становится непригодной к эксплуатации.

Значительно выше коррозийная стойкость у алюминиевых сплавов, применяемых в строительстве, благодаря образованию на поверхности прочной оксидной пленки. Хорошо сопротивляется коррозии чугун. Повышение коррозийной стойкости металлических конструкций достигается включением в сталь специальных легирующих элементов (относительно дорогой способ), периодическим нанесением на поверхность изделий защитных лакокрасочных покрытий (принятый у нас основной способ), а также выбором при проектировании рациональной конструктивной формы элементов, удобной для очистки и защиты (без щелей и пазух, где могут скапливаться влага и пыль). Небольшая огнестойкость. Металлические конструкции имеют сравнительно низкий предел огнестойкости, оцениваемый временем, в течение которого конструкция сохраняет свою несущую способность.У стали при температуре t = 200.C начинает уменьшаться модуль упругости Е, а при t = 600.C (алюминиевые сплавы при t = 300.C) она полностью переходит в пластическое состояние, деформируется и теряет свою несущую способность. Поэтому металлические конструкции зданий, опасные в пожарном отношении (склады с горючими и легковоспламеняющимися материалами, жилые и общественные здания и т.п.) должны быть защищены путем устранения непосредственного контакта конструкций с открытым огнем или сильно нагретыми частями оборудования (устройство подвесных потолков, огнестойких облицовок, обмазка специальными составами, в отдельных случаях – устройство огнезащитных экранов).

Основные требования, предъявляемые к металлическим конструкциям. Блок основных требований, предъявляемых к металлическим конструкциям. Большинству требованиям строительные конструкции должны соответствовать на стадиях проектирования, изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации. Главное требование, не только к металлическим конструкциям, – это соответствие эксплуатационному назначению, т.е. обслуживанию того технологического процесса, который должен протекать в проектируемом здании или сооружении. При этом должны быть обеспечены удобство и безопасность с наименьшими затратами для поддержания конструкций в надежном состоянии. Это требование в основном определяет систему, конструктивную форму сооружения и выбор материала для него, Выполнению этого требования подчинены все задачи проектирования.

Свойства и работа строительных сталей и алюминиевых сплавов. Совершенствование существующих конструкций, в первую очередь, обеспечивается применением сталей повышенной и высокой прочности, использованием наиболее экономичных прокатных и гнутых профилей. Стали повышенной и высокой прочности получают путем легирования и термической обработки, что увеличивает их стоимость. Однако увеличение стоимости отстает от роста прочности металла. В растянутых элементах и системах повышение прочности реализуется прямым путем (чем выше прочность, тем меньше размеры сечения элемента, воспринимающего одно и то же усилие): требуемая площадь A = N/Ry. Для сжатых элементов, для которых основным предельным состояниям является потеря устойчивости, повышение прочности стали вступает в противоречие с гибкостью элемента: требуемая площадь A = N/(Ry). При увеличении прочности размеры сечения элемента A, воспринимающие усилие N, должны уменьшаться, и, как следствие, уменьшаться радиус инерции i. При этом гибкость = lef/i увеличивается, а коэффициент продольного изгиба, принимаемый по гибкости, уменьшается, что, в свою очередь, приводит к увеличению требуемой площади сечения.

Наибольший эффект от применения высокопрочных сталей может быть получен в сжатых элементах с ограниченной гибкостью до 50 – 60. Особенно целесообразно применение этих сталей в большепролетных и тяжелонагруженных конструкциях, так как для восприятия больших усилий требуются сечения элементов значительных размеров, обладающих большой жесткостью. Следует отметить, что снижение веса конструкций косвенно сказывается на уменьшении размеров нижерасположенных конструкций (стены, колонны, фундаменты и т.п.), воспринимающих нагрузку от собственного веса, а также при транспортировании и монтаже наиболее легких конструкций. Мерой эффективности профиля для изгибаемых элементов является ядровое расстояние W / A, а для сжатых – удельный радиус инерции Чем выше характеристики момента сопротивления W и радиуса инерции i при одинаковом расходе металла (площадь сечения A одинакова для всех сечений), тем выгоднее сечение балки как конструкции, работающей на изгиб, а колонны, работающей на сжатие. Для получения высоких характеристик и i материал по сечению необходимо располагать на максимальном удалении от центра тяжести. Наиболее эффективным сечением для балок, изгибаемых в одной плоскости (относительно x-x) является двутавровое сечение, а для элементов, ра ботающих на осевое сжатие, – трубы круглого, квадратного и прямоугольного сечений.

Одним из видов эффективных гнутых профилей в кровлях применяется профилированный настил, обладающий значительной поперечной жесткостью, в то же время у стального листа толщиной до 1 мм, из которого выполнен настил, жесткость для работы на поперечный изгиб практически отсутствует.

Наиболее распространенным видом соединения элементов стальных конструкций являются электросварные соединения. Основными достоинствами сварных соединений являются: высокая прочность и надежность, возможность соединения элементов непосредственно без вспомогательных деталей и отверстий (в отличие от клепаных и болтовых соединений), простота конструктивной формы, экономия металла, возможность механизации и автоматизации процесса сварки. Недостатками сварных соединений являются: деформация изделий от усадки сварных швов, наличие остаточных напряжений в конструкции, что в некоторых случаях приводит к увеличению хрупкости стали.

Правильным проектированием сварных соединений влияние этих недостатков может быть уменьшено, и поэтому почти все стальные конструкции в настоящее время изготовляют со сварными, соединениями. На прочность сварных соединений существенно влияют структура шва, а также встречающиеся в нем неметаллические включения (шлаковины или мелкие газовые пузыри, появляющиеся при остывании шва). Внутренние микропоры создают объемную концентрацию напряжений, увеличивая хрупкость шва. Появление трещин внутри шва недопустимо. Различают горячие и холодные сварные трещины. Горячие трещины иногда возникают при остывании шва в температурном интервале 1000-1350°С. Горячие трещины, вначале часто незаметные, обладают способностью увеличиваться, особенно при воздействии динамической нагрузки, и могут полностью разрушить соединение; поэтому они являются весьма опасными. Появление горячих трещин зависит от химического состава стали, от её структуры, от скорости отвода тепла, низколегированные стали меньше страдают от горячих трещин; весьма благоприятна Ст3сп. Зато в Ст3кп трещины появляются достаточно часто, причем с повышением количества углерода опасность появления горячих трещин увеличивается. Всякие концентраторы напряжений, как например, непровар в корне шва или сварка при низких температурах способствуют появлению горячих трещин. Возможность появления горячих трещин является основной причиной, требующей применения в ответственных сварных конструкциях спокойной стали. Холодные трещины большей частью являются результатом растягивающих напряжений в швах от усадки при быстром остывании.

Эти трещины располагаются параллельно шву на некотором расстоянии от него, в области сравнительно низких температур. Холодные трещины наиболее свойственны кипящей стали.

Содержание углерода в стали выше 0,2% также способствует появлению холодных трещин.

Структура сварного шва подразделяется на три зоны: зона основного металла, переходная зона, зона наплавленного металла. Зоной основного металла считается его часть около шва, нагреваемая не выше критической температуры (t = 723°С), в которой металл сохраняет свои механические свойства. Переходная (околошовная) зона или зона термического влияния, расположена между основным и наплавленным металлом. В этой зоне во время сварки наблюдается резкое изменение температуры от 1500°С (температура плавления) до 723°С.

Структура металла в этой зоне неравномерна. На участке с температурой выше 1000 - 1100°С происходит рост кристаллов, образуется грубая крупнозернистая структура и ухудшаются механические качества металла. Переходная зона является самым слабым местом шва.

Проникание наплавленного металла в основной шов называется проваром, чем глубже провар, тем лучше шов. Обычно глубина провара составляет 1,5 – 2 мм. особенно важно, чтобы необходимая глубина провара была в корне угловых швов конструкции, подвергающихся переменным нагрузкам. Наличие щели при необработанной кромке листа создает резкое изменение формы, вызывающее концентрацию напряжений и образование мельчайших трещин, которые со временем, развиваясь от переменных нагрузок, могут привести к разрыву шва.

Типы сварных соединений и швов Сварные соединения могут быть:

1) встык – свариваемые детали приставляются одна к другой встык, и место их соединения проплавляется сварным швом;

2) внахлестку – одна деталь накладывается на другую и приваривается по отдельным граням или по всему контуру соединения;

3) комбинированные – детали свариваются встык и для усиления привариваются накладки внахлестку.

Сварные швы в соединениях подразделяются по ряду признаков:

1) по конструкции шва – на стыковые и угловые. Если усилие действует вдоль углового шва, он называется фланговым, если поперек то лобовым;

2) по назначению – на рабочие (передающие усилия) и конструктивные (связующие);

3) по положению в пространстве при их выполнении – на нижние, вертикальные и потолочные;

4) по протяженности – на сплошные и прерывистые;

5) по числу слоев, накладываемых при сварке – на однослойные (однопроходные) и многослойные (многопроходные);

6) по месту производства – на заводские и монтажные;

7) по форме шва при сварке с обработанными кромками – на V-образные, Хобразные, К-образные и U-образные.

Расчет стыковых сварных швов.

При сварке встык сварной шов заменяет основной металл элемента в месте соединения. Поэтому сварные швы встык рассчитывают по тем же формулам, что и основное сечение, только напряжения сравнивают не с расчетным сопротивлением основного металла R y, а с расчетными сопротивлениями сварных швов R w y. Значения расчетных сопротивлений сварных швов для стальных конструкций приведены в нормативных материалов. Чтобы сечение в месте соединения не было ослаблено, шов должен быть полным и качественным без подрезов и непроваров с полной заваркой концов. Наплавы сварного шва расчетом не учитывается. При действии осевой силы напряжение в прямом стыковом шве проверяют по формуле где Rwy - расчетное сопротивление стыкового соединения растяжению или сжатию.

Чтобы сделать стыковой шов при меньших расчетных сопротивлениях сварного шва растяжению равнопрочным основному металлу соединяемых элементов, его можно выполнить косым. В этом случае напряжения в шве.

Расчет угловых сварных швов, образованных гранями соединяемых элементов. Катетом шва K f называется размер наименьшего из его катетов.

Фланговые угловые швы Под воздействием продольного усилия работают на срез. Поверхность среза располагается примерно по биссектрисе углового шва, имея высоту f K f.

Расчетная площадь среза швов 7.3. Деревянные конструкции Выдающиеся памятники деревянного зодчества. Терминология леса. Терминология сруба.

Основные типы русских домов. Угловые соединения бревен в срубе.

Терминология леса Густые еловые северные леса называют: в Восточной Сибири – тайгой, в центральной Руси - тайболой, в Западной Сибири - урманом. Опушка леса - это раменье. Сосновый лес в болотистой низменности – мяндач, а на сухой возвышенности бор. Сосна в бору - конда. Вызревают кондовые сосны долго - 350 лет и более. Пойменные леса на берегах рек - уремы. Там, где болото выходит на твердую почву расположились березовни. А хвойные сухие чащобы среди болот, полные всякого зверья - колки. Роща - это сухой лиственный лес близ жилья. Лес на невысокой. длинной возвышенности - грива. Глухие, всегда темные, неприступные лиственные леса - дебри. А самое их ядро, где даже зверь не водится - калтусы. Все это разнообразие и богатство мы сегодня называем одним словом лес. Каждый ряд бревен сруба называли «венцом». Первый, нижний венец часто ставили на каменное основание – «ряж».

Терминология сруба. Простой крытый прямоугольный деревянный сруб без всяких пристроекназывался «клетью». Обычно сруб ставился на "подклете"- нижнем вспомогательном этаже, который использовали для хранения запасов и хозяйственного инвентаря.

Кровлю над срубом устраивали безгвоздевую – «самцовую». Для этого завершения двух торцовых стен делали из уменьшающихся обрубков бревен, которые и называли "самцами". На них ступеньками клали длинные продольные жерди – «дольники», "слеги" (ср. "слечь, лечь"). Сверху вниз поперек в слеги врезали тонкие стволы дерева, срубленные с одним из ответвлений корня. Такие стволы с корнями называли «курицами» (видимо за сходство оставленного корня с куриной лапой).

Эти ответвления корней, направленные вверх, поддерживали выдолбленное бревно – «поток», в него собиралась стекавшая с крыши вода. Сверху на курицы и слеги укладывали широкие доски крыши, упирающиеся нижними краями в выдолбленный паз потока. Особенно тщательно перекрывали от дождя верхний стык досок – «конек» («князек»). Под ним укладывали толстую «коньковую слегу», а сверху стык досок, словно шапкой, прикрывали выдолбленным снизу бревном – «шеломом» или «черепом». Весь фронтон избы важно именовали «челом» и обильно украшали магической оберегающей резьбой. Наружные концы подкровельных слег закрывали от дождя длинными досками – «причелинами». А верхний стык причелин прикрывали узорной свисающей доской – «полотенцем». Если изба была двухэтажная, то второй этаж называли «поветью» в хозяйственных постройках и «горницей» в жилом помещении. Помещения же над вторым этажом, где обычно находилась девичья, назывались «теремом».

Различают два вида влаги, содержащейся в древесине, — связанную (гигроскопическую) и свободную (капиллярную). Связанная влага находится в толще клеточных оболочек, а свободная в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Кроме свободной и связанной влаги различают влагу, входящую в химический состав веществ, которые образуют древесину (химически связанная влага). Эта влага имеет значение только при химической переработке древесины. Максимальное количество связанной влаги называется пределом гигроскопичности или пределом насыщения волокон древесины и составляет 30%. Дальнейшее увеличение влажности может происходить только за счет свободной влаги, т. е. путем заполнения пустот в древесине. При изменении влажности от нуля до предела насыщения клеточных оболочек объем древесины увеличивается (разбухает), а снижение влажности в этих пределах уменьшает его размеры (усушка). Чем плотнее древесина, тем больше ее разбухание и усушка. Соответственно различны разбухание и усушка у поздней, более плотной, и у ранней древесины. Установлено, что линейная усушка вдоль волокон, в радиальном и тангенциальном направлениях существенно различаются. Усушка вдоль волокон древесины обычно так мала, что ею пренебрегают, усушка в радиальном направлении колеблется в пределах 2—8,5%, а в тангенциальном направлении 2,2—14%. Следствием такой неравномерности усушки является коробление досок при высыхании. При увеличении влажности свыше точки насыщения волокон, когда влага занимает полости клеток древесины, дальнейшего разбухания не происходит.Процесс высыхания древесины состоит из испарения влаги с поверхности и перемещении ее из внутренних, более влажных слоев, к наружным. Нормативное и расчетное сопротивления. Расчеты КДИП по предельным состояниям. Коэффициенты условий работы. Расчет элементов сплошного сечения. Центральное растяжение. Центральное сжатие. Поперечный изгиб. Косой изгиб. Внецентренное растяжение и растяжение с изгибом. Внецентренное сжатие и сжатие с изгибом.

Переход от показателей прочности малых стандартных образцов чистой (без пороков) древесины (Rвр.ч.) к прочности натуральных пиломатериалов (Rвр.) осуществляется Rвр.ч.

Rвр.ч.kпkр, где kп = 0,2…0,7 – коэф., учитывает влияние пороков, kр = 0,6…0,95 – коэф., учитывает влияние размеров. Определяются экспериментальным путем.

Нормативное и расчетное сопротивления Нормативное сопротивление – контролируемый уровень минимального временного сопротивления с доверительной вероятностью 0,99 RН=Rвр.(1-1,64), где вариационный коэффициент = 0,15…0,20 для 1-3 сортов древесины.

Расчетное сопротивление древесины связано с нормативным следующей зависимостью mдл = 0,5…1,0 - коэффициент, учитывающий изменение прочности древесины при переходе от кратковременных стандартных испытаний к эксплуатационному режиму; k = (1-1,64 )/(1-2,33 ) – коэффициент безопасности, учитывающий степень обеспеченности; ko – коэффициент, учитывающий степень ответственности строительного объекта и входящих в него конструкций.

Расчеты кд по предельным состояниям Первая группа определяется непригодностью элемента (конструкции, здания) к эксплуатации, вызванной разрушением или потерей устойчивости элемента., R или cr от расчетных нагрузок.

Вторая группа определяется непригодностью элемента (конструкции, здания) к нормальной эксплуатации, вызванной прогибами недопустимой величины f/l [f/l], от нормативных нагрузок.

Модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второйгруппы следует принимать равным: вдоль волокон E=10 000 МПа (100 000 кгс/см2); поперек волокон Е90 = 400 МПа (4000 кгс/см2). Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, следует принимать равным G90 = 500 МПа (5000 кгс/см2). Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным v90.0 = 0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон, v0.90 = 0,02.

Расчетные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели, лиственницы европейской и японской приведены в таблице 3. Расчетные сопротивления для других пород древесины устанавливают путем умножения величин, приведенных в таблице 3, на переходные коэффициенты тп.

и коэффициенты условий работы:

тв – учитывающий условия эксплуатации;

mТ – учитывающий влияние повышенной температуры (toC35);

mД – учитывающий влияние длительных нагрузок (если напряжения, вызванные ими, превышают 80% от суммарных. Половина снеговой нагрузки – длительно действующая);

mН – учитывает повышение расчетного сопротивления при кратковременной нагрузке (монтажной, ветровой, гололедной, сейсмической);

тб – учитывает отставание несущей способности от увеличения высоты балок (при h>500 мм);

то – учитывает концентрацию напряжений в ослабленных сечениях растянутых элементов из круглых лесоматериалов;

та – учитывает снижение прочности при глубокой пропитке антипиренами;

тсл – учитывает повышающий прочность эффект пропиткой клеем древесины Смятие древесины происходит от сжимающих сил, действующих перпендикулярно поверхности элемента. Смятие – это поверхностное сжатие, которое может быть общим и местным. Прочность и деформативности элементов при смятии зависит от угла смятия – угла между направлением действия силы и волокнами древесины.

При смятии вдоль волокон (=0°) стенки клеток работают в наиболее благоприятных условиях, деформации минимальные. При смятии поперек волокон (=90°) клетки сплющиваются, деформации наибольшие. При смятии вдоль волокон (=0°) стенки клеток работают в наиболее благоприятных условиях, деформации минимальные. При смятии поперек волокон (=90°) клетки сплющиваются, деформации наибольшие. При местном смятии поперек волокон соседние ненагруженные участки волокон оказывают поддерживающее действие.

Анизотропия древесины в наибольшей отрицательной мере проявляется в узловых соединениях деревянных конструкций. Правильность конструирования узлов обеспечивает надежность ДК.

Соединения деревянных элементов по способу передачи усилий подразделяются:

- соединения, в которых усилия передаются непосредственным упором контактных поверхностей;

- соединения на механических связях; - соединения на клеях. Механическими называют рабочие связи различных видов из твердых пород древесины, стали, пластмасс, которые могут вставляться, врезаться, ввинчиваться или запрессовываться в древесину соединяемых элементов. Это шпонки, нагели, болты, глухари, гвозди, шурупы, саморезы, шайбы шпоночного типа, нагельные и металлические зубчатые пластинки. Передача усилий в соединения с механическими связями происходит от одного элемента к другому через отдельные точки.

Наибольшую опасность в узловых соединениях растянутых элементов представляют сдвигающие и раскалывающие напряжения, особенно в сочетании с процессом усушки.

Скалывание и разрыв вдоль и поперек волокон – хрупкий вид разрушения. Природную хрупкость растянутой древесины компенсируют вязкой податливостью работы соединений растянутых элементов. Наиболее вязкой работой характеризуется смятие. Требование вязкости предъявляется ко всем видам соединений (кроме клеевых) с целью выравнивания напряжений в параллельно работающих элементах. Для обеспечения вязкости соединений растянутых элементов руководствуются принципом дробности.

Контактные соединения. Лобовая врубка. Шпонки – вкладыши из твердых пород древесины, стали или пластмасс, которые устанавливают между сплачиваемыми элементами и препятствуют сдвигу. Призматические деревянные шпонки могут быть продольными (направление волокон вдоль элемента) и поперечными (поперек). Поперечные шпонки чаще выполняют из двух клиновидных половин, тем самым обеспечивая более плотную посадку.

5.3. Краткое описание лабораторных работ Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 5.4. Краткое описание практических занятий 5.4.1. Перечень практических занятий Практическое занятие 1 Конструктивные решения малоэтажных зданий.( для курсового проекта) Раздел 3 Конструктивные решения малоэтажных зданий Практическое занятие 2. Расчет прочности и подбор сечений железобетонных элементов при изгибе, внецентренном сжатии и растяжении.

Раздел 7.1 Железобетонные конструкции Практическое занятие 3. Подготовка данных для статического расчета на ЭВМ рам одноэтажных и многоэтажных зданий Раздел 7.1 Железобетонные конструкции Практическое занятие 4. Выбор класса стали для конструкций с учетом их назначения, условий возведения и эксплуатации.

Раздел 7.2 Металлические конструкции Практическое занятие 5.Подбор и проверка сечения центрально-сжатой сплошной и сквозной колонн.

Раздел 7.2 Металлические конструкции 5.4.2. Методические указания по выполнению заданий на практических занятиях Практическое занятие 1 Конструктивные решения малоэтажных зданий (для курсового проекта) Цель- закрепление материала раздела “ Конструктивные решения малоэтажных зданий ” путем практической творческой проработки и компоновки всех основных конструктивных элементов несущего остова жилых и общественных зданий.

Задачи: научить студентов самостоятельно разрабатывать конструктивные решения несложных гражданских зданий малоэтажного строительства, привить навыки архитектурностроительного проектирования, научить пользоваться технической литературой, нормами строительного проектирования, государственными стандартами (ГОСТ 21.001-77 СПДС;

21.107-78 СПДС).

Материал основных конструкций на занятие выдается преподавателем, в которое входит (пример):

Район строительства -Пенза Грунты на площадке строительства: пески крупные.

Уровень грунтовых вод ниже поверхности земли на отм -3,2 м.

Ограждающие конструкции- кирпич Требования к отчетным материалам и документам Работа выполняется на чертежной бумаге размером формата А3( два листа) На листе необходимо вычертить:

главный фасад здания в масштабе 1: план здания в масштабе 1:100, 1: поперечный разрез здания в масштабе 1:100, 1:200;

планы фундаментов разрез по наружной стене в масштабе 1:20 или 1:200;

основные детали и узлы сопряжения конструктивных элементов рассматриваемого здания (2-3 шт.) в масштабе 1:20, 1:10 в зависимости от компоновки материала на листе.

На всех чертежах должны быть проставлены необходимые размеры в миллиметрах и написаны названия всех материалов и конструкций.

Работа сдается преподавателю в виде двух листов ватмана формата А3. Работа считается принятой, если все указания, данные для работы преподавателем, будут учтены при разработке малоэтажного здания.

СниП 2.А.4-62. Единая модульная система в строительстве.

Основные положения проектирования. – М. Стройиздат, 1981 г.

СниП 2.01.01.82. Строительная климатология и геофизика.

Основные положения. – М. Стройиздат, 1983 г.

СниП 1-15-74. Основание здание и сооружений. – М. Стройиздат, 1976 г.

Туполев М.С. и др. Конструкции гражданских зданий. – М. Госстройиздат, 1973 г.

Сербинович П.П. Гражданские здания массового строительства. – М. Стройиздат, 1975 г.

Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. – М. Стройиздат, 1981 г.

Короев Ю.И. Строительное черчение и рисование. – М. Высшая школа, Целью и задачами практических работ 2 и 3 являются 1. практическое использование нормативной, технической и справочной литературой по проектированию железобетонных конструкций;

2.расчет сечений строительных конструкций с использованием существующих методов, включая автоматизированные;

3.конструирования отдельных элементов зданий и сооружений, включая узлы их сопряжения;

4.выбора и технико-экономического анализа расчетных схем конструкций, зданий и сооружений.

Каждый студент на практическом занятии должен произвести расчет элементов конструкции или узлов сопряжения, выполнить конструирование элемента узла. Результаты выполнения задания на практическое занятие должны содержать:

а) исходные данные для решения задач;

б) выполненный расчет и (по заданию преподавателя), схемы по конструированию элемента конструкции или узла.

1. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. "Железобетонные конструкции. Общий курс." Учебник для вузов.-5-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1991.-767 с.: ил.

2. Пинус, Б. И. Железобетонные и каменные конструкции. Расчет прочности сечений железобетонных элементов : пособие / Б. И. Пинус; Иркут. гос. техн. ун-т. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. - 75 с. : a-ил;

3. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

Практическое занятие 2. Расчет прочности и подбор сечений элементов при изгибе, внецентренном сжатии и растяжении. Алгоритм расчета.

Выполняется в следующем порядке;

1. определение расчетной схемы элемента ;

3. определение усилий в сечениях элемента;

4. определение расчетного сечения элемента;

5. определение рабочей арматуры;

6. определение конструктивной арматуры;

7. определение поперечной арматуры;

Для выполнения задания необходимо использовать:

1. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

2. Пинус Б.И. Железобетонные и каменные конструкции./Учебное пособие для практических занятий, ИрГТУ,2005г 3. Пинус, Б. И. Железобетонные и каменные конструкции. Расчет прочности сечений железобетонных элементов : пособие / Б. И. Пинус; Иркут. гос. техн. ун-т. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. - 75 с. : a-ил Практическое занятие 3. Подготовка данных для статического расчета на ЭВМ рам одноэтажных и многоэтажных зданий Выполняется в следующем порядке;

1. определение расчетной схемы элемента ( задание выдается преподавателем) ;

2. сбор нагрузок на элементы рамы;

3. определение усилий в сечениях элемента;

4. определение расчетного сечения элементов рамы (колонны, перекрытия);

5. составление таблицы усилиий.

Для выполнения задания необходимо использовать:

1. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

2. Пинус Б.И. Железобетонные и каменные конструкции./Учебное пособие для практических занятий, ИрГТУ,2005г 3. Пинус, Б. И. Железобетонные и каменные конструкции. Расчет прочности сечений железобетонных элементов : пособие / Б. И. Пинус; Иркут. гос. техн. ун-т. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2005. - 75 с. : a-ил Практическое занятие 4. Выбор класса стали для конструкций с учетом их назначения, условий возведения и эксплуатации.

Цель занятия – определить класс стали для отдельных видов конструкций (настил, балки настила, вспомогательные балки, главные балки, колонны, фермы).

Выполняется в следующем порядке: на основании выданного задания ( вид конструкции) 1. определить назначение элемента;

2. рассматриваются эксплуатационные условия: работа стали при положительных температурах; работа стали при отрицательных температурах;

3. выбор стали для конструкции с ее нормативными и расчетными прочностными характеристиками Для выполнения задания необходимо использовать литературу:

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.– М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.–96 с.

2. СНиП 2.01.07.-85*. Нагрузки и воздействия.– М.: ГПЦПП, 1996.–44 с.

Практическое занятие № 5. Подбор и проверки сечения центрально-сжатой сплошной и сквозной колонн выполняется в следующем порядке:

Выбор расчётной схемы, определение расчётной длины колонны.

Определение нагрузки Определение Атреб. Из условия устойчивости центрально-сжатых колонн. Условие равноустойчивости.

Проверка правильности подбора сечения.

Конструирование оголовка колонн Конструирование базы колонн.

Для выполнения задания необходимо использовать: литературу 1. Металлические конструкции. Общий курс / Под общ. ред. Е.И.Беленя. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 2006.-560с.

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.– М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.–96 с.

3. СП 60-13330-2011. Нагрузки и воздействия.– М.: ГПЦПП, 2011.–44 с.

Отчет по практическим занятиям 2…5 оформляется в тетради или на листах формата А4 рукописным текстом. В отчете должны содержаться следующие пункты:

-цель практической работы;

решение задания. В решении должны быть отражены расчетные и конструктивные схемы, а также все формулы и раскрытие данных формул.

5.5. Краткое описание видов самостоятельной работы 5.5.1. Общий перечень видов самостоятельной работы 1. Подготовка к практическим занятиям и ознакомление с нормативными документами (Свода правил, СНиП);

2. Проработка лекционного материала по заявленной тематике;

3. Подготовка к практическим занятиям;

5. Оформление отчетов по практическим занятиям;

6. Выполнение курсового проекта 5.5.2. Методические рекомендации для выполнения для каждого задания самостоятельной работы Целью самостоятельной работы студентов является закрепление теоретического материала лекционных занятий и развития практических навыков проектирования.

Самостоятельная работа с нормативной и технической литературой (а также самостоятельное теоретическое исследование проблем, обозначенных на лекциях) – это важнейшее условие формирования научного способа познания. При работе с книгой необходимо подобрать литературу, научиться правильно ее читать. Рекомендуется вести записи:

- реферирование отражает, идентифицирует лишь новое, ценное и полезное содержание (приращение науки, знания). -аннотирование - предельно сжатое изложение основного содержания текста для подготовки к практическим занятиям, к которым необходимо проработать определенную литературу.

Проработка лекционного материала по заявленной тематике Вначале следует внимательно и неторопливо прочитать весь лекционный материал по изучаемой теме. Отметить для себя трудные вопросы. Обязательно в них разобраться. В заключение еще раз целесообразно повторить основные положения до полного усвоения материала. Усвоение содержания конспекта лекций выполнять на базе нормативной и технической литературы.

Вопросы, которые следует изучить самостоятельно:

1. Классификация гражданских зданий. Основные элементы зданий и их роль.

2. Основные требования, предъявляемые к зданиям и их элементам.

3. Типизация и унификация, модульная система координации размеров в строительстве (МКРС).

4. Правила привязки несущих конструкций к модульным осям.

5. Конструктивные системы и принципы обеспечения жесткости и устойчивости зданий.

6. Требования к ограждающим конструкциям зданий и средства их реализации.

7. Диаграмма "Напряжение-деформация" для бетонов при однократном и длительном загружении бетонов. Модуль упругости.

8. Ползучесть бетона, расчетные характеристики ползучести.

9. Классификация арматуры по назначению. Примеры.

Основные признаки и параметры классификации арматуры.

Диаграммы "Напряжения-деформации для арматурных" сталей. Их анализ.

Классы арматурных сталей и области их рационального использования в железобетонных элементах.

Нормативное сопротивление бетона: какова его "обеспеченность"? Что это такое?

Расчетные сопротивления бетонов. Связь с нормативным значением. Цель введения системы коэффициентов надежности и условий работы?

Нормативное сопротивление арматуры. Обеспеченность его?

Расчетные сопротивления арматуры. Объясните, почему их три и связь с нормативными значениями;

Основные требования, предъявляемые к металлическим конструкциям. Классификация нагрузок, их нормативные и расчетные значения.

. Сочетания нагрузок, коэффициенты сочетания.

Расчетные сопротивления сталей, коэффициенты надежности по материалу и по ответственности, коэффициент условий работы.

Метод расчета металлических конструкций по предельным состояниям.

Расчет металлических конструкций по первой группе предельных состояний.

Расчет конструкций по второй группе предельных состояний.

Рекомендуемая нормативная литература:

1. Свод правил сп 55.13330.2011 Дома жилые одноквартирные актуализированная редакция (СНиП 31-02-2001);

2. Система нормативных документов в строительстве строительные нормы и правила ро ссийской федерации Пожарная безопасность зданий и сооружений СНиП 21-01Свод правил СП 14.13330.2011Строительство в сейсмических районах актуализированная редакция Cнип II 7-81*;

4. Система нормативных документов в строительстве СП 31-114-2004 Свод правил по проектированию и строительству правила проектирования жилых и общественных зданий для строительства в сейсмических районах 5. Свод правил 42.13330.2011 Градостроительство. планировка и застройка городских и сельских поселений, актуализированная редакция СНиП 2.07.01-89* 6. Национальный стандарт российской федерации система проектной документации для строительства основные требования к проектной и рабочей документации ГОСТ Р 21.1101- 7. Межгосударственный стандарт система проектной документации для строительства правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей ГОСТ 21.501СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

9. 2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.– М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991.–96 с.

10. СНиП 2.01.07.-85*. Нагрузки и воздействия.– М.: ГПЦПП, 1996.–44 с.

3 Подготовка к практическим занятиям Необходимо помнить, что выполнение заданий практических занятий проводятся по вычитанному на лекциях материалу и связаны, как правило, с детальным разбором отдельных вопросов лекционного курса. После изучения определенной темы по записям в конспекте лекций и проработки нормативной и технической литературы, воспроизвести по памяти определения, выводы формул, формулировки основных положений и доказательств. В случае необходимости нужно еще раз внимательно разобраться в материале.

Необходимо дома разобрать выданные преподавателем задания и представить в виде отчетов по проработанным темам. Преподаватель фиксирует выполненную (или невыполненную) работу в своем журнале.

Строительные конструкции 1. Железобетонные конструкции СЗ1. Дано: сечение b х h =300 х 800 мм; а = 70 мм; а = 30 мм; бетон тяжелый класса В25; арматура класса А-III; Аs – 6 о32; А's – 3 о12; М = 600 кНм.

Требуется проверить прочность сечения.

Ответ: Мcross = 727,4 кНм > М.

СЗ2. Дано: сечение b х h =200 х 450 мм; а = 30 мм; бетон тяжелый класса В12,5; b2 = 0,9; арматура класса А-II; изгибающий момент М = 85 кНм.

Требуется найти площадь рабочей арматуры.

СЗ3. Дана балка таврового сечения: h = 700 мм; a = 40 мм; b = мм; b'f = 600 мм; h'f = 80 мм; бетон В15, b2 = 0,9; арматура класса А-III; расчетный изгибающий момент – М = 450 кНм. Требуется: найти рабочую арматуру балки.

СЗ4. На балку таврового сечения (h = 600 мм; b = 200 мм; b'f = мм; a = 40 мм; h'f = 70 мм) действует изгибающий момент М = 148 кНм; арматура класса А-II; бетон тяжелый, класс В15.

Требуется: найти рабочую арматуру.

СЗ5. Подобрать размеры таврового сечения железобетонной балки и необходимое количество арматуры для междуэтажного перекрытия Размеры полки балки b'f = 500 мм; h'f = 80 мм; пролет в свету – l0 = 8600 мм; бетон класса В25; арматура А-III; нагрузки на перекрытие: постоянная – 3, КН/м2; временная – 5,0 кН/м2.

2. Металлические конструкции СЗ1. Подобрать сечение прокатной двутавровой балки (балки настила) 1 класса в составе балочной клетки нормального типа со стальным настилом под полезную временную нагрузку pn = 15,55 кН/м2. Пролет балок l = В = 6 м, шаг a1, равный пролету настила lн = 1,2 м. Расчетная температура наружного воздуха t = –35С.

СЗ2.. Подобрать сечение прокатной двутавровой балки (балки настила) 2,3 классов в составе балочной клетки нормального типа со стальным настилом под полезную временную нагрузку pn = 22 кН/м2. Пролет балок l = В = 6 м, шаг a1, равный пролету настила lн = 1,2 м.

Расчетная температура наружного воздуха t = –35С.

СЗ3.Подобрать сечение прокатной двутавровой балки (балки настила) 1 класса в составе балочной клетки нормального типа со стальным настилом под полезную временную нагрузку pn = 18,55 кН/м2. Пролет балок l = В = 7 м, шаг a1, равный пролету настила lн = 1, м. Расчетная температура наружного воздуха t = –45С.

СЗ4.. Подобрать сечение прокатной двутавровой балки (балки настила) 2,3 классов в составе балочной клетки нормального типа со стальным настилом под полезную временную нагрузку pn =24 кН/м2. Пролет балок l = В = 7 м, шаг a1, равный пролету настила lн = 1,6 м.

Расчетная температура наружного воздуха t = –55С.

СЗ5.Подобрать сечение прокатной двутавровой балки (балки настила) 1 класса в составе балочной клетки нормального типа со стальным настилом под полезную временную нагрузку pn =14,55 кН/м2. Пролет балок l = В = 9 м, шаг a1, равный пролету настила lн = 1, м. Расчетная температура наружного воздуха t = –35С.

СЗ6. Подобрать сечение прокатной двутавровой балки (балки настила) 2,3 классов в составе балочной клетки нормального типа со стальным настилом под полезную временную нагрузку pn =20 кН/м2. Пролет балок l = В = 9 м, шаг a1, равный пролету настила lн = 1,4 м.

Расчетная температура наружного воздуха t = –60С.

3. Деревянные конструкции 1. Каким слоем клетки определяется главным образом механическая прочность древесины.

2. Как вы думаете, почему более плотная древесина больше разбухает, чем менее плотная.

3. Почему образование трещин в поперечном сечении ствола дерева происходит от краев к сердцевине.

4. Может ли считать древесину естественным полимером. Если да, то почему.

5. На каком из рисунков нарисовано поперечное сечение сосны, а на каком – березы.

Обоснуйте ответ.

6. Можно ли утверждать, что возраст ствола дерева имеет разные значения.

7. Влажность пиломатериалов для клееных конструкций согласно СП64-13330- рекомендуется принимать 9, 12, 15%. Объясните по каким соображениям установлены разные уровни влажности пиломатериалов для клееных конструкций.

8. Какую влагу древесины – химически связанную свободную, гигроскопическую модно удалить путем сушки.

9. Зависит ли прочность древесины от ее породы. Как учитывается в расчете порода древесины.

10. Покажите каким образом учитывается анизотропия древесины в расчете конструкций.

11. Расчетное сопротивление элементов древесины на растяжение, не имеющих ослабления в расчетном сечении, равно Rp=10МПа, а расчетное сопротивление элементов, имеющих ослабление в расчетном сечении, принимается Rp=8МПа. Дайте объяснение, почему допущено снижение расчетного сопротивления для элементов, имеющих ослабление.

12. Объясните как определяется предел прочности древесины на смятие поперек волокон.

13. Расчетные сопротивления древесины на изгиб согласно СНиП II-25-80 принимаются:

A. Все элементы, за исключением приведенных в п."Б", "В"-13МПа, Б. Все элементы прямоугольного сечения с размерами сторон 14 см и более при высоте сечения до 50см-15МПа, В. Элементы из круглых лесоматериалов не имеющие врезок в расчетом сечении – 16МПа.

Почему круглые лесоматериалы имеют повышенное расчетное сопротивление по сравнению с п."А", "Б".

14. Имеется ли различие в расчетных сопротивлениях между смятием и сжатием.

Если да, то в каком случае.

15. Расчетные сопротивления клееной и неклееной древесины на растяжение соответственно равны:

Почему клееная древесина имеет большее расчетное сопротивление, чем неклееная.

17 Предел прочности древесины на сжатие равен Rсвр = 40 МПа, а на растяжение Rсвр = 100 МПа. Расчетные сопротивления соответственно равны Rc = 13 МПа и Rc = 10 МПа. Почему расчетное сопротивление на растяжение занижено в несколько раз больше чем на 5.5.3.Описание курсовой работы Пример задания на курсовую работ по теме «МНОГОЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ

ИЗ СБОРНЫХ КРУПНОРАЗМЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ»

Основная цель выполнения курсовой работы состоит в развитии практических навыков и умений самостоятельного выбора объемно-планировочного и конструктивного решений простых зданий или их фрагментов, прочностных и конструктивных расчетов отдельных элементов и их сопряжений, подготовки и оформлению технической документации при выполнении проектно-конструкторских работ.

Исходные данные для проектирования Для выполнения курсовой работы следует руководствоваться приводимыми ниже данными.

Грунты на площадке строительства:

щебенистые, гравелистые, галечниковые, пески крупные, средние, мелкие, пылевые, супеси, суглинки, глины (сухие, влажные).

Уровень грунтовых вод ниже поверхности земли на м.

Фундаменты:

ленточные, сплошные или прерывистые из сборных бетонных блоков и железобетонных подушек;

ленточные крупнопанельные;

ростверковые или безростверковые свайного типа.

Стены:

крупноблочные из легкого бетона, автоклавного ячеистого бетона;

однослойные панели из легкого бетона на пористых заполнителях (керамзита, перлита, аглопорита и др.) или автоклавного ячеистого бетона (пенобетона, газобетона);

двухслойные панели из тяжелого бетона или конструктивного легкого бетона;

трехслойные панели из тяжелого или конструктивного легкого бетона с утеплителями из минераловатных, стекловатных, пенополистирольных или базальтовых плит.

ненесущие панельные стены из небетонных материалов (алюминиевых сплавов, асбестоцемента и легких эффективных утеплителей).

Внутренние опоры:

железобетонные стены с продольным, поперечным или перекрестным расположением;

железобетонный каркас;

объёмные блоки.

Перекрытия:

в виде железобетонного настила, сплошные толщиной 120, 140, 160, 180 мм;

железобетонные панели с круглыми пустотами толщиной 220 мм;

шатровые железобетонные панели.

Межкомнатные перегородки: панельные из тяжелого или легкого бетона 60 – 70 мм, из гипсобетона толщиной 80 мм, из небетонных материалов. Межквартирные перегородки – акустически неоднородные, из двух межкомнатных, установленных с воздушным зазором не менее 40 мм.

Лестницы:

из ребристых, сплошного сечения железобетонных маршей и площадок, из железобетонных маршей с полуплощадками.

Крыши и покрытия:

чердачная крыша из сборных железобетонных элементов с холодным чердаком, чердачная крыша с теплым чердаком, бесчердачная вентилируемая (проветриваемая) или невентилируемая (непроветриваемая) совмещенная крыша (покрытие) с внутренним или наружным водостоком;

эксплуатируемая крыша-терраса, в том числе, «зеленая» крыша;

крыша мансардного типа по облегченным несущим конструкциям.

Материал кровли:

рулонный ковер из резино-битумных и полимерных материалов, однослойная мембрана на основе синтетического каучука или нефтеполимерных смол, безрулонная битумно-полимерная или полимерная мастичная кровля по сборным железобетонным кровельным плитам.

Пример задания на курсовую работу:

(последняя цифра зач. книжки) № варианта Требования к оформлению курсового проекта Работа выполняется на основании исходных данных, приведенных в таблице (табл.2), принимаемых согласно индивидуальным номерам студенческого билета или зачетной книжки и включает в себя:

- пояснительную записку объемом 30…40 стр. с кратким изложением всех расчетов и принятых решений, используемых схем, сечений и сопряжений;

Графическая часть курсовой работы выполняется в карандаше одном листе ватмана (формат А1) или в альбомном варианте на листах формата А-3 и включает следующие чертежи:

фасад здания со стороны главного входа, М 1:100;

поперечный разрез с изображением лестничной клетки, М 1:100 (М 1:50);

план фундамента, М 1:100, (1:200);

план перекрытий, М 1:100, (1:200);

план крыши с решением водоотвода, М 1:100, (1:200);

три – четыре архитектурно-конструктивных детали или узла:

архитектурно-конструктивные детали лестниц с проработкой основных узлов сопряжения и устройством перил;

рабочие чертежи монолитных плит и второстепенных балок, сборных плит, ригелей, колонн и фундаментов, простенка кирпичной кладки.

Вычерчиваемые узлы и детали маркируются на разрезах и планах кружками.

При разработке чертежей конструктивных деталей их следует обязательно увязывать с основными чертежами здания.

Требования к содержанию работы Графическое выполнение работы следует начинать с компоновки и рационального размещения чертежей на листах с учетом необходимых размерных линий и надписей, требований композиции.