[ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
24/19/5
Одобрено кафедрой Утверждено
«Здания и сооружения деканом факультета
на транспорте» «Транспортные сооружения
и здания»
СТРОИТЕЛЬНЫЕ
КОНСТРУКЦИИ
Рабочая программа для студентов V курса специальности 270204.65 СТРОИТЕЛЬСТВО ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ,
ПУТЬ И ПУТЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО (ЖД)
РОАТ Москва – 2011 Данная рабочая учебная программа дисциплины является типовой и составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования на основании примерной учебной программы данной дисциплины и удовлетворяет государственным требованиям к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по специальности 270204. Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство (ЖД).В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 14 февраля 2008г.№71 «Об утверждении Типового положения об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении)» рабочая учебная программа обновляется ежегодно.
Обновленная версия рабочей учебной программы размещена на сайте РОАТ (http://www.rgotups.ru).
А в т о р – канд. техн. наук, проф. И.А. Сазыкин © Московский государственный университет путей сообщения,
1. ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В учебном плане подготовки специалистов в области пути и строительства дисциплина «Строительные конструкции»является общестроительной. Изучаются основы проектирования и строительства зданий и сооружений железнодорожного транспорта. Полученные по строительным конструкциям и сооружениям знания формируют инженерную эрудицию, служат базой для изучения профилирующих и специальных дисциплин по технологии и организации строительного производства, по элементам конструкций верхнего строения пути, мостов, тоннелей, экономике строительства.
Целью преподавания дисциплины «Строительные конструкции» является подготовка высококвалифицированного специалиста с широким кругозором в области строительства на железнодорожном транспорте и в других отраслях народного хозяйства станы, знающего строительные конструкции и здания, сочетающего теоретическую подготовку с практическим умением проектировать эффективные строительные конструкции и здания при наименьших затратах.
2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Изучив дисциплину студент должнен:2.1. Иметь представление:
• о современном состоянии и тенденциях развития, строительных конструкций, методов их расчета;
• пространственных конструкциях зданий и сооружений;
• специфике строительства зданий и сооружений в особых условиях (вечная мерзлота, жаркий климат, сейсмика, просадочные грунты).
2.2. Знать и уметь использовать:
• перспективы развития научно-технического прогресса в области строительных конструкций на железнодорожном транспорте и других отраслях народного хозяйства;
• основы проектирования строительных конструкций и зданий на железнодорожном транспорте: объемно-планировочные и конструктивные решения, физико-технические и экспериментальные основы теории расчета строительных конструкций;
• анализировать проекты и выбирать оптимальные конструктивные решения зданий и сооружений с учетом климатического района строительства, наличной индустриальной базы и других местных условий;
• решать задачи, связанные с проектированием строительных конструкций для конкретных условий эксплуатации;
• рассчитывать и конструировать элементы конструкций, их соединения и узлы;
• пользоваться нормативной, справочной и технической литературой;
• разрабатывать и читать строительные чертежи;
• использовать вычислительную технику при проектировании конструкций.
3. ОБЬЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
№ Раздел дисциплины Лекции, Практические Лабораторный Основные конструктивные элементы зданий и Основы проектирования строительных конструкций Железобетонные конструкции Металлические конструкции Конструкции из дерева и синтетических материалов4.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. Основные конструктивные элементы Конструктивные элементы и решения нулевого цикла.Фундаменты. Типы и конструктивные решения. Способы защиты подземной части сооружений от влаги и агрессивной среды [1].
Конструктивные решения надземной части зданий. Наружные стены. Внутренние стены и перегородки. Перекрытия и полы. Крыши, покрытия и кровли. Требования к размерам, размещению и конструктивным решениям зданий и сооружений[1].
Раздел 2. Основы проектирования Строительные конструкции и их народнохозяйственное значение. Классификация строительных конструкций зданий и сооружений по назначению, материалу, расчетным схемам и т.д. Элементы зданий. Конструкции типовые и индивидуального проектирования.
Понятие об организации и порядке проектирования. Нормативные документы (ГОСТы, СНиПы, ТУ и др.) Применение типовых конструктивных решений. Вариантное и оптимальное проектирование.
Роль и место железобетонных и металлических конструкций, конструкций из дерева и пластмасс и других материалов в строительстве железнодорожных зданий.
Методы расчета строительных конструкций. Метод расчета по предельным состояниям. Понятие предельного состояния.
Группы предельных состояний. Критерии предельных состояний по несущей способности (первое предельное состояние) и затруднительности нормальной эксплуатации (второе предельное состояние).
Нормативные и расчетные нагрузки, воздействия и усилия.
Сочетания нагрузок. Коэффициенты надежности по нагрузке, коэффициент сочетания. Сопротивления конструкционных материалов. Нормативные и расчетные сопротивления.
Коэффициенты надежности по материалу. Другие коэффициенты надежности приняты в методе расчета по предельным состояниям условий работы, по назначению. Особенности расчета по второй группе предельных состояний – удобству нормальной эксплуатации [3, 15].
Раздел 3. Железобетонные конструкции Сущность железобетона. Основные физико-механические свойства бетона и арматуры. Механизм разрушения железобетонного элемента при изгибе. Основы сопротивления железобетона. Методы расчета железобетонных конструкций. Расчет конструкций по предельным состояниям[2, 3, 6, 9, 12].
Расчет элементов железобетонных конструкций по прочности.
Изгибаемые элементы. Общий случай расчета прочности по нормальным сечениям элементов любого профиля, симметричного относительно плоскости изгиба. Частные случаи.
Расчет прочности по наклонным сечениям на действие поперечной силы и изгибающего момента.
Сжатые элементы, их конструктивные особенности. Расчет внецентренно сжатых элементов. Косвенное армирование. Растянутые элементы. Конструктивные особенности. Расчет центрально и внецентренно растянутых элементов [2, 3, 6, 9, 12].
Расчет железобетонных элементов на выносливость [3,6].
Трещиностойкость и деформации железобетонных конструкций. Категории трещиностойкости. Расчет по образованию нормальных и наклонных трещин. Кривизна оси железобетонных элементов. Расчет железобетонных элементов по деформациям [2, 3, 6, 9].
Сущность предварительного напряжения элементов железобетонных конструкций и его эффективность. Влияние предварительного напряжения арматуры на напряженное состояние железобетонного элемента. Потери предварительного напряжения в арматуре [6, 12].
Сборные и монолитные железобетонные конструкции железнодорожных зданий и сооружений. Конструкции зданий локомотивных и вагонных депо и других производственных зданий. Железобетонные шпалы. Опоры контактной сети электрифицированных железных дорог [1].
Раздел 4. Металлические конструкции Материалы для металлических конструкций. Классы и марки стали и алюминиевых сплавов. Прокатные, гнутые и литые изделия. Сортамент. Экономичные профили проката.
Особенности расчета металлических конструкций по предельным состояниям.
Расчет центрально растянутых и центрально сжатых, изгибаемых, внецентренно сжатых и растянутых элементов. Особенности расчета на выносливость [3, 4, 7, 10, 13].
Соединения в металлических конструкциях. Виды сварных соединений, их расчет. Болтовые соединения. Особенности расчета соединений на высокопрочных болтах [3, 4, 7, 10, 13].
Балки из прокатных профилей, составные сварные балки.
Подбор сечений. Балочные клетки покрытий и перекрытий.
Центрально и внецентренно нагруженные колонны. Формы поперечных сечений колонн. Назначение и виды решеток сквозных колонн. Плоские металлические фермы, системы решеток сварных ферм. Предварительное напряжение в металлических конструкциях [3, 7, 10].
Металлические конструкции на объектах железнодорожного транспорта. Легкие металлические конструкции комплектной поставки. Листовые конструкции резервуаров. Бункера.
Конструкции металлических опор контактной сети электрифицированных железных дорог [1].
Область применения конструкций из дерева и синтетических материалов. Конструкционные и физико-механические свойства материалов. Основные положения расчета элементов конструкций из дерева и пластмасс. Особенности расчета элементов составного сечения.
Соединение элементов из дерева. Конструкции балок и арок из клееной древесины. Клеефанерные балки. Деревянные и металлодеревянные фермы. Трехслойные плиты с обшивкой из фанеры и синтетических материалов. Конструкции временных сооружений, возводимых при строительстве железных дорог в отдаленных районах [5, 8, 14].
Не предусмотрено
5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Тема: «Железобетонные конструкции».Конструирование балки перекрытия. Расчет балки по первой и второй группам предельных состояний. Построение эпюры материалов. Расчет балки на монтажную нагрузку.
Конструирование и расчет колонны.
Конструирование и расчет центрально нагруженного фундамента.
Примерный объем работы: Пояснительная записка и графическая часть на 10 – 15 листах формата А4, отражающие результаты расчетов.
Тема: « Металлические конструкции».
Балочная клетка перекрытия. Конструирование балочной клетки. Расчеты балок настила и вспомогательных балок с сечениями из прокатных профилей. Расчет и конструирование главной балки составного сварного сечения и опорного узла. Конструирование и расчет колонны сквозного сечения.
Примерный объем работы: пояснительная записка и графическая часть на 10 – 15 листах формата А4, отражающие результаты расчетов.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2. Архитектура гражданских и промышленных зданий и сооружений на железнодорожном транспорте. Объемнопланировочные и конструктивные решения: Учеб./Под ред.
Кодыш Э.Н., Привалов И.Т., Сазыкин И.А., Трекин Н.Н., Фисун В.А. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2010.
3. С е т к о в В.И., С е р б и н Е.П. Строительные конструкции. Расчет и проектирование: Учеб. – М.: ИНФРА, 2007.
4. С а з ы к и н И.А. Строительные конструкции. Часть 1.
Железобетонные конструкции: Уч. пос. – М.: МИИТ, 2009.
5. С а з ы к и н И.А. Строительные конструкции. Часть 2.
Металлические конструкции: Уч. пос. – М.: РГОТУПС, 2008.
6. С а з ы к и н И.А., Т р е к и н Н.Н. Строительные конструкции. Часть 3. Деревянные конструкции: Уч. пос. –М.:
РГОТУПС, 2007.
7. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб./Под ред. В.М. Бондаренко. – М.: Высшая школа. 2007.
Ю.И. Кудишина. –М.: Академия, 2007.
9. В д о в и н В.М., К а р п о в В.Н. Сборник задач и практические методы их решения по курсу. Конструкции из дерева и пластмасс. – М.: АСВ, 1999.
10. З а и к и н А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий (примеры расчета): Уч. пос. – М.:
АСВ, 2007.
11. С а з ы к и н И.А. Металлические конструкции. Примеры расчета элементов конструкций одноэтажных производственных зданий: Уч. пос. –М.: МИИТ, 2009.
12. СТ СЭВ 1001 Модульная координация размеров в строительстве.
13. СНиП 2.03.01 Бетонные и железобетонные конструкции.
14. СНиП II-23-81* Стальные конструкции.
15. СНиП II-25-80* Деревянные конструкции.
16. СНиП 2.01.07 Нагрузки и воздействия. Каталоги индустриальных строительных изделий, ГОСТы на чертежи строительные, включенные в ПДСП и ЕСКД.
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины Компьютерные программы к практическим занятиям.
1. betbalk1 – расчет железобетонной балки прямоугольного сечения по первой группе предельных состояний.
2. betbalk2 – расчет железобетонной балки прямоугольного сечения по второй группе предельных состояний.
3. betkolon – расчет железобетонной колонны.
4. betfund – расчет центрально нагруженного фундамента.
1. labbalka – расчеты прокатных и составной сварной балок.
2. сkvozkol – расчет центрально сжатой сквозной колонны.
Кроме перечисленных программ в расчетах может быть использован ряд программ, указанных в учебно-методической работе: Павлов Ю.А. Металлические конструкции. Железобетонные конструкции. Методические указания к расчетам в курсовом и дипломном проектировании с помощью ПЭВМ. – М.:
РГОТУПС, 2000.
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Компьютерные классы вычислительных центров РОАТ и филиалов МИИТа.
8. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
УКАЗАНИЯ
Изучение дисциплины «Строительные конструкции» базируется на знаниях, полученных студентами по математике, теоретической и строительной механике, сопротивлению материалов, строительным материалам, начертательной геометрии и графике и других общетехническим дисциплинам.Теоретическую часть дисциплины студенты изучают самостоятельно после установочных лекций. Практические навыки и умения они приобретают в процессе выполнения контрольных работ. Для выполнения конструктивных расчетов студенты могут использовать разработанные на кафедре программы для ПЭВМ.
Качественная проработка учебного материала и выполнение контрольных работ возможны только при активной самостоятельной работе студента.
Контроль изучения дисциплины осуществляется в процессе работы студентов на ПЭВМ, на практических занятиях, собеседованиях по контрольным работам и экзамене.
«