МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Факультет Водохозяйственного строительства и мелиорации,

водоснабжения, водоотведения

Рабочая программа дисциплины

Инженерные конструкции

Направление подготовки

280100.62 «Природообустройство и водопользование»

Профиль подготовки «Мелиорация, рекультивация и охрана земель»

Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная Краснодар 2011 1. Цели освоения дисциплины Цель преподавание дисциплины «Инженерные конструкции» заключается в подготовке бакалавра широкого профиля, с углубленным изучением основ проектирования и усиления инженерных конструкций зданий и сооружений. Инженерные конструкции являются основными строительными конструкциями с обширной областью применения, поэтому техническая подготовка бакалавра должна включать углубленное изучение теоретических основ расчета и проектирования конструкций сооружений.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата Дисциплина относится к разделу Б3. Инженерные конструкции, как учебная дисциплина, в системе подготовки инженеров связана в теоретическом и методологическом направлении связана с дисциплиной «Строительная механика», «Сопротивление материалов», «Технология конструкционных материалов (сварка)». Полученные в результате изучения дисциплины знания используются в дальнейшем при дипломном проектировании 3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) _ Инженерные конструкции Выпускник должен обладать следующими компетенциями.

а) общекультурными (ОК):

владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей е достижения (ОК - 1);

осознанием социальной значимости своей будущей профессии, владением высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности, способностью находить профессиональные решения, в том числе, в нестандартных ситуациях и готовностью нести за них ответственность (ОК - 7).

б) профессиональными (ПК):

общепрофессиональными компетенциями:

способностью использовать методы проектирования инженерных сооружений, их конструктивных элементов (ПК- 8);

при научно-исследовательской деятельности:

готовностью участвовать в решении отдельных задач при исследованиях воздействия процессов строительства и эксплуатации объектов природообустройства и водопользования на компоненты природной среды (ПК -17).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

физико-механические свойства стальной арматуры;

особенности работы металлических элементов при различных напряженных состояниях;

основы проектирования металлических элементов согласно принятой конструктивной схемы сооружения и комбинации действующих нагрузок;

принципы компоновки конструктивных схем зданий и сооружений из стальных и композитных конструкций;

основную нормативную и техническую документацию по проектированию инженерных конструкций;

владеть:

методами и приемами расчета и проектирования основных инженерныхконструкций зданий и сооружений (изгибаемых, сжатых, растянутых), основанными на использовании современных методов расчета.

уметь:

рассчитывать и конструировать конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений, проектировать инженерные конструкции при различных силовых воздействиях;

усилить и восстановить элементы инженерных конструкций;

иметь представление:

• об основных задачах, направлениях и проблемах инженерных конструкций.

Структура и содержание дисциплины (модуля) Инженерные конструкции Общая трудоемкость дисциплины составляет 2,3 зачетных единиц _85 часов.

Виды учебной работы, Формы текущевключая самостоятельную го контроля усРаздел Неделя семестра работу студентов и трудо- певаемости (по № емкость (в часах) неделям семеДисциплины Семестр стра) п/п Ауд. Сам. Лек. Практ.

Форма промежуточной аттестации (по семестрам) Текущий опрос Общие сведения 1 6 1-2 8 4 об инженерных конструкциях, применяемых в гидротехническом и мелиоративном строительстве: затворы, напорные трубопроводы, плотины, подпорные стены и т.д.

Текущий опрос Строительные 2 3-4 8 4 6 стали, общие сведения. Группы и марки сталей для металлических конструкций.

Расчет по предельным состояниям 1 и 2 группы. Нагрузки, действующие на металлические конструкции. Нормативные и расчетные сопротивления стали.

металлических конструкций – сварные, заклпочные, болтовые. Электродуговая сварка, сварные швы и соединения. Расчет стыковых и угловых сварных швов.

клеток. Расчет прокатных и составных центрально-сжатых стальных колоннах.

Расчет стальных и сквозных колонн.

расчет металлических затворов гидротехнических сооружений.

Компоновка затвора, стрингеров, ригеля и диафрагм.

конструктивные решения зданий и сооружений руирование железобетонных конструкций зданий и сооружений деревянных и пластмассовых конструкций 5. Образовательные технологии В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки реализация компетентностного подхода должна предусматривает широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых игр, разбор конкретных ситуаций,) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. В рамках учебных курсов предусмотрены встречи с представителями проектных, строительных и эксплуатационных, государственных и общественных организаций.

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, в целом в учебном процессе будет составлять не менее 60% аудиторных занятий). Занятия лекционного типа для соответствующих групп студентов не могут составлять более 30_% аудиторных занятий.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы включает курс лекций, учебно-методические пособия по изучаемой дисциплине, методические указания по выполнению курсового проектирования.

6.1. Перечень вопросов для самостоятельной работы 1. Области применения металлических конструкций, достоинства и недостатки сталей.

Строительные стали – общие сведения, группы и марки сталей для металлоконструкций.

Сортамент строительных сталей.

Расчет металлоконструкций по предельным состояниям. Нагрузки, нормативные и расчетные сопротивления стали.

Виды соединений металлоконструкций. Сварные швы и соединения.

Расчет стыковых и угловых сварных швов.

Виды балок и балочных клеток. Сопряжение балок по высоте.

Расчет прокатных балок.

Расчет составных балок. Компоновка и изменение сечения. Общая и местная устойчивость составных балок.

Центрально-сжатые колонны – общие сведения.

Расчет центрально-сжатых сплошных колонн.

Расчет центрально-сжатых сквозных колонн.

Расчет базы центрально-сжатых стальных колонн.

Одноэтажные производственные здания – конструктивные особенности.

Требования, предъявляемые к каркасам промышленных зданий – эксплуатационные и экономические.

Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Модульная сетка колонн, выбор системы покрытия.

Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Компоновка поперечной рамы – определение вертикальных и горизонтальных размеров.

Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Связи в промышленном здании – вертикальные и горизонтальные.

Расчет поперечной рамы промышленного здания. Определение расчетной схемы рамы.

расчет поперечной рамы промышленного здания. Сбор нагрузок – постоянные, снеговые, крановые вертикальные и горизонтальные, ветровая нагрузка.

Особенности статического расчета рамы промышленного здания. Статический расчет рамы на расчетном комплексе «Stark ES».

Стропильные фермы – общие сведения, классификация по очертанию и виду решетки, компоновка сечений.

Расчет сжатых и растянутых элементов ферм.

Внецентренно-сжатые стальные колонны – общие сведения.

Определение расчетной длины частей внецентренно-сжатых стальных колонн.

Расчет сплошного сечения верхней части внецентренно-сжатых колонн.

Расчет сплошного сечения нижней части внецентренно-сжатой стальной колонны.

Расчет сквозного сечения нижней части внецентренно-сжатой стальной колонны.

Расчет базы внецентренно-сжатых стальных колонн.

6.2.Для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины предусматривается:

Самостоятельное изучение отдельных вопросов Подготовка докладов на семинары и конференции Подготовка рефератов по индивидуальным заданиям Выполнение курсового проекта 6.3.Формы инновационных технологий 1. Дискуссия – эта форма учебной работы, в рамках которой студенты высказывают свое мнение по проблеме, заданной преподавателем.

Составить проект затвора плотины по следующим данным:

Расчетный горизонт:

Пролет и высота отверстия Количество ригелей Компоновка – продольная, поперечная Ригели – сквозные, сплошные Диафрагмы – сквозные, сплошные Материалы: металлическая конструкция Соединения:

Монтажные – сварные, болтовые.

2. Доклад (презентация) - публичное сообщение, представляющие собой развернутое изложение определенной темы, вопроса программы. Доклад может быть представлен различными участниками процесса обучения: преподавателем, приглашенным экспертом, студентом, группой студентов.

Доклады направлены на более глубокое изучение студентами лекционного материала или рассмотрения вопросов для дополнительного изучения.

Данный метод обучения используется в учебном процессе при проведении практических (семинарских) занятий по следующим темам:

Компоновка затвора Расчет стрингеров Расчет и конструирование ригеля Изменение сечения ригеля по пролету Проверка местной устойчивости стенки ригеля Перфорация стенки ригеля Расчет диафрагмы Конструирование и расчет сопряжения 3. Интерактивные методы обучения - методы обучения, при которых сам процесс передачи информации построен на принципе активного двухстороннего взаимодействия преподавателя и студента. Он предполагает большую активность студента, его творческое переосмысление полученных сведений. Основные критерии интерактивной модели обучения: возможность неформальной дискуссии, свободного изложения материала, наличие групповых заданий, которые требуют коллективных усилий, инициативность студента, постоянный контроль во время семестра, выполнение письменных работ. Интерактивные методы включают: метод презентации, дискуссии, метод текущего контроля, метод тестирования и др.

4. Пост-тест - тест на оценку, позволяющий проверить знания студентов по пройденным темам. Данный метод обучения используется в учебном процессе при проведении тестирования с использованием аттестационного педагогического измерительного материала для оценки качества знаний студентов по дисциплине.

Используется на практических занятиях по темам:

По содержанию, какого химического элемента 1) кремний, 2) углерод, 3) марсталь разделяется на малоуглеродистые, среднеугле- ганец родистые, высокоуглеродистые Назовите основные раскислители стали при е 1) сера, 2) кремний, 3) медь, 4) Как определяется, основные прочностные харак- 1) из диаграммы сжатия, 2) из Назовите 3 группы сталей по механическим 1) необычной прочности, 2) Назовите основные легирующие добавки для по- 1) хром, 2) марганец, 3) кремлучения сталей обычной, повышенной и высокой ний, 4) никель, 5) ванадий, 6) медь прочности.

По каким параметрам выбираются марки сталей 1) по условию эксплуатации, 2) для металлических конструкций ( в соответствии со по температуре среды, 3) по влажСНиП II-23-81) ности среды, 4) характера нагружения, 5) вида напряженного состояния, 6) способа соединения.

Назвать две группы продольных состояний рас- 1) по потери нормальной эксчета металлических конструкций. плуатации, 2) по потери несущей Какая нагрузка, действующая на металлические 1) максимально действующая к конструкции, называется нормативной. поверхности конструкции, 2) максимально действующая при нормальной эксплуатации, 3) минимально действующая при нормальной эксплуатации Какая прочностная характеристика и для каких 15.1) для мягких сталей с сталей применяется за нормативное сопротивление. площадкой текучести Назовите и покажите типы основных балок при- 1) литые, 2) раздельные, 3) меняющиеся в металлоконструкциях. прокатные, 4) составные Назовите и покажите 3 типа балочных клеток 1) простейший, 2) нормальный, Назовите виды сопряжений балок по высоте 1) этажные, 2) поэтажные, 3) в По какой геометрической характеристике подби- 1) по моменту инерции-I, 2) по рается из сортамента прокатный балочный профиль. моменту сопротивления –W, 3) по Назовите правильную последовательность расче- 1) подбор сечения, определета прокатной балки. ние усилий, сбор нагрузок, проверка прочности, 2) сбор нагрузок, определения усилий, подбор сечения, Назовите виды электродуговой сварки при изго- 1) механическая, 2) ручная, 3) товлении металлических конструкций. полумеханическая, 4) автоматическая, 5) полуавтоматическая.

Какие предварительные высоты составной глав- 1) относительная, 2) мининой балки определяются для определения е оконча- мальная, 3) абсолютная, 4) оптительной высоты и из каких условий они назначаются: мальная.

Из каких условий определяется толщина стенки 1) из условия прочности балки Какие элементы главной балке могут иметь поте- 1) верхняя полка, 2) нижняя рю местной устойчивости и от каких напряжений. полка, 3) стенка балки, 4) ребра От какого параметра зависит местная устойчи- 1) относительная гибкость, 2)