Программа подготовки к экзамену по дисциплине «строительные конструкции»

ВВЕДЕНИЕ.

Цели и задачи предмета, его связь с другими предметами. История развития строительных конструкций. Достижения науки и техники в области развития строительных конструкций.

ТЕМА 1.1 Общие сведения о строительных конструкциях, область их применения.

Строительные конструкции и требования предъявляемые к ним. Унификация и стандартизация в строительстве. Основные принципы конструирования.

ТЕМА 1.2 Основные положения расчета строительных конструкций и оснований. Задачи расчета строительных конструкций. Предельные состояния строительных конструкций и оснований. Расчет строительных конструкций и оснований по предельным состояниям. Классификация и характеристика нагрузок, действующих на здания и сооружения. Виды нагрузок, их сочетание, коэффициенты. Нормативное и расчетное сопротивление материалов и грунтов. Учет возможных отклонений от нормативного значения. Понятие о коэффициентах надежности по материалу и грунту. Учет особенностей работы материалов, элементов и соединений конструкций. Понятие о коэффициентах условий работы.

ТЕМА 2.1 Общие сведения о металлических конструкциях. Краткий обзор развития металлических конструкций. Применение металлических конструкций в современном строительстве. Преимущества и недостатки металлоконструкций. Способы повышения их долговечности. Унификация строительных конструкций из металла. Легкие металлоконструкции из трубчатых и эффективных профилей проката. Регламентирование расхода стали.

ТЕМА 2.2 Материалы для металлических конструкций. Строительные стали, их состав, свойства. Классификация стали, действующие стандарты на строительные стали. Механические свойства стали. Работа стали под нагрузкой. Нормативное и расчетное сопротивление стали. Сортамент листовой и профильной стали. Эффективные профили проката. Алюминиевые сплавы, их состав, свойства, особенности работы.

ТЕМА 2.3 Расчет элементов стальных конструкций. Расчет стальных конструкций по предельным состояниям двух групп, условия расчета. Центрально- растянутые элементы, схемы их работы, область применения, расчет на прочность. Сжатые элементы, схемы их работы, расчетная длина элементов. Расчет на прочность и устойчивость. Внецентренно сжатые элементы, схемы их работы, порядок расчета. Изгибаемые элементы, схемы работы, область применения, расчет на прочность, общую и местную устойчивость. Расчет по второй группе предельных состояний. Предельные деформации.

ТЕМА 2.4 Расчет и конструирование соединений элементов стальных конструкций. Общие сведения о соединениях стальных конструкций, их виды. Сварные соединения как основной вид соединений, применяемый при изготовлении и монтаже металлических конструкций. Преимущества и недостатки сварных соединений. Типы электродов, виды сварных швов. Расчет и конструирование сварных соединений. Расчетное сопротивление сварных швов. Расчет и конструирование соединений встык, внахлестку, комбинированных соединений. Конструктивные требования к сварным соединениям. Болтовое соединение, область применения. Особенности работы, расчета и конструирования болтовых соединений.

ТЕМА 2.5 Балки и балочные площадки (клетки). Балки, их классификация в зависимости от статической схемы работы и типа сечения. Генеральные размеры балок. Балочные площадки, их типы. Расчет настила. Стыки, сопряжение и опорные узлы балок. Балки составного сечения, их конструктивные особенности. Ребра жесткости.

ТЕМА 2.6 Фермы. Фермы, их классификация и генеральные размеры. Типы сечений элементов ферм. Определение нагрузок и усилий в элементах фермы. Расчет ферм: определение геометрической схемы, расчетных нагрузок. Расчет и конструирование элементов и узлов ферм.

ТЕМА 2.7 Колонны. Колонны, область их применения. Виды колонн в зависимости от схемы приложения нагрузки. Основные части колонны, их назначение. Классификация колонн по типу сечения и конструкции стержня, способу изготовления. Расчет и конструирование сплошных и сквозных колонн. Конструкция базы колонны. Понятие о расчете базы колонны. Конструкция оголовков колонн и сопряжение балок с колонной.

ТЕМА 3.1 Общие сведения о конструкциях из дерева и пластмасс. Краткий обзор развития конструкций из дерева и пластмасс. Классификация конструкций из дерева и пластмасс. Древесины и пластмасс как конструкционные материалы. Возможность их совместной работы. Современные конструкции из пластмасс. Породы древесины для изготовления деревянных конструкций. Виды лесоматериалов, требования к их качеству. Прочность древесины и факторы определяющие ее. Нормативные и расчетные сопротивления древесины, коэффициент условий работы.

ТЕМА 3.2 Расчет элементов конструкций из дерева. Общие положения расчета элементов деревянных конструкций. Расчет деревянных конструкций по предельным состояниям двух групп. Условия прочности и устойчивости деревянных конструкций. Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы, область применения, схемы работы, расчет на прочность и устойчивость. Расчетные длины, предельные гибкости. Особенности расчета конструкций из пластмасс. Изгибаемые элементы, область применения, схемы их работы, расчет на прочность, расчет по деформациям. Предельные деформации изгибаемых элементов. Смятие. Схемы работы и расчет элементов, работающих на смятие. Скалывание. Схемы работы и расчет элементов, работающих на скалывание.

ТЕМА 3.3 Соединения элементов деревянных конструкций. Соединения на врубках; общие сведения о врубках. Соединения на цилиндрических нагелях. Характер работы нагельного соединения. Типы нагельных соединений. Расчет и конструирование нагельных соединений. Соединения на клеях, виды соединений, их достоинства, особенности изготовления и расчета. Общие сведения о соединениях на металлических зубчатых пластинах.

ТЕМА 3.4 Простейшие деревянные конструкции их расчет и конструирование. Клееные, фанерные и армированные деревянные балки. Понятие о расчете армированных деревянных балок. Простейшие деревянные и металлодеревянные фермы. Расчет и конструирование ферм. Арки: область применения, конструктивные особенности. Стропильные системы. Формы и размеры сечений, материалы для изготовления стропильных конструкций. Покрытия по наслонным стропилам. Схемы работы и расчет основных элементов стропильной системы: обрешетки, стропильной ноги, стоек, подкосов. Основные положения конструирования стропильной системы.

ТЕМА 4.1 Общие сведения о каменных и армокаменных конструкциях. Каменные и армокаменные конструкции, область их применения. Материалы и изделия, применяемые для каменных и армокаменных конструкций. Марки камней и растворов; требования, предъявляемые к ним. Классы арматурной стали для армокаменных конструкций. Прочностные и деформативные характеристики каменной кладки. Напряженное состояние кладки при осевом сжатии. Упругая характеристика кладки.

ТЕМА 4.2 Расчет неармированной каменной кладки. Основные положения. Особенности расчета каменной кладки по предельным состояниям двух групп. Нормативные и расчетные характеристики кладки. Центрально-сжатые элементы, область их применения. Расчет на прочность и устойчивость. Предельные гибкости стен и столбов. Внецентренно сжатые элементы, особенности расчета. Методика решения задач по проверке несущей способности и подбору сечения.

ТЕМА 4.3 Армированная каменная кладка и ее расчет. Назначение и виды армированной каменной кладки. Условия, определяющие необходимость армирования. Поперечное (сетчатое) и продольное армирование кладки. Прочность кладки с сетчатым армированием. Расчет центрально-сжатых и внецентренно-сжатых элементов с сетчатым армированием. Понятие о расчете элементов с продольным армированием.

ТЕМА 5.1 Общие сведения о железобетонных конструкциях. Краткий обзор развития железобетонных конструкций. Область применения в современном строительстве и перспективы дальнейшего развития. Преимущества и недостатки железобетонных конструкций. Требования, предъявляемые к ним.

ТЕМА 5.2 Материалы для железобетонных конструкций. Бетон, его структура. Усадка и ползучесть бетона, релаксация напряжения. Модуль деформаций бетона. Прочность бетона, факторы, влияющие на нее. Классы и марки бетона. Нормативные и расчетные характеристики бетона, коэффициенты. Область применения бетона. Арматура. Классы арматурной стали. Механические свойства арматуры. Нормативные и расчетные характеристики, коэффициенты. Арматурные изделия. Анкеровка, перегибы и стыки арматуры. Железобетон. Совместная работа арматуры и бетона. Сцепление арматуры с бетоном. Коррозия бетона и меры защиты от нее.

ТЕМА 5.3 Расчет прочности изгибаемых железобетонных элементов по нормальным сечениям. Понятие об изгибаемых элементах. Виды и их область применения. Конструкции плит и балок. Назначение продольной рабочей, поперечной и монтажной арматуры. Конструктивные требования, учитываемые при проектировании сечений. Классы бетона и арматуры, используемые при проектировании изгибаемых элементов. Основные положения теории сопротивления железобетона. Стадии напряженно-деформированного состояния при изгибе. Возможные случаи расчета изгибаемых элементов. Основные предпосылки к расчету. Расчет элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям двух групп. Понятие о расчетных сечениях. Прямоугольные сечения с одиночным армированием. Условие прочности, расчетная схема сечения, равнодействующие усилий, уравнения равновесия. Расчет прямоугольных сечений с помощью таблиц. Коэффициент и процент армирования изгибаемых элементов. Три типа задач (проверка прочности, подбор арматуры, определение размеров сечения элемента и площади арматуры). Прямоугольные сечения с двойным армированием. Условия, определяющие необходимость постановки сжатой арматуры. Условия прочности, расчетная схема сечения, равнодействующие усилий, уравнения равновесия. Расчет сечений с двойным армированием. Тавровые сечения, их конструктивные схемы. Область применения таврового сечений имеющих полку в сжатой зоне. Расчетная схема, схема усилий и эпюра напряжений в поперечном сечении Условия прочности, уравнения равновесия, случаи расчета в зависимости от положения нейтральной оси и высоты сжатой зоны бетона. Расчет тавровых сечений с использованием таблиц. Расчетные формулы. Методы решения задач по проверке прочности сечения и подбору арматуры при заданных размерах.

ТЕМА 5.4 Расчет прочности изгибаемых железобетонных элементов по наклонным сечениям. Возможные случаи разрушения элементов по наклонному сечению, причины вызывающие его. Расчетная схема наклонного сечения. Условия прочности наклонного сечения по изгибающему моменту и поперечной силе. Условия равновесия сечения. Расчет прочности сечения по поперечной силе. Расчет элементов, армированных поперечными стержнями (хомутами). Конструктивные требования к армированию элементов поперечной арматурой. Расчет прочности сечения на действие изгибающего момента. Эпюра материалов для элементов, армированных отдельными стержнями и каркасами.

ТЕМА 5.5 Сущность предварительно напряженного железобетона. Определение и область применения предварительно напряженных железобетонных конструкций. Способы создания предварительного напряжения. Основные принципы конструирования преднапряженных конструкций. Классы бетона, напрягаемой арматуры и ее размещение в элементах, анкеровка. Потери предварительного напряжения в арматуре.

ТЕМА 5.6 Плоские железобетонные конструкции. Классификация железобетонных перекрытий. Сборные перекрытия, конструктивные схемы. Многопустотные и ребристые плиты. Особенности расчета и конструирования панелей. Сборные ригели. Формы поперечного сечения. Расчет и конструирование ригелей. Монолитные перекрытия: ребристые перекрытия с балочными плитами. Конструктивная схема, особенности расчета и конструирования. Монолитные перекрытия: ребристые перекрытия с плитами, опертыми по контуру. Конструктивные схемы. Особенности расчета и конструирования. Сборно-монолитные перекрытия. Типы сечений и способы их армирования.

ТЕМА 5.7 Расчет сжатых железобетонных элементов. Определение и область применения сжатых элементов. Колонны их типы в зависимости от армирования. Колонны с гибкой продольной и поперечной арматурой, их конструктивные особенности. Назначение продольной и поперечной арматуры. Процент армирования колонн (минимальный, максимальный, оптимальный). Рекомендуемые классы арматуры и бетона для колонн. Расчет центрально сжатых элементов. Расчетные схемы колонн. Расчетная длина. Понятие о расчетном и случайном эксцентриситетах. Схема усилий и эпюра напряжений. Характер разрушения внецентренно сжатых элементов, работающих с большими и малыми эксцентриситетами. Расчет прочности. Косвенное армирование. Учет влияния гибкости и длительности действия нагрузок при расчете элементов.

ТЕМА 5.8 Фундаменты. Типы фундаментов. Классы бетона и арматуры для фундаментов. Защитный слой бетона. Отдельно стоящие фундаменты стаканного типа. Расчет и конструирование отдельно стоящих фундаментов. Внецентренно нагруженные отдельно стоящие фундаменты. Ленточные фундаменты. Расчет и конструирование ленточных фундаментов. Сплошные фундаменты, их конструирование.

ТЕМА 6.1 Общие сведения об основаниях и фундаментах. Основные сведения о грунтах. Основания и фундаменты, требования предъявляемые к ним. Грунты оснований, их виды, классификация, физические и механические свойства грунтов. Грунтовые воды и их влияние на выбор основания. Искусственные и естественные основания.

ТЕМА 6.2 Распределение напряжений в грунтах оснований. Расчет оснований. Понятие о распределении напряжений под подошвой фундамента и в массиве основания. Коэффициент рассеивания напряжений. Несущая способность основания. Влияние глубины заложения фундамента, размеров и формы подошвы на несущую способность основания. Определение глубины заложения фундамента. Расчетное давление на основание и его определение. Расчет оснований по второй группе предельных состояний. Расчет осадки методом послойного суммирования. Понятие о расчете оснований по первой группе предельных состояний (определение несущей способности.)

ТЕМА 6.3 Фундаменты неглубокого заложения на естественных основаниях. Фундаменты неглубокого заложения, их типы по форме и способу изготовления. Понятие о гибких и жестких фундаментах, область их применения. Конструкции сборных и монолитных отдельно стоящих фундаментов под колонны. Характер работы фундаментов под нагрузкой. Сбор нагрузок. Расчет и конструирование тела фундамента. Конструирование сборных и монолитных фундаментов. Конструктивные требования к столбчатым фундаментам. Расчет и конструирование ленточных фундаментов.

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ