1149

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образо-

вания «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Торопов А.С.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы и выполнению расчетно-графических работ)

для обучающихся по дисциплине «СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ» по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология

профиль Стандартизация и сертификация

Нижний Новгород

2016

УДК

Торопов А.С. / СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ. [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А.Ю. Платов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – __ с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРКУЦИИ.» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебнометодического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям, а также в написании расчетно-графической работы.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ» по направлению подготовки 27.03.01 Стандартизация и метрология профиль Стандартизация и сертификация

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе 27.03.01 Стандартизация и метрология

3

Оглавление

4

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Основными целями освоения учебной дисциплины «СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ» раздел деревянные конструкции являются:

овладения студентами знаниями и навыками в области производства и проектирования деревянных конструкций, а также строительства зданий и сооружений с их применением. При этом особое внимание обращается на нормативно-правовую базу этих процессов.

В процессе освоения дисциплины студент должен Знать:

− основы метрологии и стандартизации лесоматериалов; − производства древесных материалов; − расчёта строительных конструкций.

Уметь:

−проводить несложные расчеты строительных конструкций;

−выбирать тип конструкций. Владеть:

−навыками проведения несложных расчеты строительных конструкций;

Данная дисциплина позволит студентам не только систематизировать полученные теоретические знания, укрепить исследовательские навыки, но и даст возможность ориентироваться в новом предметном поле.

1.2 Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1. Древесина – конструкционный материал.

Породы древесины. Сортамент лесоматериалов. Достоинства и недостатки. Механические характеристики. Влияние пороков и внешних факторов.

2. Нормативная литература.

Нормы проектирования и изготовления. Требования к качеству

3. Основы расчёта деревянных конструкций.

Расчёт центрально-сжатого и центрально-растянутого цельного элемента. Расчёт изгибаемого элемента при плоском изгибе. Подбор сечения клеёного элемента. Расчёт соединений на нагелях. Расчёт лобовой врубки.

4. Соединения элементов.

Соединения на врубках. Нагельные и клеевые соединения.

5

5. Ограждающие и несущие конструкции

Ограждающие конструкции: настилы, плиты покрытий. Балки. Фермы. Арки. Рамы.

6.. Технология изготовления индустриальных деревянных конструкций Виды заводских готовых конструкций основных частей здания. Технология возведе-

ния здания. Элементы, соединения.

7. Методы контроля качества изготовления деревянных конструкций. Необходимость контроля. Визуальный и инструментальный контроль. Виды испы-

таний. Результаты контроля.

8. Способы обеспечения долговечной эксплуатации деревянных конструкций.

Конструктивные решения. Пропитка древесины. Огнезащита. Ремонт и усиление конструкций.

1.3 Порядок освоения материала

Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в следующей таблице:

6

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

Вслучае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Общие рекомендации по изучению материала лекций

Раздел 1. Древесина – конструкционный материал. Основные свойства.

— 1 лекции.

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление об деревянных конструкциях.

При освоении данной темы студенту следует овладеть основными понятиями механических характеристик древесины: прочность, упругость, пластичность, склонность к скалыванию разрушению по [1 ] , их нормативные и расчетные параметры.

Важным является учет температурно-влажностных условий эксплуатации конструкции.

Здесь также студенту предлагается освоить классификацию лесоматериалов, сорт, сортамент.

7

Следует изучить основные достоинства и недостатки древесины как материалов для строительных конструкций.

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, чтобы правильно выбрать материал для конструкций, следующие:

1)основные технические характеристики древесины по механическим свойствам;

2)нормирование пороков в строительной древесине;

3)классификация пиломатериалов по ГОСТ 6782.1-75;

4)классификация условий работы деревянных конструкций;

6)основные достоинства и недостатки древесины для строительных конструкций.

.

Раздел 2. Нормативная литература. Основы стандартизации лесоматериалов и деревянных конструкций — 1 лекции.

Цель: изучить классификацию и стандартизацию лесоматериалов.

Лесоматериалы. Пиломатериалы. Композиционные древесные материалы. Технические требования. Госты. СНиП. Стандартизация древесины. Нормирование расчетных сопротивлений древесины.

Раздел 3. Основы расчёта деревянных конструкций — 1 лекции.

Цель: изучить основы расчета деревянных элементов.

В данном разделе студент ознакомится с:

-общие положения об особенностях работы центрально растянутых элементов

-общие положения об особенностях работы центрально сжатых элементов,;

-проверка устойчивости стержня после окончательного подбора сечения;

-общие положения об особенностях работы изгибаемых элементов

-общие положения об особенностях работы сжато-изгибаемых элементов;

-общие положения об особенностях работы растянуто-изгибаемых элементов

Раздел 4. Соединения элементов. — 1 лекции.

Цель: изучить соединения деревянных элементов.

Приступая к освоению данной темы студенту, помимо информации, получаемой на лекциях, полезно по литературе ознакомиться с историей применения и развития нагельных соединений и соединений на врубках.

При изучении данной темы студент должен усвоить, что применение нагелей разных классов зависит от НДС соединений.

Размещение болтов в соединениях зависит от их нагруженности (расчетные соединения от расчетных сочетаний нагрузок – на минимальных расстояниях между болтами; конструктивные соединения – на максимальных расстояниях). С этими требованиями можно ознакомиться в [2].

Изучив основы работы и расчета нагельных соединений, студент должен четко разделять работу и расчет сдвиговых соединений при разных НДС элементов и фрикционных

8

соединений так же при разных НДС элементов. При этом ослабленные элементы отверстиями под болты следует проверять на прочность.

Важное значение при освоении болтовых соединений имеют знания технологических требований к нагельным соединениям

Раздел 5. Ограждающие и несущие конструкции — 1 лекции.

Цель: изучить применяемые в строительстве ограждающие и несущие конструкции из дерева.

Настилы и их назначение. Клеефанерные плиты покрытий.

Основное функциональное назначение балок и прогонов в том, что они служат несущими конструкциями покрытий. Балки и прогоны цельного сечения выполняются из досок на ребро, брусьев и бревен, чаще окантованных с двух сторон. Ввиду ограниченности размеров сечений и длины лесоматериалов такие балки применяют при пролетах до 6 м. и относительно небольших нагрузка.

Клееные балки из досок и фанеры, склеенные синтетическим клеем, являются основным видом составных балок заводского изготовления. В данной теме рассматривается расчет балок по нормальным сечениям, скалывающим напряжениям, проверка условия потери устойчивости, по прогибам.

Фермы. Металлодеревянные фермы.

Рамные конструкции являются одним из наиболее распространенных типов несущих конструкции. Они хорошо вписываются в поперечное сечение большинства производственных и общественных зданий.Классификация рам, основы конструирования, расчет рамной конструкции, варианты опорных узлов.

Арки. Общая характеристика. Схемы арок, конструкция и расчет.Арки используются

вкачестве основных несущих конструкций зданий различного назначения. Их применяют

впокрытиях промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий пролетом от

12 до 70 м.

Раздел 6. Технология изготовления индустриальных деревянных конструкций.

Цель: изучить технология изготовления индустриальных деревянных конструкций.

Виды заводских готовых конструкций основных частей здания. Технология возведения здания. Элементы, соединения. Еще недавно заводское производство элементов деревянных зданий ограничивалось распиловкой бревен на доски, брусья и бруски в лесопильных цехах и изготовлением погонажных изделий.

В составе таких заводов организуются ряд технологических цехов, цепочка которых начинается с распиловочного цеха, производящего из бревен доски и брусья, являющихся основой для изготовления самих конструкций. Обязательной технологической операцией на заводе ДК является процесс сушка древесины. Поэтому в составе таких заводов должен быть сушильный цех со специальными камерами.

Поскольку склеиваются доски только после их острожки, в составе цеха предварительной обработки, помимо фуговальных или рейсмусных станков, острагивающих поверхности досок, должны быть специальные фрезерные станки для подготовки торцов досок перед их склеиванием по длине.

Центральной операцией является, конечно, само склеивание досок, поскольку клееные

9

конструкции получаются путем склеивания именно досок, позволяющих получать не только прямолинейные конструкции, HO и гнутые (криволинейные). В этом процессе используются специальные станки— ваймы, способные удерживать доски плотно прижатыми друг к другу в процессе твердения клея.

При этом важен контроль качества изготовления конструкций. После изготовления элементов конструкции становит важным вопрос правильной транспортировки и сборки и установки конструкций.

Раздел 7. Методы контроля качества изготовления деревянных конструкций.

— 1 лекции.

Цель: Изучить методы контроля качества изготовления деревянных конструкций.

Необходимость контроля. Визуальный и инструментальный контроль. Испытания при сжатии, изгибе, скалывании, растяжении древесины. Определение модуля упругости. Испытание соединений и конструкций. Результаты контроля.

Раздел 8. Способы обеспечения долговечной эксплуатации деревянных конструк-

ций.— 1 лекции.

Конструктивные решения по защите древесины от гниения, насекомых, поражения огнем. Пропитка древесины. Ремонт и усиление элементов и конструкций.

2.4 Контрольные вопросы

Контрольные вопросы к разделу 1: Древесина – конструкционный материал. Основные свойства.

1.Основные породы древесины.

2.Строение древесины.

3.Влажность и её влияние на древесину.

4.Физические свойства.

5.Механические свойства.

Контрольные вопросы к разделу 2: Нормативная литература. Основы стандартизации лесоматериалов и деревянных конструкций

1.Классификация пиломатериалов.

2.Классификация фанеры.

3.Госты на технические условия.

4.СНиП, СП деревянные конструкции.

Контрольные вопросы к разделу 3: Основы расчёта деревянных конструкций

1.Работы центрально растянутых элементов

2.Работы центрально сжатых элементов,;

3.Проверка устойчивости стержня после окончательного подбора сечения;

4.Работы изгибаемых элементов

5.Проверки назначенного сечения балки по первому и второму предельным состояниям и корректировки его при необходимости.

10