Конструкции из дерева и пластмасс. Волик А.Р. 2005
.pdf
11
Учебная программа по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» для дневной формы обучения
Учебные модули УМ
1
УМ 1. История развития, современное состояние и области применения деревянных конструкций
УМ 2. Древесинаи пластмассы– конструкционныематериалыдлястроительныхконструкций
УМ 3. Расчет элементов конструкций из дерева и пластмасс по предельным состояниям
УМ 4. Соединение элементов деревянных конструкций
Лекционный курс
2
1.Краткий исторический обзор развития деревянных конструкций
2.Конструкционная
древесина
3.Конструкционные пластмассы
4.Основные принципы расчетов по предельным состояниям
5.Расчет элементов деревянных конструкций
6.Соединение элементов без механических связей
7.Соединение элементов на механических связях
Часы
3
2
4
2
4
2
2
2
Практические
занятия
4
Назначение размеров сечений цельных и клееных элементов
Определение нагрузок, действующих на конструкции
Расчет деревянных элементов
Часы
5
2
2
2
Лабораторные
занятия
6
Испытание лобовой врубки
Испытание соединения на нагелях
Часы
7
4
4
Курсовое |
проектирование |
Форма |
контроля |
|
8 |
9 |
|
одно- |
|
|
Управляемая самостоятельная работа – 5 часов |
Разработка курсового проекта «Деревянный каркас |
этажного производственного здания» Управляемая самостоятельная работа – 2 часа |
1- й промежуточный зачет |
|
|
|
|
|
11
12
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
УМ 5. Ограждаю- |
8. |
Ограждающие конст- |
|
Методика расчетов |
|
|
щие конструкции |
|
|
||||
рукции из дерева и пласт- |
2 |
плит покрытия с де- |
2 |
|||
из дерева и пласт- |
||||||
масс |
|
ревянным каркасом |
|
|||
масс |
|
|
|
|
|
|
УМ 6. Основные |
9. |
Обеспечение простран- |
|
Проверка прочности |
|
|
виды индустриаль- |
ственной неизменяемости |
2 |
2 |
|||
и устойчивости арок |
||||||
ных конструкций |
конструкций |
|
|
|
||
из дерева и пласт- |
10. Деревянные арки |
|
Расчет и конструи- |
|
||
масс |
2 |
рование узлов арок и |
2 |
|||
и рамы |
||||||
|
|
рам |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
11. Деревянные балки |
2 |
|
|
||
|
и стойки |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
12. Фермы и их проекти- |
|
Конструирование и |
|
||
|
2 |
расчет металлодере- |
2 |
|||
|
рование |
|||||
|
|
вянных ферм |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
УМ 7. Изготовле- |
13. Сушка древесины |
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Обеспечение долго- |
|
||
ние и эксплуатация |
14. Технология изготовле- |
|
|
|||
|
вечности деревян- |
|
||||
конструкций из де- |
ния деревянных конст- |
2 |
2 |
|||
рева и пластмасс |
рукций |
|
ных и стальных кон- |
|
||
|
струкций |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
Всего: |
32 |
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12
6
Испытаниенастатическийизгибфрагментаклеефанерной ребристойплиты
Испытание на статический изгиб клеефанерной балки прямоугольного сечения
7
4
4
16
8 |
9 |
Разработка курсового проекта «Деревянный каркас одноэтажного производственного здания» Управляемая самостоятельная работа – 2 часа |
2-й промежуточный зачет Управляемая самостоятельная работа – 5 часов |
|
экзамен |
|
|
РЕЙТИНГОВЫЙ КОНТРОЛЬ
Рейтинговая система позволяет стимулировать учебно-познаватель- ную работу студентов за счет поэтапной оценки всех видов учебной и исследовательской работы по многобалльной шкале, повысить объективность качества знаний и навыков.
Рейтинг студентов по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» определяется суммой баллов, заработанных студентами и отражающих успешность его обучения дисциплине:
Вид |
Вид работы |
Количество баллов |
|
занятий |
|||
|
1-й проме- |
Студент обязан ответить на 5 вопросов. |
|
|
жуточный |
Каждый полный ответ оценивается в 1 балл; |
|
|
зачет |
ответ не полностью верен – 0,5 балла; |
|
Лекции |
|
ответ отсутствует или неверный – 0 баллов. |
|
|
Максимальное количество набранных баллов – 5. |
||
2-й проме- |
Студент обязан ответить на 3 вопроса. |
||
жуточный |
Каждый полный ответ оценивается в 2 балла; |
||
|
|||
|
зачет |
ответ не полностью верен – 1 балл; |
|
|
|
ответ отсутствует или неверный – 0 баллов. |
|
|
|
Максимальное количество набранных баллов – 6. |
|
Практи- |
|
Студент получает по 1 баллу за каждое занятие, если под- |
|
ческие |
|
готовлен к занятию и активно участвует в его проведении. |
|
занятия |
|
Максимальное количество набранных баллов – 8. |
|
|
4 лаборатор- |
Каждая работа оценивается: |
|
Лабораторные занятия |
ные работы |
2 балла – студент активно участвует при проведении экспе- |
|
|
римента, теоретических расчетов, работа защищена вовремя; |
||
|
1 балл – студент активно участвует при проведении экспери- |
||
|
мента, теоретическихрасчетов, работазащищенаневсрок; |
||
|
0 баллов – студент не участвует при проведении экспери- |
||
|
мента, теоретических расчетов, работа защищена не всрок; |
||
|
|
||
|
|
Максимальное количество набранных баллов – 8. |
|
|
Курсовой |
Курсовой проект оценивается: |
|
проектирование |
проект |
10 баллов – проект выполнен на оценку «отлично» и за- |
|
|
щищен в срок; |
||
|
9 баллов – проект выполнен на оценку «отлично», но за- |
||
|
щищен не в срок; |
||
|
8 баллов – проект выполнен на оценку «хорошо» и защи- |
||
|
щен в срок; |
||
|
7 баллов – проект выполнен на оценку «хорошо», но за- |
||
Курсовое |
|
||
|
щищен не в срок; |
||
|
6 баллов – проект выполнен на оценку «удовлетворитель- |
||
|
но» и защищен в срок; |
||
|
5 баллов – проект выполнен на оценку «удовлетворитель- |
||
|
|
||
|
|
но», но защищен не в срок. |
13
Написание и выступление с рефератами и сообщениями оценивается в 3 балла за каждую качественно выполненную работу.
Участие студента в научно-исследовательской работе (НИРС) оценивается в 10 баллов.
Публикация исследований и разработок студента оценивается в 10 баллов (каждая).
За невыполнение учебного плана и неаттестацию по данной дисциплине студент лишается 3 баллов (за каждую неаттестацию).
Для оценки успешности изучения дисциплины можно пользоваться таблицей:
Критерии выставления оценок работы за семестр
отлично |
хорошо |
удовлетворительно |
|
|
|
36 |
29 |
22 |
|
|
|
14
МОДУЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА
15
УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ 1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Тема занятий |
Тип занятий |
Вид занятий |
Кол-во часов |
|
|
|
|
|
|
Краткий исторический обзор |
Изучение |
|
|
|
развития деревянных конст- |
Лекция |
2 |
||
нового материала |
||||
рукций |
|
|
|
|
Области применения дере- |
Систематизация |
Самостоятельная |
1 |
|
вянных конструкций в Бела- |
и углубление |
работа |
||
руси и за рубежом |
знаний |
|
||
|
|
Лекция 1 КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР
РАЗВИТИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1.Свойства древесины. Основные преимущества и недостатки.
1.2.История применения деревянных конструкций.
1.3.История развития и современное состояние развития деревянных конструкций в Республике Беларусь.
1.1.Свойства древесины. Основные преимущества и недостатки
Деревянные конструкции являются надежными, легкими и долго-
вечными.
Свойства древесины:
•относительно легкий и прочный материал, особенно по направлению вдоль волокон, где действуют наибольшие усилия от внешних нагрузок;
•микропористый материал с хорошими теплоизоляционными и са- нитарно-гигиеническими свойствами;
•малотвердый и поэтому легкообрабатываемый материал, что облегчает и упрощает изготовление деревянных конструкций;
•стойко сопротивляется разрушительному воздействию слабых химически агрессивных сред;
•стойко выдерживает ударные и циклические нагрузки;
•надежно склеивается водостойкими синтетическими клеями.
Преимущества деревянных конструкций:
•эстетическая привлекательность;
•химическая стойкость;
•возможность перекрывать большие пространства (рис. 1.1, 1.2, 1.3);
16
•изготовлены из природного возобновляемого естественным путем материала;
•экологически безопасны;
•по прочностным показателям единицы веса и по пределу огнестойкости не уступают металлическим конструкциям;
•позволяют создавать покрытия зданий любой формы и пролета;
•экономичны при транспортировании и монтаже.
Недостатки:
•древесина подвержена гниению;
•деревянные конструкции сгораемы;
•относительно малая прочность дерева;
•малая продолжительность службы.
Основными направлениями развития конструкций из дерева является разработка, производство и применение новых клеедеревянных конструкций. Типы конструкций должны быть унифицированы. Заводское производство должно обеспечивать массовое изготовление клеедеревянных конструкций любых требуемых форм и размеров. Такое производство должно быть механизировано, автоматизировано и малотрудоемко.
Клеедеревянные конструкции должны шире применяться при строительстве сельскохозяйственных, складских, производственных зданий, промышленных зданий со слабой химически агрессивной средой, общественных зданий крупных размеров и автодорожных мостов.
Рис. 1.1. Склад соли из клееных деревянных арок пролетом 60 м, высота в ключе – 22 м
17
Рис. 1.2. Пешеходный мост из клееной древесины через МКАД (102 км)
Рис. 1.3. Строительство мансарды (реконструкция) над домом архитектора Шехтеля в Москве
18
1.2. История применения деревянных конструкций
Время |
События |
|
|
|
|
Первобытное |
Первобытные люди строили жилища на земле и на сваях, неболь- |
|
общество |
шие ограды и мосты |
|
Древний Рим |
Деревянные дома, храмы и мосты через крупные реки |
|
I век |
Легионами Цезаря построен деревянный мост через реку Рейн |
|
|
В Китае и Японии построены деревянные храмы с применением |
|
|
бамбуковой древесины. |
|
Средние века |
В Европе широко применялись деревянные стропила крыш; дома, |
|
|
храмы, дворцы строились деревянными со стенами из круглых |
|
|
бревен |
|
X в. |
В Новгороде построена 13-главая церковь святой Софии из дуба |
|
XIII в. |
Построены из дуба башни Московского кремля и соединяющие их |
|
стены |
||
|
||
XIV в. |
Построена церковь Воскрешения Лазаря в г. Муроме |
|
1551 г. |
Построена деревянная крепость на берегу Волги |
|
1667 – 1681 г. |
Под Москвой в селе Коломенское был построен загородный дворец |
|
|
царя Алексея Михайловича |
|
1714 г. |
Построена 22-главая деревянная Преображенская церковь (35 м |
|
высотой) в селе Кижи на Онежском озере |
||
|
||
|
Появилась возможность вначале ручной, а затем и механической |
|
Конец XVII в. |
распиловки бревен, создания стержневых систем в виде брусчатых |
|
|
и дощатых конструкций |
|
1736 – 1738 г. |
Построен шпиль Адмиралтейства в Санкт-Петербурге |
|
1792 – 1793 г. |
Построен Останкинский дворец |
|
1817 г. |
ВозведеныдеревянныефермыбывшегоманежавМосквепролетом48 м |
|
1842 – 1851 г. |
Построен деревянный мост московско-петербургской железной до- |
|
|
роги через реку Мсту |
|
Начало XX в. |
В.И. Шухов разработал первые деревянные пространственные кон- |
|
струкции. В Нижнем Новгороде построен деревянный свод проле- |
||
|
том 21 м, в Орске – градирня высотой 36 м сетчатой конструкции |
|
Послереволюции |
Внедрены дощато-гвоздевые конструкции |
|
1932 – 1936 г. |
Разработаны брусчатые конструкции на пластинчатых нагелях |
|
После Великой |
Преобладали железобетонные элементы заводского изготовления и |
|
Отечественной |
металлические конструкции |
|
войны |
|
|
|
Разработаны прочные водостойкие синтетические клеи (фенол- |
|
|
формальдегидные, резорциновые), развиваются деревянные клее- |
|
70-ые годы |
ные конструкции: клееная водостойкая фанера, клеедеревянные |
|
|
балки, стойки, рамы, клеефанерные плиты и панели, клеедеревян- |
|
|
ные фермы со стальным нижним поясом |
|
1972 г. |
Построен первый завод клеедеревянных конструкций в России |
|
|
Применяются деревянные конструкции для покрытия спортзалов, |
|
Настоящее |
теннисных кортов, бассейнов, конноспортивных манежей, мансард, |
|
время |
торговых и выставочных павильонов, помещений с агрессивной |
|
|
средой, коттеджей (рис. 1.4 – 1.7) |
19
Рис. 1.4. Конноспортивный манеж с рамами из клееной древесины в Шаховском районе Московской области
Рис. 1.5. Конноспортивный манеж в д. Поздняково Московской области
20