Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО Гжельский государственный
художественно-промышленный институт
Колледж Гжельского государственного
художественно-промышленного института
для самостоятельной работы студентов,
заочно обучающихся по специальности
Гжель
2006
Составители:
Лобов М.А., Баранова Л.Н.
Рецензенты:
Величковская
Т.Д., инженер – строитель, преподаватель
специальных строительных дисциплин
колледжа.
Чушенкова Л.И.,
инженер – строитель, ведущий инженер
– конструктор института НИИЖБ.
В
методических указаниях приведен
тематический план изучения дисциплины;
содержание дисциплины по каждой теме;
тематика практических занятий, задания
на две контрольные работы с методическими
рекомендациями по их выполнению, вопросы
для экзаменов и список литературы.
Методические
указания обсуждены и утверждены на
заседании цикловой комиссии
общепрофессиональных
и специальных строительных дисциплин.
Протокол №___ от
_______ 200__ г.
Председатель
цикловой комиссии:
______________ Баранова
Л.Н.
«____» __________ 200__г.
Методические
указания учебной дисциплины «Строительные
конструкции» предназначена для
реализации Государственного
образовательного стандарта среднего
профессионального образования по
специальности 270103 «Строительство и
эксплуатация зданий и сооружений»,
утверждённых Министерством образования
РФ 23 апреля 2002 г. №20-2902-Б.
Методические
указания дисциплины определяют общий
объём знаний, подлежащий обязательному
усвоению студентами, и является единой
для всех форм обучения.
Учебная дисциплина
«Строительные конструкции» является
специальной дисциплиной.
Методическими
указаниями предусматривается изучение
комплекса вопросов, связанных с расчётом
элементов конструкций зданий и
сооружений, их работой в процессе
монтажа и эксплуатации.
Изучение дисциплины
базируется на знании студентами
дисциплин «Техническая механика»,
«Строительные материалы и изделия»,
«Архитектура зданий», «Инженерная
графика».
Методическими
указаниями предусматриваются практические
занятия, которые способствуют более
полному усвоению учебного материала.
Практические занятия проводятся в
колледже в период лабораторно-экзаменационной
сессии.
Основной метод
изучения дисциплины – самостоятельная
работа студента. Рекомендуется следующая
последовательность изучения материала:
ознакомление
с содержанием программы и методических
указаний;
изучение материала
по рекомендуемой литературе и краткое
конспектирование его основных положений
с выполнением чертежей и схем, записью
расчётных формул и ссылок на таблицы,
которыми приходится пользоваться при
изучении данной темы. При разборке
формул необходимо усвоить обозначения
и запомнить значения всех величин, а
также их размерность, все буквенные
обозначения должны соответствовать
нормам;
освоение методики
решения примеров и задач, приведённых
в учебниках и методических указаниях.
Учебный материал
следует изучать систематически и в
последовательности, данной в программе
дисциплины.
Со всеми вопросами,
возникающими во время работы над
материалом, следует обращаться в
колледж.
При проведении
практических занятий ставится задача
научить будущих специалистов работать
с нормативной и справочной литературой.
По дисциплине
предусматривается экзамен. К экзамену
допускаются студенты, имеющие
положительные оценки по контрольной
работе.
дать представление
о проектировании и расчёте стальных,
железобетонных, деревянных, каменных
конструкций, а также по проектированию
и расчёту фундаментов и основания;
научить пользоваться
нормативной и справочной литературой;
раскрыть содержания
расчётов строительных конструкций из
различных материалов;
дать методику
подсчёта действующих нагрузок;
научить производить
подбор типовых конструкций по величине
действующих нагрузок;
показать роль и
место дисциплины в профессиональной
подготовке специалиста.
получение
устойчивых знаний по практическому
применению расчёта отдельных
конструктивных элементов;
формирование
теоретических понятий и навыков по
работе отдельных элементов и их
взаимосвязи между собой;
умение оценивать
и анализировать достоинства и недостатки
строительных конструкций в разных
условиях работы;
умение ориентироваться
в новых материалах и конструкциях.
Дисциплина
«Строительные конструкции» является
одной из специальных дисциплин в
составной части подготовки специалиста.
Она базируется на знаниях, полученных
студентом при изучении дисциплин:
«Инженерная
графика»;
«Техническая
механика»;
«Архитектура
зданий».
Дисциплина
«Строительные конструкции» опирается
на теоретические и экспериментальные
исследования по соответствующим видам
конструкций. Все изменения периодически
вносятся в нормативную литературу по
соответствующим видам конструкций.
В результате
изучения дисциплины студент должен:
иметь
представление:
об основных
положениях проектирования строительных
конструкций и оснований;
основные физические
и механические характеристики
материалов;
общие понятия о
расчёте простейших конструкций,
выполняемых из различных материалов;
знать:
методику расчёта
железобетонных плит, колонн, фундаментов;
определение
размеров подошвы фундамента и его
глубину заложения в зависимости от
различных условий;
основы проектирования
строительных конструкций, оснований
и фундаментов;
методику расчёта
статически определимых ферм;
выполнение рабочих
чертежей строительных конструкций;
уметь:
читать рабочие
чертежи строительных конструкций;
выполнять несложные
чертежи и конструирование
строительных конструкций;
пользоваться
нормативной и справочной литературой;
проектировать
фундаменты из различных материалов;
производить
подбор стальных прокатных балок.
При изложении
материала необходимо соблюдать единство
терминологии, обозначений, единиц
измерения в соответствии с действующими
стандартами (СНиПами, ГОСТами).
Основы проектирования
и расчета строительных конструкций,
оснований и фундаментов: СНиПы на
проектирование строительных конструкций
и оснований, расчет по предельным
состояниям, определение нагрузок при
расчете строительных конструкций;
Металлические,
деревянные, каменные и армокаменные,
железобетонные конструкции: общие
сведения, материалы, расчет и
конструирование, общие принципы
проектирования строительных конструкций.
Основания и
фундаменты: основы расчета оснований
по предельным состояниям, проектирования
фундаментов неглубокого заложения на
естественных основаниях, понятие о
проектировании свайных фундаментов,
искусственные основания.
Введение
Раздел I.
Общие положения
Тема
1.1. Классификация
строительных конструкций и требования
к ним.
Раздел II.
Основы расчёта строительных конструкций
и оснований по предельным
состояниям
Тема 2.1. Понятие
о предельных состояниях строительных
конструкций и о работе по предельным
состояниям.
Тема 2.2. Работа
материалов для несущих конструкций
под нагрузкой и расчётные характеристики.
Раздел III.
Нагрузки и воздействия
Тема 3.1.
Классификация нагрузок.
Тема 3.2.
Нормативные значения нагрузок.
Тема 3.3.
Расчётные значения нагрузок.
Раздел IV.
Конструктивная и расчётная схема
конструкций
Тема 4.1. Балки.
Тема 4.2. Колонны.
Раздел V.
Основы расчёта строительных конструкций,
работающих на сжатие
Тема 5.1. Расчёт
колонн. Общие положения.
Тема 5.2. Расчёт
стальных колонн.
Тема 5.3. Расчёт
деревянных стоек.
Тема 5.4. Расчет
железобетонных колонн.
Тема 5.5. Расчёт
кирпичных столбов и стен.
Раздел VI.
Основы расчёта строительных конструкций,
работающих на изгиб
Тема 6.1. Расчёт
балок. Общие положения.
Тема 6.2. Расчет
стальных балок.
Тема 6.3. Расчёт
деревянных балок.
Тема 6.4. Расчёт
железобетонных балок и плит без
предварительного напряжения.
Тема
6.5. Предварительно
напряженные железобетонные конструкции.
Раздел VII.
Соединение элементов конструкций
Тема 7.1.
Соединения элементов стальных
конструкций.
Тема 7.2.
Соединения элементов деревянных
конструкций.
Тема 7.3.
Соединения элементов железобетонных
конструкций.
Раздел VIII.
Стропильные фермы
Тема 8.1. Общие
сведения.
Тема 8.2. Стальные
фермы.
Тема 8.3.
Деревянные фермы.
Тема 8.4.
Железобетонные фермы.
Раздел IX.
Рамы и арки
Тема 9.1. Рамы.
Тема 9.2. Арки.
Раздел X.
Основания и фундаменты
Тема 10.1.
Естественные основания.
Тема 10.2.
Фундаменты неглубокого заложения.
Тема 10.3. Свайные
фундаменты.
Тема 10.4.
Искусственные основания.
Цели, задачи с
содержание дисциплины «Строительные
конструкции». Связь с другими дисциплинами.
Наиболее крупные успехи в развитии
стальных, деревянных, железобетонных
и каменных конструкций в отечественной
строительной практике за последние
годы. Цели развития конструкций на
ближайшую и далекую перспективу.
Раздел
1. Общие положения
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление:
о тенденциях в
развитии строительных конструкций;
знать:
основную
терминологию, связанную со строительными
конструкциями, наиболее распространенные
виды классов (марок) для каждого
материала.
Тема 1.1. Классификация
строительных конструкций и требования
к ним
Классификация
строительных конструкций: по
геометрическому признаку; с точки
зрения статики; в зависимости от
материала; по напряженно деформированному
состоянию.
Общие
сведения. Материалы для стальных,
железобетонных, деревянных и кирпичных
(каменных) конструкций. Рекомендации
по их применению на основе СНиП.
Требования к зданиям и несущим
конструкциям: надежность, долговечность,
огнестойкость, индустриальность,
унификация.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы необходимо обратить внимание
на общую классификацию конструкций,
на материалы, из которых выполняются
конструкции, их размеры и способность
выдержать нагрузку. Рекомендуется
изучить область применения различных
конструкций. Применение новых и
комбинированных конструкций для
различных зданий. Необходимо усвоить
общие требования, предъявляемые к
зданиям.
Вопросы для
самоконтроля:
Перечислить виды
конструкций по материалу.
Материалы для
каменных конструкций.
Материалы для
железобетонных конструкций.
Какие требования
предъявляются к конструкциям?
Литература:
10 (стр. 10 – 15; 54 – 66; 272 – 276); 11 (стр. 14 –
56).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление:
о
физической сущности нормативного и
расчетного сопротивления;
знать:
два вида групп
предельных состояний, виды потери
несущей способности, жесткости,
трещиностойкости;
условия обеспечения
надежности в общем виде;
работу материалов
под нагрузкой;
уметь:
найти по СНиПам
расчетные сопротивления материалов;
модули упругости материалов.
Физический смысл
предельных состояний. Примеры предельных
состояний по первой и второй группы.
Суть расчета по
предельным состояниям. Структура и
содержание основных расчетных формул
при расчете по предельным состояниям
первой и второй группы.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы усвоить понятие предельного
состояния конструкции и возможности
дальнейшей её эксплуатации, разобрать
и привести конкретные примеры предельных
состояний конструкций, обратить внимание
на общие формулы для расчёта по предельным
состояниям первой и второй групп
предельных состояний.
Вопросы для
самоконтроля:
Что такое предельное
состояние конструкций?
Назвать группы
предельных состояний конструкций.
Структурная
формула расчёта по первой группе
предельного состояния.
Структурная
формула расчёта по второй группе
предельного состояния.
Литература:
10 (стр. 16 – 22; 41 – 43).
Диаграммы растяжения
(сжатия) стали, дерева, бетона, арматурной
стали, кирпичной кладки. Сравнительная
оценка прочностных и деформационных
свойств материалов. Расчетные
сопротивления и модули деформации.
Коэффициенты надежности по материалу
ym,
по нагрузкам yf,
по ответственности yn,
коэффициент условий работы конструкций
yc.
Практическое
занятие № 1. Определение расчетных,
нормативных сопротивлений и модулей
упругости.
Определение
расчетных, нормативных, сопротивлений
и модулей упругости для сталей, древесины,
бетона, арматуры, кирпичной кладки по
СНиПам.
Методические
рекомендации:
Изучая данный
раздел, следует обратить внимание на
физический смысл теории расчёта
строительных конструкций, принятый в
нашей стране. Уяснить и запомнить
содержание и структуру расчётных формул
при расчёте конструкций по предельным
состояниям. При рассмотрении работы
различных материалов необходимо изучить
их структуру и физические свойства,
влияние на прочностные характеристики.
Обратить внимание на расчётные
сопротивления и деформативность
материалов. Научиться находить различные
коэффициенты: надёжности по нагрузке,
по материалу, по ответственности здания,
условия работы конструкции.
Вопросы для
самоконтроля:
Выполнить диаграмму
работы стали на растяжение.
Выполнить диаграмму
работы бетона на сжатие.
Нормативное и
расчётное сопротивление стали, бетона,
древесины и камня.
Модуль упругости
материалов – стали, древесины, арматуры.
Какие коэффициенты
используются при расчёте конструкций.
Литература:
10 (стр. 54 – 57); СНиП II-А-71
(стр. 3 – 12).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о ветровых, крановых
нагрузках; о сочетаниях нагрузок;
знать: виды
постоянных и временных нагрузок; смысл
нормативных и расчетных значений
нагрузок.
уметь: определить
по СНиП 2.01.07-85* временные нормативные
и расчетные нагрузки на покрытия и
перекрытия жилых и общественных зданий,
произвести подсчёт нагрузки от
собственного веса конструкций.
Постоянные нагрузки
и их виды. Временные нагрузки и их виды.
Особые нагрузки. Классификация по СНиП.
2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
Сочетания нагрузок. Единицы измерения,
используемые при расчётах строительных
конструкций.
Вопросы для
самоконтроля:
Виды постоянных
нагрузок.
Виды временных
нагрузок.
Виды особых
нагрузок.
Единицы
системы «СИ» для расчёта строительных
конструкций.
Нормативные
постоянные и нормативные временные
нагрузки. Определение по СНиП.2-01-07-85*
различных видов нагрузок.
Расчетные постоянные
и расчетные временные нагрузки.
Определение по СНиП 2-01-07-85*. Примеры па
определение нормативных и расчетных
нагрузок.
Практическое
занятие № 2. Определение нормативных
и расчетных значений нагрузок.
Определение
нормативных и расчетных значений
нагрузок на 1 м2 покрытия, перекрытия
в табличной форме.
Методические
рекомендации:
Обратить
внимание на классификацию нагрузок по
различным признакам. Следует тщательно
рассмотреть классификацию нагрузок
по СНиП 2,01.07-85* «Нагрузки и воздействия»,
дополнения и изменения, внесённые в
отдельные разделы.
Проработать
вопросы определения временных нагрузок
для различных видов зданий по их
назначению. Усвоить порядок и методику
подсчёта постоянных нагрузок на
конструкции.
Вопросы для
самоконтроля:
Как делятся
нагрузки по времени действия?
Что относится к
временным и постоянным нагрузкам?
Что такое
нормативная и расчётная нагрузка?
Назвать сочетания
нагрузок при расчёте конструкций.
Литература:
17 (стр.17); 18 (стр. 4 – 11); 14 (стр. 64 – 70).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о принципах построения
расчетных схем простейших сооружений;
знать:
принципы построения расчетных схем
для простейших балок, балочных
конструкций, консолей, колонн для
различных по материалу конструкций;
уметь: построить
расчетную схему по конструктивной
схеме для простейших стальных,
железобетонных, деревянных и каменных
конструкций.
Расчетные и
конструктивные схемы простейших балок
на двух опорах, консолей. Опоры коротких
балок и большепролетных конструкций.
Принципы построения расчетных схем по
конструктивной схеме.
Конструктивные
и расчетные схемы простейших конструкций
колонн и их соединений с балками и
фундаментом. Понятие о шарнирном и
жестком соединении конструкций из
разных материалов.
Практическое
занятие № 3.
Построение расчетных схем простейших
конструкций балок и колонн.
Построение
расчетной схемы простейших конструкций
стальных, деревянных и железобетонных
балок. Построение расчетной схемы
простейших конструкций стальных,
деревянных и железобетонных и кирпичных
колонн.
Методические
рекомендации:
Рекомендуется
обратить внимание на определение
расчётных схем однопролётных и
многопролётных балок при различных
способах их опирания на конструкции,
а также на расчётные схемы колонн, в
зависимости от закрепления их концов.
Более детально проработать вопрос
шарнирного и жёсткого соединения этих
элементов. Для изучения рекомендуется
использовать СНиП II-22-81.*
Каменные и армокаменные конструкции,
СНиП II-25-80.
Деревянные конструкции, СНиП II-23-81.*
Стальные конструкции.
Вопросы для
самоконтроля:
Выполнить
конструктивную и расчётную схему плиты
перекрытия.
Выполнить
конструктивную и расчётную схему
балконной плиты.
Определить
расчётную схему кирпичного столба.
Расчётная схема
ригеля, опирающегося на консоли колонны.
Шарнирное и
жёсткое соединение конструкций.
Литература:
10 (стр. 161 – 170).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о расчете стальных
колонн сквозного сечения, составных
деревянных стоек, кирпичных стен и
простенков; о расчете внецентренно-сжатых
конструкций;
знать:
работу сжатых
конструкций под нагрузкой и особенности
их работы в зависимости от материла;
возможный характер
потери несущей способности и предпосылки
для расчета;
правила
конструирования колонн;
уметь:
рассчитать, т.е. подобрать сечение или
проверить несущую способность: стальной
колонны из прокатного и сварного
сплошного сечения; деревянной стойки
цельного сечения, железобетонной
колонны квадратного сечения (со случайным
эксцентриситетом); кирпичного столба
не армированного и с сетчатым армированием.
Область применения.
Классификация колонн по материалу,
сечению. Работа центрально сжатых
колонн под нагрузкой. Расчет по несущей
способности.
Расчет центрально
сжатых колонн (стоек). Общие подходы из
сопротивления материалов. Типы задач.
Понятия о расчете внецентренно сжатых
колонн.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы детально разобраться и
усвоить классификацию колонн по
различным признакам, в том числе по
статической схеме, конструктивному
выполнению, материалу, работу колонн
в зависимости от действия проложенной
нагрузки. Обратить внимание на общую
структуру расчётных формул, но и на их
различие в зависимости от материала.
Проработать вопрос об определении
несущей способности колонн и подбору
сечений по действующей нагрузке, иметь
представление о работе и расчёте
внецентренно сжатых колонн.
Вопросы для
самоконтроля:
Виды колонн по
материалу и сечению.
Расчёт колонны
по несущей способности.
Типы задач,
возникающие при расчётах колонн.
Расчёт
внецентренно сжатых колонн – общие
сведения.
Литература:
10 (стр. 170 – 192); 17 (стр. 13 – 14); 19 (стр. 12).
Область
распространения и простейшие конструкции
стальных колонн. Типы сечений колонн.
Работа стальных колонн под нагрузкой.
Расчет центрально сжатых стальных
колонн сплошного сечения: прокатный
двутавр и сплошная сварная колонна.
Общий порядок расчета.
Примеры расчета
стальных колонн на подбор сечения и
проверку несущей способности.
Правила
конструирования центрально сжатых
стальных колонн сплошного сечения:
базы, стержни, оголовки.
Понятие о работе
и расчете стальных колонн сквозного
сечения на планках и решетчатых.
Практическое
занятие № 4. Расчет стальной центрально
сжатой колонны.
Подбор сечения
колонны по действующей нагрузке из
прокатного двутавра или трубы.
Конструирование углов.
Методические
рекомендации:
Изучая данную
тему, следует обратить внимание на
область применения стальных колонн,
от простых до сложных поперечных сечений
и их применение в зданиях, изменения
их сечения по высоте. Усвоить особенности
расчета центрально сжатых колонн из
прокатного профиля и составного сечения,
общий порядок расчёта колонн,
конструирование колонн, проверку
местной устойчивости.
Вопросы для
самоконтроля:
Классификация
стальных колонн по различным признакам.
Общий порядок
расчёта центрально сжатой колонны.
Общие сведения
о расчёте стальных колонн сквозного
сечения.
Что такое база и
оголовок колонны.
Литература:
10 (стр. 165 – 175); 14 (стр. 9 – 10).
Область
распространения и простейшие конструкции
деревянных стоек. Особенности работы
деревянных стоек под нагрузкой и
предпосылки для расчета. Расчет
центрально сжатых стоек цельного
сечения! Общий порядок расчета. Примеры
расчета деревянных стоек на подбор
сечения и проверку несущей способности.
Правила
конструирования центрально сжатых
деревянных стоек и узлов. Понятие о
расчете и конструировании деревянных
стоек составного сечения.
Практическое
занятие № 5 Расчет деревянной
центрально сжатой стойки.
Подбор квадратного
или круглого сечения стойки из цельной
древесины.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы обратить внимание на
особенности материала, его физические
свойства, защиту древесины от различных
недостатков, работу древесины под
нагрузкой. При расчёте деревянных стоек
зданий следует иметь ввиду, что придётся
решать две задачи: определение несущей
способности при заданном сечении;
подбор сечения стойки при заданной
нагрузке. Обратить внимание на клеёные
деревянные стойки.
Уделить внимание
определению расчётных размеров и
способы крепления стоек, на применение
переменных сечений стоек.
Вопросы для
самоконтроля:
Область применения
деревянных стоек.
Порядок расчёта
деревянной стойки.
Виды составных
деревянных стоек.
Литература:
10 (стр. 408 – 410); 19 (стр. 11 – 12).
Область
распространения и простейшие конструкции
железобетонных колонн. Особенности
работы железобетонных колонн под
нагрузкой и предпосылки для расчета.
Расчет центрально сжатых железобетонных
колонн прямоугольного сечения по
случайным эксцентриситетом. Общий
порядок расчета.
Примеры расчета
железобетонных колонн на подбор сечения
рабочей продольной арматуры.
Правила
конструирования железобетонных колонн.
Понятие о расчете
внецентренно сжатых колонн.
Практическое
занятие № 6. Расчет железобетонной
колонны со случайным эксцентриситетом.
Подбор количества
рабочей продольной арматуры, диаметра
и шага поперечных стержней. Конструирование
каркаса.
Методические
рекомендации:
Изучить и усвоить
область применения железобетонных
колонн, их особенность работы под
нагрузкой и напряженно деформированное
состояние при внецентренно приложенной
нагрузки. Обратить внимание на расчёт
железобетонных колонн со случайным
эксцентриситетом, правила армирования
и конструирования. Усвоить правила
пользования сортаментом арматурной
стали. Иметь общие понятия о расчёте
внецентренно сжатых колонн и их
напряженно деформированное состояние.
Вопросы для
самоконтроля:
Какие элементы
железобетонных конструкций относятся
к внецентренно сжатым?
Назовите основные
виды железобетонных колонн.
Как определяется
случайный эксцентриситет?
Опишите характер
разрушения внецентренно сжатых
элементов.
Назовите два
случая разрушения внецентренно сжатых
элементов.
Литература:
11 (стр. 115 – 138); 17 (стр. 31, 32).
Область
распространения и простейшие конструкции
кирпичных столбов. Особенности работы
кирпичных столбов под нагрузкой и
предпосылки для расчета. Расчет
центрально сжатых неармированных
кирпичных столбов. Общий порядок
расчета.
Примеры расчета
кирпичных столбов на подбор сечения и
проверку способности столба.
Расчет центрально
сжатых кирпичных столбов с сетчатым
армированием. Общий порядок расчета.
Правила конструирования кирпичных
столбов. Расчет стен и простенков зданий
с жесткой конструктивной схемой.
Особенности расчета кирпичной кладки,
выполняемой в зимнее время. Усиление
кирпичных стен и простенков.
Практическое
занятие № 7. Расчет кирпичного
центрально сжатого неармированного
(армированного) столба.
Подбор
размеров квадратного поперечного
сечения столба (подбор сеток).
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы следует уделить внимание
на особенности кирпичной кладки, её
напряженно деформированному состоянию
при осевом сжатии, зависимости прочности
кладки от различных факторов, учёту
условий работы кладки при различных
условиях, повышению несущей способности
кирпичной кладки различными способами
армирования. Уметь определять расчётные
характеристики кладки по нормам. Изучить
вопрос расчёта кладки на различные
силовые воздействия, возможность
повышать её несущую способность. Уметь
определять расчётные схемы элементов,
производить расчёт столбов не армированных
и с сетчатым армированием и простенков,
при необходимости производить их
армирование, давать рекомендации по
усилению каменных конструкций. Научиться
пользоваться справочной и нормативной
литературой.
Вопросы для
самоконтроля:
Какие различают
стадии работы центрально – сжатой
кладки?
Каковы деформативные
свойства кладки?
Работа кладки
при осевом сжатии и её расчёт.
Работа кладки
при внецентренном сжатии и её расчёт.
Виды армирования
кладки.
Расчёт кладки
при сетчатом армировании.
Литература:
10 (стр. 296 – 301); 18 (стр. 13 – 15).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о расчете балок:
стальной сплошной, сварной двутаврового
сечения, деревянных клеёных и составных,
железобетонных с двойным армированием;
о расчете предварительно напряженных
железобетонных конструкций;
знать:
работу изгибаемых конструкций при
поперечном изгибе от равномерно
распределенной нагрузки; особенности
работы различных по материалу балок;
возможный характер потери несущей
способности и жесткости; основные
правила конструирования балок, сущность
работы предварительно напряженных
железобетонных конструкции, особенности
их армирования;
уметь:
рассчитать, т.е. подобрать сечение
или проверить несущую способность:
стальной прокатной двутавровой
балки на прочность и жесткость; деревянной
балки цельного сечения на прочность
и жесткость; железобетонных балок
прямоугольного сечения с одиночной
арматурой и простейших таврового
сечения по нормальному и наклонному
сечению.
Прямой поперечный
изгиб балки прямоугольного сечения от
равномерно распределенной нагрузки:
с геометрической точки зрения, с точки
зрения статики и напряженного состояния.
Расчет по
1-й группе предельных состояний: по
нормальным, касательным напряжениям
и совместного их действия. Расчет по
2-й группе предельных состояний: по
деформациям.
Методические
рекомендации:
Следует
вспомнить понятие поперечного изгиба
из курса «Техническая механика» и
распределение напряжений по поперечному
сечению: нормальных, касательных и
главных, зависимость этих напряжений
от величины возрастания внешней
нагрузки, характер разрушения элементов.
Следует обратить внимание на общие
понятия расчёта изгибаемых элементов,
а также на особенности к подходу расчёта
в зависимости от материала элемента.
Уяснить порядок расчёта по первой
группе предельного состояния, а также
расчёт по второй группе предельного
состояния, т.е. по деформациям.
Вопросы для
самоконтроля:
Назовите виды
изгибаемых элементов.
Виды напряжений,
возникающих при изгибе.
Принцип расчёта
изгибаемых элементов по первой группе
предельного состояния.
Расчёт изгибаемых
элементов по второй группе предельного
состояния.
Литература:
10 (стр. 125 – 137; 414 – 417); 11 (стр. 75 – 83).
Область
распространения и простейшие конструкции
стальных балок. Балочные клетки. Работы
стальных балок под нагрузкой и расчет
по предельным состояниям первой и
второй группам. Расчет стальных балок.
Расчет прокатной балки. Общий порядок
расчёта.
Примеры расчета
стальных прокатных балок на подбор
сечения и проверку несущей способности.
Некоторые правила
конструирования стальных балок: узлы
и летали примыкания к колоннам. Понятие
о расчете сплошной сварной балки.
Понятие о расчете
на местную устойчивость от сосредоточенных
нагрузок.
Практическое
занятие № 8. Расчет стальной
балки.
Подбор сечения
балки из прокатного двутавра и проверка
жесткости.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы уяснить область применения
стальных балок, их конструктивные
решения, типы балочных клеток. Обратить
внимание на расчёт стальных балок по
первой и второй группе предельного
состояния, обеспечение устойчивости
балок при их работе. Разобрать примеры
подбора простейших балок и использовать
при выполнении контрольной работы.
Уяснить отдельные конструктивные
требования при расчёте и конструировании
стальных балок, а также иметь представление
о расчете сплошных составных балок.
Вопросы для
самоконтроля:
Назовите основные
типы балок.
Укажите порядок
подбора прокатных балок.
Укажите три типа
балочных клеток.
Укажите
порядок предварительного подбора
сечения сварной составной балки.
Что
такое строительная, минимальная и
оптимальная высота балки?
Для чего ставят
рёбра жёсткости в балках?
Литература:
10 (стр. 131 – 144); 14 (стр. 12 – 15).
Область
распространения и простейшие конструкции
деревянных балок. Особенности работы
деревянных балок под нагрузкой и расчет
по предельным состоянием первой и
второй группам.
Расчет деревянных
балок цельного сечения. Общий порядок
расчета. Примеры расчета деревянных
балок прямоугольного сечения на подбор
сечения. Некоторые правила конструирования
деревянных балок. Понятие о расчете и
конструкциях составных деревянных
балок.
Практическое
занятие № 9.
Расчет деревянной балки.
Подбор размеров
прямоугольного или круглого сечения
деревянной балки, и проверка жесткости.
Методические
рекомендации:
Иметь понятия о
области распространения деревянных
балок, их простейшие конструкции из
цельной древесины, а также о клеёных
деревянных конструкциях. Обратить
внимание на особенности расчёта
деревянных балок по первой и второй
группе предельного состояния, на
разнообразие и большие возможности по
поперечному сечению балок, а также
комбинированные балки (биметаллические)
и на общие правила по их конструированию.
Вопросы для
самоконтроля:
Область применения
деревянных балок.
Особенности
работы деревянных балок.
Общий порядок
расчёта балок.
Виды составных
клеёных балок.
Армированные
клеёные деревянные балки.
Литература:
10 (стр. 414 – 417); 19 (стр. 12 – 15).
Область
распространения и простейшие конструкции
железобетонных балок. Особенности
работы железобетонных балок под
нагрузкой и расчет по первой и второй
группе предельных состояний.
Вывод уравнений
прочности по нормальному сечению балки
прямоугольного элемента с одиночным
армированием. Стадии напряженно
деформированного состояния.
Расчет прочности
нормального сечения балки прямоугольного
сечения с одиночным армированием. Общий
порядок расчета.
Расчет прочности
нормального сечения балки таврового
сечения.
Примеры расчета
железобетонных балок прямоугольного
и таврового сечения на подбор
количества рабочей продольной арматуры.
Расчет прочности
железобетонных балок прямоугольного
сечения по наклонному сечению:
обеспечение прочности по накладной
трещине. Конструирование каркаса.
Расчет монолитных
балочных плит и понятие о расчете
монолитных ребристых перекрытий.
Понятие о расчете
сборных пустотных и ребристых плит.
Некоторые правила
конструирования железобетонных балок.
Тоже пустотных,
ребристых и монолитных плит.
Понятие о расчете
железобетонных балок с двойным
армированием.
Понятие о расчете
сборных железобетонных конструкций
на транспортные и монтажные нагрузки.
Практическое
занятие № 10. Расчет железобетонной
балки прямоугольной формы с одиночным
армированием.
Подбор сечения
рабочей арматуры, постановка поперечной
арматуры и конструирование каркаса.
Расчет балки по наклонному сечению:
определение диаметра и шага поперечных
стержней.
Методические
рекомендации:
Необходимо уяснить
область распространения железобетонных
балок и плит, а также их конструктивные
решения для различных зданий, особенность
работы железобетонных балок под
нагрузкой, напряженно-деформированное
состояние при изгибе. Тщательно
проработать выводы условий прочности
для прямоугольного сечения с одиночной
арматурой, а также для балок таврового
сечения. Использовать данный материал
для выполнения контрольной работы.
Разобрать приведенные сечения для
различных плит, а также их общий порядок
расчёта. Ознакомиться с расчётом балок
с двойной арматурой и расчётом на
прочность по наклонному сечению. Усвоить
конструктивные требования при расчёте
и конструированию изгибаемых элементов.
Вопросы для
самоконтроля:
Виды балок и их
применение. Форма поперечного сечения.
Применяемый метод
для вывода уравнений.
Напряжённо
деформируемое состояние при изгибе.
Вывод основных
уравнений для расчёта прямоугольного
сечения.
Расчёт прочности
таврового сечения.
Расчёт прочности
по наклонному сечению.
Расчёт монолитных
балочных плит.
Работа сборных
железобетонных конструкций на
транспортные и монтажные нагрузки.
Порядок расчёта.
Литература:
11 (стр. 86 – 103); 17 (стр. 33 – 36).
Определение. Цель
предварительного напряжения. Область
их применения. Материалы. Методы
изготовления. Способы натяжения
арматуры. Величина предварительного
напряжения в напрягаемой арматуре.
Особенности армирования. Понятие о
расчете.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы следует усвоить физический
смысл идеи предварительного напряжения
арматуры, использования высокопрочных
материалов, методы изготовления данных
конструкций. Область применения этих
конструкций.
Обратить внимание
на способы натяжения арматуры и величины
предварительного напряжения в арматуре.
Усвоить общие принципы расчёта данных
конструкций.
Вопросы для
самоконтроля:
Для чего создаётся
напряжение в арматуре?
Область применения
таких конструкций.
Какие материалы
можно применять для этих конструкций?
Каким способом
производят натяжение арматуры?
Какие минимальные
и максимальные напряжения можно создать
в арматуре?
Порядок расчёта
предварительно напрягаемых конструкций.
Литература:
11 (стр. 151 – 180; 181 – 191); 17 (стр. 6 – 11).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о других видах
соединений элементов конструкций, их
работе и расчете;
знать:
наиболее распространенные виды
соединений для конструкций из различных
материалов; некоторые правила
конструирования соединений;
уметь:
рассчитать, т.е. определить высоту и
длину сварного шва в симметричном
сварном соединении; определить количество
болтов в простейшем болтовом соединении
стальных элементов; определить количество
гвоздей (нагелей) в гвоздевом (нагельном)
соединении деревянных элементов.
Сварные соединения:
типы и расчет стыковых и угловых швов.
Болтовые соединения:
типы и расчет обычных и высокопрочных
болтов в симметричных соединениях
и на растяжение. Определение количества
болтов в болтовом соединении. Фундаментные
(анкерные) болты.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы необходимо уяснить виды
сварок, применяемых для соединения
стальных элементов, типы сварных
соединений с подготовкой кромок, а
также расчёт этих соединений на
растяжение, сжатие и изгиб. Учесть
особенности расчёта стыковых и угловых
швов. Необходимо усвоить виды болтов
и их применение в различных соединениях,
проанализировать расчёт болтовых
соединений при различных силовых
воздействиях, использовать нормативную
и справочную литературу для определения
расчётных характеристик. Уделить
внимание при расчёте болтов на
конструктивные требования по их
размещению.
Практическое
занятие № 11. Определение длины
флангового шва в узле фермы.
Примеры
расчета для определения длины флангового
шва в узле фермы.
Вопросы для
самоконтроля:
Виды сварки.
Виды сварных
швов.
Расчёт сварных
швов.
Виды болтовых
соединений.
Расчёт болтовых
соединений и их конструирование.
Литература:
10 (стр. 101 – 124); 14 (стр. 58 – 72).
Соединения цельных
деревянных элементов: на нагелях
(гвоздях), на врубках. Расчет нагельных
и гвоздевых соединений. Понятие о
конструкции и расчете врубки.
Методические
рекомендации:
Обратить внимание
на виды соединений деревянных элементов
на клею и нагелях, а также на гвоздях и
врубках, изучить формулы для их расчёта,
определению расчётных характеристик
по СНиП II-25-80. Деревянные
конструкции. Изучить конструктивные
требования по размещению нагелей,
гвоздей. Особенности расчёта соединений
элементов на клею.
Разобрать примеры
расчёта простейших соединений на
врубках.
Практическое
занятие № 12. Расчёт
гвоздевого соединения (нагельного).
Расчет гвоздевого
(нагельного) соединения: определение
количества гвоздей (нагелей) и расстановка
их.
Вопросы для
самоконтроля:
Виды соединений
деревянных элементов.
Определение
количества нагелей или гвоздей.
Виды врубок.
Расчёт лобовой
врубки.
Определение
расчётных характеристик.
Литература:
10 (стр. 421 – 442); 19 (стр. 17 – 23).
Стыки сборных
железобетонных конструкций: Колонны
с колонной, колонны с балкой (ригелем).
Стыки арматуры. Цементно-песчаные
шпонки. Понятие о работе и целях расчета
стыков.
Сборно-монолитные
стыки. Понятие о работе и конструкциях.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы следует выполнить ряд
эскизных чертежей для хорошего усвоения
данной темы, усвоить назначение данного
соединения и его принцип работы. Знать
защиту арматуры от коррозии и способы
бетонирования в различных условиях.
Ознакомиться с расчётом стыков колонны
с колонной и ригеля с колонной.
Вопросы для
самоконтроля:
Решение стыка
колонны с колонной.
Решение стыка
ригеля с колонной.
Закладные детали
для решения соединения элементов.
Соединение
арматуры между собой.
Решение
сборно-монолитных стыков.
Литература:
11 (стр. 362 – 372); 17 (стр. 45 – 47).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о расчете фермы
в целом и ее узлов; об армировании
железобетонных ферм;
знать: виды
ферм; генеральные размеры; некоторые
правила конструирования ферм и узлов;
уметь:
рассчитать, т.е. подобрать сечение:
растянутого и сжатого стержня стальной
и деревянной фермы.
Балки
и фермы. Область распространения.
Классификация ферм. Генеральные размеры.
Общий порядок расчета.
Область
распространения и простейшие конструкции
стальных ферм. Подбор сечений стержней
ферм: растянутых и сжатых.
Некоторые правила
конструирования стальных ферм: опорные
и промежуточные узлы.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы ознакомиться с общими
принципами проектирования ферм,
назначение генеральных размеров.
Усвоить общий порядок расчёта ферм,
область применения стальных ферм.
Изучить порядок подбора стержней фермы
по найденным усилиям, возможности
конструирования узлов на сварке и
болтах. Уметь пользоваться СНиП
II-23-81.* Стальные конструкции
для определения расчётных характеристик
материалов.
Практическое
занятие № 13. Расчёт сжатых и растянутых
стержней фермы.
Расчет сжатого и
растянутого стержней фермы из 2-х
спаренных разно- полочных уголков.
Вопросы для
самоконтроля:
Классификация
ферм по различным признакам.
Определение
усилий в элементах фермы.
Общий порядок
расчёта фермы.
Подбор сечений
растянутых стержней фермы.
Подбор сечений
сжатых стержней фермы.
Решение отдельных
узлов фермы.
Литература:
10 (стр. 193 – 223); 11 (стр. 313 – 316).
Область
распространения и простейшие конструкции
деревянных ферм.
Понятие о расчете
металлодеревянных ферм. Некоторые
правила конструирования деревянных
ферм: опорный, коньковый и промежуточные
узлы.
Методические
рекомендации:
Изучая данную
тему необходимо усвоить область
применения простейших деревянных ферм,
их конструктивные решения, а также
сопряжение элементов в узлах фермы.
Обратить внимание на металлодеревянные
фермы, а также на фермы из клеёных
элементов и их область применения,
конструирование опорных и промежуточных
узлов.
Практическое
занятие №
14. Расчет
сжатого пояса деревянной фермы.
Расчет сжатого
пояса квадратного сечения деревянной
фермы на подбор сечения.
Вопросы для
самоконтроля:
Область применения
деревянных ферм.
Металлодеревянные
фермы. Конструктивное решение.
Подбор сечений
деревянных ферм.
Решение узлов
фермы.
Литература:
10 (стр. 463 – 472); 19 (стр. 27 – 28).
Область
распространения и конструкции
железобетонных ферм. Понятие о расчете
железобетонных ферм. Некоторые правила
конструирования железобетонных ферм;
с предварительно напряженной и обычной
арматурой.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы усвоить область распространения
железобетонных ферм и виды ферм,
статический расчёт фермы. Обратить
внимание на расчёт нижнего пояса, где
применяется предварительно напряжённая
арматура конструирование узлов фермы.
Вопросы для
самоконтроля:
Область применения
железобетонных ферм.
Общий порядок
статического расчёта.
Расчёт армирования
сжатых стержней.
Расчёт армирования
растянутых стержней.
Конструирование
узлов фермы.
Литература:
11 (стр. 313 – 316); 24 (стр. 380 – 418).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о целях расчета рам
и арок;
знать:
принципиальные отличия между рамами
и арками, области их распространения;
характеристику каркасов одноэтажных
и многоэтажных каркасов; формы поперечного
сечения элементов каркаса
Общие сведения.
Стальные, железобетонные и деревянные
рамы и каркасы. Простейшие конструкции
и понятие их расчета.
Общие сведения.
Стальные, железобетонные и деревянные
арки. Простейшие конструкции и понятие
о расчете.
Методические
рекомендации:
Усвоить общие
понятия о применении рам и арок для
перекрытия больших пролётов в общественных
и промышленных зданиях. Знать различные
их конструктивные решения, иметь общие
сведения о их расчете.
Вопросы для
самоконтроля:
Область применения
рам и арок.
Классификация
рам и арок по материалу.
Конструктивные
решения рам из различных материалов.
Общие сведения
о расчёте рам и арок.
Литература:
10 (стр. 224 – 242; 472 – 493); 19 (стр. 27 – 28).
В результате
изучения раздела студент должен:
иметь
представление: о физических и
механических характеристиках грунтов;
о распределении давления от собственного
веса; о расчете искусственных оснований;
знать: о
распределении напряжений под подошвой
фундамента и в массиве дисперсного
грунта; конструкции фундаментов
неглубокого заложения; виды свай; виды
искусственных оснований;
уметь:
определить
глубину заложения, размеры подошвы
столбчатого и ширину ленточного
фундамента; определить при этом величину
расчетного сопротивления грунта;
рассчитать по материалу тело фундамента;
подобрать количество арматуры; несущую
способность сваи-стойки.
Общие сведения:
о грунтах и основаниях. Классификация
грунтов по ГОСТ 25100 – 96. Физические и
механические характеристики грунтов.
Распределение
напряжений в грунте: от собственного
веса, под подошвой фундамента, в массиве
грунта.
Методические
рекомендации:
При изучении
данной темы необходимо обратить внимание
на виды грунтов, классификацию грунтов
по ГОСТ 25100-96, так как приводимая в
учебниках классификация устарела.
Рекомендуется изучить физические и
механические свойства грунтов,
распределения напряжений в массиве
грунта от собственного веса, от внешней
сосредоточенной нагрузки, уметь
построить эпюры напряжений от этих
нагрузок.
Вопросы для
самоконтроля:
Виды оснований
и требования к ним.
Классификация
грунтов.
Физические
характеристики грунтов.
Механические
характеристики грунтов.
Распределение
напряжения в грунте от собственного
веса.
Распределение
напряжения в массиве грунта от действия
распределённой
нагрузки.
Литература:
22 (стр. 3 – 9; 9 – 16).
Общие
сведения. Виды фундаментов неглубокого
заложения. Определение глубинны
заложения фундаментов и учет различных
факторов. Определение размеров подошвы
фундамента на скальных и дисперсных
грунтах.
Примеры расчета
на определение размеров подошвы
фундамента. Примеры расчета на определение
количества рабочей арматуры в подошве
фундамента. Расчет отдельно стоящего
фундамента по материалу: расчет площади
арматуры и на продавливание. Расчет
ленточных фундаментов. Некоторые
правила конструирования фундаментов.
Методические
рекомендации:
Изучить виды
фундаментов неглубокого заложения и
их конструктивные решения, выполнить
эскизные чертежи этих фундаментов.
Выполнить анализ расчётных формул по
расчёту ленточных и отдельно стоящих
фундаментов, разобрать примеры расчета
этих фундаментов, изучить некоторые
конструктивные требования по расчёту.
Практическое
занятие № 15. Определение
глубины заложения и размеров подошвы
фундамента.
Определение
глубины заложения и размеров подошвы
отдельно стоящего фундамента.
Практическое
занятие № 16. Расчет тела
фундамента и подбор количества арматуры.
Расчет тела и
подбор количества арматуры отдельно
стоящего фундамента.
Вопросы для
самоконтроля:
Классификация
фундаментов по различным признакам.
Конструктивные
решения фундаментов.
Факторы, влияющие
на глубину заложения фундамента.
Порядок расчёта
фундамента отдельно стоящего.
Порядок расчёта
ленточного фундамента.
Конструктивные
решения фундаментов.
Литература:
10 (стр. 576 – 600); 20 (стр. 6 – 12).
Общие сведения.
Классификация свай. Расчет свайных
фундаментов. Расчет висящих свай и свай
– стоек. Понятие о расчете конструкциях
ростверков.
Определение
несущей способности сваи-стойки (висячей
сваи).
Методические
рекомендации:
Изучая данную
тему, следует уделить внимание области
применения свайных фундаментов,
классификации свай по различным
признакам, назначению и конструктивному
решению ростверков, определению несущей
способности одиночных свай, расчёту
количества свай и их размещению в плане.
Практическое
занятие № 17. Определение несущей
способности сваи-стойки.
Определить
несущую способность сваи-стойки по
заданным условиям.
Вопросы для
самоконтроля:
В каких случаях
применяют сваи?
Перечислите виды
свай.
Как определяется
несущая способность свай?
Перечислить
способы погружения свай.
Общие сведения
о расчёте ростверка.
Литература:
10 (стр. 600 – 624); 20 (стр. 28 – 35); 21.
Замена слабых
грунтов. Поверхностное уплотнение
грунта. Глубинное уплотнение. Закрепление
грунтов. Задачи и особенности расчета
искусственных оснований.
Методические
рекомендации:
Изучая
данную тему, следует уточнить случаи,
когда возникает необходимость в
использовании искусственных оснований,
какими способами можно повысить несущую
способность оснований и для каких
грунтов можно применять эти способы.
Уделить внимание экономической
целесообразности применения искусственных
оснований и техническим возможностям.
Вопросы для
самоконтроля:
Когда необходимо
использовать искусственные основания?
Какие существуют
способы создания таких оснований?
Как производят
уплотнение грунта?
Способы закрепления
грунта.
Особенности
расчёта искусственных оснований.
Литература:
10 (стр. 626 – 633); 20 (стр. 25 – 27); 21.
Программой
предусмотрено выполнение двух контрольных
работ. Первая контрольная работа
содержит 3 теоретических вопроса,
номера, которых указаны в таблице 1 и
соответствуют двум последним цифрам
шифра и 2 задачи.
Вариант, подлежащий
выполнению, определяется последней
цифрой учебного шифра, а если шифр
оканчивается нулём, выполняется десятый
вариант, а при определении теоретических
вопросов в контрольной работе № 1
следует учитывать и предпоследнюю
цифру шифра.
К контрольной
работе предъявляются следующие
требования:
работа выполняется
в отдельной тетради чёрными чернилами,
чертежи выполняются на чертёжной
бумаге формата А3 в карандаше (возможно
тушью), чертежи вклеиваются в тетрадь
по её формату;
для замечаний
преподавателя необходимо оставлять
поля шириной 40 мм и соблюдать достаточный
интервал между строчками;
тексты условий
задач обязательно переписывать;
в
конце контрольной работы должна быть
указана литература, использованная
при её выполнении, дата окончания
работы, подпись студента;
на обложке тетради
обязательно указывается учебный шифр
студента;
возможен вариант
выполнения контрольных работ на
компьютере, при этом необходимо
соблюдать правила компьютерной верстки
и форматирования (как текстовой части,
так и графической части).
По
данным таблицы 1 определить номера
теоретических вопросов и дать на них
исчерпывающие ответы с необходимыми
чертежными эскизами.
По данным таблицы
2 и схемам балочных клеток (рис. 1, 2)
требуется:
1) произвести
расчёт главной (I) или
вспомогательной (II) балки
прокатного двутаврового сечения по
первому и второму предельным состояниям,
выполнить графическую часть в масштабе
1:10 или 1:20 на чертёжной бумаге формата
А3 или на двух листах формата А4 (примерное
выполнение приводится в приложениях
4 и 5);
2) на чертеже
определить грузовую площадь, вычертить
расчётную схему балки;
3) для учёта при
расчёте нагрузки от собственного веса
балки предварительно принять номер
балки (двутавра) равный
Коэффициент
условия работы с
= 0,9 п. 1 табл. 6 СНиП II-23-81*.
Коэффициент
надёжности по назначению здания n
= 0,95.
Материал: сталь
марки ВСт3пс6-2 ГОСТ 8239-72*.
Модуль
упругости стали Е
= 2,06 × 105
МПа СНиП II-23-81*
табл. 63.
Коэффициент
надёжности для временной нагрузки
принять равным 1,2.
Основные требования
к строительным конструкциям и область
применения их при строительстве
объектов.
Предельные
состояния строительных конструкций.
Нагрузки и
воздействия. Классификация, сочетание
нагрузок.
Нормативные и
расчётные нагрузки. Их различия.
Коэффициенты надежности по нагрузке.
Коэффициенты надёжности по назначению
конструкций, условию работы.
Структура расчётных
формул. Смысл применения коэффициентов,
входящих в эти формулы. Учёт реальных
условий возведения и эксплуатации
конструктивных элементов.
Классификация
конструкций из дерева и синтетических
материалов, их оценка, область применения.
Расчётные
характеристики древесины и их зависимость
от структурных особенностей строения
древесины.
Основные положения
расчёта деревянных конструкций.
Физический смысл деформаций.
Виды и характеристики
соединений деревянных конструкций.
Соединения на
врубках.
Нагельные гвоздевые
соединения. Работа нагеля в элементе.
Порядок расстановки нагелей.
Плоские сплошные
балочные конструкции: цельные балки,
наслонные стропила, дощато-клеевая
балка.
Стропильные
фермы. Назначения геометрических
размеров. Решение узлов.
Виды каменных
конструкций.
Материалы для
каменных и армокаменных конструкций.
Прочность и
деформации кладки при сжатии. Упругая
характеристика некоторых видов кладки.
Группы предельных
состояний и особенности расчёта
каменных конструкций. Расчётные
сопротивления материалов.
Центрально и
внецентренно нагруженные элементы
каменных конструкций. Различие
деформаций, возникающих при этом.
Понятие о расчёте
на опрокидывание стен.
Армированная
каменная кладка. Виды армирования.
Усиления кладки.
Элементы с
поперечным (сетчатым) армированием.
Проектирование
каменных конструкций зданий.
Конструктивные схемы зданий. Температурные
и деформационные швы.
Основы расчёта
стен и столбов зданий с жёсткой
конструктивной схемой.
Общие сведения
об основаниях и фундаментах. Основные
понятия и определения.
Классификация
грунтов.
Состав и основные
физико-механические характеристики
грунтов.
Распределение
давлений в массиве грунта основания.
Величина деформации
(осадки) грунта.
Несущая способность
грунтов. Стадии деформаций и сопротивление
грунтов вертикальной нагрузке.
Фундаменты
неглубокого заложения. Классификация,
основные конструкции.
Определение
глубины заложения подошвы фундамента.
Свайные фундаменты.
Классификация свай. Работа свай.
Особенность
проектирования фундаментов, возводимых
в особых условиях.
Основные принципы
проектирования металлических
конструкций. Материалы и их механические
свойства.
Строительные
стали. Сортамент.
Основные положения
расчёта. Расчёт по первой группе
предельных состояний.
Расчёт по второй
группе предельных состояний.
Сварные соединения.
Принцип расчёта. Виды сварных швов.
Конструирование элементов на основе
сварных соединений.
Болтовые соединения.
Принцип расчёта. Конструирование
соединений на болтах.
Понятия о балках
и балочных клетках. Типы балок. Сопряжение
и опирание балок.
Фермы, их генеральные
размеры. Расчёт сечений. Конструирование
узлов. Колонны,
их классификация по характеру работы,
по конструктивной форме, по типу
сечения.
Таблица 1
Пред-последняя
цифра учебного
шифра студента
Последняя цифра
учебного шифра студента
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
13, 28, 37
7, 19, 23
8, 16, 20
17, 30, 41
2, 16, 30
12, 24, 36
17, 30, 42
9, 12, 21
4, 9, 26
6, 23, 29
1
18, 32, 42
6, 17, 26
4, 14, 26
6, 27, 37
12, 26, 40
5, 16, 31
4, 21, 39
7, 10, 19
8, 1, 18
14, 26, 38
2
14, 28, 39
1, 17, 22
5, 16, 28
4, 18, 32
4, 21, 30
17, 26, 37
14, 29, 35
9, 22, 36
4, 12, 21
13, 22, 29
3
8, 16, 32
1, 8, 19
6, 16, 21
2, 22, 42
7, 23, 34
13, 23, 36
18, 29, 35
9, 19, 28
6, 17, 20
12, 23, 37
4
3, 20, 32
8, 11, 21
7, 20, 26
3, 22, 38
7, 23, 42
10, 29, 39
9, 15, 35
3, 13, 23
6, 16, 21
2, 16, 28
5
3, 12, 28
7, 19, 24
8, 14, 21
5, 16, 38
7, 18, 28
5, 18, 36
3, 31, 34
3, 19, 24
6, 17, 22
16, 28, 38
6
2, 7, 24
4, 19, 14
8, 20, 24
4, 20, 33
8, 26, 36
10, 16, 29
3, 19, 40
10, 15, 24
8, 11, 22
1, 16, 26
7
8, 16, 32
1, 8, 19
6, 16, 21
2, 22, 42
7, 23, 34
13, 23, 36
18, 29, 35
9, 19, 28
6, 17, 20
12, 23, 37
8
10, 24, 40
4, 14, 25
6, 18, 24
5, 19, 25
12, 26, 40
4, 16, 27
1, 20, 39
5, 15, 20
8, 11, 24
1, 24, 34
9
5, 10, 26
6, 16, 28
4, 13, 17
10, 17, 24
12, 28, 38
4, 20, 33
8, 28, 35
1, 7, 16
2, 19, 35
3, 22, 31
Таблица 2
№ п.п.
Исходные
данные
Варианты
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Тип
балочной клетки
II
I
II
I
I
II
I
II
II
I
2
Пролёт главной
балки L, м
7,4
7,9
7,2
7,5
7,6
3
Шаг главных
балок a,м
1,2
1,5
1,3
1,3
1,5
4
Пролёт
вспомогательных балок а, м
4,9
4,7
5,5
5,8
5,7
5
Шаг вспомогательных
балок b, м
1,6
1,5
1,4
1,7
1,3
6
Тип конструкции
перекрытия
А
В
Б
В
Б
А
Б
А
А
В
7
Полезная нагрузка
(нормативная) q кН/м2
4,8
3,7
4,3
5,0
4,4
3,3
3,8
4,8
4,9
4,8
8
Допустимый
прогиб
Рис. 1
Рис. 2
Для выполнения
задачи № 1 необходимо использовать
литературу:
1. Цай Т.Н. Строительные
конструкции: Т. 1. – М.: Стройиздат, 1984.
2. СНиП II-23-81*
Стальные конструкции.
3. СНиП 2-01-07-85*
Нагрузки и воздействия.
4. Мандриков А.П.
Примеры расчёта металлических
конструкций. – М.: Стройиздат, 1991.
По
данным таблицы 3 и расчётной схемы
стропильной фермы требуется:
1) по расчётным
усилиям, действующим в стержнях фермы,
и геометрическим размерам элементов
подобрать сечения и сконструировать
заданный узел при соединении на сварке
и болтах. Уголки принять парные. Толщину
фасонки принять 12 мм;
2) определить
размеры фасонки после конструирования
узла;
3) выполнить рабочий
чертёж узла фермы в двух вариантах и
масштабе 1:10; 1:20.
Литература для
выполнения контрольной работы № 2:
1. Цай Т.Н., Бородич
М.И., Мандриков А.П. Строительные
конструкции: Т. 1. – М.: Стройиздат, 1984.
2. Мандриков А.П.
Примеры расчёта металлических
конструкций. – М.: Стройиздат, 1991.
3. СНиП II-23-81*
Стальные конструкции.
4. СНиП 2-01-07-85*
Нагрузки и воздействия.
5. Сортамент
прокатной стали.
Контрольная работа
состоит из 3-х задач: расчёта
железобетонной балки прямоугольного
сечения по первой группе предельного
состояния и армирования сварными
каркасами; расчёта
колонны среднего ряда промышленного
здания без мостового крана на прочность,
транспортные и монтажные нагрузки; расчёта
монолитного фундамента под колонну
среднего ряда от нагрузок предыдущей
задачи.
Для каждой задачи
выполняется графическая часть с учётом
общих методических указаний и детальных
по каждой задачи. Текстовая часть работы
выполняется на общих основаниях.
По данным таблицы
4 и эскизного чертежа рассчитать и
сконструировать однопролётную
свободнолежащую железобетонную балку
прямоугольного сечения, нагруженную
равномерно распределённой нагрузкой.
Расчёт и
конструирование выполнить сварными
каркасами.
Выполнить рабочий
чертёж балки, составить спецификацию
арматуры и подсчитать технико-экономические
показатели на балку. Форма спецификации
приводится в приложении № 7 для всех
трёх задач.
Коэффициент
надежности для собственного веса балки
принять 1,1, коэффициент надежности для
постоянной нормативной нагрузки принять
1,2.
В
качестве конструктивной арматуры
принять класса А-1 диаметром 6 мм.
Таблица 4
№ варианта
Расчетный пролет,
м
Сечение балки b
×
h
см
Постоянная
нормативная нагрузка, qн
кН/м
Временная
нормативная нагрузка, кН/м
Коэффициент
надёжности для
временной
нагрузки
Класс бетона
Класс арматуры
1
6,2
25 ×
55
25
28
1,2
25
A-II
2
6,6
25
×
60
36
32
1,3
25
A-III
3
6,0
25 ×
50
38
26
1,4
30
A-II
4
6,8
20 ×
60
42
29
1,4
35
A-III
5
6,6
30 ×
65
40
28
1,2
30
A-II
6
7,2
30
×
70
28
43
1,3
40
A-III
7
7,0
30
×
65
34
42
1,2
30
A-III
8
6,8
30 ×
60
40
32
1,4
25
A-II
9
6,2
25
×
65
44
30
1,3
20
A-II
10
7,2
25
×
70
30
36
1,2
30
A-III
По данным таблицы
5 рассчитать на прочность, монтажные,
транспортные нагрузки и сконструировать
сжатую железобетонную колонну со
случайным эксцентриситетом.
Выполнить рабочий
чертёж колонны, составить спецификацию
арматуры и технико-экономические
показатели.
Коэффициент
надёжности для постоянной нагрузки
принять 1,1. В качестве конструктивной
арматуры принять класса А-1.
Таблица 5
№ вариантов
Постоянная
нормативная нагрузка NН
кН/м
Полезная
нормативная нагрузка
длительно действующая NНдл
кН/м
Полезная
нормативная нагрузка кратковременная
NНкр
Сечение
колонны b
×
h
см
Расчётная
длина Lo
м
Коэффициент
надёжности для полезной нагрузки
Класс
бетона
Класс
арматуры
1
580
260
450
50 ×
50
8,6
1,4
20
А-II
2
630
340
320
35 ×
35
6,8
1,3
30
А-III
3
720
290
380
40 ×
40
6,0
1,2
20
А-II
4
900
360
350
50 ×
50
7,2
1,2
30
А-III
5
830
270
280
50 ×
50
8,2
1,3
25
А-III
6
600
460
320
40 ×
40
7,6
1,3
30
А-II
7
640
350
300
45 ×
45
8,4
1,4
35
А-II
8
560
420
420
35 ×
35
6,4
1,3
20
А-III
9
930
260
450
40 ×
40
6,8
1,4
25
А-III
10
980
580
570
45 ×
45
8,6
1,2
35
А-II
Рассчитать и
сконструировать монолитный железобетонный
фундамент под центрально нагруженную
колонну по данным таблицы № 5. Нагрузку
на фундамент принять из расчёта колонны
задачи № 2 (расчётную и нормативную
нагрузки) соответственно своего
варианта. Конструктивную арматуру
принять класса А-1. Выполнить рабочий
чертёж армирования фундамента, составить
спецификацию арматуры и привести
технико-экономические показатели.
Таблица 6
№ вариантов
Сечение колонны
b ×
h см
Условное
расчётное давление грунта, МПа
Глубина заложения
фундамента Н, м
Класс бетона
Класс арматуры
1
30х30
0,24
1,8
15
А-II
2
35х35
0,26
1,5
20
А-II
3
40х40
0,21
1,7
15
A-III
4
35х35
0,25
1,6
20
A-III
5
30х30
0,23
1,8
15
A-II
6
40х40
0,22
1,6
15
A-III
7
30х30
0,27
1,7
20
A-III
8
35х35
0,25
1,9
15
A-II
9
40х40
0,28
1,5
20
A-II
10
40х40
0,24
1,9
15
A-III
Приложение 7
Марка элемента
Марка
изделия
№ позиции
Эскиз
Ø
мм класс арматуры
Длина.
мм
Кол-во
Общая длина, м
Выборка арматуры
В изделии
В элементе
Ø
мм класс арматуры
Вес п. м.
Общий
вес, кг
Балка
К-1
1
2
ос-1
3
П-1
4
Привести
пример расчета строительной конструкции
по предельным состояниям.
Что такое
нормативные и расчетные нагрузки?
Какова
классификация нагрузок в зависимости
от времени действия?
Приведите виды
постоянных нагрузок.
Перечислите
временные нагрузки на перекрытия.
Что такое снеговые
нагрузки: порядок определения?
Каков
порядок определения нагрузки на 1 м2
покрытия (перекрытия)?
Как определяются
нагрузки на 1 п.м. (балки, стены)?
Как
определяется сосредоточенная нагрузка
(на колонну, фундамент)?
Перечислите
материалы для металлических (стальных)
конструкций. Нормативные и расчетные
сопротивления стали.
Приведите
прочностные характеристики бетона.
Что такое нормативные и расчетные
сопротивления бетона?
Назовите
классы арматуры. Каковы нормативные
и расчетные сопротивления арматуры?
Перечислите
арматурные изделия.
Какие материалы
используются для деревянных конструкций?
Расчетные сопротивления древесины.
Какие
материалы используются для каменных
конструкций? Расчетные сопротивления
кирпичной кладки.
Приведите расчет
центрально-сжатых стальных колонн.
Приведите расчет
сжатых железобетонных колонн (со
случайным эксцентриситетом).
Приведите
пример расчета центрально-сжатых
деревянных стоек.
Как рассчитываются
центрально-сжатые кирпичные столбы
без армирования?
Какие виды
армирования каменных конструкций Вы
знаете?
Приведите
пример расчёта центрально-сжатых
элементов каменной кладки с сетчатым
армированием.
Как
осуществляется расчет стальных
прокатных балок двутаврового сечения?
Приведите расчет
железобетонных балок прямоугольного
сечения по нормальному сечению.
Как рассчитываются
железобетонные балки таврового сечения
на прочность по нормальному сечению?
Общий порядок расчета.
Приведите
содержание расчета железобетонных
балок на прочность по наклонным
сечениям.
Каков порядок
расчета деревянных балок?
Приведите некоторые
правила конструирования простейших
стальных колонн: базы, оголовки, стрежни.
Каковы правила
конструирования железобетонных балок:
формы и размеры сечений, защитные слои,
конструирование каркасов?
Что такое сварные
соединения? Типы сварных швов и
соединений.
Как осуществляется
расчет стыкового сварного шва соединений
стальных элементов?
Как рассчитывается
угловой шов центрально-растянутых
(сжатых) соединений стальных элементов?
Каковы конструктивные
требования к сварным швам?
Опишите конструкции
сборных и монолитных отдельно стоящих
фундаментов под колонны.
Какие
конструкции сборных и монолитных
ленточных фундаментов Вы знаете?
Как
определяется глубина заложения
фундаментов: факторы и порядок
определения?
Что
такое расчетное сопротивление грунта
(Ro
и R)?
Порядок определения.
Как
определяется размер подошвы отдельно
стоящего (под колонну) фундамента?
Как определяется
размер подошвы ленточного фундамента?
Приведите
порядок расчета отдельно стоящих (под
колонну) фундаментов.
Каков общий
порядок расчета ленточного фундамента.
В чём состоит
расчет фундаментов на прочность?
Приведите
классификацию свай.
Как
определяется несущая способность сваи
– стойки по грунту?
Как определяется
несущая способность висячей сваи по
грунту?
Как определяется
несущая способность сваи по материалу?
Сетков
В.И., Сербии Е.П. Строительные конструкции
(основы расчета). – М: ИНФРА-М, 2004.
Байков
В.Н., Сигалов Э.Ё. Железобетонные
конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат,
1991.
Берлинов
М.В., Ягупов Б.А. Примеры расчета оснований
и фундаментов. – М.: Стройиздат, 1986.
Вахненко
П.Ф. Каменные и армокаменные конструкции.
– Киев: Будивельник, 1990.
Демидов
Н.Н., Деминов П.Д., Никифоров В.Г,
Строительные конструкции с элементами
статики сооружений. – М.: Высшая школа,
1989.
Доркин
В.В., Добромыслов А.Н. Сборник задач по
строительным конструкциям. – М.:
Стройиздат, 1986.
Мандриков
А.П. Примеры расчета металлических
конструкций. – М.: Стройиздат, 1991.
Слицкоухов
Ю.В., Буданов В.Д. Конструкции из дерева
и пластмасс. – М.: Стройиздат, 1986.
Индустриальные
деревянные конструкции / Под, ред. канд.
техн. наук проф. Ю.В. Слицкоухого. – М.:
Стройиздат, 1991.
Цай
Т.Н. Строительные конструкции. Т. 1. –
М.: Стройиздат, 1984.
Цай
Т.Н. Строительные конструкции. Т. 2. –
М.: Стройиздат, 1985.
Основания
и фундаменты: Справочник / Под ред.
проф. Г.И. Шведова. – М.: Высшая школа,
1991.
СНиП 2.01.07-85*.
Нагрузки и воздействия.
СНиП 11-23-81*. Стальные
конструкции.
СНиП 2.03.06-85.
Алюминиевые конструкции.
СНиП 2.03.11-85. Защита
строительных конструкций от коррозии.
СНиП 2.03.01-84*.
Бетонные и железобетонные конструкции.
СНиП Н-22-81. Каменные
и армокаменные конструкции.
СНиП 11-25-80.
Деревянные конструкции.
СНиП 2.02.01-83*.
Основания зданий и сооружений.
СНиП 2.02.03-85.
Свайные фундаменты.
ГОСТ 25100-95 Грунты.
ГОСТ
21.101-97. СПДС. Основные требования к
проектной и рабочей документации.
Мандриков
А.П. Примеры расчёта железобетонных
конструкций – М.: Стройиздат, 1989.
для самостоятельной
работы студентов,
заочно обучающихся
по специальности
Техническое
редактирование и компьютерная верстка
Н.В. Чекан
Корректор Н.В.
Терёшкина
Подписано в печать
30.11.2006.
Формат 6090
1/16. Гарнитура «Таймс»
Печ. л. 2,75. Тираж
20
экз. Зак. № 268-06
Гжельский
государственный художественно-промышленный
институт
Отпечатано в
учебно-издательском центре ГГХПИ
Строительные конструкции Методические указания и контрольные задания
270103 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
I. Пояснительная записка
1. Цели дисциплины:
2. Задачи дисциплины:
3. Место дисциплины в учебном плане
4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
5. Основные дидактические единицы
II. Тематический план
III. Содержание дисциплины Введение
Раздел 2. Основы расчета строительных конструкций и оснований по предельным состояниям
Тема 2.1. Понятие о предельных состояниях строительных конструкций и о расчете по предельным состояниям
Тема 2.2. Работа материалов для несущих конструкций под нагрузкой и расчетные характеристики
Раздел 3. Нагрузки и воздействия
Тема 3.1. Классификация нагрузок
Тема 3.2. Нормативные значения нагрузок
Тема 3.3. Расчетные значения нагрузок
Раздел 4. Конструктивная и расчетная схема конструкций
Тема 4.1. Балки
Тема 4.2. Колонны
Раздел 5. Основы рассчета строительных конструкций, работающих на сжатие
Тема 5.1. Расчет колонн. Общие положения
Тема 5.2. Расчет стальных колонн
Тема 5.3. Расчет деревянных стоек
Тема 5.4. Расчет железобетонных колонн
Тема 5.5. Расчет кирпичных столбов и стен
Раздел 6. Основы расчета строительных конструкций, работающих на изгиб
Тема 6.1. Расчёт балок. Общие положения
Тема 6.2. Расчет стильных балок
Тема 6.3. Расчет деревянных балок
Тема 6.4. Расчет железобетонных балок и плит без предварительного напряжения
Тема 6.5. Предварительно напряженные железобетонные конструкции
Раздел 7. Соединение элементов конструкций
Тема 7.1. Соединения элементов стальных конструкций
Тема 7.2. Соединения элементов деревянных конструкций
Тема 7.3. Соединения элементов железобетонных конструкций
Раздел 8. Стропильные фермы
Тема 8.1. Общие сведения
Тема 8.2. Стальные фермы
Тема 8.3. Деревянные фермы
Тема 8.4. Железобетонные фермы
Раздел 9. Рамы и арки
Тема 9.1. Рамы
Тема 9.2. Арки
Раздел 10. Основания и фундаменты
Темя 10.1. Естественные основания
Тема 10.2. Фундаменты неглубокого заложения
Тема 10.3. Свайные фундаменты
Тема 10.4. Искусственные основания
Задания на контрольные работы Общие методические указания
Контрольная работа № 1 Задача № 1
расчётного
пролёта и по сортаменту принять требуемую
величину.
Общие исходные данные для выполнения задач № 1 и 2
Вопросы для контрольной работы № 1
Задача № 2
Контрольная работа № 2
Задача № 1
Задача № 2
Задача № 3
Спецификация арматуры
Экзаменационные вопросы
Литература
Строительные конструкции Методические указания и контрольные задания
270103 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
140155, Московская обл., Раменский р-н, п. Электроизолятор, д. 67
43
3
42
4
41
5
40
6
39
7
38
8
37
9
36
10
35
11
34
12
33
13
32
14
31
15
30
16
29
17
28
18
27
19
26
20
25
21
24
22
23
23
30
24
29
25
28
26
27