Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






РАЗДЕЛ 4 КАМЕННЫЕ И АРМОКАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

 

ТЕМА 4.1.Общие сведения о каменных и армокаменных конструкций.

Виды конструкций и материалы для их воздействия.

Студент должен иметь представление:

  • об области применения каменных конструкций, их преимуществ и недостатков.

знать:

  • материалы, применяемые для каменных конструкций, требования по морозостойкости, классы арматурной стали для армирования каменных конструкций.

Краткий исторический обзор развития каменных и армокаменных конструкций, их преимущества и недостатки, область применения; виды .конструкций и их характеристика.

'Материалы, применяемые для возведения каменных и армокаменных конструкций, требования к ним. Марки камней и растворов. Требования по морозостойкости к материалам, применяемым для внешних частей кладки наружных стен и фундаментов. Классы арматурной стали для армирования каменных конструкций, виды стати, используемой для обойм и закладных деталей изделий.

 

ТЕМА 4.2. Неармированная каменная кладка. Расчет по предельным состояниям.

Студент должен: иметь представление:

  • о работе кладки при осевом сжатии;
  • знать:
  • прочностные характеристики каменной кладки, прочность кладки при растяжении, срезе, изгибе.

Прочностные характеристики каменной кладки. Работа кладки при осевом сжатии. Факторы, влияющие на прочность кладки. Деформация: кладки при сжатии. Прочность кладки при растяжении, срезе, изгибе.

Расчет элементов каменных конструкций по предельным состояниям первой группы (по несущей способности).

Условие прочности.

Нормативное и расчетное сопротивление различных видов каменных кладок сжатию, растяжению при изгибе.

Упругая характеристика и модуль упругости кладки. Их значение и определение.

Основы расчета каменных и армокаменных конструкций по предельным состояниям второй группы (по образованию и раскрытию трещин и по деформациям).

 

ТЕМА 4.3.Расчет элементов каменных конструкций.

Студент должен: иметь представление:

  • о видах и области применения центрально элементов и внецентренно сжатых элементов, работающих на опрокидывание;

знать:

  • методику решения задач на проверке несущей способности элемента и подбору его сечения;

уметь:

  • произвести расчет центрально и внецентренно-сжатых каменных элементов.

Центрально-сжатые элементы. Расчет по несущей способности: расчетная формула, определение значений расчётных факторов, учитывающих влияние продольного изгиба на несущую способность элемента и подбору его сечения.

Расчет кладки ка местное сжатие. Расчетная формула. Коэффициенты и методика решения задач.

Внецентренно-сжатые элементы. Виды и область применения расчетная формула, определение входящих в нее величин. Эксцентриситет иего наибольшая величина без продольной арматуры в растянутой зоне. Расчет элементов каменных конструкций, работающих на опрокидывание.

Практические занятия.

№12. Расчет центрально-нагруженного кирпичного столба. Расчет внецентренно-нагруженного столба.

Самостоятельная работа

Решение задач.

 

ТЕМА 4.4 Армированная каменная кладка и ее расчет.

студент должен: иметь представление:

  • о назначениях и видах армированной кладки, о конструктивных особенностях поперечного (сетчатого.) и продольного армирования;

знать:

  • расчет центрально и внецентренно-сжатых элементов с сетчатым армированием.

Назначение и виды армирования каменной кладки: поперечное (сетчатое) и продольное армирование; работа арматуры в кладке и ее роль в увеличении несущей способности кладки. Конструктивные особенности поперечного (сетчатого) и продольного армирования. Усиление кладки обоймами. Расчет центрально - и внецентренпо-сжатых элементов с сетчатым армированием.

Комплексные конструкции и усиление кладки обоймами (стальными, железобетонными), случаи применения.

Практические занятия.

№13. Расчет центрально-нагруженного кирпичного столба,армированного сетчатой арматурой.

Самостоятельная работа

Решение задач.

 

ТЕМА 4.5 Проектирование каменных конструкций и отдельных элементов зданий.

Студент должен: иметь представление:

  • о конструктивных требованиях к каменным конструкциям зданий;
  • допустимые отношения высот стен и столбов к их толщинам;
  • расчет стен и столбов многоэтажных зданий с жесткой конструктивной схемой.

Конструктивные требования к каменным конструкциям зданий. Допустимые отношения высот стен и столбов к их толщинам. Устройство температурных и деформационных швов. Особенности расчета многослойных стен.

Расчет стен и столбов многоэтажных зданий с жесткой конструктивной схемой. Понятие о расчете стен и столбов зданий с упругой конструктивной схемой. Расчет отдельных элементов узлов зданий: карнизов, простенков, стен подвалов и перемычек.

Практическое занятие.

№13. Расчет наиболее нагруженного простенка кирпичной стены. Расчет кладки на местное смятие от опирания балки.

 

ТЕМА 4.6.Проектирование и возведение каменных конструкций в зимних условиях.

Студент должен: иметь представление:

  • о способах кладки, применяемых при производстве каменных работ в

зимнее время;

  • о конструктивных мероприятиях по обеспечению прочности кладки.

Способы кладки, применяемые при производстве каменных работ в зимнее время; возведение кладки способом замораживания; свойства и условия работы кладки. Конструктивно-производственные мероприятия по обеспечению прочности кладки;особенности ее расчета, контроля качества и усиления.

РАЗДЕЛ5 КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС

 

ТЕМА 5.1. Общие сведение о конструкциях из дерева и пластмасс.

Студент должен: иметь представление:

  • о древесине и пластмассах, возможностях их совместной работы;
  • классификацию конструкций из дерева и пластмасс;
  • классификацию здания по капитальности;
  • защиту деревянных конструкций от биовредителей, от возгорания.

Краткий исторический обзор развития конструкций из дерева и пластмасс.

Древесина и пластмассы как конструкционные материалы, возможность их совместной работы, экономическая эффективность.

Классификация конструкций из дерева и пластмасс. Классификация зданий по капитальности.

Мероприятия по экономии древесины и повышению долговечности деревянных конструкций. Защита деревянных конструкций в условиях эксплуатации от биовредителей, от возгорания (конструктивные и химические меры).

Технико-экономическая оценка конструкций из дерева и пластмасс.

 

ТЕМА.5.2 Расчет элементов конструкций из дерева.

Студент должен: иметь представление:

  • об области применения центрально – растянутых и сжатых элементов;

знать:

  • расчетные схемы деревянных элементов, работающих на растяжение, сжатие, смятие, скалывание;

уметь:

  • произвести расчет деревянных элементов и подбор сечений.

Расчет центрально-растянутых элементов. Расчет цельных элементов на центральное сжатие и смятие. Смятие поперек волокон и под углом.

Скалывание. Изгиб.

Практическое занятие.

№14.Расчет центрально-сжатого элемента.

Проверка прочности деревянной центрально-растянутой подвески, ослабленной отверстием под болты.

 

ТЕМА 5.3. Расчет и конструирование соединений элементов деревянных конструкций.

Студент должен: иметь представление:

  • о видах и характеристиках соединений;

знать:

  • характер работы различных видов соединений;

уметь:

  • произвести расчеты различных соединений.

Виды и характеристика соединений. Соединения на врубках: общие сведения о врубках, их конструктивное решение: основы расчета лобовой врубки с одним зубом. Соединения на цилиндрических нагелях и гвоздях характер работы и разрушеция нагельных соединений, их типы; расчет и конструирование соединений на цилиндрических нагелях и гвоздях.

Соединения на клеях: достоинства, типы и особенности изготовления.

Практическое занятие.

№15. Проверка на смятие и скалывание элементов врубки с одним зубом. Расчет гвоздевого соединения стыка растянутого пояса фермы.

ТЕМА 5.4. Сплошные и сквозные балочные конструкции.

Студент должен:

иметь представление;

  • о простейших строительных деревянных балках и фермах;

уметь:

  • произвести расчет и конструирование узлов деревянных ферм.

Балки из цельной древесины. Клеевые балки из досок. Фанерные балки составного сечения. Простейшие строительные деревянные и металлодеревянные фермы. Расчет узлов деревянной фермы и их конструирование.

 

ТЕМА 5.5. Арочные,рамные и смешанные деревянные конструкции.

Студент должен: иметь представление:

  • о видах арочных, рамных и смешанных конструкций;
  • конструкции узлов рам, принцип их расчета.

Краткие указания по расчету арок Сборные полигональные и треугольные арки.

Рамы с шарнирными узлами. Рамная конструкция на лобовом упоре.

Конструкции узлов рам с деревянными клееными ригелями и стойками из железобетона и

металла, принцип их расчета.

 

Темы заданий СРС

1. Работа алюминиевых сплавов при однократном статическом растяжении и сжатии.

2. Влияние различных факторов и усилий на характер работы и разрушения металла.

3. Основы расчета металлических конструкций. Краткий обзор развития методов расчета, метод расчета по предельным состояниям, группы предельных состояний, их последствия.

4. Работа изгибаемых элементов в упругопластической стадии, шарнир пластичности при изгибе. Особенности расчета.

5. Расчет на прочность сечений внецентренно нагруженных элементов в упругой и упруго пластической стадиях, шарнир пластичности.

6. Назначение величины предварительного натяжения. Коэффициент точности натяжения арматуры. Виды потерь предварительного напряжения в зависимости от способа создания предварительного натяжения. Первые и вторые потери.

7. Прочность железобетонных изгибаемых элементов по наклонному сечению на действие изгибающего момента, условие прочности, построение эпюры арматуры. Конструктивные требования , обеспечивающие прочность наклонных сечений по изгибающему моменту

8. Виды каменных и армокаменных конструкций. Физико-механические свойства каменных кладок. Основные факторы, влияющие на прочность кладки при сжатии, растяжении, изгибе. Сцепление раствора скамнем. Деформативность каменной кладки.

9.Расчет проч-ности центрально- сжатых и внецентренно сжатых элементов с учетом продольного изгиба и длительного действия нагрузки по двум группам предельных состояний. Условия прочности.

10. Расчет прочности изгибаемых элементов. Условия прочности при действии изгибающего момента и поперечной силы..

11.Армокаменная консрукция. Элементы с сетчатым армированием. Расчет элементов с поперечным армированием при сжатии.Процент армирования кладки по объему.

12.Элементы с продольным армированием. Расчет сжатых элементов с продольным армированием. Конструктивные требования.

13. Комплексная конструкция. Особенности расчета. Условия прочности.

14. Анатомическое строение древесины. Влага в древесине. Влияние темпе-ратуры и влажности на физико- механические свойства. Защита древесины от пожарной опасности и от гниения.

15.Расчет элементов конструкций цельного сечения.Основы расчета конструкций по предель ным состояниям.

16.Соединение элементов деревянных конструкций.Основные виды соединений.

17.Основные виды конструкционных пласмасс, их свойства.

ВОПРОСЫ ПЕРВОГО МОДУЛЯ

1.Виды строительных конструкций и области их применения. Краткий исторический обзор развития строительных конструкций. Перспективы развития строительных конструкций Республики Казахстан. 2.Основные положение расчета строительных конструкций. Метод расчета по предельным состоянием и ее сущность. Расчетные факторы. 3.Классификация нагрузок. Сочетания нагрузок. 4.Нормативные и расчетные сопротивление материалов. 5.Строительные стали: общая характеристика, физико-механические свойства и химический состав. 6.Алюминиевые сплавы: классификация по способам производства, упрочнения, химическому составу и применению. 7.Работа стали и алюминиевых сплавов при однократном статическом растяжении и сжатии. 8.Диаграмма и стадии работы материала в зависимости от его структуры, особенности деформирования высокопрочных сталей, алюминия, 9.Унифицированная диаграмма упругопластической работы строительных сплавов. 10.Влияние различных факторов и условий на характер работы и разрушения металла: виды разрушения и их последствия, концентрация напряжений. 11.Влияние предшествующей пластической деформации на работу при повторном нагружении, выносливость металла при многократной повторной нагрузке. 12. Природа усталостного разрушения, влияние скорости нагружения, ударная вязкость, коррозия и способы защиты от нее. 13.Работа и особенности расчета элементов металлических конструкций (на прочность центрально- и внецентренно нагруженных элементов, изгибаемых элементов, шарнир пластичности). 14.Потери устойчивости центрально- и внецентренно сжатых и сжатоизогнутых элементов, критические напряжения, расчетная длина, гибкость, коэффициент продольного изгиба, условная гибкость. 15.Потери устойчивости плоской формы равновесия изгибаемых элементов, форма потери устойчивости. 16.Виды напряжений (основные,местные, начальные), их влияние на работу металлоконструкций, способы учета. 17.Сущность, достоинства и недостатки железобетона. 18.Совместная работа арматуры и бетона, основные физико-механические свойства. 19.Классы и марки бетона и арматурных сталей. 20.Деформативность, усадка и ползучесть бетона. 21.Модуль упругости и упругопластичности. Стыки арматуры. 22.Предварительно напряженный железобетон ее сущность. 23.Способы создания предварительного напряжения. Анкеровка напрягаемой арматуры. Назначение величины предварительного напряжения. 24.Потери предварительного напряжения. Усилие предварительного обжатия в бетоне. 25.Приведенные сечения. Напряжение в бетоне при обжатии.   ВОПРОСЫ ВТОРОГО МОДУЛЯ 1.Экспериментальные основы теории сопротивления железобетона. Основные положения методов расчета. 2.Значение экспериментальных исследований в развитии теории сопротивления железобетона 3.Три стадии напряженно-деформированного состояния сечений железобетонных элементов под нагрузкой. Характер разрушений при изгибе. 4.Расчет прочности железобетонных изгибаемых элементов по нормальным и наклонным сечениям. Виды изгибаемых элементов и их конструктивные особенности. 5.Особенности конструирования предварительно напряженных элементов, анкеровка арматуры, усиление концевых участков балок. 6.Экспериментальные данные о характере разрушения изгибаемых элементов по нормальным и наклонным сечениям. 7.Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночной и двойной арматурой по нормальным сечениям. Понятие коэффициента армирования и «процент армирования» 8.Усилия прочности по нормальным сечениям при x ≤ xr, x > xr. Расчет прочности изгибаемых элементов таврового профиля по нормальным сечениям. 9.Два расчетных случая тавровых сечений . Расчет прочности изгибаем по наклонным сечениям на действие поперечной силы. Расчет поперечных арматур. 10.Виды каменных и армокаменных конструкций.Общие сведения и область их применения. Материалы для каменных конструкций. Физико- механические свойства каменных кладок. 11.Основные факторы, влияющие на прочность кладки при сжатии, растяжении, изгибе. Сцепление раствора с камнем. Деформативность каменной кладки. 12.Расчет элементов каменных конструкций. Предельные состояния и особенности расчета. 13Расчет неармированных конструкций. Расчет прочности центрально-сжатых и внецентренно сжатых элементов с учетом продольного изгиба и длительного действия нагрузки по двум группам предель-ных состояний. 14.Расчет прочности изгибаемых элементов. 15.Элементы с сетчатым армированием. Процент армирования кладки по объему. 16.Элементы с продольным армированием. Конструктивные требования. 17.Комплексная конструкция. Особенности расчета. Условия прочности. 18.Древесина и пластмассы как конструкционные строительные материалы.Строение древесины. Физико- механические свойства. 19.Влага в древесине. Влияние температуры и влажности на физико-механические свойства. 20.Работа древесины на растяжение, сжатие, изгиб, смятие. 21.Длительное сопротивление древесины. 22.Основные виды конструкционных пласмасс, их свойства. 23.Строительная фанера. 24.Расчет элементов конструкций цельного сечения на центральное растяжение, сжатие, поперечный изгиб, косой изгиб, сжатие с изгибом, растяжение с изгибом. 25.Соединение элементов деревянных конструкций. Соединения на нагелях. Особенности работы гвоздей. Соединения на металлических зубчатых пластинках, вклеенных стальных стержнях, на клеях. Расчет составных элементов с учетом податливости связей.     ЛИТЕРАТУРА 1. Цай Т. П., Бородин М. К. «Строительные конструкции» М: Стройиздат, 1984. Т.1 2. Цай Т. П.. Бородин М. К. «Строительные конструкции» М.: Стройиздат, 1984. Т.2 3. Павлова А. И. «Сборник задач по строительным конструкциям» М.:Инфра-М, 2005. 4. Кувалдин А. Н., Клевцова Г. С. «Примеры расчёта жезобетонных конструкций зданий» М: Стройиздат, 1976. 5. Гаевой А. Ф., Усик С. А. «Курсовое и дипломное проектирование промышленных и гражданских зданий» Л.: Стройиздат, 1987. 6. Слицкоухов Ю. В., Буданов В. Д., и др. «Конструкции из дерева и пластмасс» М.: Стройиздат, 1986. 7. Мандриков А. П.,Лялин И. Н. «Примеры расчёта металлических конструкций» М.: Стройиздат, 1979. 8. Доркин В. В., Добромыслов А. Н. «Сборник задач по строительным конструкциям» М.: Стройиздат, 1986

 

Введение в курс дисциплины

“Строительные конструкции

 

История развития строительных конструкций тесно связана с развитием производительных сил общества.

Раньше других начали применятся каменные конструкции. Первые сооружения из необработаных естественных камней, возводимые с помощью примитивных инструментов, относятся еще к каменному веку. В дальнейшем, в связи с совершенствованием средств производства, для каменных конструкций стали применять тёсаный естественный камень, кирпич – сырец и обожженный кирпич.

В рабовладельческий и феодальный периоды развития общества каменные конструкции достигли высокого совершенства. От того времени сохранилось большое количество выдающихся памятников каменного зодчества.

На протяжении многих веков кирпич был важнейшим сырьевым материалом в строительстве.

Каменные конструкции не утратили своего значения и в наше время, они просты в изготовлении, обладают большой долговечностью и огнестойкостью.

В 30-х годах текущего столетия трудами советских учёных-строителей были научно обоснованы прочность и деформативность каменных конструкций, созданы новые виды искусственных камней, внедрено армирование кирпичной кладки, что позволило добиться существенной экономии материалов.

Вместе с тем возведение каменных конструкций непосредственно на строительной площадке связано со значительными трудовыми затратами. В целях индустриализации строительства для стен фундаментов, в настоящие время применяют крупные блоки и панели заводского изготовления.

Строительные деревянные конструкции применялись издавна наряду с каменными конструкциями. Позже для строительства домов и крепостных стен использовались “ рубленые“ деревянные конструкции (срубы). Выдающиеся образцы русского народного зодчества рубленые крепостные сооружения и церкви были созданы в 12-18 веках, в Москве, Киеве, Новгороде и многих других городах.

В 18-19 вв. древесина широко применялась для многолетних конструкций и сооружений: плотин, шлюзов, мостов, и общественных зданий.

В нашей стране в период первых пятилеток и Великой отечественной войны деревянные конструкции применялись повсеместно, а их конструктивные формы интенсивно развивались: были созданы новые типы плоскостных пространственных конструкций, а так же новые типы соединений.

В современных условиях наиболее совершенными деревянными конструкциями являются клееные, заводского изготовления. Несмотря на относительно высокую прочность, лёгкую обрабатываемость, малый собственный вес и другие положительные качества деревянных конструкций, их распространение ограничено из-за подверженности древесины гниению и возгоранию, а так же из-за необходимости экономии древесины – ценного сырья для других отраслей народного хозяйства.

Металл в строительных конструкциях уже с начала 12 века применялся для связки и затяжек каменных конструкций, появление самостоятельных несущих металлических конструкций относится к 17-18 вв. Основным металлом для них в то время служил чугун.

Развитие капитализма вызвало массовое строительство железных дорог, мостов, а также зданий и сооружений промышленного назначения, что привело к распространению и значительному усовершенствованию металлических конструкций.

На смену чугуну пришло сварочное железо, которое позже уступило место стали. Выпуск профильного проката позволил создать рациональное сечение элементов, а появление клёпки и в последствии сварки – удобные узловые соединения. Всё что привело к широкому использованию металлических конструкций при строительстве большепролётных мостов, каркасов цехов, а так же разнообразных уникальных зданий.

В России ведутся систематические научные исследования в области металлических конструкций, которые обеспечили совершенствование конструктивных форм и технологии изготовления конструкций, а так же создание научнообоснованных методов их расчёта.

Металлические конструкции благодаря высокой прочности материала облодаит сравнительно малым собственным весом. Их можно изготовлять на высокопроизводительных заводах, а монтаж их производится относительно быстро, с малыми трудовыми затратами.

Однако из-за подверженности металла коррозии приходится часто возобновлять их защитную окраску, что вызывает дополнительные эксплуатационные расходы.

В современном строительстве металлических конструкций применяют в сооружениях с большими пролётами и высотами и в специальных сооружениях (мачтах, башнях, резервуарах и т.п.), где они оказываются экономически более эффективными, чем конструкции из древесины. Простейшие стальные конструкции – балки, колонны, фермы целесообразные при возведении отдельных объектов не типового строительства, при устройстве рабочих площадок для обслуживания технологического оборудования, при реконструкции существующих зданий и сооружений.

Дальнейшее совершенствование металлических конструкций связано с внедрением сталей повышенной прочности, лёгких аллюминеевых сплавов, новых типов профилей и методов сварки, предварительного напряжения конструкций.

Возникновение ж/б конструкций относится к периоду 1850-1885гг. Они появились примерно одновременно в нескольких развитых странах (Англия, Германия, Франция США), где уже задолго до того производили цемент и прокатный металл. Широкое практическое применение ж/б конструкций в строительстве падает на конец 19-начало 20 вв. В России ещё до 1917г из ж/б было возведено большое количество перекрытий производственных зданий, резервуаров, мостов, путепроводов и т.д.

В советский период ж/б конструкции в начале применялись в гидротехническом и промышленном, а затем и в гражданском строительстве. Из монолитного ж/б построены многие рамные, арочные, неразрезные балочные конструкции и многое др. В годы первых пятилеток при строительстве промышленных объектов широко использовался сборный ж/б построечного изготовления.

Огромный размах строительства после Великой Отечественной войны потребовал внедрения индустриальных методов возведения зданий и сооружений с применением сборных элементов заводского изготовления. Была создана новая отрасль народного хозяйства – промышленность сборного ж/б, ставшая базой современного капитального строительства.

С тех пор она непрерывно прогрессирует. Существенно расширились области применения ж/б, особенно в массовом строительстве жилищьно - гражданских зданий и промышленных объектов новых отраслей индустрии (химические предприятия, атомные установки и т.д.)

Ж/б конструкции занимают ведущее место в строительстве, так как обладают высокой прочностью, долговечностью, огнестойкостью.

Советскими учёными проведены обширные исследования в области ж/б, что позволило создать прогрессивные методы расчёта конструкций, признанные сейчас во всём мире.

 

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-08

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...