Проектирование железобетонных и каменных конструкций зданий и сооружений

УМКД дисциплины

Аннотация

Аннотация к дисциплине " ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ " 1. Цели и задачи изучения дисциплины Цель изучения дисциплины - формирование у студентов теоретических знаний и про-фессиональных компетенций в области проектирования железобетонных и каменных кон-струкций, необходимых для профессиональной деятельности и развития инженерного мышления. Задачами дисциплины являются: - выработка у студентов понимания работы железобе-тонных и каменных конструкций в составе конструктивной схемы здания или сооружения и методологического подхода к их расчету и конструированию; - приобретение знаний и прак-тических навыков в области проектирования надежных и экономически целесообразных про-грессивных конструкций зданий и сооружений, отвечающих эксплуатационным требованиям; - формирование навыков для решения инженерных задач в сфере железобетонных и каменных конструкций с использованием современных нормативно-справочных материалов и компьютерных технологий расчета и конструирования. 2. Краткая характеристика учебной дисциплины Железобетон является доминирующим конструкционным материалом и прочно удер-живает передовые позиции в мировом производстве строительной продукции, поэтому подготовка специалистов с углубленным изучением основ проектирования, расчета и усиления железобетонных конструкций представляется весьма актуальной задачей. В современном строительстве не только не утратили своего значения, но и приобрели новый смысл каменные и армокаменные конструкции, которые по традиции изучаются в од-ном курсе с железобетонными. Содержание дисциплины «Проектирование железобетонных и каменных конструкций зданий и сооружений» изложено в 10 темах, в которых рассматриваются: Основные принципы проектирования железобетонных конструкций зданий. Конструк-тивные схемы зданий и общие принципы их компоновки. Проектирование конструкций плоских железобетонных перекрытий. Классификация перекрытий, две основных группы-балочные и безбалочные перекрытия. Расчет и конструирование балочных перекрытий - ребристых монолитных перекрытий с балочными плитами; ребристых монолитных перекрытий с плитами, опертыми по контуру; балочных сборных перекрытий; сборно-монолитных балочных перекрытий. Расчет и конструирование безбалочных перекрытий - монолитных безбалочных перекрытий, как системы сплошного монолитного перекрытия, опертого непосредственно на колонны с капителями; сборных безбалочных перекрытий, как системы сборных ребристых панелей,опертых непосредственно на колонны с капителями; безбалочных сборно-монолитных перекрытий; безбалочных перекрытий, возводимых методом подъема. Проектирование конструкций железобетонных фундаментов. Классификация железо-бетонных фундаментов. Расчет и особенности конструирования столбчатых (отдельно стоя-щих) фундаментов; ленточных фундаментов, свайных фундаментов; сплошных фундаментов; фундаментов глубокого заложения; фундаментов сооружений башенного типа; фундаментов под оборудование с динамическими нагрузками. Проектирование конструкций многоэтажных зданий. Конструктивные схемы - каркас-ные, безкаркасные, смешанные, комбинированные. Конструкции многоэтажных сборных рам, элементы, стыки. Конструкции многоэтажных монолитных рам. Особенности конструктивных схем зданий из крупнопанельных панелей и объемных элементов, элементы и стыки. Основные положения расчета многоэтажных рам. Проектирование конструкций одноэтажных промышленных зданий. Конструктивные схемы. Основные элементы конструкций одноэтажного каркасного промздания - расчетные схемы, особенности расчета и конструирования, армирование узлов. Статический расчет кар-каса одноэтажного промздания, в т.ч. с учетом пространственной работы каркаса при ветро-вых и крановых нагрузках. Проектирование тонкостенных пространственных конструкций. Области применения и классификация железобетонных тонкостенных пространственных конструкций покрытия. Методы расчета и особенности конструирования - длинных цилиндрических оболочек; оболочек положительной гауссовой кривизны (эллиптических параболоидов); оболочек отрицательной гауссовой кривизны (ГИПАРов-гиперболических параболоидов); оболочек вращения с вертикальной осью (сферического купола и др.); волнистых, складчатых и армоцементных арочных сводов; вантовых покрытий (висячих оболочек, мембран). Проектирование конструкций инженерных сооружений. Основные виды инженерных сооружений и области их применения в гражданском и промышленном строительстве. Осо-бенности расчета и конструирования: сооружений башенного типа, резервуаров, бункеров и силосов, подпорных стенок, подземных каналов и тоннелей. Особенности проектирования железобетонных конструкций, возводимых и эксплуатируемых в особых условиях. Конструктивные решения, особенности расчета зданий, возводимых и эксплуатируемых в сейсмических регионах, в районах вечной мерзлоты, просадочных грунтов и горных выработок. Конструкции, эксплуатируемые при длительном воздействии низких отрицательных температур, при систематическом воздействии высоких температур, при длительном воздействии агрессивной среды. Проектирование каменные и армокаменные конструкции. Виды каменных и армокаменных конструкций, область их применения. Каменные и армокаменные конструкции жилых, гражданских и промышленных зданий. Физико-механические свойства каменных кладок. Расчет элементов каменных и армокаменных конструкций. Здания с жесткой конструктивной схемой. Расчет зданий с упругими поперечными конструкциями. Системы автоматизированного проектирования зданий и сооружений, выполненных с применением железобетонных, каменных и армокаменных конструкций. Требования к уровню освоения содержания дисциплины. Студент должен: Знать конструктивные особенности основных железобетонных конструкций промыш-ленных и гражданских зданий и сооружений; принципы компоновки конструктивных схем зданий и сооружений из сборного и монолитного железобетона; принципы расчета и конструирования основных несущих систем железобетонных многоэтажных гражданских и производственных зданий, одноэтажных каркасных промышленных зданий, тонкостенных пространственных конструкций покрытия, конструкций инженерных сооружений; особенности сопротивления каменных конструкций в условиях различных напряженно- деформированных состояний и методы их расчета и конструирования; основную нормативную и современную техническую документацию по проектированию железобетонных и каменных конструкций. Уметь выбирать рациональные конструктивные схемы зданий и сооружений; рассчиты-вать и конструировать основные сборные и монолитные железобетонные конструкции про-мышленных и гражданских зданий и сооружений; проектировать каменные конструкции при различных силовых воздействиях. Владеть техникой инженерных ("ручных") методов расчета железобетонных и каменных конструкций; методикой автоматизированного проектирования и расчета данных конструкций с применением современных компьютерных технологий; методами системного анализа при решении различных инженерных задач в области современных железобетонных и каменных конструкций. 3. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина входит в вариативную часть "Блок 1" образовательной программы бака-лавриата, реализуется на 3-м году очного обучения (6 семестр) и на 5-м году заочного обуче-ния (9 семестр) с трудоемкостью освоения - 2.0 Зет. 4. Взаимосвязь дисциплины с предшествующими и последующими дисциплинами учебного плана подготовки Изучение дисциплины базируется на знаниях и навыках, ранее приобретенных студен-тами при изучении предшествующих дисциплин: "Информатика", "Инженерная и компьютер-ная графика", "Информационные технологии в строительстве", "Начертательная геометрия", "Архитектура зданий", "Средовые факторы в архитектурном проектировании", "Основания и фундаменты", " Основы градостроительства". Полученные по данной дисциплине знания в последующем послужат базой для изуче-ния дисциплин: "Железобетонные и каменные конструкции (ч.2)", "Технология возведения зданий и сооружений", "Реконструкция зданий и сооружений". 5. Ожидаемые результаты освоения дисциплины В результате освоения дисциплины, у обучающихся должны быть сформированы следу-ющие компетенции: ОПК 2 - способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат. ОПК 3 - владение основными законами геометрического формирования, построения и взаимного пересечения моделей плоскости и пространства, необходимыми для выполнения и чтения чертежей зданий, сооружений, конструкций, составления конструкторской документа-ции и деталей. ПК 1 - знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест. ПК 2 - владение методами проведения инженерных изысканий, технологией проектиро-вания деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием уни-версальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем авто-матизированных проектирования. ПК 4 - способность участвовать в проектировании и изыскании объектов профессио-нальной деятельности. ПК 14 - владеть методами и средствами физического и математического (компьютерно-го) моделирования в том числе с использованием универсальных и специализированных про-граммно-вычислительных комплексов, систем автоматизированных проектирования, стан-дартных пакетов автоматизации исследований, владение методами испытаний строительных конструкций и изделий, методами постановки и проведения экспериментов по заданным ме-тодикам.