Лекция 1
1. Цель: изучение основ расчёта и проектирования:
А) конструкций
Б) оснований
В) фундаментов.
2. Задачи:
А) разработка конструктивной схемы на основе объемно-планировочных решений
Б) составление расчетных схем СК
В) определение внутренних усилий в СК
Г) проектирование СК – их размеров и материалов
Д) разработка узлов и деталей
Прим. При воздействии внешних усилий возникают внутренние напряжения в СК, которые всегда должны быть меньше допускаемых напряжений, которые может выдержать выбранный материал для СК.
Содержание дисциплины "Строительные конструкции".
1. Материалы для СК, их работа и общие принципы проектирования
2. Основы расчёта СК и оснований по предельным состояниям
3. Нагрузки и воздействия
4. Конструктивные и расчётные схемы
5. Основы расчёта СК на сжатие (стальных, деревянных, железобетонных, кирпичных)
6. Основы расчёта СК на изгиб (стальных, деревянных, железобетонных)
7. Расчёт и конструирование соединений СК
|
|
8. Стропильные фермы
9. Рамы и арки
10. Основания
11. Фундаменты
Связь с другими дисциплинами
1. Техническая механика, в основном «Сопротивление материалов»:
А) в «сопромате» - рассматривают абсолютно упругие и однородные материалы
Б) в «СК» - и неоднородные (железобетон) и не упругие (бетон, кирпич)
2. Строительные материалы
А) рассматривают физико-механические свойства материалов с помощью лабораторных и других испытаний.
Б) в «СК» рассматривают прочность и другие характеристики строительных материалов с помощью расчётных формул.
3. Архитектура зданий
А) занимается основами проектирования, СК зданий и способами их соединений, не вникая в вопросы обеспечения их прочности, которые являются главной задачей дисциплины «СК»
4. Экономика – решает вопросы экономичности и целесообразности при проектировании СК
5. Технология строительного производства – решает вопросы удобства изготовления, монтажа и транспортирования СК
6. Компьютерные технологии – необходимы при выполнении расчётов сложных конструкций и сооружений.
Развитие стальных, деревянных, железобетонных и
каменных конструкций
(стр. 20-23 – самостоятельно на оценку)
Лекция 2
Классификация строительных конструкций
1. По геометрическому признаку ( р. С.13-14):
А) массив – конструкция с размерами одного порядка (м, см, мм)
Б) брус – два размера во много раз меньше третьего (балка 20 х 40 х 600)
В) плита – один размер во много раз меньше других двух (150 х 150 х 3). Оболочка – плита криволинейного очертания.
Г) стержневые системы – геометрически неизменяемые системы стержней, соединённых шарнирно или жёстко.
|
|
2. С точки зрения статики:
А) статически определимые – конструкции, усилия или напряжения в которых определяются только из уравнений статики (уравнения равновесия)
Б) статически неопределимые – для которых уравнений статики недостаточно
3. В зависимости от материала:
А) стальные
Б) деревянные
В) железобетонные
Г) бетонные
Д) каменные (кирпичные)
4. По напряженно деформированному состоянию – т.е. возникающих в конструкциях внутренних усилий, напряжений и деформаций под действием внешней нагрузки (табл.с.16):
А) простейшие (осевое сжатие или растяжение, сдвиг)
Б) простые (поперечный или продольный изгиб)
В) сложные (внецентренное сжатие, продольный изгиб с поперечным)
Общие сведения. Материалы для стальных, железобетонных, деревянных и кирпичных (каменных) конструкций.
1. Выбор материалов для несущих конструкций зависит от капитальности, долговечности, экономичности здания и т.д.
2. Каждый раз не выполняется сравнение вариантов и экономические обоснования, т.к. за определенными видами конструкций закрепились соответствующие материалы.
3. Некоторые материалы нецелесообразно и невозможно использовать для конструкций.
А) пример: сталь, ЖБ, древесину - для сжатых и изгибаемых конструкций (колонны и балки),
Б) камень (кирпич) широко используется для столбов, но не используется в качестве изгибаемых конструкций.
В) не все материалы можно применять для растянутых элементов и т.д.
Рекомендации по их применению на основе СНиПов
Материалы для проектируемых конструкций принимаются с учетом рекомендаций строительных норм и правил (СНиП). Строительные нормы и правила, по которым производится расчет строительных конструкций, состоят из нескольких глав в соответствии с рассматриваемым материалом:
Требования к зданиям и несущим конструкциям: индустриальность,
1. Надёжность – способность конструкции сохранять эксплуатационные качества в течение срока службы сооружения, и в период ее монтажа и транспортирования.
А) главный показатель надежности - безопасная (безаварийная) работа конструкции при эксплуатации (температурных, коррозионных, сейсмических нагрузок и др.).
Б) С ней связаны прочность, жесткость и устойчивость – для этого выполняют расчеты, позволяющие назначить материалы, размеры, формы конструкций и их соединения.
- прочность - неразрушаемость конструкции в период ее эксплуатации.
- жесткость - сопротивляемость деформациям, например прогибам или поворотам сечения.
- устойчивость - сохранение формы конструкции. Пример: конструкция, прямолинейной формы после приложения нагрузки стала криволинейной.
2. Огнестойкость СК – свойство К сохранять несущую и ограждающую способность в условиях пожара.
3. Долговечность - с пособность объекта сохранять физические и другие свойства, обеспечивающие его нормальную эксплуатацию в течение срока службы.
4. Унификация - обязательное при типизации конструкций предельное ограничение числа типоразмеров называется их
5. Индустриальность строительства - изготовление стандартных деталей на заводах с последующей сборкой сооружений на строительной площадке.
Д\з: Сталь, ЖБ, Кирпич, Древесина – кратко конспект
Лекция 3
Основы расчёта строительных конструкций и оснований по предельным состояниям
Физический смысл предельных состояний.
1. Предельными называются состояния здания, сооружения, основания или конструкций, при которых они:
А) перестают удовлетворять эксплуатационным требованиям
Б) а также требованиям, заданным при их возведении.
|
|
Прим. Далее говорится только о конструкциях и зданиях, имея при этом в виду и сооружения, и основания, и соединения конструкций.
2. Группы предельных состояний конструкций (зданий):
а) первая группа - по потере несущей способности или непригодности к эксплуатации. Состояния этой группы считаются предельными, если в К наступило опасное напряженно-деформированное состояние или она разрушилась;
б) вторая группа - по непригодности к нормальной эксплуатации. Нормальная - это эксплуатация здания (К) в соответствии с нормами: технологическими или бытовыми условиями.
Пример. Конструкция не потеряла несущей способности, т.е. удовлетворяет требованиям первой группы п.с., но ее деформации (прогибы или трещины) нарушают технологический процесс или нормальные условия нахождения людей в помещении.
Примеры предельных состояний 1й и 2й группы.
1. К предельным состояниям первой группы относятся:
а) общая потеря устойчивости формы (рис. 2.1, а, б – с.26);
б) потеря устойчивости положения (рис. 2.1, в, г);
в) хрупкое, вязкое или иного характера разрушение (рис. 2.1, д);
г) разрушение под совместным воздействием силовых факторов и внешней среды и др.
2. К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию К (З) или снижающие их долговечность от недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота), колебаний и трещин.
Пример 1. Прочная надёжная подкрановая балка прогнулась больше норматива. Мостовой кран с грузом «выезжает из ямы» от прогиба балки, что создает лишние нагрузки на узлы и ухудшает условия нормальной эксплуатации.
Пример 2. При прогибе деревянного оштукатуренного потолка > чем на 1/300 длины пролета отпадает штукатурка. Прочность балки не исчерпывается, но нарушаются бытовые условия и возникает опасность здоровью людей.
Пример 3. Чрезмерное раскрытие трещин, которые допустимы в ЖБ и КК, но ограничиваются нормами.