Тема 4.2. Основы расчёта строительных конструкций и оснований по предельным состояниям

Лекция 1

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ (СК)"

 

 

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

Тема 4.1.2.Классификация строительных конструкций

И требования к ним 

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:

 

 

• СНиП Н-23-81* «Стальные конструкции»;
• СНиП П-24-74 «Алюминиевые конструкции»;
• СНиП И-25-80 «Деревянные конструкции»;
• СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»;
• СНиП И-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции».

 

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

Тема 4.2.  Основы расчёта строительных конструкций и оснований по предельным состояниям