2250

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

Вслучае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Общие рекомендации по изучению материала лекций

Раздел 1. Расчет многоэтажной железобетонной рамы.

Цель - вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление о расчете железобетонных конструкций по плоской расчетной схеме.

Рассматриваются вопросы идеализации расчетной схемы при автоматизированном проектировании и расчете железобетонных конструкций. Изучается моделирование физико-механических свойств элементов, способы задания жесткостей элементам. Рассматриваются виды идеализации опорных закреплений и примыканий элементов к узлам, способы ввода связей, шарниров. Изучаются виды нагрузок, действующие на конструкции зданий и сооружений, рассматривается процесс моделирования нагрузок в расчетной схеме.

Раздел 2. Расчет монолитного железобетонного перекрытия.

11

Цель: сформировать представление о расчете железобетонных конструкций по плоской расчетной схеме.

Рассматриваются вопросы идеализации расчетной схемы при автоматизированном проектировании и расчете железобетонных конструкций. Изучается моделирование физико-механических свойств элементов, способы задания жесткостей элементам. Рассматриваются виды идеализации опорных закреплений и примыканий элементов к узлам, способы ввода связей, шарниров. Изучаются виды нагрузок, действующие на конструкции зданий и сооружений, рассматривается процесс моделирования нагрузок в расчетной схеме.

Раздел 3. Особенности проектирования и расчета железобетонных конструкций большепролетных зданий и сооружений.

Цель: сформировать представление о расчете большепролетных железобетонных конструкций по пространственной расчетной схеме.

Рассматриваются особенности проектирования и расчета большепролетных конструкций железобетонных сводов, куполов, гиперболических оболочек отрицательной кривизны.

Рассматриваются вопросы идеализации расчетной схемы при автоматизированном проектировании расчете железобетонных конструкций. Изучаются способы создания пространственной расчетной схемы. Изучается моделирование физико-механических свойств элементов, способы задания жесткостей элементам. Рассматриваются виды идеализации опорных закреплений и примыканий элементов к узлам, способы ввода связей, шарниров. Изучаются виды нагрузок, действующих на конструкции зданий и сооружений, рассматривается процесс моделирования нагрузок в расчетной схеме.

Рассматриваются особенности проектирования и расчета железобетонных сводов, куполов, гиперболических оболочек отрицательной кривизны.

Раздел 4. Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций по плоской расчетной схеме.

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление о расчете деревянных конструкций по плоской расчетной схеме.

Рассматриваются вопросы расчета конструкций из древесины по плоской расчетной схеме. Рассматривается область применения плоской схемы при расчете конструкций зданий и сооружений.

Рассматриваются вопросы идеализации расчетной схемы при автоматизированном проектирование и расчете деревянных конструкций. Изучаются способы построения геометрии будущей расчетной схемы, способы ввода узлов и элементов расчетной схемы. Изучается моделирование физикомеханических свойств элементов, способы задания жесткостей элементам. Рассматриваются виды идеализации опорных закреплений и примыканий элементов к узлам, способы ввода связей, шарниров. Изучаются виды нагрузок, действующих на конструкции зданий и сооружений, рассматривается процесс моделирования нагрузок в расчетной схеме.

Рассматриваются особенности проектирования и расчета балочных, ферменных, рамных и арочных конструкций из древесины.

Раздел 5. Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций по пространственной схеме.

Цель: сформировать представление о расчете деревянных конструкций по пространственной расчетной схеме.

12

ления несущей способности кирпичных простенков, железобетонных перемычек.

Раздел 9. Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций большепролетных зданий и сооружений

Цель: сформировать представление о расчете большепролетных деревянных конструкций зданий, сооружений.

Рассматриваются вопросы расчета большепролетных конструкций зданий и сооружений из древесины. Изучается моделирование физико-механических свойств элементов, способы задания жесткостей элементам. Рассматриваются виды идеализации опорных закреплений и примыканий элементов к узлам, способы ввода связей, шарниров. Изучаются особенности моделирования воздействий на большепролетные здания и сооружения.

Рассматриваются особенности проектирования и расчета большепролетных конструкций деревянных сводов, куполов, гиперболических оболочек отрицательной кривизны.

Раздел 10. Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций на особые виды нагрузок.

Цель: сформировать представление о расчете деревянных конструкций на особые виды нагруже-

ний.

Изучаются виды динамических нагрузок. Рассматриваются вопросы расчета конструкций из древесины на динамические загружения. Рассматриваются способы задания в расчетной схеме пульсационной составляющей ветровой нагрузки.

Раздел 11. Особенности проектирования и расчета конструкций зданий и сооружений с учетом геометрической и физической нелинейности.

Цель: сформировать представление о расчете конструкций зданий и сооружений с учетом геометрической и физической нелинейности.

Изучаются виды геометрической нелинейности конструкции. Рассматривается выполнение расчета конструкций зданий и сооружений с учетом геометрической нелинейности. Изучается физическая нелинейность материалов. Рассматривается выполнение расчета конструкций зданий и сооружений с учетом физической нелинейности.

Рассматриваются особенности расчета конструкций зданий и сооружений на действие прогрессирующего разрушения.

Раздел 12. Определение НДС деревянных конструкций с учетом истории нагружения.

Цель: сформировать представление о моделирование процесса возведения конструкций здания.

Рассматриваются особенности моделирования процесса возведения здания. Выполняется анализ изменения НДС конструкций вследствие учета этапов монтажа конструкций. Рассматривается нахождение оптимальной монтажной схемы конструкций здания, оказывающей наименьшее влияние на НДС конструкций здания.

14

2.4 Контрольные вопросы

Контрольные вопросы к разделу 1: Расчет многоэтажной железобетонной рамы.

1.Задание расчетной схемы рамной конструкции из монолитного железобетона (задание стержневой рамной конструкции, задание жесткостей колонн и ригелей) 2.Задание нагрузок.

3.Создание РСУ

4.Создание комбинаций загружений

5.Управление расчетом.

6.Графический анализ результатов расчетов. Анализ деформаций. Анализ усилий. 7.Панели «Визуализация» и «Фильтры отображения».

8.Документирование исходных данных и результатов расчета.

9.Возможности систем для армирования стержневых элементов.

10.Подготовка данных расчета (выписка значений М, N, Q для наиболее нагруженной колонны) для последующего расчета наиболее нагруженной колонны в программе «Арбат».

Контрольные вопросы к разделу 2: Расчет монолитного железобетонного перекрытия.

1.Задание расчетной схемы монолитного железобетонного безбалочного бескапительного перекрытия по индивидуальному заданию преподавателя

2.Задание нагрузок.

3.Создание РСУ

4.Создание комбинаций загружений

5.Управление расчетом.

6. Панели Визуализация и Фильтры отображения.

7.Документирование исходных данных и результатов расчета.

8.Армирование пластинчатых элементов.

9.Подготовка данных расчета для выполнения чертежей армирования перекрытия 10.Анализ результатов расчета и деформаций и подбор арматуры в монолитном безбалочном пе-

рекрытии по рекомендациям преподавателя

Контрольные вопросы к разделу 3: Особенности проектирования и расчета железобетонных конструкций большепролетных зданий и сооружений.

1.Создание расчетной модели железобетонного купола методами SCAD (по заданию преподавате-

ля)

2.Создание расчетной модели железобетонного свода методами SCAD (по заданию преподавате-

ля)

3.Создание поверхностей вращения методами SCAD (по заданию преподавателя)

4.Создание параметрически заданных поверхностей в системе SCAD (по заданию преподавателя) 5.Создание поверхностей вращения по заданной формуле в системе SCAD (по заданию преподава-

теля)

Контрольные вопросы к разделу 4: Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций по плоской расчетной схеме

1.Актуальные проблемы компьютерного моделирования и расчета деревянных конструкций.

2.Реализация конструктивного расчета деревянных конструкций с использованием компьютерных технологий.

15

3.Основные типы конечных элементов используемых для моделирования деревянных конструкций.

4.Виды опорных закреплений в зависимости от степеней свободы. Способы моделирования опорных закреплений в различных программных комплексах.

5.Виды специальных конечных элементов используемых при формировании расчетных схем деревянных конструкций.

6.Плоская стержневая система. Пример и алгоритм решения задачи.

7.Способы моделирования деревянных балок.

8.Способы построения геометрии деревянных ферменных конструкций.

9.Нагрузки и воздействия, действующие на деревянные фермы. Способы задания нагрузок на деревянные фермы.

10.Особенности автоматизированного проектирования и расчета деревянных рамных конструкций.

Контрольные вопросы к разделу 5: Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций по пространственной схеме

1.Пространственная стрежневая система. Пример и алгоритм решения задачи.

2.Способы построения геометрии конструкций деревянных сводов.

3.Нагрузки и воздействия действующие на деревянные сводчатые конструкции. Способы задания нагрузок.

4.Способы построения геометрии конструкций деревянных куполов.

5.Нагрузки и воздействия действующие на деревянные купольные конструкции. Способы задания нагрузок.

Контрольные вопросы к разделу 6: Расчет монолитного железобетонного перекрытия и монолитной фундаментной плиты.

1.Задание расчетной схемы монолитной железобетонной фундаментной плиты на естественном основании по индивидуальному заданию преподавателя.

2.Моделирование естественного основания методами методами SCAD (коэффи-циенты постели, законтурные элементы)

3.Задание нагрузок.

4.Создание РСУ

5.Создание комбинаций загружений

6.Панели Визуализация и Фильтры отображения.

7.Документирование исходных данных и результатов расчета.

8. Армирование пластинчатых элементов.

9.Подготовка данных расчета для выполнения чертежей армирования монолитной железобетонной фундаментной плиты на естественном основании

10. Анализ результатов расчета и деформаций и подбор арматуры в монолитной железобетонной фундаментной плите по рекомендациям преподавателя

Контрольные вопросы к разделу 7: Особенности проектирования и расчета железобетонных конструкций высотных зданий и сооружений.

1.Задание расчетной схемы монолитного железобетонного каркаса здания по индивидуальному заданию преподавателя в программе «Форум»

2.Импорт схемы из подпрограммы «Форум» в SCAD OFFICE.

3.Способы задание нагрузок.

4.Создание РСУ

16

5.Создание комбинаций загружений

6.Панели Визуализация и Фильтры отображения.

7.Cоздание групп армирования: стержневые элементы (колонны), пластинчатые элементы (перекрытия)

8.Армирование стержневых и пластинчатых элементов.

9.Документирование исходных данных и результатов расчета

10.Проверка сходимости результатов расчета на плоскости и в пространственной модели. Выво-

ды.

Контрольные вопросы к разделу 8: SCAD OFFICE. Реализация СНиП в проектирующих программах.

1.Программа АРБАТ: назначение, пример расчета

2.Программа ВЕСТ: назначение

3.Программа КАМИН: назначение, пример расчета

4.Программа МОНОЛИТ: назначение, пример расчета

5.Программа КРОСС: назначение, пример расчета

Контрольные вопросы к разделу 9: Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций большепролетных зданий и сооружений.

1.Особенности проектирования и расчета большепролетных деревянных конструкций зданий и сооружений.

2.Особенности моделирования воздействий на большепролетные здания и сооружения.

3.Особенности проектирования узловых соединений деревянных конструкций большепролетных зданий и сооружений.

Контрольные вопросы к разделу 10: Особенности проектирования и расчета деревянных конструкций на особые виды нагрузок.

1.Основные виды нагрузок, действующих на сооружение.

2.Способы моделирования загружений в различных программных комплексах.

3.Способ задания динамического загружения в расчетную схему.

4.Основные принципы расчета на устойчивость, определение частот и форм собственных колебаний.

5.Реализация расчета строительных конструкций зданий и сооружений на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки в различных программных комплексах.

Контрольные вопросы к разделу 11: Особенности проектирования и расчета конструкций зданий и сооружений с учетом геометрической и физической нелинейности.

1.Геометрическая нелинейность. Виды геометрической нелинейности.

2.Особенности моделирования строительных конструкций с учетом геометрической нелинейности.

3.Физическая нелинейность. Определение.

4.Особенности моделирования строительных конструкций с учетом физической нелинейности.

5.Способы формирования расчетных схем с учетом возможности возникновения прогрессирующего разрушения.

Контрольные вопросы к разделу 12: Определение НДС деревянных конструкций с учетом истории нагружения.

17

3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям

3.1Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Входе подготовки к лабораторным занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.

Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на лабораторное занятие.

При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.

Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.

3.2Примеры задач для лабораторных занятий

Задачи для раздела 1.

Задача 1.

Выполнить статический расчет многопролетной железобетонной рамной конструкции по выданному преподавателем заданию. Задание включает в себя план и разрез здания с монолитным железобетонным каркасом. Нагрузка на перекрытие принимается равномерно распределенная 1,5 т/м2 и приводится к линейной в соответствии с выданными планами

Для каждого студента индивидуальное задание выдается в начале семестра

Задачи для раздела 2.

Задача 1.

Выполнить статический расчет монолитного железобетонного бескапительного перекрытия по заданию преподавателя: Задание включает в себя план и разрез здания с монолитным железобетонным каркасом. Подсчет нагрузок на перекрытие ведется студентами в табличной форме по образцу, выданному преподавателем.

Каждому студенту выдается индивидуальное задание в начале семестра.

Задачи для раздела 3.

Задача 1.

Выполнить расчет конструкции железобетонного купола сферического очертания пролетом 120,0 м, высотой 40,0 м. Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, временной (снеговая, ветровая) в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

19

Студентам выдается задание по вариантам с разными величинами пролетов и значением постоянной нагрузки.

Задачи для раздела 4

Задача 1.

Выполнить расчет однопролетной деревянной балки клееного сечения пролетом 12,0 м. с шарнирным опиранием по концам элемента. Шаг балок 3,0 м., значение постоянной нагрузки принять 1000 Н/м2, снеговой в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задача 2.

Выполнить расчет треугольной металлодеревянной фермы пролетом 18,0 м., высотой 1,8 м, шаг ферм 6,0 м. Крепление элементов фермы друг к другу шарнирное, опорное закрепление выполнено шарнирным. Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, снеговой в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задача 3.

Выполнить расчет сегментной металлодеревянной фермы пролетом 24,0 м., высотой 2,4 м, шаг ферм 4,0 м. Крепление элементов фермы друг к другу шарнирное, опорные закрепления выполнены шарнирными. Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, снеговой в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задача 4.

Выполнить расчет гнутоклееной деревянной рамы пролетом 21,0 м., высота стойки 2,5 м, высота в коньковом узле 4,5 м., шаг рам 5,0 м. Сопряжение элементов в коньковом узле шарнирное, опорные закрепления выполнены шарнирными. Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, снеговой в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задача 5.

Выполнить расчет деревянной трехшарнирной арки клееного сечения пролетом 60,0 м., высотой стойки 25,0 м, шаг арок 6,0 м. Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, кратковременной (снеговой, ветровой) в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задачи для раздела 5.

Задача 1.

Выполнить расчет конструкции деревянного ребристого свода пролетом 50,0 м, высотой 20,0 м, длиной 120 м. В основании свода лежит деревянная трехшарнирная арка клееного сечения. Шаг арок 6,0 м. Значение постоянной нагрузки принять 1000 Н/м2, временной (снеговая, ветровая) в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задача 2.

Выполнить расчет конструкции деревянного кружально-ребристого свода пролетом 60,0 м, выстой 30,0 м, длиной 120 м. Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, временной (снеговая, ветровая) в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задача 3.

Выполнить расчет конструкции деревянного ребристого купола сферического очертания пролетом 30,0 м, высотой 15,0 м. В основании купола лежит деревянная трехшарнирная арка клееного сечения. Шаг ребер составляет 300 Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, временной (снеговая, ветровая) в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

Задача 4.

Выполнить расчет конструкции деревянного ребристого купола параболического очертания пролетом 30,0 м, высотой 20,0 м. В основании купола лежит деревянная двухшарнирная арка клееного сечения. Шаг ребер составляет 300 Значение постоянной нагрузки принять 1200 Н/м2, временной (снеговая, ветровая) в соответствии с СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

20