Рабочая программа дисциплины «Железобетонные конструкции»

Рабочая программа дисциплины «Железобетонные конструкции.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение.

высшего профессионального образования.

«Владимирский государственный университет.

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ) Кафедра «Строительные конструкции» УТВЕРЖДАЮ.

_____________ В.Г. Прокошев.

Рабочая программа дисциплины «Железобетонные конструкции» для аспирантов специальности 05.23.01 – Строительные конструкции, здания и сооружения Форма обучения – очная.

Год обучения – второй.

Учебный план курса.

Вид занятий (работ.

Распределение по годам.

Владимир 2011 г.

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

Целью освоения дисциплины «Железобетонные конструкции» является формирование у аспирантов знаний и компетенций в деле проектирования и примене­ния железобетонных и каменных конструкций в строительной практике, углубление имеющихся общетехнических знаний по специальности и подгото­вка специалиста для производственно-технической, проектно-конструкторской и научной деятельно­сти.

Основными задачами изучения дисциплины «Железобетонные конструк­ции» являются - углубление приобретенных ранее знаний, умений и навыков в деле проектирования и примене­ния железобетонных и каменных конструкций в строительной практике. Подготовка аспиранта к сдаче кандидатского экзамена по специальной дисциплине.

Задачи курса – сформировать у аспирантов теоретические знания, навыки и компетенции при решении современных проблем при проектировании железобетонных конструкций, в частности.

– путем применения основных понятий, методов и способов расчета современных железобетонных конструкций.

– за счет использования в теории и на практике современных подходов и тенденций к расчету и проектированию железобетонных конструкций. 1. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОСНОВНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПОСЛЕВУЗОВСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (ОПП ППО.

Значение курса определяется тем обстоятельством, что железобетонные конструкции по данным исследований на долгие годы останутся основными в строительстве. Это требует от будущих специалистов серьезных знаний основ механики бетона и железобетона, а также принципов расчета и конструирования как отдельных железобетон­ных и каменных элементов зданий, так и остовов зданий и сооружений в целом. Подобное комплексное решение требует от специалиста использования знаний не только железобетон­ных конструкций, но и других дисциплин.

Дисциплина «Железобетонные конструкции» является дисциплиной по выбору для подготовки аспирантов по специальности 05.23.01 «Строительные конструкции, здания и сооружения». Имея ключевые знания в части основ физико-механических свойств бетона, арматуры и железобетона, основ сопротивления железобетонных элементов и особенности их проектирования, принципов проектирования железобетонных конструкций производственных и гражданских зданий, их технико-экономической эффективности, будущий кандидат наук может значимо повысить системность своей деятельности, более качественно конструировать одноэтажные и многоэтажные здания, здания, возводимые в особых условиях, а также конструкции перекрытий, рам, фундаментов, тонкостенных пространственных покрытий, резервуаров, подпорных стен, бункеров, силосов, водонапорных башен.

Дисциплина «Железобетонные конструкции» изучается в контексте современного состояния расчета и проектирования зданий и сооружений из железобетона, поэтому преподавание указанной дисциплины включает использование всего многообразия форм получения информации и строится на применении различных образовательных технологий, в том числе использовании ролевых и ситуационных игр в учебно-тренинговых классах, обсуждении конкретных моделей-ситуаций, «мозгового штурма», сетевого тестирования, работу в малых группах и выполнения отдельных упражнений, направленных на усвоение материала курса. В соответствии с учебным планом дисциплина «Железобетонные конструкции» является дисциплиной по выбору направления профессиональной подготовки аспирантов по специальности 05.23.01 «Строительные конструкции, здания и сооружения» и предполагает последующее углубление и дифференциацию профессиональных компетенций при осуществлении подготовки аспирантов.

Курс базируется на сочетании образовательной, специальной и практической подготовки. 2. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСНОВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

Аспирант в результате освоения дисциплины должен овладеть следующими общекультурными компетенциями.

– способностью демонстрировать глубокие знания в области расчета и проектирования железобетонных конструкций.

– способностью самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение.

– способностью генерировать новые идеи и научные гипотезы.

– способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного совершенствования своей личности.

– способностью адаптироваться к изменению научного профиля и социально-культурных условий своей деятельности.

– способностью к коммуникации в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности, свободное владение русским и иностранным языком как средством научного и делового общения.

– способностью к активной социальной мобильности, к организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, способность к управлению научным коллективом.

– способностью использовать базовые знания и навыки управления информацией для решения исследовательских задач, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны.

Аспирант в результате освоения дисциплины должен овладеть следующими профессиональными компетенциями.

– способностью свободно владеть фундаментальными разделами и новейшими достижениями в области железобетонных конструкций, необходимыми для решения научно-исследовательских задач.

– способностью самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области железобетонных конструкций, решать их с помощью современной аппаратуры, оборудования, информационных технологий с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта.

– способностью и готовностью применять на практике навыки составления и оформления научно-технической документации, научных отчетов, обзоров, докладов и статей.

– способностью к обеспечению правовой охраны результатов научно-технической деятельности.

– способностью осуществлять свою научно-исследовательскую деятельность с учетом социальных, этических и экологических аспектов.

– способностью руководить научно-исследовательской работой студентов.

– способностью и готовностью к проведению занятий у студентов вузов по дисциплинам технического блока знаний.

В результате изучения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования.

Знать . прогрессивные железобетонные конструкции зданий и сооружений, проводимые в последнее время исследования в области теории железобетона.

Уметь: запроектировать железобетонные элементы минимальной расчетной стоимости, конструировать инженерные сооружения из железобетона и железобетонные конструкции, эксплуатируемые и возводимые в особых условиях.

Владеть: современными методами и способами расчета и конструирования железобетонных конструкций.

3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ» Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 ч.

4. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН.

Тема 1 Расчёт железобетонных конструкций с применением ЭВМ.

Расчёт железобетонных конструкций с применением ЭВМ. Влияние ЭВМ на расчёт железобетонных конструкций. Оптимальное проектирование железобетонных конструкций и его критерии. Расчёт с учётом прогрессирующего разрушения.

Тема 2 Основы расчёта железобетонных конструкций на динамические нагрузки.

Основы расчёта железобетонных конструкций на динамические нагрузки. Классификация динамических нагрузок, способы приложения динамических нагрузок.

Тема 3 Способы выявления и методы оценки дефектов железобетонных конструкций на их несущую способность и долговечность.

Способы выявления и методы оценки дефектов железобетонных конструкций на их несущую способность и долговечность. Классификация дефектов железобетонных конструкций. Параметры влияющие на долговечность конструкций.

Тема 4 Основные требования к железобетонным конструкциям.

Основные требования к железобетонным конструкциям. Особенности и недостатки железобетонных конструкций и рациональные области применения железобетонных конструкций. Экономическая эффективность железобетонных конструкций. Тема 5 Компоновка зданий и сооружений из железобетонных конструкций.

Компоновка зданий и сооружений из железобетонных конструкций. Обеспечение жёсткости и устойчивости зданий. Вопросы ресурсо- и энергосбережения в строительстве.

Тема 6 Особенности требований к железобетонным конструкциям специально го назначения.

Особенности требований к железобетонным конструкциям специального назначения – башни, трубы, силосы, резервуары. Основы их расчёта. Расчёт их с применением ЭВМ.

Тема 7 Огнестойкость железобетонных конструкций.

Определение степени огнестойкости железобетонных конструкций.

Тема 8 Особые требования к железобетонным конструкциям, возводимых в сейсмоопасных районах.

Особые требования к железобетонным конструкциям, возводимых в сейсмоопасных районах, на просадочных грунтах, на вечной мерзлоте, в сухом и жарком климате, для низких температур.

Тема 9 Прочность бетона при сжатии, растяжении, сдвиге, поперечном изгибе.

Прочность бетона при сжатии, растяжении, сдвиге, поперечном изгибе при кратковременных и длительных нагрузках, а также при циклических и динамических воздействиях. Статистическая обработка и оценка результатов испытания бетона на образцах. Планирование эксперимента. Трещиностойкость бетона.

Тема 10 Диаграмма работы бетонов и арматурных сталей и их основные характеристики.

Диаграмма работы бетонов и арматурных сталей и их основные характеристики: упругость, ползучесть, релаксация и пластичность. Модули упругости бетона и арматуры. Коэффициент Пуассона.

Тема 11 Основные этапы развития методов расчёта железобетонных конструкций.

Метод расчёта по предельным состояниям. Нормативные и расчётные значения нагрузок и сопротивления бетона и арматуры. Общий вид основной формулы. Сочетание и комбинации нагрузок и усилий.

Тема 12 Статистический подход к расчёту железобетонных конструкций.

Статистический подход к расчёту железобетонных конструкций. Случайны характер расчётных величин и их распределение. Статистическая природа коэффициента запаса. Надёжность, долговечность и экономичность железобетонных конструкций.

Тема 13 Оценка прочности железобетонных конструкций при простом и сложном напряжённом состоянии.

Оценка прочности железобетонных конструкций при простом и сложном напряжённом состоянии. Критерии пластичности, хрупкого разрушения, усталости.

Тема 14 Численные методы расчёта железобетонных конструкций.

Используемые программные комплексы и их влияние на расчёт железобетонных конструкций. Метод конечного элемента и его связь с основными методами строительной механики.

Тема 15 Основы теории пластичности и расчёт железобетонных конструкций за пределом упругости.

Основы теории пластичности и расчёт железобетонных конструкций за пределом упругости. Изгиб балок из упругопластического материала (железобетона). Предельное состояние неразрезных балок и рам. Шарниры пластичности. Совместное действие нескольких силовых факторов. Перераспределение усилий в статически неопределимых системах.

Тема 16 Расчёт железобетонных конструкций с учётом усиления.

Расчёт железобетонных конструкций с учётом усиления. Остаточная прочность и оценка конструктивной безопасности.

Тема 17 Устойчивость железобетонных конструкций. Потеря устойчивости как предельное состояние.

Устойчивость железобетонных конструкций. Потеря устойчивости как предельное состояние. Закритическое поведение стержня в системе здания или сооружения.

Тема 18 Учёт физической и геометрической нелинейности железобетонных конструкций.

Тема 19 Виды динамических нагрузок.

Виды динамических нагрузок. Свободные и вынужденные колебания упругих систем. Диссипативные свойства железобетонных конструкций и их учет при динамических расчётах.

Тема 20 Задачи экспериментальных исследований железобетонных конструкций.

Задачи экспериментальных исследований железобетонных конструкций. Современные методы исследований: тензометрия, акустика, оптика, метод Муаров, ионизирующие излучения.

Тема 21 Испытание моделей и натурных железобетонных конструкций. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.

Освоение дисциплины «Железобетонные конструкции» предполагает использование следующих инновационных форм проведения занятий.

– опережающее обучение (темы 1-6.

– видеотренинги (темы 1,3.

– проблемное обучение (темы 1-6.

– методы групповой работы (темы 1, 2, 3, 6.

– интерактивные игры деловые игры и ролевые игровые комплексы (темы 1, 3, 6.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ АСПИРАНТОВ Вопросы для подготовки к зачету.

В чем заключается сущность железобетона.

В чем различие работы железобетонных конструкций, армированных мягкими сталями и высокопрочной арматурой.

Причины появления предварительно напряженных конструкций.

Какие свойства бетона и арматурной стали сделали возможной их совместную долговечную работу.

В чем заключаются достоинства и недостатки железобетона.

Каковы основные направления развития железобетона на ближайшие годы.

Перечислите области применения железобетона.

Виды бетонов для железобетонных конструкций.

Основные показатели качества бетона. С какой целью они вводятся.

Каковы расчетные характеристики прочности бетона.

Как устанавливается модуль упругости бетона.

Каковы предельные деформации бетона при сжатии, растяжении и изгибе.

На примерах балки и колонны покажите рабочую и монтажную арматуру.

По каким признакам классифицируется арматура.

Нарисуйте диаграммы растяжения для различных арматурных сталей и укажите на них характерные точки.

Классы арматурных сталей и их применение в железобетонных конструкциях.

Виды арматурных изделий. Способы соединения арматуры по длине.

За счет чего осуществляется сцепление арматуры с бетоном и как определяется длина анкеровки арматуры.

Усадка бетона в железобетонных конструкциях.

Ползучесть бетона в железобетонных конструкциях.

Назначение и минимальные толщины защитного слоя бетона.

Стадии напряженно деформированного состояния изгибаемых железобетонных элементов.

Основная идея расчета по методу предельных состояний.

Каковы цели расчета по 1-ой и 2-ой группам предельных состояний.

Классификация нагрузок. Нормативные и расчетные нагрузки.

Как определяются нормативные и расчетные характеристики бетона.

Как определяются нормативные и расчетные характеристики арматуры.

Записать в общем виде условия, исключающие наступление предельных состояний 1-ой и 2-ой групп. Объясните их смысл.

Сущность предварительного напряжения арматуры.

Каковы преимущества предварительно напряженных конструкций.

В чем отличие схем натяжения напрягаемой арматуры на упоры и на бетон.

Как назначается предварительное напряжение в арматуре.

Как определяется напряжение в бетоне при обжатии.

Как назначается передаточная прочность бетона.

Назначение продольной и поперечной арматуры в изгибаемых элементах.

Каковы предпосылки, принимаемые для расчета нормальных сечений с одиночной арматурой.

Вывод формул для расчета прочности прямоугольных сечений с одиночной арматурой.

В каких случаях прибегают к установке двойной арматуры.

Вывод формул для расчета прочности прямоугольных сечений с двойной арматурой.

Выведете формулы для расчета тавровых сечений.

Каковы причины, вызывающие образование наклонных трещин.

Расчет поперечной арматуры в прямоугольных элементах.

Каковы конструктивные требования к расстановке поперечной арматуры.

Когда применяют балки с жесткой арматурой.

Как определяется случайный и расчетный эксцентриситет.

Классификация сжатых элементов по типу армирования.

Как конструируется продольная и поперечная гибкая арматура сжатых элементов.

Назначение поперечных стержней в сжатых элементах.

Порядок расчета сжатых элементов.

Каковы два случая разрушения внецентренно-сжатых элементов. Чем они характеризуются.

Учет влияния гибкости (продольного изгиба) при расчете сжатых элементов.

Сущность косвенного армирования. Когда его используют.

Когда применяют колонны с жесткой арматурой.

Особенности конструирования растянутых элементов.

Расчет центрально растянутых элементов.

Порядок расчета внецентренно-растянутых элементов.

В чем состоит цель расчета по образованию трещин.

Особенности расчета предварительно напряженных конструкций по раскрытию трещин.

Цель расчета по перемещениям.

Факторы, влияющие на прогибы железобетонных изгибаемых элементов при отсутствии и наличии трещин в растянутой зоне.

Из чего складывается полный прогиб и кривизна элементов при отсутствии трещин в растянутой зоне. Расчетные формулы.

Предпосылки, заложенные в основу определения кривизны изгибаемого элемента с трещинами в растянутой зоне.

Формулы для определения кривизны изгибаемого элемента с трещинами в растянутой зоне.

Как определяется полная кривизна железобетонного элемента с трещинами в растянутой зоне.

Охарактеризуйте конструктивные схемы многоэтажных зданий.

Основные конструктивные системы каркасных зданий. Их принципиальные отличия и способы обеспечения пространственной жесткости.

Конструкции каркасных многоэтажных гражданских зданий.

Конструкции бескаркасных зданий.

Конструктивные особенности многоэтажных промышленных зданий.

Основные принципы расчета современных многоэтажных зданий.

Инженерный метод расчета многоэтажных рам на вертикальные нагрузки.

Инженерный метод расчета многоэтажных рам на горизонтальные нагрузки.

Определение перемещений рам от горизонтальных нагрузок.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ а) основная.

В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. Железобетонные конструкции. Общий курс, Стройиздат, М. 1991.

Н.Н. Попов, А.В. Забегаев. Проектирование и расчет железобетонных конструкций. М. Высшая школа, 1990.

Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. М. 2011.

Актуализированная редакция СНиП 2.03.01-84** Бетонные и железобетонные конструкции. М. 2011.

Актуализированная редакция СНиП П-22-81 Каменные армокаменные конструкции/Госстрой СССР. - М. ЦИТП Госстроя СССР, 2011.

Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений/Госстрой СССР. - М. Госстройиздат, 2011.

Руководство по проектированию каменных и армокаменных конструкций. М. 1974.

Бондаренко В.М. Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для студентов вузов по спец. «Пром. и гражд. Стр-во». - М. Высш. школа, 1987.-384с.:ил.

Еременок П.Л. Еременок И.П. Каменные и армокаменные конструкции. Киев, Вища школа, 1981.-223 с.

б) дополнительная.

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). М. 1986.

Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов. М. 1986.

В.М. Бондаренко, А.И. Судницын, В.Г. Назаренко. Расчет железобетонных и каменных конструкций. М. Высшая школа. 1988.

Н.И. Дрозд, Г.П. Пастушков. Предварительно напряженные железобетонные конструкции­. Минск. Высшая школа. 1993.

Проектирование железобетонных конструкций. Справочное пособие. Под редакцией д-ра техн. наук А.Б. Голышева. Киев. Будiвельник. 1987.

7. Расчет и конструирование частей жилых и общественных зданий. Справочник проектировщика. Под редакцией П.Ф. Вахненко. Киев. Будiвельник. 1987.

В. С. Бартенев, В.И. Воронов, И. И. Шишов, Т. Н. Яшкова Проектирование и расчет многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом. Учебное пособие. Владимир. 2007.

Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций: Учеб. пособие для техникумов. - 2-е изд. перераб. И доп. - М. Стройиздат, 1989. - 506 с.

Справочник строителя. Реконструкция промышленных предприятий. Т.1. - М. Стройиздат, 1990. - 589 с.

Справочник строителя. Реконструкция промышленных предприятий. Т.2. - М. Стройиздат, 1990. - 620 с.

Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: Учеб. пособие для студентов строит. спец. вузов. - 3-е изд. перераб. и доп. - Л. Стройиз­дат, 1979. - 168 с.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.

Иллюстративный и текстовый раздаточный материал в электронном виде.

Презентатор (стационарный и переносной) с мультимедиа технологиями.

Компьютерный класс с современным программным обеспечением и выходом в сеть Интернет.

Рабочая программа составлена согласно федеральным государственным требованиям к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура), по специальности 05.23.01 – Строительные конструкции, здания и сооружения по отрасли «Технические науки», утвержденным 16 марта 2011 г.

Рабочую программу составил ____________ к.т.н. проф. В.И. Воронов.

Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Строительные конструкции» 2 сентября 2011 г. протокол №1.

Зав. кафедрой __________________ С.И. Рощина.

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании научно-технического совета ВлГУ «30» сентября 2011 г. протокол №1.

Председатель НТС ______________ С.Г. Мосин.

на ______________ учебный год, протокол № ___ от _______________.

Зав. кафедрой __________________.