Строительные конструкции, здания и сооружения

Строительные конструкции, здания и сооружения.

05.23.01 «Строительные конструкции, здания и сооружения.

по техническим наукам.

В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: строительная механика, металлические конструкции. конструкции из дерева и пластмасс, железобетонные и каменные конструкции, обследование и испытание зданий и сооружений, реконструкция зданий. сооружений и застройки, материаловедение.

Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии Минобразования России по строительству и архитектуре при участии Московского института путей сообщения, Московского института коммунального хозяйства и строительства, Орловского государственного технического университета, и Московского государственного строительного университета, ОГУП ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко и ОГУП НИИЖБ.

1. Требования к строительным конструкциям.

Основные требования к строительным конструкциям, их классификация, взаимосвязь конструктивных решений с материалами конструкций. Достоинства и недостатки различных видов конструкций. Рациональные области применения конструкций. Рациональные области применения конструкций из различных материалов.

2. Типы строительных конструкций в зависимости от назначения здания и сооружения и условий строительства.

Основные положения компоновки несущих и ограждающих конструкций.

гражданских и промышленных зданий. Модульная система. Типизация. Технологичность изготовления и монтажа. Обеспечение жесткости и устойчивости здания.

Классификация конструкций по методам возведения; влияние методов возведения зданий на их конструктивные решения.

Выбор типа и материала конструкций в зависимости от назначения и капитальности зданий и сооружений, условий строительства и эксплуатации, их экономическая эффективность.

Основные требования, предъявляемые к несущим и ограждающим конструкциям промышленных и сельскохозяйственных зданий. Задачи ресурсосбережения в строительстве.

Особенности требований к конструкциям жилых и общественных зданий.

Особенности требований к конструкциям сооружений специального назначения – башни, опоры, трубы, силосы, резервуары и др.

Огнестойкость конструкций, требования по огнестойкости в зависимости от групп капитальности (долговечности) зданий.

Особые требования и конструктивные решения для зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах, на просадочных грунтах, над горными выработками, в суровых условиях Севера при вечной мерзлоте, в сухом и жарком климате и в отдаленных неосвоенных труднодоступных районах.

3. Физико-механические свойства строительных конструкционных материалов. Влияние предыстории, износа, режима нагружения.

Макро – и микроструктура строительных материалов. Неоднородность, сплошность, анизотропия. Влагопоглощение. Теплопроводность. Темп6ературно-влажностные деформации. Морозостойкость. Коррозиоустойчивость. Звукоизоляция. Звукопоглощение.

Прочность материалов при растяжении, сжатии, сдвиге, поперечном изгибе, кручении; при статическом кратковременном и длительном воздействиях, а также при циклических и динамических воздействиях. Трещиностойкость материалов.

Диаграммы работы строительных материалов и их основные характеристики. Упругость, ползучесть, релаксация и пластичность.

Модули упругости. Коэффициент Пуассона.

Влияние температуры на физико – механические свойства бетона и арматуры.

Деформации, вызванные кратковременными и длительными, однократными и многократными повторными, знакопеременными или статическими и динамическими воздействиями; упругое последействие.

Статистическая обработка и оценка результатов испытания материалов на образцах. Планирование экспериментов.

4. Основные положения и методы расчета строительных конструкций.

Основные этапы развития методов расчета строительных конструкций. Методы расчета по допускаемым напряжениям, по разрушающим нагрузкам, по предельным состояниям. Связь и принципиальное различие между этими методами.

Метод расчета по предельным состояниям. Классификация предельных состояний. Виды нагрузок, коэффициенты надежности по нагрузке и коэффициенты сочетания нагрузок. Коэффициенты надежности по материалу, коэффициенты условий работы. Нормативные и расчетные сопротивления. Общий вид основной расчетной формулы.

Статистический подход к расчету строительных конструкций. Случайный характер расчетных величин и их распределение. Средние значения дисперсии и стандарты. Статистическая природа коэффициента запаса. Надежность, долговечность и экономичность конструкций. Развитие метода предельных состояний на основе статистического подхода.

Оценка прочности строительных конструкций при простом и сложном напряженных состояниях. Теории прочности. Критерии пластичности, хрупкого разрушения, усталости.

Основы расчета строительных конструкций с применением ЭВМ. Численные методы. Матричная форма расчета строительных конструкций. Метод конечного элемента и его связь с основными методами строительной механики. Влияние ЭВМ на развитие методов расчета строительных конструкций. Оптимальное проектирование и его критерии.

Основы теории пластичности и расчет строительных конструкций за пределом упругости. Теории малых упругопластических деформаций. Простое нагружение. Разгрузка. Идеальный упругопластический материал и условие текучести. Экстремальные вариационные принципы. Изгиб балок из упругопластического материала. Предельное состояние неразрезных балок и рам. Шарниры пластичности. Совместное действие нескольких силовых факторов и –внешней среды.

Расчет конструкций и композитных материалов. Особенности расчета конструкций из материалов, работающих по разному при растяжении и сжатии. Расчет изгибаемых и сжато-изогнутых элементов из этих материалов.

Расчет с учетом образования трещин, в том числе на примере железобетона. Перераспределение усилий в статически неопределимых системах, работающих за пределом упругости, адаптация строительных конструкций.

Устойчивость строительных конструкций. Критерии устойчивости. Расчетные схемы. Потеря устойчивости как предельное состояние. Устойчивость сжатых и сжато-изогнутых стержней за пределом упругости. Закритическое поведение стержня в системе.

Учет физической и геометрической нелинейности.

Расчет конструкций из материалов, свойства которых изменяются во времени. Основные модели и уравнения теории ползучести для различных материалов. Устойчивость сжатых и сжато-изогнутых стержней при ползучести.

Основы расчета строительных конструкций на динамические нагрузки.

Виды динамических нагрузок. Свободные и вынужденные колебания упругих систем. Диссипативные свойства конструкций и их учет при расчете на динамические нагрузки. Особенности расчета конструкций на сейсмические нагрузки.

Расчет конструкций на воздействие климатической и технологической температуры. Температурные моменты и их влияние на прочность, жесткость и трещиностойкость железобетонных элементов.

Расчет звукоизоляции и сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

5. Основы теории реконструкции строительных сооружений.

Расчет остаточного силового сопротивления строительных конструкций. Методы и расчет усиления строительных конструкций при реконструкции зданий и сооружений. Оценка конструктивной безопасности.

6. Основы теории акустики помещений залов общественных зданий.

Акустические характеристики помещений. Особенности акустики залов для речевых, музыкальных и смешанных программ. Методы расчета акустических решений залов.

7. Задачи и методы экспериментальных исследований конструкций.

Задачи экспериментальных исследований строительных конструкций. Обследование и наблюдения за конструкциями в процессе эксплуатации. Современные методы исследований: тензометрические, акустические, оптические, с помощью ионизирующих излучений и метод Муаров.

Способы выявления и методы оценки влияния наиболее распространенных дефектов конструкций на их несущую способность и долговечность.

Методы измерения звукоизоляции строительных конструкций.

Испытания моделей строительных конструкций. Задачи исследования. Выбор масштаба и материалов модели. Основные положения теории подобия. Испытания элементов строительных конструкций (балок, ферм, плит, колонн и.

пр.) и конструктивных систем на статическую, динамическую и вибрационную нагрузки, а также на температурные воздействия. Испытания узлов, стыков и соединений.

Испытательные машины и оборудование. Контрольно – измерительные приборы и аппаратура для статических и динамических испытаний. Схемы и средства нагружений.

Методика проведения и обработка результатов эксперимента. Краткие сведения о математическом аппарате, используемом при обработке экспериментальных данных.

Рекомендуемая основная литература.

1. Аугусти Г. Баратта А. Кашиатти Ф. Вероятные методы в строительном проектировании. – М. Стройиздат, 1998. – 580 с.

2. Байков В. Н. Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учебник для вузов. 5-е изд. перераб. и доп. – М. Стройиздат, 1991. – 767 с.

3. Беленя Е. И. Металлические конструкции: Учебник для вузов. – М. 1986.

4. Болотин В. В. Ресурс машин и конструкций. – М. Машиностроение, 1990. – 448 с.

5. Бондаренко С. В. Санжаровский Р. С. Усиление железобетонных конструкций при реконструкции здания. – М. Стройиздат,19с.

6. Бондаренко В. М. Бакиров Р. О, Назаренко В. Г. Римшин В. И. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для вузов.- М. Высшая школа, 2002.

7. Слицкоухов Ю. В. Конструкции из дерева и пластмасс. Под ред Г. Г.Карлсена. М.:Стройиздат, 1986. – 517 с.

8. Строительная механика. Стержневые системы. Смирнов А. Ф. Александров А. В. Лащеников Б. Я. Шапошников Н. Н. –М. Стройиздат, 1981.-512 с.

1. Гениев Г. А. Киссюк В. Н. Тюпин Г. А. Теория прочности бетона и железобетона.-М.:Стройиздат, 1974. – 314 с.

2. Карпенко Н. И. Общие модели механики железобетона. – М. Стройиздат, 1996. – 416 с.

3. Осипов Г. Л. Юдин Е. Я. Хюбнер Г. и др. Снижение шума в зданиях и жилых районах.- М. Стройиздат, 1987.

4. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции/Минстрой России, 1996 – 79 с.

5. СНиП 2. Нагрузки и воздействия/Госстрой СССР. – М. ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36 с.

6. СНиП II 23-81. Стальные конструкции. – М. 1982. – 96 с.

Виды зданий.