Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Приведены рекомендации по углубленному изучению наиболее важных тем для усвоения курса, позволяющих успешно выполнить курсовую работу, предусмотренную рабочим планом по курсу «Теория проектирования металлических и деревянных конструкций». Студентам предлагаются данные по реальному объекту, обследование которого проводилось сотрудниками кафедры МДК в 2007году. По заданию, включающему в себя поперечный разрез и типовой план эксплуатируемого ранее жилого здания (общежития), а также указания по новому назначению помещений, студентам предлагается осуществить экспертизу несущей способности перекрытий здания и чердака на старые и новые полезные нагрузки. По решению преподавателя в состав задания могут быть включены обнаруженные в процессе обследования дефекты (зоны с деструктивной гнилью, наличие трещин разной ориентации, а также существенных деформаций, превышающих нормативные требования). Наличие новых, как правило, более высоких нагрузок требует от студента глубокого анализа состояния деревянных конструкций и разработке предложений по реконструкции межэтажных и чердачных перекрытий. Наряду с ручным счетом несущей способности конструкций перекрытий, студенты могут выполнить проверку своих расчетов на рассчетно – аналитических программах SCAD soft « Кристалл, Камин и Декор». На кафедре имеется соответствующие лицензированные программы.
Составлено с учетом программ вышеуказанных дисциплин, утвержденных учебно–методическим управлением по высшему образованию.
Составитель проф. В.В. Фурсов
Ответственный
за выпуск Проф. каф. МДКиП Ю.Г. Перетятько
Содержание и организация курсовой работы студентов.
Настоящие методические указания предназначены для выполнения курсовой работы студентов уровня подготовки магистра, по специализации «Металлические и деревянные конструкции» по дисциплине «Теория проектирования», читаемой на кафедре МДКиП ХГТУСА.
Курсовое проектирование является важным этапом учебно-педагогического процесса. Его выполнение углубляет и закрепляет теоретические знания, полученные на лекциях и при самостоятельной работе, дают возможность приобрести практические навыки пользования справочной, нормативной и технической литературой. Это дает возможность научиться принимать самостоятельные технические решения для целого ряда практических задач. В соответствии с учебными планами университета, утвержденными Министерством науки и образования по дисциплине «Теория проектирования», читаемой на кафедре МДКиП ХГТУСА, предусматривается выполнение курсовой работы.
Темой курсовой работы является реконструкция помещений жилого здания и переоборудование их по новому назначению.
Курсовая работа выполняется студентами по индивидуальному заданию, полученному от руководителя, лектора потока. В задании на общем плане указывается основные габаритные размеры реконструируемых помещений, их новое назначение, реальный состав перекрытия, что позволяет легко подсчитать нагрузки от него. Дополнительно указывается шаг несущих балок, а также планируемая полезная нагрузка. При выдаче задания преподаватель поясняет цель и определяет краткое содержание работы, объем пояснительной записки, а также графической части работы, (чертежи формата А2, А3, либо А4). В последнем случае (формат А4), чертежи могут быть представлены в качестве приложения в записке. На бланке задания указываются срок сдачи курсовой работы. Студенты располагают данными технического обследования, проведенного специалистами ХГТУСА, и выдаются руководителем каждому студенту индивидуально. Помимо этого прилагаются обмерочные чертежи и фотодокументы.
Курсовая работа выполняется студентами самостоятельно. В процессе проектирования студенты получают при необходимости консультации по отдельным неясным вопросам у лектора, либо его ассистентов. Вне сетки расписания в компьютерном классе МДК студент имеет возможность осуществить экспертизу полученных по расчетам сечений на рассчетно – теоретическом комплексе СКАД. Закончив и подписав у лектора курсовую работу, студент защищает ее на кафедре МДК и получает дифференцированный зачет.
При выполнении курсового проекта студенты используют рекомендованную учебную и справочную литературу: учебники и учебные пособия, СНИПы, ГОСТы, ДБНы, альбомы, каталоги типовых проектов, учебное пособие по данному курсу, образцы выполненных ранее курсовых работ и тп.
В отдельных случаях студенты, по согласованию с консультантом, могут использовать специальную, в том числе и периодическую литературу, не указанную в перечне рекомендованной.
Курсовой проект состоит из рассчетно – пояснительной записки и графической части, которая может выполняться либо на отдельном листе формата А2, или А3, также допускается помещение графической части на листах формата А4 непосредственно в тексте пояснительной записки.
Рассчетно – пояснительная записка включает в себя следующие разделы:
Рассчетно – пояснительная записка должна выполняться студентом в последовательности указанной выше. К каждому последующему разделу рекомендуется приступать только после утверждения консультантом предыдущих. Объем записки составляет от 15 до 30 машинописных листов, отпечатанных на одной стороне листа.
После проведенных ручных расчетов в компьютерном зале кафедры МДК в обязательном порядке осуществляется экспертиза сечений, предлагаемых студентов в процессе разработки реконструкции. Для этой цели используются рассчетно – аналитические постпроцессоры «Кристалл, Камин, а также Декор», предназначенные соответственно для расчетов стальных, кирпичных и деревянных конструкций. Полученные распечатки помещаются либо по тексту записки, либо выносятся в приложение.
Графическая часть включает в себя планы перекрытия – существующие и рекомендованные в процессе разработки проекта реконструкции, монтажные схемы, разрезы, архитектурно – строительные узлы сопряжения новых элементов перекрытий на кирпичные стены, а также при необходимости узлов усиления. Рекомендуется разработка спецификации элементов усиления, а также примечаний, дающих характеристику применяемых при реконструкции строительных материалов и мероприятий по защите их от увлажнения, коррозии, гниения и горения.
Кроме того в зависимости от назначения реконструируемых помещений, а также способности студента, по указанию консультанта могут выполняться и другие работы. Графическая часть может выполняться, как вручную, так, и что предпочтительнее, с использованием компьютерной графики. Чертежи выполняются на стандартных форматах (А2-А4), с выполнением правил графического оформления, условных обозначений и масштабов в соответствии с требованиями ЕСКД. На чертежах указываются все размеры и надписи, необходимые для получения полного представления о реконструируемых помещениях здания, принятых конструкций и узлов. При разработке узлов вычерчивать их следует в двух либо в трех проекциях. Размеры на чертежах проставляются в миллиметрах.
Методика и объем выполнения курсовой работы.
При выборе метода проведения реконструкции студент должен иметь знания, закладываемые в курсах деревянных, стальных, железобетонных и каменных конструкций и проявить творческие способности. Выбор конструкций усиления, производится согласно выданного задания, с использованием материала, изложенного в курсах лекций по указанным выше строительным материалам, непосредственно по читаемому курсу «Теории проектирования», методическим указаниям по самостоятельной работе при изучении этого курса, а также на основании изучения учебников и других источников, рекомендуемых руководителем при чтении курса лекций.
Детальные и более конкретные пояснения по выполнению данной курсовой работы осуществляется в процессе консультаций с руководителем потока.
Порядок ее выполнения состоит из трех этапов в следующей последовательности:
1-й этап – проверка существующего сечения на старые нагрузки:
( деревянных балок перекрытия).
2-й этап - проверка существующих деревянных балок перекрытий на новые полезные нагрузки
1-го этапа.
Численный пример приведен в приложении.
3-й этап: проверка прочности элементов перекрытия с помощью рассчетно - аналитических программ комплекса СКАД
Вычислительный комплекс Structure CAD реализовывается как система прочностного анализа и проектирования строительных конструкций на основе метода конечных элементов и позволяет определить напряженно- деформированное состояние различных конструкций из бетона, стали, кирпича, древесины и т.п. Комплекс обеспечивает также ряд функций проектирования элементов конструкций. Комплекс, являющийся ядром программы, реализуется в компьютерном зале кафедры МДК, оснащенном лицензией на SCAD Soft. Помимо основного комплекса имеется ряд рассчетно – аналитических и проектно – конструкторских программ. К первым относятся КАМИН, КРИСТАЛЛ, АРБАТ, ДЕКОР, а ко вторым МОНОЛИТ, КОМЕТА и пр. В комплекс входит также ряд вспомогательных программ, например: ВЕСТ, КОНСУЛ, ТОНУС, СЕЗАМ, КРОСС, ФОРУМ.
В процессе выполнения проекта студентами может использоваться вспомогательная программа ВЕСТ, реализующая положения по определению нагрузок и воздействий, а также все рассчетно – теоретические программы, поименованные выше. Обязательным для выполнения курсовой работы по нашей кафедре считаются КРИСТАЛЛ и ДЕКОР, выполняющие экспертизу сечений соответственно для стальных и деревянных конструкций. Фактически поименованные постпроцессоры, являются своего рода калькуляторами, пользование которыми в большинстве случаев не вызывают затруднений.
Преподаватель поясняет методику работы с постпроцессорами Кристалл и Декор, а также по желанию студентов и других постпроцессоров, после чего студенты самостоятельно осуществляют экспертизу сечений, выполненных ими вручную по индивидуальным заданиям.
На обязательном занятии вне сетки расписания преподаватель может в течение некоторого времени поставить акценты на наиболее часто встречающиеся трудности. Кроме того существует возможность оценить точность ручного счета и расхождения с машинным, позволяющим показать , какие факторы не были учтены при ручных расчетах.
Примеры экспертизы расчетов реконструкции с помощью рассчетно – аналитических программ ДЕКОР и КРИСТАЛЛ приведены в приложении.
Умение использовать теоретические знания при решении практических задач, приобретенных навыков работы с нормативными документами, оценивается глубиной проработки курсового задания, в основу которого, как указывалось, положена реконструкция реального объекта. Если контроль покажет, что студент не может самостоятельно освоить соответствующую тему дисциплины, преподаватель ведет с ним индивидуальную работу, что, учитывая статус магистров, случается не часто. Если студент в рамках самостоятельной работы над полученным заданием не выполняет предъявляемых к нему требований, то он считается не выполнившим график учебного процесса, и по внутреннему не допуску кафедры может быть не допущен к зачетной либо экзаменационной сессии.
Основная литература
543 с.
шк., 2000.-304 с.: iл.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица сечений балок перекрытий и нагрузок
|
№ п/п |
Пролет балок перекрытия, м |
Высота сечения h,мм |
Ширина сечения b,мм |
Шаг балок, м |
Старая полезная нагрузка, кг/м2 |
Новая полезная нагрузка, кг/м2 |
|
1 |
6.2 |
250 |
175 |
1.0 |
150 |
|
|
2 |
6.0 |
250 |
150 |
1.1 |
150 |
|
|
3 |
5.3 |
220 |
125 |
1.2 |
150 |
|
|
4 |
5.1 |
220 |
125 |
1.25 |
150 |
|
|
5 |
6.2 |
250 |
175 |
1.0 |
150 |
|
|
6 |
6.0 |
250 |
150 |
1.1 |
150 |
|
|
7 |
5.3 |
220 |
125 |
1.2 |
150 |
|
|
8 |
5.1 |
220 |
125 |
1.25 |
150 |
|
|
9 |
6.0 |
250 |
150 |
1.1 |
150 |
|
|
10 |
5.1 |
220 |
125 |
1.25 |
150 |
Фрагмент плана
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Пример поверочного расчёта балки на старые и новые нагрузки
Таблица сбора нагрузок от перекрытия
|
№ п/п |
Характеристика конструктивных элементов перекрытия |
Нормативная нагрузка, кг/м |
Расчётная нагрузка, кг/м |
|
|
1 |
Доска половая |
25 |
1,2 |
30 |
|
2 |
Щиты наката деревянные |
15 |
1,2 |
18 |
|
3 |
Черепные бруски 50х50мм(х2), |
2,5 |
1,2 |
3 |
|
4 |
Утеплитель, топочный шлак ; |
120 |
1,3 |
156 |
|
5 |
Подшивной потолок из досок, |
15 |
1,2 |
18 |
|
6 |
Штукатурка по драни |
36 |
1,3 |
47 |
|
7 |
Собственный вес балки перекрытия 175х250мм, |
22 |
1,1 |
24,2 |
|
Общий вес перекрытия: |
||||
|
Временная полезная нагрузка(старая): |
1,3 |
|||
|
Временная полезная нагрузка(новая): |
300 |
1,2 |
360 |
Состав существующего перекрытия
Полная нормативная нагрузка на балку:
Полная расчётная нагрузка на балку:
Определяем интенсивность общей нагрузки на балку:
;
,
где -шаг балок равный 1м (принимаем по заданию).
где -расчётный пролёт балки, ( принимаем по заданию)
- проверка выполняется
где ; - определяем по табл.3 СНиП II-25-80.
,- проверка выполняется
где , .
- определяем по табл.3 СНиП II-25-80.
Т.к. балка имеет сплошное закрепление из плокости проверку устойчивости плоской формы деформирования не производим.
,
- проверка выполняется
Полная нормативная нагрузка на балку:
Полная расчётная нагрузка на балку:
Определяем интенсивность общей нагрузки на балку:
;
,
где -шаг балок равный 1м (принимаем по заданию).
где -расчётный пролёт балки, ( принимаем по заданию)
-проверка не выполняется!
где ; - определяем по табл.3 СНиП II-25-80.
, - проверка выполняется
где , .
- определяем по табл.3 СНиП II-25-80.
Т.к. балка имеет сплошное закрепление из плокости проверку устойчивости плоской формы деформирования не производим.
,
- проверка не выполняется!
Вывод: т.к. проверки расчётного сечения балки по двум предельным состояниям на действие новой полезной нагрузки не выполняются, предлагается принять следующие меры для обеспечения несущей способности перекрытия при нормальной эксплуатации
1). Облегчить конструкцию перекрытия, удалением тяжёлого утеплителя(топочного шлака),если это представляется возможным. (После чего требуется произвести перерасчёт и проверки по приведенному выше алгоритму).
2). Усилить существующие деревянные балки перекрытия с помощью досок на гвоздевом забое, располагаемых симметрично с обеих сторон балки. (После чего также требуется произвести перерасчёт и проверку изменённого сечения балки по приведенному выше алгоритму с учётом податливости гвоздевого соединения).
3).Если усиление балок не представляется возможным, то рекомендуется устройство новых деревянных или металлических балок поверх существующих, таким образом осуществив разделение балок перекрытия по функциям пола и потолка. (Требуется расчёт и проверка старых и новых элементов по приведенному алгоритму).
4). Если внутренние условия реконструируемого помещения не позволяют увеличить высоту перекрытия, а также не представляется возможным проведение всех вышеперечисленных мер по усилению или ещё по каким-либо причинам, то предлагается демонтаж существующего перекрытия и устройство нового монолитного железобетонного перекрытия по металлическим балкам. (Требуется расчёт и проверка старых и новых элементов по приведенному алгоритму).
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Расчёт деревянных балок в SCAD-Decor
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Расчёт металлических балок в SCAD-Кристалл