Металлические конструкции

Рабочая программа

по дисциплине Металлические конструкции (вкл. сварку)

для специальности 290300 - Промышленное и гражданское строительство

Составитель: профессор, к.т.н. В.Г.Аржаков
Объем курса (по ГОС ВПО): 210 часов,
в т.ч.:
лекционные занятия 68 часов;
практические занятия 43 часа;
лабораторные занятия 8 часов;
самостоятельная работа 91 час.

Распределение часов курса по семестрам (очное обучение)

Семестр

Лекции

Практические занятия

Лабораторные занятия

Самостоятельная работа

Кол-во курсовых работ

Кол-во РГР+кр

Форма контроля

VII

экзамен

VIII

4+4

зачет

Практические занятия (7 семестр)

Темы занятий

Кол-во часов

Ознакомление с нормами по проектированию стальных конструкций. Содержание норм по расчету и конструированию стальных конструкций. Сортамент прокатных и гнутых профилей. Выбор стали для конструкций и материалов для соединений элементов стальных конструкций.

2 часа

Расчет и конструирование сварных соединений. Расчет стыковых сварных соединений. Расчет соединений с угловыми швами. Конструктивные требования к сварным соединениям.

2 часа

Расчет и конструирование болтовых соединений. Расчет соединений на болтах обычной прочности. Расчет фрикционных соединений на высокопрочных болтах. Конструктивные требования по проектированию болтовых соединений.

2 часа

Расчет и конструирование балок рабочей площадки. Выбор вариантов балочной клетки. Подбор сечения прокатных балок и проверка их несущей способности и жесткости. Компоновка сечения составных балок. Изменение сечения составных балок. Проверка сечения составных балок на прочность, общую и местную устойчивость элементов составных балок. Подбор сечения составных балок по методике минимальной массы. Расчет и конструирование узлов и соединений балок в составе балочной клетки рабочей площадки.

8 часов

Расчет и конструирование центрально-сжатых колонн. Подбор сечения колонн сплошного и сквозного сечений. Расчет решетки сквозных колонн. Расчет и конструирование баз и оголовков колонн.

6 часов

Оформление чертежей металлических конструкций. Основные положения по выполнению чертежей на стадиях КМ и КМД.

2 часа

Проектирование облегченных балок. Компоновка и расчет балок с перфорированной стенкой. Компоновка и расчет балок с гибкой стенкой. Компоновка и расчет балок с гофрированной стенкой. Компоновка и расчет бистальных балок.

4 часа

Итого:

26 часов

Лабораторные занятия (7 семестр)

Темы занятий

Кол-во часов

Определение механических характеристик сталей. Проведение лабораторных испытаний образцов из малоуглеродистой и низколегированной сталей. Определение механических характеристик сталей (предела пропорциональности, предела текучести, временного сопротивления, относительного удлинения) по диаграммам работы при статическом растяжении. Сравнение свойств сталей по полученным характеристикам.

2 часа

Работа сварных соединений. Проведение испытаний образцов со стыковыми швами. Проведение испытаний образцов с угловыми швами, выполненных ручной сваркой различными электродами и полуавтоматической сваркой при различной ориентации в пространстве. Сравнение результатов.

2 часа

Работа болтовых соединений. Испытание образцов соединений с болтами обычной прочности при различной толщине соединяемых элементов. Испытание образцов соединений с высокопрочными болтами. Сравнение результатов испытаний

2 часа

Испытание балки. Проведение испытания прокатной балки при различных схемах нагружения. Измерение прогибов, относительных деформаций, построение эпюр нормальных и касательных напряжений.

2 часа

Итого:

8 часов

Практические занятия (8 семестр)

Темы занятий

Кол-во часов

Конструкции каркасов. Компоновка поперечной рамы каркаса ОПЗ. Разбивка колонн в плане. Размещение связей. Составление расчетной схемы рамы и сбор нагрузок на нее.

2 часа

Подкрановые конструкции. Определение нагрузок и расчетных усилий в подкрановых балках. Подбор сечения и проверка несущей способности и жесткости подкрановых балок. Основные конструктивные требования к проектированию подкрановых балок.

2 часа

Расчет и конструирование ферм покрытия. Подбор сечения стержней ферм. Расчет и конструирование узлов ферм из уголков и с поясами из тавров. Расчет и конструирование узлов ферм из гнутосварных профилей и круглых ферм. Расчет и конструирование узлов ферм с поясами из двутавров и малоэлементных ферм.

8 часов

Расчет и конструирование колонн. Выбор расчетных сочетаний усилий в характерных сечениях колонн. Подбор сечения и проверка несущей способности сплошностенчатых и сквозных колонн. Расчет и конструирование узлов колонн ОПЗ.

5 часов

Итого:

17 часов

Структура деятельности студентов

Для успешного изучения предлагаемого курса студенту необходимо:

1. Посещение и конспектирование лекций

2. Подготовка и активная работа на лабораторных и практических занятиях

3. Самостоятельная работа студентов, которая состоит из:

o работы с учебной литературой (23 часа);

o выполнения расчетно-графических работ (34 часа);

o выполнения курсового проекта (34 часа).

Всего: 91 час

Самостоятельная работа студента с учебной литературой
Перечень тем для самостоятельного изучения в 7-ом семестре:

1. Метод подбора оптимального сечения составной балки.

2. Метод прямого подбора поперечного сечения центрально-сжатого стержня.

3. Расчет и конструирование балок с гибкой стенкой.

4. Расчет и конструирование балок с перфорированной стенкой.

5. Расчет предварительно-напряженной балки.

6. Расчет бистальной балки.

Перечень тем для самостоятельного изучения в 8-ом семестре:

Колонны - Саратовский резервуарный завод

Основные колонны имеют большие сечения, по сравнению со
вспомогательными, так как на ... Колонны: а, б, в — сплошностенчатые, г, д —
сквозные ...
http://sarrz.ru/produkciya/metallokonstruktsii_otvetstvennye/kolonny.html

1. Конструирование связей каркасов в сейсмических районах и при блочном монтаже. Подбор сечения элементов связей.

2. Подбор сечения стержней ферм из различных профилей на компьютере и сравнение ферм различных конструктивных форм по массе.

3. Расчет и конструирование малоэлементной фермы.

4. Метод прямого подбора внецентренно-сжатой сплошностенчатой колонны.

5. Метод прямого подбора внецентренно-сжатой сквозной колонны.

6. Расчет арочной конструкции.

7. Технология изготовления балок, колонн и ферм каркаса ОПЗ.

Выполнение расчетно-графических работ:
В 7-ом семестре студент должен выполнить следующие расчетно-графические работы:

1. Расчет соединений стальных конструкций.

2. Подбор сечения прокатных балок и расчет узлов их сопряжения и опирания.

3. Подбор сечения составных балок.

4. Подбор сечения и расчет узлов центрально-сжатых колонн

Выполнение курсового проекта:
В 8-м семестре студент должен выполнить и защитить курсовой проект Стальной каркас одноэтажного производственного здания.
Содержание проекта:

· компоновка конструктивной схемы каркаса здания;

· расчет и конструирование подкрановой балки;

· статический расчет поперечной рамы каркаса на компьютере;

· расчет и конструирование ригеля рамы и колонны.

Объем проекта:

· пояснительная записка (примерно 25-30 стр. формата А-4);

· 2 листа чертежей формата А-2.

Учебно-исследовательская работа студентов
Выполняется по желанию студента и заключается в привитии навыков расчета и конструирования нетрадиционных, современных перспективных конструкций и их узлов, расчета конструкций с применением компьютерной техники, освоение методов оптимизации конструкций, проработке вопросов проектирования стальных конструкций с учетом их действительной работы и технологии изготовления.

УИРС может иметь следующие формы:

· выполнение расчетно-графических работ и курсового проекта с углубленной проработкой отдельных частей;

· выполнение курсового проекта с элементами научного исследования (анализа);

· работа над рефератами;

Металлические конструкции

Подбор сечения колонн сплошного и сквозного сечений. ... Подбор сечения и
проверка несущей способности сплошностенчатых и сквозных колонн.
http://www.s-vfu.ru/universitet/rukovodstvo-i-struktura/instituty/iti/ksk_i_p/program/metal-constructions/

· участие в разработке конструкций и патентном поиске, участие в выполнении госбюджетных и хоздоговорных работ, проводимых на кафедре.

Список рекомендуемой литературы
Основная:

1. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов / Г.С.Веденников, Е.И.Беленя, В.С.Игнатьева и др.; Под ред. Г.С.Веденникова. - 7-е издание., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998. - 760с.: ил.

2. Металлические конструкции. В 3 т.: Учеб. для строит. вузов. 2-е изд. Т.1. Элементы стальных конструкций / В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филиппов и др.; Под ред. В.В.Горева. - М.: Высш. шк., 2002. - 527 с.; ил. (Т. 2. Конструкции зданий, 2002.- 528 с.: ил.) ; (Т. 3. Специальные конст-рукции и сооружения, 2002. - 544 с.: ил.)

3. Металлические конструкции. Вопросы и ответы. Учеб. пособ. для вузов / В.В.Бирюлев, И.И.Крылов и др. - М.: Изд. АСВ, 1994. - 336 с., ил.

Справочно-нормативная

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. - М.: Стройиздат, 1990 (1991). - 96 с.

2. Пособие по проектированию стальных конструкций ( к СНиП II-23-81*). - М.: Стройиздат, 1989. - 148 с.

3. Металлические конструкции. Справочник проектировщика. В 3-х т. / Под общ. ред. В.В. Кузнецова (ЦНИИпроектстальконструкция им.Н.П.Мельникова) - М.: изд. АСВ, 1998.

4. Легкие конструкции одноэтажных производственных зданий. Справочник проектировщика / Е.Г.Кутухтин, В.М.Спиридонов, Ю.Н.Хромец. 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1988. - 263 с.

Дополнительная

1. Каркасы зданий из легких металлических конструкций и их элементы: Учебное пособие. / Л.Н.Енджиевский, В.Д.Наделяев, И.Я.Петухова. - М.: Изд. АСВ; 1998. - 247 с., ил.

4. Москалев Н.С., Попова Р.А. Стальные конструкции легких зданий: Учебное пособие. - М.: Из-дательство АСВ. 2003. - 216 с.