Основы строительных конструкций
Покупка
Новинка
Тематика:
Строительные конструкции
Издательство:
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 106
Дополнительно
Доступ онлайн
400 ₽
В корзину
Учебное пособие предназначено для изучения теоретического (лекционного) курса по дисциплине «Основы строительных конструкций» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) «Промышленное и гражданское строительство».
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
А.С. ЧУГУНОВ, О.В. ЖАДАН ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) «Промышленное и гражданское строительство» САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2023
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.С. ЧУГУНОВ, О.В. ЖАДАН ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) «Промышленное и гражданское строительство» САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2023
ББК 38.5я73
УДК 624.04 (0758)
Ч 837
Рецензенты:
канд. техн. наук, доцент кафедры строительство зданий и сооружений
ФГБОУ ВО СПБГАУ С.Г. Колмогоров;
канд.
техн.
наук,
главный
инженер
ООО
«Нева-Строй»
Г.Г. Андреанополис.
Чугунов А.С., Жадан О.В. Основы строительных конструкций: учебное
пособие для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,
направленность (профиль) «Промышленное и гражданское строительство» /
А. С. Чугунов, О. В. Жадан. – Санкт-Петербург: СПбГАУ, 2023. – 106 с.
Учебное
пособие
предназначено
для
изучения
теоретического
(лекционного) курса по дисциплине «Основы строительных конструкций» по
направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль)
«Промышленное и гражданское строительство».
Рекомендовано к изданию и публикации на электронном носителе для
включения в информационные ресурсы университета согласно лицензионному
договору Учебно-методическим советом СПбГАУ, протокол № 01 от 26
октября 2023 г.
Чугунов А.С., Жадан О.В. 2023
ФГБОУ ВО СПбГАУ, 2023
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ.…...…………………………………………………………. 5 ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ……………………………………………………… 8 1.1. Основные виды строительных конструкций. Преимущества и недостатки материалов строительных конструкций. Области рационального применения конструкционных материалов ……….. 8 1.2. Коррозия конструкционных материалов ……………...………... 14 1.3. Принципы расчёта строительных конструкций по методу предельных состояний: виды предельных состояний; условия недопущения предельного состояния ……………………………….. 18 1.4. Задания для самостоятельной работы обучающихся ………….. 23 ГЛАВА 2. НАГРУЗКИ И ИХ СОЧЕТАНИЯ, РАСЧЁТНЫЕ И НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ НАГРУЗОК И СОПРОТИВЛЕНИЙ МАТЕРИАЛОВ…………………………….. 24 2.1. Классификация нагрузок и виды сочетания нагрузок …….…… 24 2.2. Сопротивления конструкционных материалов: нормативные и расчетные…………………………………………………………….. 26 2.3. Задания для самостоятельной работы обучающихся ………….. 28 ГЛАВА 3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ……………………………………………………... 32 3.1. Сущность железобетона …………...…………………………….. 32 3.2. Требования к бетону и его классификация …………………….. 35 3.3. Структура бетона ………...…………………………...………….. 36 3.4. Прочностные свойства бетона ...………………………………… 38 3.5. Физико-механические свойства бетона ………………………… 43 3.6. Показатели качества бетона: классы и марки ………………….. 47 3.7. Назначение арматуры и ее классификация …………………….. 48 3.8. Физико-механические свойства арматурной стали ……………. 51 3.9. Арматурные изделия …………………………………………….. 52 3.10. Понятие о защитном слое ……………………………………… 58 3.11. Задания для самостоятельной работы обучающихся ………… 59 ГЛАВА 4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ……………………………………………………... 60 4.1. Материалы, применяемые в каменных конструкциях ………… 60 4.2. Стадии работы кирпичной кладки ..…………………………….. 61 4.3. Физико-механические свойства каменной кладки …………….. 64 4.4. Задания для самостоятельной работы обучающихся ………….. 66 3
ГЛАВА 5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЯХ ……………………………………………………… 67 5.1. Строительные стали ……………………………………………… 67 5.2. Физико-механические свойства стали …………………………... 71 5.3. Строительные алюминиевые сплавы …………………………… 74 5.4. Сортамент сталепроката …………………………………………. 75 5.5. Сортамент проката из алюминиевых сплавов ………………….. 79 5.6. Марки стали……………………………………………………….. 79 5.7. Способы соединения металлических элементов ……………….. 80 5.8. Общее представление о прочности, общей и местной устойчивости элементов металлических конструкций ……………... 82 5.9. Задания для самостоятельной работы обучающихся …..………. 86 ГЛАВА 6. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОНСТРУКЦИЯХ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ И ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ …... 87 6.1. Круглые лесоматериалы и пиломатериалы ………..…………… 87 6.2. Фанера и фанерные изделия, LVL …………………..…………... 90 6.3. Общие сведения о конструкционных пластмассах ………...…... 92 6.4. Древеснослоистые пластики (ДСлП) ……………………...……. 93 6.5. Древесноволокнистые плиты (ДВП) …………………...……….. 94 6.6. Древесностружечные плиты (ДСП) ……………………………... 94 6.7. Ориентировано стружечная плита (ОСП) ………………………. 96 6.8. Фибролит ………………………………...………………………... 98 6.9. Арболит …………………………………………………………… 98 6.10. Гниение и мероприятия по борьбе с ним ……………………… 99 6.11. Горение древесины и меры борьбы с ним …………………….. 100 6.12. Древоточцы и меры по борьбе с ними ………………………… 101 6.13. Механические свойства древесины…………………………….. 101 6.14. Задания для самостоятельной работы обучающихся ………… 104 ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………..…………………………….. 105 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ……………...……………….. 106 4
ВВЕДЕНИЕ Данное учебное пособие содержит теоретический курс по дисциплине «Основы строительных конструкций», который необходим для получения знаний по компетенциям, формируемым дисциплиной. Цель изучения дисциплины «Основы строительных конструкций» заключается в рациональном выборе конструкционного материала несущих строительных конструкций, в выборе нормативно-правовых и нормативнотехнических документов, необходимых для проектирования строительных конструкций, а также в оценке прочности, жёсткости и устойчивости элементов строительных конструкций. Процесс изучения дисциплины направлен на формирование общепрофессиональных компетенций в соответствии с ФГОС ВО и ОПОП ВО по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, которые приведены в таблице В.1. Таблица В.1. Компетенции, индикаторы достижения компетенции и результаты обучения по дисциплине Код и наименование № Код и наименование Код и наименование результата индикатора достижения п/п компетенции обучения компетенции ОПК-3. Способен З-ИОПК-3.6. Типы строительных конструкций и материалов ИОПК-3.6. Выбор типа строительных конструкций и принимать решения в профессиональной сфере, используя строительных конструкций здания, преимущества и недостатки выбранного конструктивного теоретические основы и материалов строительных конструкций здания, решения нормативную базу У-ИОПК-3.6. Делать выбор типа строительных конструкций и материалов строительных строительства, строительной индустрии и оценка преимуществ и недостатков выбранного конструктивного решения конструкций здания, оценивать 1 преимущества и недостатки выбранного конструктивного жилищнокоммунального хозяйства решения В-ИОПК-3.6. Способностью делать выбор типа строительных конструкций и материалов строительных конструкций здания, оценивать преимущества и недостатки выбранного конструктивного решения ОПК-4. Способен ИОПК-4.1. Выбор З-ИОПК-4.1. Нормативноиспользовать в правовые и нормативнотехнические документы, регулирующие деятельность в 2 области строительства, строительной индустрии и профессиональной деятельности распорядительную и проектную документацию, а нормативно-правовых и нормативнотехнических документов, регулирующих деятельность в области жилищно-коммунального 5
Код и наименование № Код и наименование Код и наименование результата индикатора достижения п/п компетенции обучения компетенции также нормативные правовые акты в хозяйства для решения задачи профессиональной деятельности строительства, строительной индустрии и жилищноУ-ИОПК-4.1. Делать выбор нормативно-правовых и области строительства, строительной индустрии и нормативно-технических документов, регулирующих деятельность в области коммунального хозяйства для решения задачи профессиональной деятельности строительства, строительной жилищнокоммунального хозяйства индустрии и жилищнокоммунального хозяйства для решения задачи профессиональной деятельности В-ИОПК-4.1. Способностью делать выбор нормативно-правовых и нормативно-технических документов, регулирующих деятельность в области строительства, строительной индустрии и жилищнокоммунального хозяйства для решения задачи профессиональной деятельности ИОПК-4.2. Выявление З-ИОПК-4.2. Нормативноосновных требований правовые и нормативнотехнические документы, предъявляемые к зданиям, сооружениям, инженерным системам жизнеобеспечения, к нормативно-правовых и нормативнотехнических документов, предъявляемых к выполнению инженерных зданиям, сооружениям, инженерным системам жизнеобеспечения, к изысканий в строительстве У-ИОПК-4.2. Выявлять основные требования нормативно-правовых и нормативно-технических документов, предъявляемых к зданиям, сооружениям, выполнению инженерных изысканий в строительстве инженерным системам жизнеобеспечения, к выполнению инженерных изысканий в строительстве В-ИОПК-4.2. Способностью выявлять основные требования нормативно-правовых и нормативно-технических документов, предъявляемых к зданиям, сооружениям, инженерным системам жизнеобеспечения, к выполнению 6
Код и наименование № Код и наименование Код и наименование результата индикатора достижения п/п компетенции обучения компетенции инженерных изысканий в строительстве З-ИОПК-6.9. Нагрузки и ОПК-6. Способен ИОПК-6.9. Определение основных нагрузок и воздействия, действующих на участвовать в здание (сооружение) У-ИОПК-6.9. Определять воздействий, действующих на здание (сооружение) проектировании объектов строительства и основные нагрузки и воздействия, действующих на здание жилищнокоммунального хозяйства, в (сооружение) В-ИОПК-6.9. Способностью определять основные нагрузки и воздействия, действующих на подготовке расчетного и здание (сооружение) ИОПК-6.12. Оценка З-ИОПК-6.12. Прочность, техникоэкономического обоснований их 3 проектов, участвовать в жёсткость и устойчивость элемента строительных конструкций У-ИОПК-6.12. Оценивать прочность, жёсткость и устойчивость элемента подготовке проектной документации, в том числе с строительных конструкций, в т. ч. с использованием прикладного прочности, жёсткости и устойчивости элемента строительных конструкций, в т. ч. с использованием прикладного программного обеспечения программного обеспечения В-ИОПК-6.12. Навыками использованием средств автоматизированного проектирования и оценивания прочности, жёсткости и устойчивости элемента строительных конструкций, в т.ч. с использованием прикладного вычислительных программных комплексов программного обеспечения 7
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ Цель главы заключается в получении знаний, необходимых для рационального выбора несущей строительной конструкции, используя преимущества и недостатки выбираемой конструкции. Перечень рассматриваемых вопросов по теме «Общие сведения о строительных конструкциях»: 1. Основные виды строительных конструкций. Преимущества и недостатки материалов строительных конструкций. Области рационального применения конструкционных материалов. 2. Коррозия конструкционных материалов. 3. Принципы расчёта строительных конструкций по методу предельных состояний: виды предельных состояний; условия недопущения предельного состояния. 1.1. Основные виды строительных конструкций. Преимущества и недостатки материалов строительных конструкций. Области рационального применения конструкционных материалов Рассмотрим основные виды несущих строительных конструкций зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения. Железобетонные конструкции Достоинства железобетонных конструкций: 1. Долговечность, которая выражается следующим: с течением времени при нормальных условиях эксплуатации бетон набирает прочность, то есть повышает свою несущую способность. 2. Высокая механическая прочность. По сравнению с другими конструкционными материалами железобетон занимает по прочностным показателем промежуточное положение между конструкционной сталью и конструкционной древесиной. 3. Повышенная огнестойкость. Железобетон не теряет свою прочность, а, следовательно, и несущую способность при среднем пожаре в течении 6 часов, что позволяет осуществлять эвакуацию людей, животных и материальных ценностей из зданий или сооружения с несущими железобетонными конструкциями. 4. Стойкость к атмосферным воздействиям. Данное преимущество позволяет возводить железобетонные конструкции на открытом воздухе без какой-либо защиты от атмосферных осадков. 5. Высокая сопротивляемость динамическим воздействиям вызвана значительным собственным весом конструкции. 6. Удобство формообразования. С применением железобетона могут быть получены различные формы, к примеру, купольные, арочные и т. д. 7. Возможность использования местных материалов, таких как гранитный щебень или гравий, кварцевый песок. 8
8. Невысокие эксплуатационные расходы. Такие расходы направлены на восстановление корродированных закладных деталей в сборных железобетонных конструкциях, а также на зачистку поверхностей железобетонных конструкций от различных веществ, к примеру, масел, хлорсодержащих продуктов;. 9. Индустриальность изготовления железобетонных сборных конструкций позволяет при их производстве использовать механические и автоматизированные процессы производства, что исключает из технологического процесса участие человека и обеспечивает повышение качества, получаемого сборного железобетонного изделия. Недостатки железобетонных конструкций: 1. Значительный собственный вес конструкций, вызванный большой плотностью бетона (от 2200 кг/м3 до 2500 кг/м3). Наличие значительного собственного веса конструкции создает дополнительные нагрузки на нижерасположенные конструкции, к примеру, на фундаменты здания и на основания под фундаменты. Кроме того, значительный собственный вес сборной железобетонной конструкции будет требовать использования монтажных кранов и монтажной оснастки большой грузоподъемности. Снижение собственного веса достигается применением ячеистых бетонов, использованием тонкостенных армоцементных конструкций. 2. Высокая тепло- и звукопроводность. Чтобы снизить такую проводимость, принимают усложненные конструкции с использованием тепло- и звукоизоляционных слоев. Используют многослойные системы только в ограждающих конструкциях зданий или сооружений. 3. Необходимость выдержки бетона до набора его прочности, т. е. при возведении монолитных железобетонных конструкций требуется наличие технологического перерыва, что увеличивает сроки возведения конструкции, а при возведении сборных железобетонных элементов – нахождение сборного элемента в условиях завода железобетонных изделий до набора им необходимой прочности. 4. Для монолитного железобетона возникает сложность возведения при отрицательных температурах воздуха, т. к. в этом случае не происходит набор прочности бетона. Для решения данной проблемы предусматриваются различные мероприятия (устройство тепляков, электропрогрев бетона, применение противоморозных добавок и др.), которые повышают себестоимость конструкции. 5. Для сборного железобетона наблюдается повышенный расход стали на закладные детали в узловых соединениях, которые необходимы для соединения сборных элементов между собой. Способы возведения и изготовления железобетонных изделий: 1. Монолитные железобетонные конструкции возводятся непосредственно на строительной площадке: установка опалубки, арматурные работы и бетонирование. Из монолитного железобетона выполняются конструкции, трудно поддающиеся делению на отдельные элементы (большепролетные 9
Доступ онлайн
400 ₽
В корзину