07.03.01 «Архитектура»

ПРОГРАММА
Наименование дисциплины: СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
Рекомендуется для направления подготовки
07.03.01 «Архитектура»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр архитектуры
1. Цели и задачи дисциплины: Курс «Строительная механика» имеет своей целью подготовить
будущего специалиста к решению задач строительной механики. В курсе строительной механики
рассматриваются вопросы плоскостных стержневых систем и конструкций. Строительная механика является экспериментально-теоретической наукой, здесь широко используются опытные
данные и теоретические исследования.
Различные сооружения и конструкции, проектированием которых занимается архитектор,
должны обязательно обладать прочностью, то есть способностью сопротивляться разрушению
под действием приложенных к ним внешних нагрузок, жесткостью, то есть способностью сопротивляться деформациям, и устойчивостью – способностью конструкции сохранять одну форму
равновесия. Задачи дисциплины – научить студента решать эти три задачи для плоскостных конструкций и стержневых систем. Глубокие знания в области строительной механики позволят при
проектировании различных конструкций значительно уменьшить их материалоемкость, обеспечить их надежность и долговечность.
2. Место дисциплины в структуре ООП: Дисциплина «Строительная механика» относится к
математическому, естественно-научному и общетехническому циклу базовой части и является
частью модуля «Механика». Курс «Строительная механика» базируется на дисциплинах: высшая
математика, физика и теоретическая механика, сопротивление материалов.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
_____________________________________________________________________________ (указываются в соответствии с ФГОС ВПО)
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: простейшие типы стержневых конструкций и систем, понятие поэтажной схемы для многопролетных статически определимых балок, понятие линий влияния для балок и ферм, принципы работы арок, знать аналитический метод расчета ферм, метод определения усилий в стержнях ферм при помощи линий влияния, интеграл Мора, правило Верещагина, теоремы Журавского, метод определения перемещений в рамах, теоремы о взаимности реакций и о взаимности
перемещений, метод сил для расчета статически неопределимых рам, метод перемещений для
расчета статически неопределимых рам.
Уметь: выполнять формальный и структурный кинематический анализ шарнирно-стержневых
систем, грамотно строить поэтажную схему для многопролетных статически определимых балок,
строить линии влияния для простых балок и для многопролетных статически определимых балок, определять усилия в балках при помощи линий влияния, определять усилия в трехшарнирных арках - аналитически и при помощи линий влияния, строить линии влияния усилий в стержнях ферм, определять усилия в стержнях ферм (при помощи линий влияния и аналитически),
определять перемещения от нагрузки в статически определимых фермах при помощи интеграла
Мора и правила Верещагина, выполнять расчет статически неопределимых рам на заданную
нагрузку при помощи метода перемещений, составлять основную систему метода перемещений,
записывать канонические уравнения метода перемещений, строить эпюры внутренних усилий
(изгибающих моментов, поперечных сил и нормальных сил) в заданной статически неопределимой раме от действия внешней нагрузки.
Владеть: методом сечений, владеть навыками построения и загрузки линий влияния заданной
нагрузкой для многопролетных статически определимых балок и простых ферм, навыками перемножения эпюр изгибающих моментов при помощи интеграла Мора и правила Верещагина,
навыками построения единичных эпюр при помощи специальных таблиц метода перемещений,
умением оценить правильность построенных эпюр при помощи выполнения статических и кинематических проверок.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет ____2_______ зачетных единиц.
Вид учебной работы
Семестры
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Всего часов
72
58
-
36
36
-
-
-
-
90
45
-
-
-
-
15
15
-
-
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
36
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
-
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
-
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Домашнее задание
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
87
2
4
-
36
-
-
Экз.
87
-
-
-
-
-
-
-
-
-
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1.
Наименование раздела
дисциплины
Основные сведения о
расчете статически
определимых систем
2.
Статически определимые многопролетные
балки
3
Трехшарнирные арки
4
Статически определимые фермы
Содержание раздела
Понятие о расчетных схемах. Проверка геометрической
неизменяемости стержневых систем. Кинематический анализ шарнирно-стержневых систем. Условие статической
определимости стержневых систем.
Составление поэтажной схемы для многопролетной статически определимой балки. Определение внутренних усилий в сечениях многопролетной статически определимой
балки аналитическим способом (построение эпюр). Понятие о линиях влияния внутренних усилий. Определение
внутренних усилий методом загрузки линий влияния усилий заданной нагрузкой. Построение линий влияния при
узловой передаче нагрузки. Определение невыгоднейшего
положения нагрузки.
Виды арок и особенности их работы. Определение внутренних усилий в сечениях трехшарнирной арки аналитическим методом. Построение линий влияния внутренних
усилий и их загрузка заданной нагрузкой.
Виды ферм. Особенности их работы. Аналитические методы определения внутренних усилий в стержнях ферм
(метод вырезания узлов, метод моментной точки и др.).
5
6
7
Построение линий влияния усилий в стержнях ферм и
определения значений этих усилий при помощи линий
влияния.
Основные теоремы строительной механики. Интеграл
Определение перемеМора. Правило Верещагина. Определение перемещений в
щений в статически
статически определимых рамах от заданной нагрузки. От
определимых рамах
температурных воздействий, от осадки опор.
Метод сил для расчета Статически неопределимые стержневые Определение степени статической неопределимости системы. системы. Осстатически неопреденовные принципы расчета по методу сил. Выбор основной
лимых рам
системы метода сил. Канонические уравнения метода сил.
Определение коэффициентов и свободных членов канонических уравнений метода сил. Построение эпюр внутренних усилий для заданной системы. Кинематические и статические проверки построенных эпюр.
Основные принципы расчета статически неопределимых
Метод перемещений
стержневых систем по методу перемещений. Выбор основдля расчета статиченой системы метода перемещений. Канонические уравнески неопределимых
ния метода перемещений. Особенности построения едирам
ничных эпюр при помощи специальных таблиц. Определение коэффициентов и свободных членов канонических
уравнений метода перемещений. Построение эпюр внутренних усилий для заданной системы. Кинематические и
статические проверки построенных эпюр.
(Содержание указывается в дидактических единицах. По усмотрению разработчиков материал может излагаться не в форме таблицы)
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
Дисциплины профессионального цикла и
профильной направленности
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
+
+
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
Наименование раздела дисциплины
1.
Основные сведения о расчете статически определимых систем
Статически определимые многопролетные балки
Трехшарнирные арки
п/п
2.
3
4.
5.
Статически определимые фермы
Определение перемещений в статически определимых рамах
+
+
+
Лекц. Практ. Лаб.
зан.
зан.
2
-
4
6
4
4
6
4
6
4
+
Семин
+
СРС
Всего
час.
2
10
8
12
8
6
7.
Метод сил для расчета статически
неопределимых рам
Метод перемещений для расчета статически неопределимых рам
6. Лабораторный практикум
№
п/п
1.
№ раздела
дисциплины
16
16
Наименование лабораторных работ
3
-
-
5
-
4
7
8
-
4
6
8
-
2
5
8
1
2
3
8
6
7
-
-
-
-
-
-
-
7. Практические занятия (семинары)
№
п/п
№ раздела
дисциплины
1
1
3
3
5
5
2
4
6
7
2
4
6
7
Трудоемкость
(час.)
Тематика практических занятий (семинаров)
-
Расчет многопролетных статически определимых балок
Трехшарнирные арки
Статически определимые фермы
Определение перемещений в статически определимых
рамах
Метод сил для расчета статически неопределимых рам
Метод перемещений для расчета статически неопределимых рам
-
Трудоемкость
(час.)
10
8
12
8
16
16
8. Примерная тематика домашних заданий
1. Расчет многопролетной статически определимой балки.
2. Расчет плоской статически определимой фермы.
3. Определение перемещений сечений статически определимой рамы.
4. Расчет статически неопределимых рам методом перемещений.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература________________________________________________________
1. Кривошапко С.Н. Тексты лекций по строительной механике. - Часть 1. – М.: Изд-во
РУДН, 2004. – 64 с.
2. Кривошапко С.Н. Тексты лекций по строительной механике. - Часть 2. – М.: Изд-во
РУДН, 2009. – 64 с.
3. Кривошапко С.Н. Строительная механика: лекции, семинары. Расчетно-графические
работы. Учеб. Пособие. - М.: «Высшая школа», 2008. – 391 с.
б) дополнительная литература__________________________________________________
1. Дарков А.В., Шапошников Н.Н. Строительная механика. – 8-е изд., перераб. И доп. - М.:
Изд-во «Высшая школа», 1986. – 607 с.
2. Ржаницын А.Р. Строительная механика. - М.: Изд-во «Высшая школа», 1982. – 400 с.
3. Смирнов В.А., Иванов С.А., Тихонов М.А. Строительная механика. – М.: Стройиздат,
1984. - 208 с.
4. Фесик С.П. Справочник по сопротивлению материалов. – Киев: Изд-во «Будiвельник»,
1970. – 308 с.
в) программное обеспечение: Программа Mathcad
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы___________________
____________________________________________________________________________
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
- Аудитория для чтения лекций, оборудованная техническими средствами обучения
- Компьютерный класс для выполнения расчетно-графических работ и проведения всех видов контрольных мероприятий, тестирования остаточных знаний,
- Лаборатория «Сопротивления материалов», оборудованная всеми необходимыми, средствами и оборудованием для проведения лабораторных работ.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Лекции читаются в аудиториях, оборудованными техническими средствами обучения.
Контрольные мероприятия состоят из двух контрольных работ на 20 минут в семестр и из компьютерного тестирования в конце каждого семестра. Проводится защита расчетно-графических
работ в рамках двух модулей в каждом семестре.
Содержание модулей:
2-ой курс, 4-й семестр: Модуль 1 включает в себя домашние задания №1 и №2;
Модуль 2 включает в себя домашние задания №3 и №4.
Студенту рекомендуется:
1. Найти соответствующий учебный материал по данному разделу, изучить демонстрационные решения задач
в учебных пособиях, проработать раздел совместно с конспектами лекций.
2. Выделить наиболее трудные для понимания вопросы раздела и закрепить теоретические сведения решением
конкретных задач, приведенных с ответами в рекомендованной литературе.
3. Сформулировать вопросы для совместного решения их на консультации с преподавателем.
4. После проверки преподавателем домашнего задания исправить возможные ошибки с целью лучшего усвоения материала.
5. Вести самостоятельно подсчет балов по бально-рейтинговой системе, принятой на кафедре (max 75 баллов)
и два раза в семестр сверять свои данные с данными, выставленными преподавателями в интернет-таблице.
Разработчики:
Доцент каф. Прочности материалов и конструкций
(Должность,
название кафедры,
Заведующий кафедрой
Прочности материалов и конструкций
название кафедры,
Шамбина С.Л.
инициалы, фамилия)
Кривошапко С. Н.
инициалы, фамилия