2. Цели изучения дисциплины - Казанский государственный

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
__________________________________________
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ:
Проректор по НИР
_____________ А.М. СУЛЕЙМАНОВ
«______» _________________ 2012 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВЫБОРУ АСПИРАНТА (ОД.Ф.04._3)
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ ИЗ МЯГКИХ ОБОЛОЧЕК
модуль основной образовательной программы послевузовского профессионального
образования подготовки аспирантов (ООП ППО)
по специальности научных работников
Строительные конструкции, здания и сооружения
05.23.01
Форма обучения:
очная__
Программа одобрена на заседании
кафедры
Инженерно-технического проектирования и САПР
Протокол № ______ от ____________2012 г.
Заведующий кафедрой
Е.М. Удлер, к.т.н., профессор
Разработчик программы
Е.М. Удлер, к.т.н., профессор
Казань - 2012
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
Оглавление
1.
Общие положения ........................................................................................... 3
2.
Цели изучения дисциплины ........................................................................... 3
3.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины ...................................................................................................... 4
4.
Объем дисциплины и количество учебных часов ........................................ 5
5.
Содержание дисциплины ................................................................................ 5
5.1
Содержание лекционных занятий ........................................................... 5
5.2
Практические занятия ............................................................................. 6
5.3
Самостоятельная работа аспиранта.................................................... 6
6.
Итоговая аттестация по дисциплине ............................................................. 7
7.
Образовательные технологии......................................................................... 9
8.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ....... 9
8.1.
Основная литература ............................................................................... 9
8.2.
Дополнительная литература................................................................. 10
8.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.................................... 11
8.3.1 Программное обеспечение ....................................................................... 11
8.3.2 Интернет-ресурсы ................................................................................... 12
9.
Материально-техническое обеспечение ..................................................... 13
10. Лист согласования ......................................................................................... 13
2
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
1.
Общие положения
Настоящая Рабочая программа обязательной дисциплины по выбору
аспиранта «Основы проектирования сооружений из мягких оболочек» модуль
основной
образовательной
программы
послевузовского
профессионального образования (ООП ППО) разработана на основании
законодательства
Российской
Федерации
в
системе
послевузовского
профессионального образования, в том числе: Федерального закона РФ от
22.08.1996 № 125-ФЗ «О высшем и послевузовском профессиональном
образовании», Положения о подготовке научно-педагогических и научных
кадров в системе послевузовского профессионального образования в
Российской Федерации, утвержденного приказом Министерства общего и
профессионального образования РФ от 27.03.1998 № 814 (в действующей
редакции); составлена в соответствии с федеральными государственными
требованиями к разработке, на основании Приказа Минобрнауки России
№1365 от 16.03.2011г. «Об утверждении федеральных государственных
требований к структуре основной профессиональной образовательной
программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)»
и инструктивного письма Минобрнауки России от 22.06.2011 г. № ИБ-733/12.
2.
Цели изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины «Основы проектирования сооружений
из мягких оболочек» является углубление знаний закономерностей
формообразования мягких оболочек (далее МО) и знакомство с проблемами
современной теории и практики проектирования МО в строительстве.
Задачи дисциплины заключаются в изучении:
 средств математического моделирования сложных поверхностей;
 типологии сооружений из мягких оболочек;
3
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
 способов расчета мягких оболочек;
 средств дискретного моделирования мягких составных оболочек;
 закономерностей формообразования мягких оболочек.
3.
Компетенции обучающегося,
формируемые в результате освоения дисциплины
Аспирант или соискатель должен
 знать:
 основные
закономерности
формообразования
МО
и
геометрии
поверхностей;
 закономерности поведения материалов для МО под нагрузкой;
 методологию проектирования
 уметь:
 разрабатывать и научно обосновывать новые методы проектирования
 демонстрировать:
 способность
применения
знаний
в
практике
исследования
и
проектирования сооружений из МО
 самостоятельно изучать и понимать специальную (отраслевую)
научную и методическую литературу, связанную с решением проблем
проектирования сооружений из МО.
4
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
4.
Объем дисциплины и количество учебных часов
Вид учебной работы
Аудиторные занятия
Лекции
Семинар
Практические занятия
Внеаудиторные занятия:
Самостоятельная работа аспиранта
в том числе
- раздел К (курсовая работа)
- раздел Р (реферат, расчетная работа)
- раздел Т (текущая работа)
ИТОГО
Кол-во зачетных
единиц*/уч.часов
1/36
0,5/18
0,5/18
Вид итогового контроля
2/72
1/36
1/36
3/108
Зачет
* Одна зачетная единица соответствует 36 академическим часам продолжительностью 45 минут.
** Под текущей работой (Т) понимается самостоятельное изучение аспирантом отдельных
вопросов программы по указанию преподавателя; усвоение лекционного материала; подготовка и
усвоение практических занятий; оформление и сдача реферата или расчетной работы;
самостоятельная работа аспиранта под руководством преподавателя (консультации).
5.
5.1
№
темы
Содержание дисциплины
Содержание лекционных занятий
Содержание
Кол-во
уч.часов
2
1
Типология сооружений и конструкций из МО
2
Основы геометрии поверхностей
2
3
Материалы для мягких оболочек
2
4
Формообразование мягких оболочек
Способы моделирования сооружений из мягких
оболочек
Способы расчета МО
2
Задачи исследования и проектирования МО
Основы автоматизации исследования и проектирования
сооружений из МО
Всего:
2
5
6
7
8
2
2
4
18
5
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
5.2
№
темы
Практические занятия
Содержание
Кол-во
уч.часов
2
2
Структурный анализ свойств материалов для МО
Программные средства моделирования поверхностей
3
Расчетные схемы и дискретное моделирование МО
4
4
Линии и сети на поверхностях
4
5
Разработка алгоритмов и программ моделирования МО
4
1
Всего:
5.3
18
Самостоятельная работа аспиранта
Раздел
Раздел Р
4
Вид работы
Реферат.
Реферат по теме исследования или
на предложенную тему.
Темы реферата:
Трудоемкость,
часы
36
1. Методы обследования сооружений
из МО средства и методология
тензометрирования мягких
материалов.
2. Сравнительный анализ программных
средств моделирования сложных
поверхностей.
3. Выявление нерешенных проблем в
области проектирования сооружений
из МО.
Раздел Т
Текущая работа:
1) вопросы для самостоятельного
изучения (список вопросов
прилагается в программе);
2) усвоение лекционного материала;
подготовка и усвоение материала
практических занятий; оформление и
сдача реферата; самостоятельная
работа под руководством
преподавателя (консультации).
Всего:
24
9
72
6
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
Перечень вопросов для самостоятельного изучения
Вопросы для самостоятельного изучения
№
Особенности внешних силовых воздействий на мягкие
оболочки сложных форм
Способы предварительного натяжения и системы
стабилизации мягких оболочек, условия обеспечения
стабильности формы
Принципы механического расчета висячих систем: нитей и
сетей
Способы изготовления мягких оболочек из рулонных
материалов
Влияние сил преднапряжения на геометрию мягких
оболочек
1
2
3
4
5
Способы раскроя неразворачивающихся поверхностей
6
Всего:
Кол-во
часов
2
4
4
4
2
4
24
6. Итоговая аттестация по дисциплине
Итоговая аттестация аспиранта включает защиту реферата по теме
исследования или на предложенную тему и сдачу зачета.
Перечень контрольных вопросов к зачету
№№
п/п
Содержание вопроса
1
2
1
Виды сооружений из мягких оболочек
2
Геометрия мягких оболочек. Криволинейные поверхности: гауссова
кривизна, особые линии на поверхностях: асимптоты, геодезические
линии, трактрисы.
3
Материалы для мягких оболочек, классификация, виды и свойства,
характеристики
4
5
6
Виды разрушений армированных пленочно-тканевых материалов.
Механика и причины раздира тканей и сеток.
Способы предварительного натяжения и системы стабилизации
мягких оболочек, условия обеспечения стабильности формы
Принципы механического расчета висячих систем: нитей и сетей
7
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
1
7
2
Способы изготовления мягких оболочек из рулонных материалов
11
Закономерности формообразования мягких оболочек. Поверхности
вращения, поверхности переноса, линейчатые поверхности,
минимальные поверхности
Способы натурных обмеров оболочек сложных форм
Особенности внешних силовых воздействий на мягкие оболочки
сложных форм
Влияние сил преднапряжения на геометрию мягких оболочек
12
Способы раскроя неразворачивающихся поверхностей
13
Методы тензометрии мягких оболочек
14
Координатные системы в геометрии оболочек. эвклидовы,
цилиндрические, сферические. Соотношения преобразования
15
Программные комплексы автоматизации проектирования МО
16
Материалы для МО и их физико-механические свойства.
Диаграммы деформировании.
17
Двухосное растяжение пленочно-тканевых материалов. Нормальная
характеристика. Структурный анализ деформаций.
18
Основы теории механического расчета безмоментных оболочек
19
Сети Чебышева. Определение, свойства, характеристики,
использование в проектировании МО. Влияние сетевого узла на
формообразование сетей.
20
Способы преднапряжения МО. Конструктивные решения передачи
сосредоточенных усилий в узлах и снятия концентрации
напряжения.
21
Зависимость формы МО от анизотропии деформационных свойств
материалов и соотношений главных растягивающих усилий
22
Особенности расчета МО по малым и большим деформациям.
23
Способы построения линий пересечения поверхностей с разной
топологией
24
Контурные элементы МО: тросы-подборы, катенарные пояса,
тросовые петли. Расчет и конструирование.
25
Дискретное представление сложных поверхностей. Способы и
характеристики. Составные поверхности.
8
9
10
8
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
Образовательные технологии
7.
В процессе обучения применяются следующие образовательные
технологии:
1. Сопровождение
лекций
показом
визуального
анимированного
презентационного материала.
2. Выполнение практических работ с использованием ПК и программных
комплексов.
8.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Учебная, учебно-методическая и иные библиотечно – информационные
ресурсы обеспечивают учебный процесс и гарантирует возможность
качественного освоения аспирантом образовательной программы.
Университет располагает электронной библиотекой, включающей
научно-техническую литературу по расчету строительных конструкций,
научные журналы и труды конференций.
8.1. Основная литература
Число
Количество
обучающихся,
экземпляров
одновременно
в библиотеке
изучающих
КГАСУ
дисциплину
№
п/п
Наименование учебной
литературы
Автор, место издания,
издательство год
1
2
3
4
5
Хайно Энгель.
– М.: АСТ-Астрель,
2007.– 344 с.
Канчели Н.В.
– М. : АСВ, 2003. - 112с.
50
5
70
5
Ильин В.А., Позняк Э.Г.
– 7-е изд. стер. - М.:
Курс высшей математики Физматлит, 2006. –
и математической
224с.
1
5
1. Несущие системы
2. Строительные
пространственные
конструкции :
учебное пособие
3. Аналитическая
геометрия :
физики. вып.3
9
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
8.2. Дополнительная литература
№ Наименование учебной
п/п
литературы
1
2
1. Тентовая
архитектура:
«Индустриальные
возможности».
Автор, место издания,
издательство год
3
Количество
Число
экземпляров обучающихся,
в библиотеке одновременно
КГАСУ
изучающих
дисциплину
4
5
Скопенко В.А.
– Академический
вестник. –
УралНИИпроект
РААСН, № 3, 2010.
Рюле Г.
– Стройиздат. М, 1974.
5
3. Висячие покрытия
(пер.с нем.)
Отто Ф. –
Госстройиздат, 1960.
5
4. Пневматические
строительные
конструкции
(пер. с нем.)
Отто Ф., Тростель Р. –
Госстройиздат, 1970.
5
5. Тентовые и
вантовые
строительные
конструкции
(пер. с нем.)
Отто Ф., Шлейер Ф.К. –
Стройиздат, 1970.
5
6. Архитектура
сооружений с
висячими
покрытиями
Штолько В.Г. – Киев:
«Будивельник», 1979.
5
7. «Вантовые
покрытия». Расчет и
конструирование.
Изд. 2-ое перер. и
дополненное
Дмитриев Л.Г., Касилов
А.В. – Киев:
«Будивельник», 1974.–
272 с.
5
2. Пространственные
покрытия.
Том II
5
10
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
8.3 Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
8.3.1 Программное обеспечение
N п/п
1
Наименование
Общесистемное программное обеспечение, операционные системы
- Windows XP- Windows 7
2
Прикладное офисное программное обеспечение
- Microsoft Office 2007 Russian
- OpenOffice
- ABBYY FineReader 8.0 Corporate Edition
3
Антивирусные программы
- Dr. Web ES - Антивирус
4
Графические программы
- CorelDRAW Graphics Suite X3 Classroom
5
Системы автоматизированного проектирования
Отраслевые программные продукты фирмы Autodesk, включая
базовый продукт AutoCAD:
- Серия 2008:
- AutoCAD Architecture 2008
- AutoCAD Civil 3D 2008
- Autodesk VIZ 2008
- Серия 2006:
- Autodesk Revit Suite 2008
- Серия 2012:
Autodesk Education Suite for Architecture & Engineering
- AutoCAD® Architecture
- Autodesk Revit® Architecture
- Autodesk 3ds Max Design
11
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
8.3.2 Интернет-ресурсы
1.
http://www.rsl.ru/
2.
http://www.gpntb.ru/
3.
http://elibrary.ru/
4.
http://www.kgasu.ru/lib/
5.
http://www.tentmax.ru/infor
mation/history/
http://www.rutent.ru/news/te
nt_architecture_news
http://www.m8tent.by/article
/art10.html
http://www.kubantent.ru/
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Российская государственная
библиотека
Государственная публичная научнотехническая библиотека России
Научная электронная библиотека
Научно-техническая библиотека
ФГБОУ ВПО «КГАСУ»
Тентмах: тентовая архитектура
Журнал «В мере тентов» (все о
тентовых конструкциях в России)
Фирма «М8 Технические ткани»
Фирма «Кубань тент»
Тентовые конструкции, изготовление
тентов
http://www.dissercat.com/co Dissercat – электронная библиотека
ntent/arkhitekturaдиссертаций
tentovykh-sooruzheniiproblemyformoobrazovaniya-1990?
2000-gg
http://www.tentcar.ru/tentovi Tentcar – каркасно-тентовые
e-konstrukcii.html
конструкции, тентовые ангары
http://tent.k3-cottage.com/
K3-Тент - комплекс компьютерных
программ для проектирования
тентовых конструкций
http://polymerconsulting.co Polymerconsulting –
m.ua/products/techtextile/arc Баннерные ткани и пленки
hitecture/
12
ОД.Ф.04_3
Шифр дисциплины
по учебному плану
9.
Материально-техническое обеспечение
Кафедра
соответствующей
располагает
материально-технической
действующим
санитарно-техническим
базой,
нормам
и
обеспечивающей проведение всех видов теоретической и практической
подготовки,
предусмотренных
учебным
планом
аспиранта,
а
также
эффективное выполнение диссертационной работы.
N
п/п
Название дисциплины
Наименование оборудованных
учебных кабинетов, объектов для
проведения практических занятий
с перечнем основного
оборудования
Фактический адрес
учебных кабинетов и
объектов
1
2
3
4
Современные компьютерные
классы с программным
обеспечением для обработки
результатов с доступом в
Интернет.
ауд.4-311, 4-312
1
Основы
проектирования
сооружений из
мягких оболочек
10.
Должность
Лист согласования
Подпись
Фамилия, И.О.
Директор ИАиД
Прокофьев Е.И.
Начальник отдела управления
качеством образовательного
процесса и тестирования
Бикчентаева Р.Р.
Начальник отдела подготовки
кадров высшей квалификации
Нуриева Д.М.
Дата
13