Вспомнить всё

1. Лекция 1 Часть 1

Лектор
Юдина Евгения Васильевна
ЛЕКЦИЯ 1
ЧАСТЬ 1
ВСПОМНИТЬ ВСЁ
2019 г

2. Инженерные конструкций

ИНЖЕНЕРНЫЕ КОНСТРУКЦИЙ
Инженерными конструкциями
называют конструкции сооружений,
размеры которых определены расчетом на
прочность, устойчивость, выносливость,
трещиностойкость и по деформациям.
Предназначены для восприятия
разнообразных нагрузок и воздействий.
Размеры сечений назначаются по
архитектурным, технологическим и другим
специальным требованиям.

3. Классификация инженерных конструкций

КЛАССИФИКАЦИЯ
ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
• по назначению: на несущие, ограждающие и
совмещенные;
• по форме: на плоские (балки, фермы, арки,
рамы) и пространственные (купола, оболочки и
др.), при этом они могут быть безраспорными
или распорными, сплошными
(сплошностенчатыми) или решетчатыми
(сквозными, сетчатыми);
• по способу изготовления: на индустриальные
(заводского изготовления) и построечного типа
(изготовляемые непосредственно на
стройплощадке)

4. Классификация инженерных конструкций

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

5. Каркасы зданий. Элементы каркаса

КАРКАСЫ ЗДАНИЙ.
ЭЛЕМЕНТЫ КАРКАСА
Типы вертикальных несущих конструкций:
• Стержневая элементы сплошного сечения (каркас)
• Плоскостные элементы (стены)
• Не плоскостные элементы в виде тонкостенных
стержней открытого или замкнутого профиля
(вертикальные стволы лифтовых шахт и т.п.)
• Не плоскостные элементы в виде тонкостенной
призматической оболочки замкнутого профиля
(внешняя оболочка здания)

6. Каркасы зданий. Элементы каркаса

КАРКАСЫ ЗДАНИЙ.
ЭЛЕМЕНТЫ КАРКАСА
Типы горизонтальных несущих конструкций:
• Стержневая элементы сплошного сечения (ригель)
• Плоскостные элементы (плиты)
• Пространственные решетчатые конструкции (фермы,
арки)

7. Материалы строительных конструкций

МАТЕРИАЛЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
Камень
Дерево
Кирпич
Сталь и алюминий
Бетон
Железобетон

8. Применение материалов зависит от их физико-механических свойств, то есть от строения и структуры

ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
ЗАВИСИТ ОТ ИХ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ,
ТО ЕСТЬ ОТ СТРОЕНИЯ И
СТРУКТУРЫ

9. Основная задача при конструировании — свести к минимуму работу материала на неблагоприятные воздействия

ОСНОВНАЯ ЗАДАЧА ПРИ
КОНСТРУИРОВАНИИ —
СВЕСТИ К МИНИМУМУ РАБОТУ
МАТЕРИАЛА НА
НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ
ВОЗДЕЙСТВИЯ

10. Две группы предельных состояний

ДВЕ ГРУППЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ
СОСТОЯНИЙ
• Первая группа
предельных состояний
• Вторая группа
предельных состояний

11. Первая группа предельных состояний

N≤Ф
N – максимальное из возможных за время
эксплуатации конструкции усилие в
рассчитываемом моменте (нормальная
сила /изгибающий момент/поперечная
сила);
Ф – предельная (минимально возможная)
несущая способность элемента (при его
работе на нормальную силу/изгиб/сдвиг)
ПЕРВАЯ ГРУППА
ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

12. Первая группа предельных состояний

• Расчет производится с учетом самых
неблагоприятных условий, которые могут
возникнуть в процессе эксплуатации.
• С одной стороны, учитывают сочетание
нагрузок, вызывающих наибольшее из
возможных за время эксплуатации усилие
в элементе, с другой возможность
изготовление этого элемента с
наихудшими (в пределах, допустимых
стандартами) характеристиками
ПЕРВАЯ ГРУППА
ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

13. Вторая группа предельных состояний

f≤ fn
f – перемещение конструкции или её
элемента от максимальных нагрузок
нормальной эксплуатации
fn – предельное перемещение,
допустимое по условиям нормальной
эксплуатации
ВТОРАЯ ГРУППА
ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

14. Вторая группа предельных состояний

Факторы, которые затрудняют
пригодность конструкции к
нормальной эксплуатации.
Такие состояния не исключают
полностью, расчет проводится на
максимальные нагрузки
нормальной эксплуатации
(значение нагрузок на уровне
математических ожиданий)
ВТОРАЯ ГРУППА
ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

15. Вторая группа предельных состояний

Нормальная эксплуатация конструкции
обеспечивается выполнением
требований по ограничению
перемещений и колебаний:
• Технологические
• Конструктивные
• Физиологические
• Эстетико-психологические
ВТОРАЯ ГРУППА
ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

16. Потеря общей устойчивости Первая группа предельных состояний

ПОТЕРЯ ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ
ПЕРВАЯ ГРУППА ПРЕДЕЛЬНЫХ
СОСТОЯНИЙ

17. Разрушение материала Первая группа предельных состояний

РАЗРУШЕНИЕ МАТЕРИАЛА
ПЕРВАЯ ГРУППА ПРЕДЕЛЬНЫХ
СОСТОЯНИЙ

18. Устойчивость положения Первая группа предельных состояний

УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЛОЖЕНИЯ
ПЕРВАЯ ГРУППА ПРЕДЕЛЬНЫХ
СОСТОЯНИЙ

19. Вторая группа предельных состояний

ВТОРАЯ ГРУППА
ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

20. Вторая группа предельных состояний

ВТОРАЯ ГРУППА
ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

21. Металлические конструкции

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Сталь - сплав железа с
углеродом, содержащий
легирующие добавки,
улучшающие качества
металла
В твердом состоянии
поликристаллическое тело
с анизотропными
свойствами во всех
направлениях (зависит от
условий кристаллизации,
химического состава,
режима термообработки и
прокатки)

22. Металлические конструкции

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
СП 16.13330.2017
Стальные
конструкции.
Актуализированн
ая редакция СНиП
II-23-81* (с
Поправкой)

23. Металлические конструкции

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Для строительных
конструкций
используется в
основном прокатная
сталь

24. Древесина. Анизотропия механических свойств

ДРЕВЕСИНА. АНИЗОТРОПИЯ
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
• Хорошо работает на
растяжение и сжатие
вдоль волокон и
плохо работает на
скалывание, смятие
и растяжение под
углом к волокнам
• Плотность
древесины зависит
от породы,
влажности и
условий
эксплуатации

25. Древесина

ДРЕВЕСИНА
СП 64.13330.2017
Деревянные конструкции.
Актуализированная
редакция СНиП II-25-80 (с
Изменением N 1)
Из основных конструктивных материалов
древесина обладает наибольшей
стойкостью по отношению к
агрессивным средам как с кислотной,
так и с щелочной средой

26. Клееные конструкции

КЛЕЕНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Высокоэффективные
конструкционные изделия
заводского изготовления.
Повышенной
формоустойчивости

27. Бетон и железобетон

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН
Первое
монолитное
здание в
России:
Госбанк

28. Бетон и железобетон

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН
Бетон – искусственный
каменный материал,
полученный в результате
затвердевания тщательно
перемешанной и
уплотненной смеси из
минерального или
органического вяжущего
вещества с водой, мелкого
или крупного заполнителя, До затвердевания эту смесь
взятых в определенных
называют бетонной смесью.
пропорциях.

29. Бетон и железобетон

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН
Железобетон –
комплексный материал,
в котором работают
совместно бетон и
стальная арматура

30. Бетон и железобетон

БЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН
СП 63.13330.2012
Бетонные и железобетонные
конструкции.
Основные положения.
Актуализированная редакция СНиП
52-01-2003 (с Изменениями N 1, 2, 3)

31. Каменная кладка

КАМЕННАЯ КЛАДКА
Прочность кирпичной кладки
зависит от прочности камня
(кирпича) и раствора

32. Каменная кладка

КАМЕННАЯ КЛАДКА
СП 15.13330.2012
Каменные и армокаменные
конструкции
Актуализированная редакция СНиП II22-81* (с Изменениями N 1, 2)

33. Колонны. Общие положения

КОЛОННЫ. ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
По характеру работ:
центрально-сжатые
внецентренно сжатые
Центрально-сжатые колонны – элементы,
нагрузка на которые действует по центру тяжести сечения (в
симметричном сечении центр тяжести сечения принимается
совпадающим с геометрическим центром)
Внецентренно сжатые колонны -
элементы, нагрузка на которые действует не по центру тяжести
сечения, а с эксцентриситетом е0 или одновременно приложены
продольная сила N и изгибающий момент M (е0 = M/N)

34. Колонны. Общие положения

КОЛОННЫ. ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ

35. Колонны. Общие положения

КОЛОННЫ. ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
Критическое состояние
для колонн это потеря
общей устойчивости от
проявления продольного
изгиба, то есть
выпучивание колонны.

36. Колонны. Общие положения

КОЛОННЫ. ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ

37. Балки

БАЛКИ
Балка – брус, работающий преимущественно на изгиб.
Могут применятся для перекрытия пролетов до 24 м (зависит от
материала)
Материалы: сталь, железобетон, древесина

38.

39. Балки. Конструктивная и расчетная схемы

БАЛКИ. КОНСТРУКТИВНАЯ
И РАСЧЕТНАЯ СХЕМЫ

40. Балки. Прямой изгиб

БАЛКИ. ПРЯМОЙ ИЗГИБ
Расчет балок по 1-ому предельному состоянию состоит из
проверок расчетных сопротивлений материала на растяжение,
сжатие и сдвиг:
Нормальных напряжений в крайних волокнах (растянутых и
сжатых);
Касательных напряжений

41. Балки. Прямой изгиб

БАЛКИ. ПРЯМОЙ ИЗГИБ
Расчет балок по 2-ому предельному состоянию
состоит из:
Для стали и древесины – проверка прогиба
Для железобетона – проверка прогиба и расчет
раскрытия трещин в бетоне

42. Железобетонные плиты

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
ПЛИТЫ

43. Фундаменты

ФУНДАМЕНТЫ
Ленточные фундаменты
Отдельные фундаменты
Сплошные фундаменты (плиты)
Массивные фундаменты
Свайные фундаменты