Практическое занятие № 2

1 2 3 4

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Обучающимся по выполнению практических занятий учебной дисциплины

ОП. 11. «Сейсмостойкое строительство»

По специальности 08.02.01

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Г.

ОДОБРЕНЫ На заседании УМО преподавателей строительных дисциплин

Разработаны на основе федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» (Базовая подготовка)

Протокол №______ От «____»______________ 2017 г. Председатель УМО строительных дисциплин _____________ Чернявская С.Д.

Заместитель директора по учебной работе ________________ Яковенко И.А. «____» ___________ 2017 г.

Составитель:

Комарова С.И., преподаватель спецдисциплин, ГБПОУ КК «Краснодарский архитектурно-строительный техникум»

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел 1.	ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА	4
1.1.	Цели и задачи практических занятий	4
1.2.	Условия проведения практических занятий	4
1.3.	Форма и продолжительность проведения практических занятий	4
1.4.	Требования к оформлению работ. Формы отчетности. Критерии оценки выполнения практических занятий	5
1.5.	Перечень практических работ по дисциплине ОП.11. Сейсмостойкое строительство	5
Раздел 2.	УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ	6
2.1.	Практическая работа №1	6
2.2.	Практическая работа № 2	11
2.3.	Практическая работа № 3	16
2.4.	Практическая работа № 4	20
	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	31

Раздел 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цели и задачи практических занятий

Практические занятия по дисциплине «Сейсмостойкое строительство» - основной вид учебных занятий, направленных на формирование практических умений и профессиональных компетенций у обучающихся.

Целями выполнения практических работ являются:

обобщение, систематизация, углубление и закрепление полученных теоретических знаний по темам дисциплины;

формирование умений применять полученные знания на практике при решении поставленных вопросов;

развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных.

выработка таких профессионально значимых качеств личности, как самостоятельность, ответственность, точность, инициатива.

Настоящие методические указания разработаны на основании Положения о составлении методических указаний по планированию, организации и проведению лабораторных работ и практических занятий в ГБПОУ КК КАСТ от 03.04.2017 г.

Условия проведения практических занятий

Практические занятия должны проводиться в учебном кабинете «Конструкций зданий и сооружений».

Оборудование учебного кабинета:

- рабочие места по количеству обучающихся;

- комплект учебно-методической документации.

К практической работе допускаются теоретически подготовленные студенты, имеющие конспекты тематических лекций. На практических занятиях студенты овладевают первоначальными профессиональными умениями и навыками, которые в дальнейшем закрепляются и совершенствуются в процессе технологической и преддипломной производственной практик. Наряду с формированием умений и навыков в процессе практических занятий обобщаются, систематизируются, углубляются и конкретизируются теоретические знания, вырабатывается способность и готовность использовать теоретические знания на практике, развиваются интеллектуальные умения.

Форма проведения практических занятий

Форма организации обучающихся на практических занятиях – фронтальная, когда все учащиеся выполняют одну и ту же работу и индивидуальная, каждый обучающийся выполняет индивидуальное задание.

Продолжительность практического занятия составляет – 2 часа.

Требования к оформлению работ. Формы отчетности. Критерии оценки выполнения практических занятий

Отчеты о выполнении практических занятий выполняются в отдельных тетрадях для практических занятий.

Выполнение практических работ оценивается «зачет» / «незачет», о чем делается соответствующая запись на отдельной странице журнала учебных занятий.

Работа на занятии оценивается по пятибалльной системе и учитывается как показатель текущей успеваемости обучающихся.

Перечень практических работ по дисциплине

ОП.11. Сейсмостойкое строительство

· Практическое занятие № 1.

«Конструктивные решения сейсмостойких зданий. Узлы. Детали»;

· Практическое занятие № 2.

«Определение сейсмической нагрузки на здание»;

· Практическое занятие № 3.

« Выбор и построение расчетных схемзданий при горизонтальных сейсмических воздействиях»;

· Практическое занятие № 4.

«Расчет зданий на сейсмическое воздействие по нормативной методике»;

Раздел 2. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Практическое занятие № 1.

«Определение динамических характеристик строительных материалов»

1. Цель: Закрепление теоретических знаний динамических характеристик строительных материалов.

2. Теоретическая часть

Учет динамических характеристик сооружения как единой системы следует проводить на основе установления законов распределения масс, жесткостей и правильного выбора динамических степеней свободы.

Нельзя обойтись и без правильного учета динамических характеристик материалов, из которого сооружение изготавливается. К таким важным характеристикам относятся динамическая жесткость, внутреннее трение, выносливость строительных материалов.

Динамическая жесткость

Эксперименты показывают, что средние значения динамической жесткости материала близки статической жесткости, определяемой в пределах упругой работы материала как произведение динамического модуля упругости на геометрическую характеристику поперечного сечения.

На самом деле динамические модули упругости строительных материалов несколько выше статических. Здесь сказываются многие факторы: при колебаниях отсутствует ползучесть, меньше влияют трещины и др. особенности материала. Однако их учет вызывает большие трудности. Поэтому при кратковременных периодических колебаниях модули упругости строительных материалов принимают равными статическим.

Внутреннее трение

Обычно предполагается, что в идеальном материале внутреннего трения нет, а связь между силами P0 и перемещениями y0 системы из идеального материала является линейной (рис. 1. а). А в системах из обычного материала, из-за неоднородности ее структуры, внутреннее трение всегда присутствует. Поэтому при колебаниях сооружений энергия колебаний необратимо поглощается и рассеивается во внешнюю среду из-за внутреннего трения как в самом материале, так и трения проскальзывания в соединениях элементов и опор, а также внутреннего трения в деформируемом основании. Внутреннее трение играет важную благоприятную роль, так как приводит к затуханию свободных колебаний. К сожалению, внутреннее трение весьма трудно учитывать. Поэтому при изучении гармонических колебаний зависимость между силами и перемещениями часто принимают в виде замкнутой кривой − эллипса (рис. 1 б), которую называют петлей гистерезиса.

Рисунок 1.

При свободных колебаниях связь между силами и перемещениями принимают в виде эллиптической спирали (рис. 1. в). Рассеяние энергии системы за счет внутреннего трения в таком случае определяется изменением площади петли гистерезиса W (рис. 1.14 б). Отношение этой площади как работы сил трения за один цикл деформации к площади треугольника Oay0, определяющей работу упругих сил W за четверть цикла, называется коэффициентом поглощения энергии:

В динамике вводят еще один параметр − коэффициент неупругого сопротивления , равный отношению амплитуды неупругой деформации y (рис. 1. в) к величине упругой деформации:

По результатам экспериментов принимается, что = ψ / 2π.

Некоторые значения коэффициента , определенные экспериментально для разных материалов и инерционных сил, приведены в таблице 1.

Значения коэффициента неупругого сопротивления

Таблица 1

Амплитудные значения инерционной силы (кг)	Железобетон	Кирпичная кладка	Дерево	Сталь прокатная
< 100	0,05	0,04	0,03	0,01
≥ 100	0,1	0,08	0,05	0,025

Выносливость

Колебания сооружения приводят к возникновению знакопеременных напряжений. Если эти напряжения достаточно велики, то уже через небольшое число колебаний в материале возникают трещины. Это явление называется усталостью материала. Усталость материала опасна тем, что из-за разрушения отдельных элементов могут разрушаться отдельные части или даже все сооружение.

Способность материала противостоять усталости, то есть выдерживать переменные циклические напряжения определенного уровня, называется выносливостью материала. При уменьшении величины знакопеременного напряжения число выдерживаемых циклов увеличивается. Наибольшую абсолютную величину циклического напряжения, которую выдерживает материал без разрушения при сколь угодно большом числе циклов, называют пределом выносливостиматериала.

Выносливость материала определяют опытным путем.

Следует отметить, что выносливость всего сооружения может быть намного меньше выносливости материала, т.к. сказывается наличие концентраторов напряжений (отверстий, сварных швов, царапин и надиров), коррозия материала и др.

Контрольные вопросы

a. Назовите основные динамические характеристики строительных материалов.

b. Как определяется среднее значение динамической жесткости?

c. Какую роль играет внутреннее трение в материале и почему?

d. Что такое усталость материала и чем оно опасно?

e. Что такое выносливость материала?

f. Что такое предел выносливости материала?

g. Чему равно значение коэффициента неупрогого сопротивления для кирпичной кладки если амплитудное значение инерционной силы равно 90 кг?

Алгоритм работы

1. Изучить теоретическую часть

2. Письменно ответить на контрольные вопросы.

Практическое занятие № 2.