1. Мета та завдання навчальної дисципліни

 

Метою дисципліни є вивчення принципів і методів вдумливого, ініціативного розв’язання задач з розрахунку інженерних конструкцій, будівель і споруд на міцність, жорсткість та стійкість при статичному і динамічному навантаженнях.

Завдання – навчити здобувачів вищої освіти кваліфіковано виконувати розрахунки будівельних споруд та конструкцій на різні види впливів, правильно обирати конструкційні матеріали та форми, які б відповідали вимогам показників безпеки, економічності та ефективності.

У результаті вивчення дисципліни здобувач повинен:

знати:

- основні гіпотези будівельної механіки;

- положення кінематичного аналізу та утворення розрахункових схем;

- основні методи розрахунку статично визначуваних стержневих систем за статичних навантажень;

- методи визначення переміщень;

- основні положення методу скінчених елементів;

уміти:

- утворювати розрахункові схеми реальних конструктивних систем;

- проводити їх кінематичний аналіз;

- оволодіти методами та способами визначення внутрішніх зусиль для будівельних систем, зусилля в яких можна визначити методами статики та для систем, зусилля в яких можна визначити лише спеціальними методами (методом сил, методом деформацій).

-знаходити зусилля та переміщення в стержневих системах;

- аналізувати отримані результати розрахунків.

Компетенції. Як результат вивчення навчальної дисципліни здобувач вищої освіти повинен набути наступні загальні та спеціальні (фахові) компетенції, а також отримати програмні результати навчання:

ЗК3. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.

ЗК4. Знання та розуміння предметної області і професійної діяльності.

ЗК7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.

ФК1. Здатність застосовувати фізико-математичний апарат, теоретичні, розрахункові та експериментальні методи і моделі досліджень у сфері професійної діяльності.

ФК8. Здатність визначати та оцінювати навантаження і напружено-деформовані стани ґрунтових основ та інженерних споруд.

ФК19. Здатність розраховувати техніко-економічні показники запроектованих і функціонуючих об’єктів професійної діяльності.

РН5. Знати технологічні процеси виготовлення та області застосування будівельних матеріалів, виробів та конструкцій.

РН7. Виконувати інженерні розрахунки ґрунтових основ та конструкцій об’єктів професійної діяльності.

РН9. Знаходити оптимальні інженерні рішення при виборі водних технологій, конструкцій об’єктів, енергоощадних заходів у сфері професійної діяльності.

РН10. Використовувати сучасні інформаційні технології при проектуванні, будівництві та експлуатації об’єктів професійної діяльності.

Перереквізити: Знання з вищої математики, теоретичної механіки, опору матеріалів.

 

Програма навчальної дисципліни

Змістова частина 1. Статичний розрахунок стержневих систем

Тема 1. Основні положення будівельної механіки. Розрахункова схема споруди. Типи елементів розрахункових схем споруджень: стержні, пластинки, оболонки, масивні тіла. Статика стержневих систем. Загальна постановка задачі рівноваги стержневих систем. Основні припущення. Лінійні та нелінійні задачі. Типи з’єднання стержнів і види опор. Геометрично змінні та незмінні системи. Типи стержневих систем.

Тема 2. Структурний аналіз плоских стержневих систем. Представлення стержневої системи у вигляді системи шарнірно з’єднаних жорстких дисків. Структурний аналіз плоских стержневих систем. Дослідження геометричної незмінності стержневих систем. Умова статичної визначеності стержневих систем. Властивості статично визначених стержневих систем.

Тема 3. Статично визначені стержневих системи. Основні поняття, визначення та класифікація стержневих систем. Розрахунок балок, арок і ферм.

 Тема 4. Загальна теорія лінії впливу. Поняття функцій і ліній впливу. Побудова ліній впливу реакцій опор і внутрішніх зусиль в двохопорних розрізних балках статичним способом. Розрахунки за допомогою ліній впливу. Лінії впливу в фермах.

 

Змістова частина 2. Основи розрахунку статично невизначених систем

Тема 5. Основні теореми о пружних стержневих системах. Початок можливих переміщень для систем, які деформуються. Поняття о геометрично можливих переміщеннях в стержневих системах. Вирази для роботи зовнішніх і внутрішніх зусиль на геометрично можливих переміщеннях. Теореми о взаємних роботах.

Тема 6. Визначення переміщень в стержневих системах по формулі Максвелла-Мора. Формула Максвелла-Мора для визначення переміщень в стержневих системах. Визначення переміщень в статично визначених системах при силових навантаженнях, дії температури і нерівномірному просіданні опор.

Тема 7. Розрахунок статично невизначених систем. Загальна характеристика методів розрахунку статично невизначених систем. Нерозрізні балки. Розрахунок статично невизначених арок. Статично невизначені ферми.

Тема 8. Підпірні стіни. Визначення навантажень на підпірну стінку. Визначення активного тиску грунту. Визначення пасивного тиску грунту.