ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

Кафедра экономики производства

Методическая разработка

для проведения практических занятий и самостоятельной работы

по дисциплине

«Основы строительных конструкций и материалов»

для подготовки бакалавров по направлению 080100.62 «Экономика»

(профессионально-ориентированная программа «Оценка собственности»)

Казань 2008

Обсуждена на заседании кафедры экономики производства, протокол №1 от 05.09.08.

Составитель: к.т.н. Медяник Ю.В.

Рецензенты: к.э.н., доцент Яруллина Г.Р.,

к.т.н., доцент Манапов А.З.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………….	4
Тема 1. Конструктивные решения гражданских и промышленных зданий…………………………………………………………………………….	5
Тема 2. Железобетонные, металлические и каменные конструкции…….	10
Тема 3. Фундаменты и наружные стены зданий…………………………….	14
Тема 4. Перекрытия и полы…………………………………………………….	20
Тема 5. Сборные каркасы гражданских и промышленных зданий……….	25
Тема 6. Крыши и кровли зданий ………………………………………………	29
Тема 7. Защитные, изоляционные и отделочные покрытия ……………….	34
Тема 8. Инженерное оборудование зданий ………………………………….	39
Тема 9. Долговечность зданий и оценка физического износа …………...	44

Введение

Методическая разработка предназначена для проведения практических занятий и самостоятельной работы студентов по дисциплине «Основы строительных конструкций и материалов» и включает девять тем, предусмотренных программой дисциплины.

По каждой теме практических занятий представлены цель изучения темы, вопросы для изучения, практические задания, вопросы и задания для самоконтроля, контрольные тесты для закрепления полученных знаний, а также список литературы.

Контрольные тесты со знаком ∆ содержат один правильный ответ на вопрос, со знаком ◘ – несколько правильных ответов.

По восьми темам практических занятий представлен иллюстративный материал в виде рисунков и схем, который служит не только в качестве исходных данных к задаче, но и позволит студентам лучше усвоить наиболее сложные вопросы по дисциплине.

Контроль за выполнением практических заданий по темам, предусмотренным календарно-тематическим планом, осуществляется в аудитории и включает проверку правильности ответов на вопросы по рисункам, результатов расчетов и построения логической цепочки.

Выполнение практических заданий позволит студентам закрепить и углубить теоретические знания, полученные при изучении лекционного материала, и развить навыки самостоятельной работы с нормативно-справочной литературой.

При разработке практических заданий по темам 1, 3, 4 и 6 частично использовались материалы, изложенные в учебном пособии «Гражданские здания» (автор Неелов В.А.).

Тема 1. Конструктивные решения гражданских и

промышленных зданий

Цель занятия: освоить основные строительные термины, изучить классификацию и требования к зданиям, конструктивные элементы и конструктивные системы зданий.
Основные понятия: строительство, здания, сооружения, новое строительство, реконструкция, капитальный ремонт, текущий ремонт, модернизация, огнестойкость и долговечность зданий, класс капитальности зданий, несущие конструкции, ограждающие конструкции, несущий остов зданий, унификация, типизация, стандартизация.
Вопросы для обсуждения

1. 
   Понятие о зданиях и сооружениях. Воздействия на здания. Требования, предъявляемые к зданиям.
   
2. 
   Классификация зданий по назначению, этажности, конструкции стен, способу возведения, степени долговечности и классам капитальности.
   
3. 
   Конструктивные элементы зданий. Конструктивные системы и конструктивные схемы зданий.
   

Практические задания

Задание 1

1. Назовите основные воздействия окружающей среды на здание и его конструкции в соответствии с обозначениями на рисунке 1.

Например: t_В – температура воздуха внутри здания, t_Н – температура наружного воздуха и т.д. по образцу.

2. Какие из указанных воздействий являются силовыми, а какие – несиловыми?

Рис.1. Воздействия внешней среды на здание и его конструкции

Задание 2

Вставьте пропущенные слова в классификацию зданий на рисунке 2.

Рис.2. Классификация зданий

Задание 3

Подберите в таблице 1 правильный ответ к каждому определению.

Таблица 1

А. Способность здания сохранять требуемые эксплуатационные качества	1. Класс
Б. Возможность здания сохранять при пожаре функции несущих и ограждающих элементов	2. Огнестойкость
В. Совокупность требований, определяющих степень долговечности, огнестойкости и другие эксплуатационные качества здания	3. Долговечность

Задание 4

Подберите в таблице 2 правильный ответ к каждому определению.

Таблица 2

А. Комплекс строительных работ, связанных с изменением основных технико-экономических показателей объекта (количества и качества квартир, строительного объема и общей площади и др.)	1.Капитальный ремонт
Б. Комплекс строительных работ, при котором производится усиление или замена изношенных конструкций и инженерного оборудования более прочными, долговечными и экономичными	2. Модернизация
В. Комплекс строительных работ, проводимых с целью восстановления работоспособности конструкций здания и инженерного оборудования	3. Текущий ремонт
Г. Комплекс строительных работ, по приведению эксплуатационных показателей здания в соответствие с современными требованиями	4. Реконструкция

Задание 5

Дайте подробную характеристику зданию, приведенному на рисунке 3:

1. 
   Перечислите конструктивные элементы здания в соответствии с их цифровым обозначением. Например: 1 – фундаменты, 2 - …………
   
2. 
   Какие конструктивные элементы здания образуют:
   

а) надземную часть;

б) подземную часть.

3. 
   Подсчитайте количество:
   

а) продольных наружных стен;

б) внутренних продольных стен;

в) подвальных перекрытий;

г) междуэтажных перекрытий.

4. 
   Назовите конструктивные элементы, выполняющие:
   

а) только функции несущих элементов;

б) только функции ограждающих элементов;

в) одновременно функции несущих и ограждающих элементов.

Рис.3. Конструктивные элементы гражданского здания

Вопросы и задания для самоконтроля

1. 
   Какие постройки называются зданиями и сооружениями?
   
2. 
   Сформулируйте основные требования, предъявляемые к зданиям.
   
3. 
   Совокупность каких требований к зданию определяет его класс?
   
4. 
   Как разделяются строительные материалы и конструкции по степени огнестойкости?
   
5. 
   Классифицируйте гражданские здания по этажности.
   
6. 
   Перечислите силовые и несиловые воздействия окружающей среды на здания и сооружения.
   
7. 
   Какие конструктивные элементы зданий образуют его подземную часть?
   
8. 
   Какие конструктивные элементы гражданских зданий относятся к надземной части?
   
9. 
   Назовите конструктивные элементы, выполняющие несущие функции.
   
10. 
    Дайте определение понятиям «балка» и «стойка».
    
11. 
    Классифицируйте этажи здания в зависимости от их расположения.
    
12. 
    Назовите конструктивные схемы каркасных зданий.
    
13. 
    Назовите конструктивные схемы бескаркасных зданий.
    
14. 
    Что понимается под объемно-планировочным решением здания?
    

Тесты для самоконтроля

1. Какой из перечисленных элементов здания выполняет только несущие функции?

◘ фундамент;

◘ перекрытие;

◘ колонна.

2. Этаж, пол которого заглублен более чем на ½ высоты помещения ниже уровня грунта, называется:

∆ мансардным;

∆ полуподвальным;

∆ подвальным.

3. Для бескаркасных гражданских зданий характерны следующие конструктивные схемы:

◘ с продольным расположением несущих стен;

◘ с продольным расположением ригелей;

◘ с опиранием плит перекрытий на продольные и поперечные стены.

4. Конструктивная система здания, в которой нагрузки от перекрытий и покрытия воспринимаются внутренним каркасом и наружными стенами:

∆ бескаркасная;

∆ каркасная;

∆ с неполным каркасом.

5. Какой из конструктивных элементов здания может выполнять одновременно несущие и ограждающие функции?

◘ перекрытие;

◘ ригель;

◘ внутренняя стена.

Литература

1. 
   Архитектура: Учебник. / Под ред. Т.Г. Маклаковой. – М.: АСВ. – 2004. – с. 6-23.
   
2. 
   Маклакова Т.Г., Нанасова С.М. Конструкции гражданских зданий: Учебник.– М.: АСВ. – 2007. – с. 9-30.
   
3. 
   Основы архитектуры зданий и сооружений. Учебное пособие. / Е.Н. Белоконев и др. – Ростов н/Д.: Феникс. – 2005. – с. 23-35, 61-67.
   

Тема 2. Железобетонные, металлические и

каменные конструкции

Цель занятия: изучить основные виды и область применения железобетонных, металлических и каменных конструкций.
Основные понятия: бетон, железобетон, вяжущие вещества, заполнители, марка бетона, арматура, сборные и монолитные конструкции, опалубка, строительная керамика, перевязка швов каменной кладки, строительные растворы, облегченная кладка.
Вопросы для изучения

1. 
   Классификация бетонов. Материалы для бетонов. Виды железобетонных изделий и их классификация.
   
2. 
   Металлы и металлические изделия, применяемые в строительстве.
   
3. 
   Природные каменные материалы и строительные конструкции на их основе.
   
4. 
   Строительная керамика. Конструкции каменных стен.
   

Практические задания

Задание 1

Вставьте пропущенные слова на рисунке 4.

Рис.4. Состав растворной и бетонной смеси

Задание 2

Назовите виды металлических изделий на рисунке 5.

Рис.5. Виды прокатной стали и профилированного настила

Задание 3

Инженер Петров взял в банке кредит на строительство двухэтажного коттеджа из кирпича. Ответьте на вопросы и обоснуйте свое решение:

1. 
   Какой кирпич (глиняный или силикатный, полнотелый или пустотелый) необходимо приобрести инженеру Петрову для возведения цокольной части коттеджа?
   
2. 
   Из какого кирпича инженер может построить коттедж выше цоколя?
   
3. 
   Какой раствор (по виду вяжущего) необходимо приобрести для кладки стен из кирпича?
   
4. 
   Какую систему перевязки швов кирпичной кладки будут применять каменщики для возведения стен, простенков и столбов? Приведите соответствующие рисунки.
   
5. 
   Какие сборные железобетонные конструкции для возведения коттеджа будет необходимо приобрести инженеру Петрову на заводе ЖБИ?
   

Задание 4

Перечислите основные элементы кирпичной стены в соответствии с цифровым обозначением на рисунке 6.

Рис.6. Кирпичная стена с наружной теплоизоляцией и тонкослойной штукатуркой по утеплителю

Вопросы и задания для самоконтроля

1. 
   Что такое «бетон» и в чем его отличие от «железобетона»?
   
2. 
   Дайте определение монолитных, сборных и сборно-монолитных конструкций.
   
3. 
   Приведите примеры природных и искусственных каменных материалов.
   
4. 
   Классифицируйте природные каменные материалы по виду обработки и способу изготовления.
   
5. 
   Какие виды строительных растворов применяются для возведения каменных конструкций, расположенных ниже уровня грунтовых вод?
   
6. 
   Что такое марка раствора и бетона?
   
7. 
   Какие металлические изделия применяются при строительстве зданий и сооружений?
   
8. 
   Классифицируйте бетоны по плотности.
   
9. 
   Какие виды арматурных изделий применяются при устройстве монолитных конструкций?
   
10. 
    Какие виды прокатной стали применяются для изготовления металлических конструкций?
    

Тесты для самоконтроля

1. Профилированные металлические листы могут применяться:

◘ для устройства кровли;

◘ в качестве стенового ограждения;

◘ для устройства перекрытий жилых зданий.

2. Для кладки внутренних перегородок жилого здания разрешается применять:

∆ только силикатный кирпич;

∆ только керамический кирпич;

∆ не имеет значения.

3. Перекрытия здания могут быть выполнены:

◘ из сборного железобетона;

◘ из монолитного железобетона;

◘ в сборно-монолитном исполнении.

4. К искусственным каменным материалам относятся:

∆ камни бетонные стеновые;

∆ бутовый камень;

∆ пиленые стеновые камни.

5. Какой из перечисленных компонентов является лишним при изготовлении строительного раствора?

∆ щебень;

∆ известь;

∆ химические добавки.

6. Чередование по высоте каменной кладки тычковых и ложковых рядов:

∆ трехрядная система перевязки швов;

∆ однорядная система перевязки швов;

∆ многорядная система перевязки швов.

7. Для возведения фундаментов зданий применяют:

◘ бутовый камень;

◘ силикатный кирпич;

◘ монолитный железобетон.

8. Гипсовые растворы разрешено применять:

∆ для каменной кладки внутренних стен

∆ для каменной кладки наружных стен

∆ для каменной кладки не применяют

Литература

1. 
   Микульский В.Г. и др. Строительные материалы. Учебник. – М.: АСВ. – 2007. – с. 98-105, 221-244, 453-472.
   
2. 
   Рыбьев И.А. и др. Материаловедение в строительстве. Учебное пособие. – М.: Академия. – 2006. – с. 116-137, с. 444-472, 517-520.
   
3. 
   Строительные материалы: Учебно-справочное пособие /Под ред. Несветаева Г.В. – Ростов-на-Дону.: Феникс. – 2005. – с. 125-141, 525-532.
   

Тема 3. Фундаменты и наружные стены зданий

Цель занятия: изучить конструктивные решения и область применения фундаментов; классификацию и архитектурно-конструктивные элементы наружных стен; конструкции каменных, крупнопанельных и навесных стен.
Основные понятия: основание, деформации основания, арматурный пояс, фундаментная балка, свая, ростверк, буронабивные сваи, безростверковые сваи, деформационный шов, температурный блок, навесные стены.
Вопросы для изучения

1. 
   Естественные и искусственные основания. Деформации оснований. Классификация фундаментов по материалу, конструктивному решению, методу возведения, глубине заложения.
   
2. 
   Конструкции ленточных, столбчатых и сплошных фундаментов.
   
3. 
   Свайные фундаменты и их классификация. Конструкции свайных фундаментов. Забивные и набивные сваи. Безростверковые сваи.
   
4. 
   Классификация наружных стен по статической работе, конструктивному решению, материалу. Архитектурно-конструктивные элементы стен.
   
5. 
   Конструкции каменных, крупнопанельных и навесных стен.
   

Практические задания

Задание 1

Объясните деформации, происходящие в основании, и вставьте пропущенные слова в таблице 3.

Таблица 3

А. Осадка – это ……..….	1.Деформация грунта под нагрузкой, вызывающая его равномерное уплотнение
Б. Просадка – это ……….	2. Скольжение одного пласта грунта по другому
В. Пучение – это ………..	3. Непостоянство объема грунта из-за сезонного промерзания и оттаивания
Г. Оползень – это………...	4. Деформация, вызывающая коренное изменение структуры грунтов

Задание 2

Классифицируйте фундаменты на рисунке 7:

1. 
   по конструктивному решению;
   
2. 
   по виду материала.
   

Рис.7. Конструктивные виды фундаментов

Задание 3

Объясните конструктивное решение столбчатого фундамента в соответствии с цифровым обозначением на рисунке 8.

Рис.8. Узел опирания несущей стены здания на столбчатый фундамент

Задание 4

Перечислите конструктивные элементы здания на безростверковом фундаменте в соответствии с их цифровым обозначением на рисунке 9.

Рис.9. Конструктивные элементы здания на безростверковом свайном фундаменте

Задание 5

Назовите архитектурно-конструктивные элементы стен здания в соответствии с цифровым обозначением на рисунке 10.

Рис. 10. Архитектурно-конструктивные элементы стен

Вопросы и задания для самоконтроля

1. 
   Какие виды деформаций оснований вы знаете?
   
2. 
   Приведите классификацию фундаментов по материалу изготовления, конструктивной схеме, методу возведения и глубине заложения.
   
3. 
   Поясните область применения и конструктивные особенности ленточных фундаментов.
   
4. 
   В каких случаях применяются отдельностоящие и сплошные фундаменты? Поясните их конструктивное решение.
   
5. 
   В каких случаях применяются свайные фундаменты? Поясните разницу между забивными и буронабивными сваями.
   
6. 
   Что такое ростверк, и с какой целью он устраивается?
   
7. 
   Перечислите конструктивные элементы стен зданий.
   
8. 
   Перечислите современные конструктивные решения многослойных наружных стен из кирпича.
   
9. 
   Поясните конструктивное решение однослойных, двухслойных и трехслойных крупнопанельных стен.
   
10. 
    Как называются конструкции, перекрывающие оконные и дверные проемы сверху?
    
11. 
    Дайте определение понятиям «балкон», «лоджия», «эркер».
    

Тесты для самоконтроля

1. Под какими элементами зданий располагают ленточные фундаменты?

◘ под наружными стенами;

◘ под внутренними стенами;

◘ под отдельными опорами.

2. Небольшие и равномерные деформации грунта, не приводящие к разрушению здания, называются:

∆ осадка;

∆ просадка;

∆ пучение.

3. Ростверк – это элемент:

∆ сплошного фундамента;

∆ ленточного фундамента;

∆ свайного фундамента.

4. Конструкции, которые перекрывают оконный проем, называются:

∆ рандбалки;

∆ перемычки;

∆ пилястры.

5. Сплошной фундамент рекомендуется применять:

∆ в целях экономии бетона;

∆ при значительных нагрузках на основание;

∆ при строительстве одноэтажных зданий в сельской местности.

6. Свайные фундаменты выполняются:

∆ из силикатного кирпича;

∆ из железобетона;

∆ из легкого бетона на пористых заполнителях.

7. Пилястра – это:

∆ элемент стены;

∆ элемент свайного фундамента;

∆ элемент перекрытия.

Литература

1. 
   Кочергин С.М. Фундаменты. Учебно-справочное пособие. – М.: Стройинформ. – 2006. – с. 65-95.
   
2. 
   Маклакова Т.Г., Нанасова С.М. Конструкции гражданских зданий: Учебник.– М.: АСВ. – 2007. – с. 31-38, 102-113, 124-133.
   
3. 
   Основы архитектуры зданий и сооружений. Учебное пособие. / Е.Н. Белоконев и др. – Ростов н/Д.: Феникс. – 2005. – с. 67-97.
   
4. 
   Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. Учебное пособие. – М.: Архитектура-С. – 2005. – с. 10-42, 78-84.
   
5. 
   Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений. Учебное пособие. – М.: Архитектура-С. – 2005. – с. 9-16, 80-97.
   

Тема 4. Перекрытия и полы

Цель занятия: изучить конструктивные решения перекрытий гражданских и промышленных зданий, классификацию и особенности устройства полов в зависимости от условий их эксплуатации.
Основные понятия: перекрытие, безбалочное перекрытие, капитель, монолитные кессонные и ребристые перекрытия, прогон, пол, основание пола, прослойка пола, стяжка, чистый пол.
Вопросы для изучения

1. 
   Классификация перекрытий. Конструктивные решения перекрытий из сборных железобетонных элементов.
   
2. 
   Конструкции монолитных перекрытий.
   
3. 
   Классификация полов гражданских зданий. Дощатые, цементные, мозаичные полы. Полы из керамической плитки и синтетических материалов.
   
4. 
   Монолитные полы промышленных зданий.
   

Практические задания

Задание 1

Вставьте пропущенные слова в таблице 4.

Таблица 4

А. Плита ……………… перекрытия опирается на капители колонн	1. Ребристого
Б. На потолке …………….. перекрытия имеются квадратные углубления	2. Кессонного
В. Для …………….. перекрытия характерны балки различного сечения	3. Безбалочного

Задание 2

Назовите виды монолитных железобетонных перекрытий, приведенных на рисунке 11, и перечислите их конструктивные элементы в соответствии с цифровым обозначением.

Рис.11. Монолитные железобетонные перекрытия

Задание 3

Назовите несущие элементы монолитных железобетонных перекрытий, приведенных в таблице 5.

Таблица 5

А. Ребристых	1. Плита 2. Главные балки (прогоны) 3. Вспомогательные балки 4.Система пересекающихся балок одинакового сечения
Б. Кессонных
В. Безбалочных

Задание 4

Вставьте пропущенные слова в классификацию полов на рисунке 12.

Рис.12. Классификация полов гражданских зданий

Задание 5

Объясните конструкцию дощатых полов, уложенных на грунтовом основании (рис.13, а) и междуэтажном перекрытии (рис.13, б) в соответствии с цифровым обозначением.

Рис.13. Дощатые полы

Задание 6

Объясните конструкцию полов из поливинилхлоридных (ПВХ) плиток в соответствии с данными таблицы 6 и выполните поясняющие рисунки.

Таблица 6

А. «Теплые» полы	1. Плита перекрытия 2. Клеящая мастика 3. Цементная стяжка 4. Теплоизоляционная прослойка 5. ПВХ плитки
Б. «Холодные» полы

Задание 7

Проанализируйте данные, приведенные в таблице 7, и укажите вариант деревянных полов:

1. 
   С максимальным сроком эксплуатации.
   
2. 
   Требующий минимальных трудовых затрат.
   
3. 
   Имеющий наибольшую стоимость.
   

Таблица 7

Технико-экономические показатели деревянных полов

Вариант	Материал покрытия	Стоимость, %	Трудоемкость, чел.-дн.	Срок службы, лет
1	Доски шпунтованные	100	0,29	40-50
2	Штучный паркет	215	6,36	50
3	Паркетные доски	150	0,21	40
4	Паркетные щиты	145	0,28	40

Вопросы и задания для самоконтроля

1. 
   Перечислите основные виды сборных железобетонных перекрытий и поясните область их применения.
   
2. 
   В чем заключается отличие сборного железобетонного безбалочного перекрытия от балочного перекрытия?
   
3. 
   В каких зданиях применяются многопустотные сборные железобетонные перекрытия? На какие элементы зданий они опираются?
   
4. 
   Поясните конструкцию пола. Какие дополнительные слои включаются в конструкцию пола в санузлах, надподвальных и чердачных перекрытиях?
   
5. 
   Классифицируйте полы гражданских зданий по месту устройства, материалу покрытия.
   
6. 
   Какие виды полов применяются в промышленных зданиях?
   
7. 
   Поясните конструктивное решение мозаичных полов. В каких помещениях они применяются?
   
8. 
   Дайте определение «холодных» и «теплых» полов. В каких случаях они могут применяться?
   
9. 
   Как устраиваются дощатые и паркетные полы?
   
10. 
    Поясните конструкцию мастичных полов. Назовите их достоинства и область применения.
    
11. 
    Поясните конструктивное решение монолитных полов.
    

Тесты для самоконтроля

1. Мозаичные полы устраивают:

∆ в цехах промышленных зданий;

∆ в игровых комнатах детских дошкольных учреждений;

∆ в вестибюлях общественных зданий.

2. Многопустотные плиты перекрытия применяются:

◘ в промышленных зданиях;

◘ в общественных зданиях;

◘ в жилых зданиях.

3. Чердачное перекрытие отличается от надподвального:

∆ наличием пароизоляции;

∆ отсутствием слоя теплоизоляции;

∆ наличием стяжки.

4. В жилых зданиях применяются перекрытия:

◘ многопустотные;

◘ сплошные плоские;

◘ ребристые.

5. Капитель – это конструктивный элемент перекрытия:

∆ балочного монолитного;

∆ балочного сборного;

∆ безбалочного сборного.

6. «Теплые» полы из поливинилхлоридных плиток отличаются от «холодных»:

∆ видом клеящей мастики;

∆ наличием теплоизоляционной прослойки;

∆ толщиной выравнивающей стяжки.

Литература

1. 
   Маклакова Т.Г., Нанасова С.М. Конструкции гражданских зданий: Учебник.– М.: АСВ. – 2007. – с.134-142.
   
2. 
   Основы архитектуры зданий и сооружений. Учебное пособие. / Е.Н. Белоконев и др. – Ростов н/Д.: Феникс. – 2005. – с. 97-109.
   
3. 
   Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. Учебное пособие. – М.: Архитектура-С. – 2005. – с. 43-52.
   

следующая страница>