2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свойства материала и особенности конструирования сооружений из него

21. Принципы проектирования конструкций зданий. Общие положения конструирования. Особенности конструирования зданий из сборных элементов.

Каждое здание состоит из совокупности конструктивных элементов, причем работа каждого из них определена его положением в здании, задан­ным температурно-влажностным режимом здания и природно-климатичес­кими условиями строительства. Элементы связаны друг с другом конст­рукциями соединений, обеспечивающими прочность, устойчивость и изоляционные качества сооружения.

Обеспечение необходимых функциональных параметров конструкций и их стабильности в этих условиях может быть достигнуто за счет единой методики проектирования, которая сводится к следующему: здание мысленно расчленяется на отдельные конструкции (фундаменты, стены и т. д.), и каждая из них рассматривается индивидуально и в совокупности с остальными конструкциями здания.

Проектирование каждой конструкции проходит следующие этапы:

— выявление всего комплекса внешних силовых и несиловых воздействий на конструкцию;

— установление количественных величин воздействий или их качественная оценка в случаях, когда количественная оценка невозможна;

— анализ процессов, происходящих в конструкции под влиянием внешних воздействий;

— анализ различных методов восприятия отдельных внешних воздействий (например, уси­ление конструкций здания на восприятие температурных напряжений или их исключение при частой разрезке здания температурными швами);

— установление требований, предъявляемых к конструкции в соответствии с ее функциями в здании, выявленным комплексом воздействий и строитель­ным законодательством;

— выбор типа и материала конструкций, наиболее полно отвечающих предъ­являемым требованиям;

— решение мест сопряжения избранной конструкции с остальными конст­рукциями здания с учетом силовых и несиловых воздействий на узлы со­пряжений;

— расчет конструкций, осуществляемый с использованием закономерно­стей строительной физики и строительной механики на основе расчётных ха­рактеристик прочности и изоляционной способности примененных в конст­рукции материалов.

Разработка конструкции завершается выявлением расходов материалов и составлением спецификаций на полуфабрикаты не­обходимые для ее изготовления.

После разработки конструкции проводится технико-экономический расчет показателей приведённых затрат, трудоем­кости изготовления и возведения конструкции, расхода основных материалов.

Индустриализация строительства обеспечивает максимальное снижение уровня трудозатрат и ритмичность круглогодичного производственного цикла независимо от климатических условий.

При рассмотрении вариантов конструкций, удовлетворяющих норматив­ным требованиям по несущей способности, теплоизоляции и пр., предпо­чтение отдается решению, гарантирующему минимальную суммарную (на заводе и постройке) трудоемкость.

Особенности конструирования зданий из сборных элементов

При проектировании зданий из сборных изделий предусматривают:

-возможность сборки здания с обеспечением единства конструкции при восприятии внешних воздействий;

-возможность обеспечения проектных параметров конструкции (прочно­сти, долговечности и др.) при заводском изго­товлении изделий.

Для возведения здания из сборных элементов необходимо каждый из них снабдить приспособлениями для захвата при подъёме и перемещении и для связи друг с другом в единую конструкцию — монтажные петли из арматурной стали.

В сборных изделиях для вос­приятия растягивающих усилий предусматривают выпуски арматурных стержней, стальные закладные детали из отдельных пластин (уголков или фасонной стали) с приваренными к ним анкерными стальными стержнями.

Прочность и деформативность сборных конструкций проверяются не только на эксплуатационные нагрузки, но и на дополнительные усилия, возникающие при распалубке, складировании, перевозках и монтаже. Проектировать конструкцию следует, избегая спе­циального усиления на дополнительные воздействия: вероятность возникновения дополнительных усилий должна быть устранена соответствующими усовершенствованиями технологического процесса.

Конструкции из сборных элементов разрабатывают с учетом возможности изоляции их стыков от проникания атмосферной влаги, инфильтрации наружного воздуха, промерзания огневых воздействий, коррозии и пр.

ОСОБЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ РАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В процессе проектирования зданий и сооружений или их крупных элементов производится сравнение вариантов возможных конструктивных решений из разных строительных материалов. Каждый вариант подвергается технико-экономической оценке по расходу материалов, трудоемкости изготовления и монтажа с учетом наличия соответствующих баз и материальных ресурсов. Для правильного выбора конструкции необходимо учитывать основные характеристики строительных материалов и конструкций из них.

Оценка производится по:

— индустриальности и технологичности;

— атмосферной и химической стойкости;

За относительную прочность принимается отношение расчетного сопротивления к плотности материала – это коэффициент относительной прочности. Так при сжатии (без учета продольного изгиба) коэффициент относительной прочности, приведенный в таблице показывает, что для передачи одного и того же силового воздействия наименьшие размеры поперечного сечения имеют стальные и алюминиевые конструкции.

Таблица 2. Основные характеристики строительных материалов.

Наибольшей огнестойкостью обладают бетонные и каменные конструкции. Железобетон имеет меньшую огнестойкость, чем бетон. Для повышения огнестойкости железобетонных конструкций необходимо увеличить толщину слоя бетона, защищающего арматуру.

Прочность стальных конструкций снижается вдвое при температуре 500 о С, а при 600 о С сталь становится пластичной. Прочность алюминиевых сплавов снижается уже при 200 о С.

Деревянные конструкции относятся к наименее огнестойким конструкциям, для защиты от огня их пропитывают антипиренами и оштукатуривают.

Бетонные и каменные конструкции – самые долговечные. Железобетонные конструкции также весьма долговечны при условии надежной защиты арматуры бетоном. Металлические конструкции долговечны при своевременной и надежной защите от коррозии стали окраской. Деревянные конструкции в сырых условиях и без проветривания разрушаются через 5 – 10 лет, но их долговечность существенно повышается при надежной защите от атмосферных влияний (до 50 и даже 100 лет).

Атмосферная и химическая стойкость.

Металлические конструкции корродируют под воздействием влажности и загрязнений окружающей среды агрессивными газами, ________. Для защиты от коррозии их красят, оцинковывают или обрабатывают особыми составами. Деревянные конструкции в аналогичных условиях подвергаются гниению и разрушению грибами. Против гниения их антисептируют, изолируют от увлажнения, обеспечивают надежное проветривание. Химическая стойкость деревянных конструкций против некоторых веществ довольно высока. Железобетонные и каменные конструкции атмосферостойкие. Химическая стойкость железобетонных конструкций в ряде случаев недостаточна. Ее можно повысить за счет использования полимерных покрытий, добавок, а также бетонополимеров и армополимербетонов. Перспективными в этом отношении являются конструкции, армированные неметаллической арматурой.

Железобетонные и каменные конструкции для поддержания их в период эксплуатации в надлежащем состоянии почти не вызывают расходов. Деревянные конструкции требуют непрерывного наблюдения и возобновления покрытий против гниения и огня, а также выполнения работ по устранению ослабления стыков и соединений. Стальные конструкции также требуют периодического окрашивания.

Наиболее дефицитными являются материалы для алюминиевых и стальных конструкций, так как они в значительных количествах расходуются во многих других отраслях промышленности. В железобетонных конструкциях заполнители бетона – песок, щебень, гравий, легкие заполнители чаще всего местные материалы, как и сырье для каменных конструкций. Древесина – доступный материал в лесных районах.

12. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ОБЩИЙ ПОДХОД К
РАСЧЕТУ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ РАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Стальные конструкции целесообразны главным образом в зданиях и сооружениях с большими нагрузками, пролетами и высотами. Они используются также в цехах металлургических заводов, резервуарах, высоконапорных трубопроводах, в каркасах уникальных высотных зданий, опор высоковольтных электросетей, подвижных конструкциях кранов, разводных мостов и т.п.

Экономически обосновано их применение для ферм покрытий пролетом 30 и более метров, колонн высотой 16 и более метров, подкрановых балках для кранов грузоподъемностью 30 и более тонн.

В практике последних лет наибольший экономический эффект получают при применении структурных, висячих покрытий, а также предварительно напряженных конструкций.

В ограждающих конструкциях стен и покрытий применяются профилированные настилы, рулонные полотнища, волнистые алюминиевые листы, утепленные листы из стали и алюминия.

В районах, где древесина является местным материалом, деревянные конструкции усиленно используются для строительства жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, а также инвентарных подвижных и сборно-разборых зданий.

Наиболее перспективными являются клееные деревянные конструкции, преимуществом которых является их индустриальность, долговечность, надежность при пожаре, повышенная атмосферная стойкость.

Разработаны металлодеревянные конструкции для перекрытия пролетов 60 и более метров.

Металлические и деревянные конструкции рассчитываются с учетом упругости материалов, а также их неупругих свойств и однородности.

Основная область применения конструкций из каменной кладки – стеновые конструкции (около 60% в общем балансе). Высокие эксплуатационные качества каменных конструкций, простота возведения обуславливают их целесообразность при нестандартном строительстве, возведении нетиповых частей зданий, а также при реконструкциях, ремонтах зданий.

Основным строительным материалом капитального строительства является железобетон.

Применяются предварительно напряженные и обычные (ненапряженные) конструкции, как в сборном, так и в монолитном исполнении.

Заводы сборного железобетона выпускают конструкции из тяжелого, легкого, специального железобетона практически для всех областей строительства (гражданское, промышленное, сельскохозяйственное, транспортное, энергетическое и т.п.).

Это стеновые панели, колонны, плиты покрытий и перекрытий, балки, фермы, арки, подкрановые балки, фундаментные балки и блоки, элементы пространственных покрытий, пролетных строений мостов, подпорных стен, подземных переходов и строений, опоры контактных сетей, шпалы, трубы, элементы оград дорожного строительства и др.

Широкое распространение имеет монолитный железобетон в зданиях повышенной этажности, промышленном строительстве и строительстве специальных сооружений.

Эффективность железобетонных конструкций значительно повышается при использовании легкого конструкционного бетона, армоцемента для большепролетных пространственных конструкций, фибробетона, железобетона с неметаллической арматурой.

Как известно железобетон – это комплексный материал, состоящий из бетона и металлической арматуры. Совместная их работа обеспечена за счет надежного сцепления арматуры с бетоном, надежной защиты арматуры от коррозии защитным слоем бетона, а также тем, что бетон и сталь обладают близкими коэффициентами температурного расширения (прописать значения), вследствие чего в обычных условиях (при температурах от -20 до +50 о С) эксплуатационные качества конструкций не снижаются.

Читать еще:  Подвесная кровать прямоугольной формы в интерьере

Наличие в железобетоне двух различных по свойствам материалов – бетона и стали, учитывается при расчете железобетонных конструкций.

Рассмотрим пример изгибаемого элемента без предварительного напряжения (рис. 4).

Балка на двух опорах, загруженная равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, Н/м.

Для конструкции из упругого материала справедливы известные из курса сопротивления материалов уравнения:

гипотеза плоских сечений:

максимальное краевое напряжение:

Эти уравнения дают возможность решить задачу расчета сечений – по известному изгибающему моменту М подобрать такое сечение, чтобы несущая способность балки была обеспечена, или же если сечение балки известно, проверить его несущую способность.

Для железобетонной конструкции решение подобной задачи усложняется тем, что железобетон – это материал, который не подчиняется закону Гука (модуль деформации Е не является величиной постоянной, диаграмма носит нелинейный характер, после появления трещин железобетон теряет сплошность, гипотеза плоских сечений не является справедливой), т.е. классические методы сопротивления материалов к его расчету оказываются неприменимыми. Учет всех факторов, влияющих на несущую способность железобетонной конструкции в аналитической форме, затрудняется вследствие их многочисленности и сложности.

Теория сопротивления железобетона носит экспериментально – теоретический характер. Поэтому при расчете железобетонных конструкций наряду с классическими формулами сопротивления материалов используются эмпирические формулы и коэффициенты, учитывающие многочисленные параметры, определяющие различные свойства материалов и условия эксплуатации конструкций.

12.1. Основы расчета железобетонных конструкций, по
предельным состояниям первой группы.

Железобетон – это комплексный материал, в котором соединяются бетон и стальная арматура.

Бетон хорошо сопротивляется сжимающим усилиям и во много раз (10-15 раз) хуже растягивающим, поэтому бетонные конструкции, в которых под нагрузкой возникает растяжение, имеют низкую несущую способность. Так бетонная балка разрушается при относительно малой относительно малой нагрузке вследствие образования трещин в растянутой зоне, тогда как прочность сжатой зоны не используется.

Железобетонная балка, снабженная в растянутой зоне стальной арматурой, обладает несущей способностью во много раз большей, т.к. после образования трещин в бетоне растянутой зоны, растягивающие усилия воспринимаются арматурой.

Стальная арматура хорошо сопротивляется не только растяжению, но и сжатию, поэтому арматуру рационально использовать и для усиления сжатого бетона. Примером такой конструкции является железобетонная колонна (рис. 5).

Широкому применению железобетона в строительстве способствуют такие его качества, как долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных воздействий, высокая сопротивляемость статическим и динамическим нагрузкам, способность задерживать радиоактивные излучения, возможность использования местного сырья для приготовления бетона (песок, гравий, щебень), небольшие эксплуатационные расходы.

Вместе с тем применение железобетона связано с рядом осложнений, связанных с его значительным весом, относительно высокой звуко- и теплопроводностью, необходимостью применения форм (опалубки) и выдерживания в них конструкции до набора прочности, низкой трещиностойкости.

Благодаря совершенствованию технологии изготовления, составов бетона, применению легких заполнителей бетонов, а также их поризации эти трудности удается преодолевать. Повышение трещиностойкости железобетонных конструкций достигается использованием предварительного напряжения их путем создания значительных сжимающих напряжений в частях конструкций, которые при эксплуатации испытывают растяжение. В предварительно напряженных конструкциях удается предотвращать образование трещин или снизить ширину их раскрытия.

Конструкции. Основные характеристики конструкций.

Добавляйте авторские материалы и получите призы от Инфоурок

Еженедельный призовой фонд 100 000 Р

Тема урока : « Конструкции. Основные характеристики конструкций.

Характеристика конструкций одежды.

1.ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКЦИЙ ОДЕЖДЫ

1.1.ФОРМА ОДЕЖДЫ. ВНЕШНИЕ И ВНУТРЕННИЕ РАЗМЕРЫ ФОРМЫ ОДЕЖДЫ

При изучении одежды различают ее внутренние и наружные (внешние) размеры и форму. Потребителя в основном интересует внешняя форма одежды, являющаяся одним из элементов ее композиции. Форма одежды характеризуется, с одной стороны, объемно- пространственной структурой, с другой стороны, единством элементов ее структуры и художественной целостностью, т.е. композицией. Внешняя форма одежды является одним из основных элементов ее композиции. При исследовании формы одежды выделяют четыре аспекта:

 ткань, фактура, цвет, декор, линии, отделки, видимые швы;

 степень свободы одежды, выражающаяся в степени ее прилегания к фигуре в различных точках;

 структура как геометрическая внутренняя характеристика формы;

 пластическая форма фигуры человека.

Внешняя форма одежды во многом определяется силуэтными, конструктивными и декоративными линиями. Силуэтные линии (плеч, талии, низа и другие линии, определяющие восприятие формы изделия в фас и в профиль) характеризуют пропорции, объемную форму одежды и ее внешние очертания.

Конструктивные линии — (швы) расчленяют поверхность одежды на отдельные части (детали) с целью создания её объемной формы конструктивным способом (посредством кроя). Основными конструктивными швами являются: плечевые, боковые, проймы, горловины, швы рукавов. Эти швы остаются малозаметными на поверхности одежды, если не предусмотрено выделение их художественным оформлением модели.

К декоративным линиям относят линии, образуемые различными отделками, а также контурные линии краев деталей (воротника, лацкана, борта и т. д.).

К конструктивно – декоративным линиям относятся все видимые швы, используемые для следующих целей:

1) решение формы (рельефы, боковые швы, швы кокеток, локтевые и внешние швы рукавов, швы втачивания рукава и т.д.);

2) достижение рациональной укладываем ости материала по ширине, в том числе на узких материалах, например, боковой шов изделия прямого силуэта;

3) обеспечение в изделии необходимой равновесности и формоустойчивости, зависящих, в первую очередь, от направления нитей основы в деталях (например, наличие плечевого шва позволяет раскраивать детали спинки и переда, совмещая с нитями основы их средние линии).

Адаптивные швы (приспосабливающиеся к условиям раскроя) используют на невидимых участках одежды с целью экономии материала (шов притачивания клина к задней половинке брюк, шов притачивания надставки к задней половинке брюк, шов притачивания надставки к рукаву сорочки или подкладки изделия и т.п.).

Основными факторами формообразования в конструкции одежды являются: швы, вытачки, влажно-тепловая обработка, формовочные свойства материалов и различные их комбинации.

Форма не может существовать сама по себе, вне связи с конструкцией.

Конструкция (от латинского constructio) –строение, построение, устройство чего-либо. Конструкцию поэтому можно рассматривать как своеобразную техническую структуру изделия.

Форма и размеры основных деталей одежды зависят, прежде всего, от ее покроя.

Покрой – это вид, придаваемый одежде тем или иным способом выкраивания и пошива. Он определяет общую характеристику конструктивного построения одежды. Внутренние размеры и форма одежды определяются, прежде всего, размерами и формой тела человека, но не точно копируют его. Швейные изделия на одних участках прилегают к телу человека более плотно, на других располагаются свободно. Участки тела человека, где одежда прилегает плотно, называют опорной поверхностью, а соответствующие ей участки деталей одежды называют опорными, или участками статического контакта.

По месту расположения опорного пояса одежда делится на конструктивные группы:

— одежда для верхней части тела (плечевая) ;

— одежда для нижней части тела (поясная) ;

Что такое конструирование?

Конструированием называют творческий процесс создания чертежей изделий/ механизма предметов или машин на основе проектировочных и проверочных расчетов.
При разработке конструкции изделий/ механизма предметов или машин рассматривают различные варианты с целью получения оптимальной конструкции при наименьшей стоимости ее изготовления и эксплуатации.
Конструирование требует всестороннего анализа статистического материала, отражающего опыт проектирования, изготовления и эксплуатации изделий/ механизма предметов или машин данного типа.

Современная проектно–конструкторская деятельность подразумевает системный образ мышления и комплексный подход к проектированию изделий/ механизма предметов или машин.

Конструирование – важнейшая часть проектирования изделий, слогается из двх последовательных этапов: принципиального, творческого, к которому относится выбор метода конструирования и разработки чертежей изделия в объеме эскизного проекта, и технического, включающего разработку чертежей деталей и узлов, а также другой рабочей документации.

Конструирование одежды – прикладная наука, занимающаяся вопросами рационального проектирования конструкции одежды для массового производства. При этом предпологается использование научные достижения и многолетний опыт практики конструирования одежды, а также достижения смежных дисцыплин: прикладной антропологии, материаловедения, технологии и гигиены одежды, организации и экономики швейного производства, квалиметрии.(смотри приложение 2)

Техническое конструирование – создание различных технических объектов. Мыслительная и практическая деятельность здесь направлена на то, чтобы сделать вещь, предмет, которые несут в себе элемент новизны, не повторяют и не дублируют, в отличие от моделирования, действительные объекты.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИЗЕЛИЙ

Проектирование изделия – разработка комплекта документации, необходимой для его изготовления, наладки и эксплуатации в заданных условиях и в течение заданного срока.

Проектирование является одним из этапов так называемого жизненного цикла изделия, в который входят также этапы производства, эксплуатации и утилизации.
Проектирование представляет собой процесс решения многовариантной и в соответствии с многочисленными и разнообразными требованиями, которым каждый из возможных вариантов должен отвечать, еще и многокритериальной задачи. (смотри приложение 1)

При проектировании решаются следующие основные задачи:

Обеспечение заданных параметров изделия для работы в заданных условиях.

Обеспечение минимальных затрат на производство заданного количества изделий при сохранении заданных эксплуатационных параметров для каждого выпущенного изделия.

Сведение к минимуму эксплуатационных затрат при сохранении заданных эксплуатационных параметров изделия.

Цель и задачи проектирования в одежде – разработка конструктивно-технического решения модели адекватного художественно-эстетическому решению, выбор материала и выбор методов обработки на основе использования прогрессивной технологии.

выполнить анализ модели;

зарисовать технический рисунок модели;

выбрать соответствующую базовую основу и указать критерии ее выбора;

рассчитать масштабный коэффициент;

уточнить базовую основу с учетом масштабного коэффициента (смотри приложение 3);

Читать еще:  Советы дизайнера по оформлению палисадника

выполнить преобразования базовой основы, используя методы технического моделирования;

проверить соответствие проектного решения эскизу.

При решении каждой из основных задач и целей приходится находить решение целого ряда частных задач и целей на разных этапах проектирования. При этом различные требования к изделию зачастую вступают в противоречие между собой. Искусство конструктора как раз и состоит в том, чтобы принять решение, позволяющее извлечь максимальный положительный эффект от разрабатываемого изделия.

Процесс проектирования изделия состоит из многих этапов: (составление технического задания, расчет, конструирование, изготовление и испытание опытных образцов, разработка технологической документации, разработка эксплуатационной документации и т.п.), одними из главных среди которых являются расчет и конструирование.

Общие правила проектирования и конструирования

Среди общих правил проектирования и конструирования можно отметить следующие три.

Первое. При проектировании рассчитывают на нормальные условия эксплуатации. Так, если рассчитывать детали велосипеда из условий их стойкости к повреждению при наезде на непреодолимое препятствие, то получится перетяжеленная конструкция, которая будет трудна в эксплуатации. Если в швейном — это придание деталям наивыгоднейших форм и размеров в соответствии со строением и размерами тела человека.

Второе. Конструирование есть поиск оптимального компромиссного решения. Часто при проектировании должны быть удовлетворены противоречивые требования. Так, у боевого самолета должно быть обеспечено и достаточное бронирование кабины пилота (что требует увеличения массы) и необходимая дальность и скорость полета (что требует снижения массы). В швейном — гигиенические требования, свойства материалов, технологичность обработки одежды в процесах швейного производства.

Третье. При конструировании должно быть выполнено условие равнопрочности. Очевидно, что нецелесообразно конструировать отдельные элементы машины с излишними запасами несущей способности, которые все равно не могут быть реализованы в связи с отказом конструкции из–за разрушения или повреждения других элементов.

Главная роль конструирования и моделирования одежды – это придание деталям наивыгоднейших форм и размеров в соответствии со строением и размерами тела человека, гигиеническим требованиям, свойствами материалов, технологичностью обработки одежды в процесах швейного производства.

Домашние задание по данным вопросам составьте красворд, можно сформулировать свои вопросы по данному конспекту для красворд опираясь на записи в тетради по данной теме: (оформляете на выбор: формат А4 либо электронный вариант. Ответы на вопросы к кроссворду прилагаются отдельно оформленные)

1.Чем характеризуется форма одежды?

2.Назовите аспекты формы одежды.

3.Дать понятие силуэтных линий, конструктивных линий.

4.Какие линии относятся к декоративным? конструктивно-декоративным?

5.Назовите основные формообразующие элементы в конструкции одежды.

6.Что понимается под покроем одежды?

7.Чем определяются внутренние размеры и форма одежды?

Конструирование – это что такое? Основы конструирования

Конструирование – это продуктивный вид деятельности ребенка, направленный на создание определенного предмета. Это слово пришло из латинского языка, в котором construere означает «построение, создание модели». Конструирование играет важную роль в умственном, трудовом, нравственном развитии детей. Этот вид деятельности носит познавательный и творческий характер. Существует два типа детского конструирования: техническое и художественное. Различаются они материалами, используемыми на занятиях.

Техническое конструирование

Техническое конструирование – это процесс создания ребенком предметов, которые он уже видел в реальной жизни или представляет их в своем воображении. Здесь важна структура и функциональные признаки: машина с дверью, капотом, прицепом; дом с крышей, дверью, окном.

К техническому конструированию относится создание предметов из следующих материалов:

  • строительных элементов,
  • деталей конструктора,
  • крупногабаритных модулей.

Используем строительные материалы

Моделирование из стройматериалов считается наиболее легким, поэтому им можно заниматься с малышами раннего возраста. Этот вид деятельности составляет основы конструирования. Суть состоит в создании построек различного типа. При этом используются кубики, кирпичики, пластины и 3-гранные призмы.

Сначала дети знакомятся с названиями элементов, их формой, характеристикой (большой-маленький, высокий-низкий). Потом учатся делать постройки: сначала простые из минимального количества элементов (дорожки, лесенки, домики), а со временем более сложные (мебель, башни, мосты).

Конструирование из деталей конструктора

Конструирование из деталей конструктора предполагает наличие различных креплений: гайки, пазы, шипы. Этот вид деятельности считается сложным и используется в старшей группе. Дети учатся создавать реально существующие объекты по схемам, которые присутствуют в любом конструкторском наборе. Они уже понимают, что все предметы состоят из более мелких деталей. А чтобы постройка была прочнее, ее необходимо скрепить.

Конструирование из крупногабаритных модулей

Конструирование из крупногабаритных модулей представляет собой создание крупномасштабных объемных или плоскостных конструкций. Этот вид близок к строительному, но здесь используются большие площади помещений. По сути, дети сами себе делают постройки для спортивных соревнований, игр.

Художественное конструирование

Художественное конструирование – это творческий процесс, в котором главную роль играет не структура предмета, а отношение ребенка к нему. Дети создают не практический, а эмоциональный образ. Эта деятельность также делится на три подвида.

Занятие по конструированию из природного материала проводится с детьми младшего возраста. Малыши учатся видеть необычное в обычном, сближаются с природой. В начале обучения в ход идут песок, снег. Позже делаются поделки из веток, шишек, листьев, коры, орехов. Ребята учатся сопоставлять предметы по форме, размеру. Анализируют и принимают решения, какой материал больше подойдет, к примеру, для туловища животного, а какой выбрать для головы. Постепенно поделки становятся все сложнее за счет количества элементов и способов их соединения.

Конструирование из бумаги – более сложный вид творчества. Здесь используются различные техники: оригами, киригами, бумажная скульптура. Особенностью данной деятельности является то, что поделку нельзя переделать. Если малыш что-то неправильно отрезал или склеил, этого уже не исправишь. Это учит его внимательности и ответственности.

Для конструирования из бросового материала используются катушки, пластиковые бутылки, крышки, коробки, пенопласт, проволока и т. п. Такой подход способствует формированию у ребенка нестандартного взгляда на окружающие его предметы, преодолению штампов и стереотипности мышления.

Формы организации обучения

  • Конструирование по образцу. Эта форма обучения состоит в том, что ребенку показывают образцы построек, сделанных из деталей, и учат способам их воспроизведения. Детям передают готовые знания, показывают алгоритм действий, которому они должны подражать. В полном смысле слова такой вид деятельности трудно назвать творческим процессом, но это важный этап в освоении техники.
  • Конструирование по модели. Это более сложная разновидность творчества. В качестве образца детям показывают модель, в которой скрыты составляющие ее детали. Таким образом, перед ребенком стоит задача, а способ ее решения приходится выискивать самостоятельно. Благодаря этому развивается образное мышление.
  • Конструирование по условиям. В этом случае детям не дают ни образца, ни способов возведения постройки, а просто ставят требования, которым должна соответствовать поделка. Данный вид в наибольшей степени способствует развитию аналитических способностей.
  • Конструирование по замыслу. Ребенку дается полная свобода действий: он сам решает, что и каким способом будет создавать. Это очень сложная задача, но она способствует развитию самостоятельности и творческого начала.
  • Конструирование по схемам и чертежам. Дети учатся использовать шаблоны, чтобы потом преобразовать их в объемные геометрические тела. Такой вид деятельности развивает логику и образное мышление.
  • Конструирование по теме. Детям дают тематическое направление («Птицы», «Транспорт»), а что именно они будут делать, из какого материала и каким способом – они решают сами.

При любой форме организации обучения детей нужно стимулировать соблюдать законы архитектуры: полезность, прочность, красота. Конструирование, материалы для которого должны быть тщательно подготовлены воспитателем, является неотъемлемой частью процесса обучения. Его практикуют как в детских садах, так и в школах.

Детское конструирование в последнее время становится все более популярным. В программах по дошкольному воспитанию этот вид деятельности считается одним из основных. В любом виде конструирование – это творческий процесс, способствующий умственному развитию ребенка. Этот вид деятельности создает благоприятные условия для формирования математических знаний о форме, размере, количестве предметов. В ходе создания поделки стимулируется воображение, мышление, память.

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

Основными этапами проектирования изделия являются дизайн-проект и составление технического задания, ориентированного на соблюдение в разрабатываемом изделии максимально соответствующих назначению изделия требований: функциональных, технологических, прочностных, эстетических. В процессе конструирования изделия из древесины или какого-либо древесного материала формируется комплекс его свойств, отвечающих за эксплуатационные характеристики, качество, эстетику и дизайн, а также за экономическую эффективность.

Правила конструирования

Разработка конструкции изделия — сложный творческий процесс, включающий в себя множество составляющих. Конструктор должен учитывать не только назначение и функциональные свойства изделия, но и особенности материала, принципы и условия эксплуатации, технологию изготовления и отделки, эргономические и эстетические составляющие. Исходя из требований технического задания и ориентируясь на нормы и требования Единой системы конструкторской документации, он составляет комплект конструкторской документации на изделие.

Древесина как конструкционный материал для изготовления различного рода изделий применяется довольно часто. Материал технологичен, прочен, легок и красив. Тем не менее древесина имеет ряд специфических физико-механических свойств, которые в значительной мере влияют на эксплуатационные характеристики готового изделия.

В процессе конструирования необходимо учитывать склонность древесины к изменению размеров и форм под действием перемены температурных и влажностных характеристик окружающей среды. Естественная гигроскопичность и анизотропия свойств материала приводят к разбуханию или усушке готовой детали в радиальном и тангенциальном направлениях до 4—12% (в зависимости от свойств конкретной древесины), что вызывает внутренние напряжения в материале. Готовые изделия и детали под действием этих напряжений могут деформироваться или даже разрушаться. При конструировании изделия из древесины сопряжения деталей, места их соприкосновения разрабатывают таким образом, чтобы изменения размеров в условиях повышения или понижения влажности происходили свободно, не нарушая прочность, целостность и эстетику изделия. Условия эксплуатации готового изделия во многом влияют на принцип его конструирования. Конструкция, эксплуатируемая в условиях открытого воздуха, будет в большей степени подвержена влиянию влажностных изменений, поэтому при ее проектировании необходимо в местах соединения деталей предусматривать технологические зазоры, соответствующие величине максимального разбухания данного вида древесины. При этом соединение должно быть плотным, шип или гребень должны глубоко входить в гнездо или паз. Изделия, эксплуатируемые в закрытых помещениях, разрабатывают исходя из стандартных показателей влажности внутри помещений, при которых максимальных значений разбухания материал не достигает. Поэтому конструкция их может быть более плотной, а формы — более сложными.

Читать еще:  Преимущества утепления окон по шведской технологии

При разработке изделий крупных габаритов (столешницы, дверцы корпусной мебели) коробления вследствие изменения влажности избежать сложно. Габаритные детали изготавливают из древесных материалов, обладающих меньшими коэффициентами усушки и разбухания и сниженной анизотропией свойств (мебельный щит, фанера, плитные материалы).

Склеивание деталей нужно производить с условием чередования направления волокон древесины во избежание деформирования изделия.

В конструкции изделия из древесины большое значение имеет направление приложения силы по отношению к направлению волокон древесины. Поскольку древесина является анизотропным материалом, то и располагать детали в конструкции нужно с учетом приложения силы в процессе последующей эксплуатации.

Деталь, на которую будут действовать растягивающие или сжимающие силы (ножки стола или стула, подвес деревянной люстры), располагают в конструкции так, чтобы направление сил соответствовало направлению волокон древесины, поскольку именно вдоль волокон предел прочности при растяжении и сжатии у древесины максимальный. При проектировании изделия, подверженного изгибающим нагрузкам (полки, консоли), направление волокон выбирают перпендикулярным направлению приложения силы, поскольку именно поперек волокон древесина имеет наибольшие значения предела прочности при изгибе. Проще говоря, для достижения наибольшей прочности изделия длина его должна совпадать с направлением волокон.

При конструировании изделия важно учитывать технологические мощности конкретного производства, что обусловливает простоту изготовления и экономическую эффективность.

Сочетание конструктивных, технологических, эргономических и эстетических свойств разрабатываемого изделия в конечном счете обеспечивает его конкурентоспособность и надежность [1] .

  • [1] Берзегов А. Технология деревообработки.

Иванов В.А. Клименко В.З. «Конструкции из дерева и пластмасс» 1983

В.А. Иванов, В.3. Клименко.
Конструкции из дерева и пластмасс.
Киев : Вища школа. Головное изд-во 1983.—279 с.

В учебнике изложены вопросы проектирования плоских и пространственных несущих конструкций из дерева и конструкционных пластиков. Рассмотрены эффективные ограждающие конструкции, рекомендуемые для применения в сооружениях из дерева и пластмасс. Наряду с традиционными конструктивными решениями большое внимание уделено новым современным балочным и пространственным формам покрытий.
Нормативные материалы приведены по состоянию на 01.07.81.
Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство».
______________________________________________________________________

Предисловие (3)
Введение (5)

§ 1. Применение деревянных конструкций в строительстве (5)
§ 2. Роль полимерных материалов и конструкций из пластмасс (7)
§ 3. Краткий исторический обзор развития деревянных и пластмассовых конструкций (9)

Глава I. Древесина и пластмассы как строительные материалы (15)

§ 4. Полимерные материалы и пластмассы (15)
§ 5. Лесные ресурсы. Ресурсы производства полимерных материалов (16)
§ 6. Строение и состав древесины (17)
§ 7. Состав и структура синтетических полимерных материалов (19)
§ 8. Конструкционные пластмассы (22)
§ 9. Физические свойства древесины и пластмасс (26)
§ 10. Механические свойства древесины и пластмасс (33)
§ 11. Работа древесины и конструкционных пластмасс (39)
§ 12. Влияние различных факторов на механические свойства древесины и пластмасс (45)
§ 13. Влияние естественных пороков на механические свойства древесины (48)
§ 14. Влияние дефектов структуры армированных полимеров на их свойства (52)
§ 15. Сортименты лесных и сортаменты полимерных материалов (52)

Глава II. Применение строительных деревянных и пластмассовых конструкций в зданиях (53)

§ 16. Строительные деревянные и пластмассовые конструкции в зданиях и их классификация (53)
§ 17. Составление конструктивной схемы здания (сооружения) (58)
§ 18. Защита деревянных конструкций от биологического поражения (62)
§ 19. Огнестойкость деревянных конструкций (67)
§ 20. Огнестойкость конструкций из пластмасс (69)
§ 21. Применение полимеров для защиты древесины (70)

Глава III. Основные положения и данные для расчета деревянных и пластмассовых конструкций и сооружений (71)

§ 22. Расчет по методу предельных состояний (71)
§ 23. Расчетные характеристики материалов (72)
§ 24. Нагрузки и воздействия (75)
§ 25. Расчет центрально-растянутых элементов (76)
§ 26. Расчет центрально-сжатых элементов (77)
§ 27. Расчет изгибаемых элементов (79)
§ 28. Расчет элементов, работающих на сложное сопротивление (82)
§ 29. Расчет сталеполимербетонных элементов (85)

Глава IV. Соединения элементов деревянных и пластмассовых конструкций (87)

§ 30. Классификация и основные требования, предъявляемые к соединениям элементов деревянных конструкций (87)
§ 31. Общие указания по расчету и конструированию соединений элементов деревянных конструкций (90)
§ 32. Клеевые соединения элементов деревянных конструкций (91)
§ 33. Нагельные соединения элементов деревянных конструкций (99)
§ 34. Другие виды соединений элементов деревянных конструкций (106)
§ 35. Классификация и общие сведения о соединениях элементов пластмассовых конструкций (112)
§ 36. Склеивание пластмасс (113)
§ 37. Сварка термопластичных пластмасс (115)
§ 38. Механическое соединение пластмасс (115)

Глава V. Составные стержни на податливых связях (116)

§ 39. Общие сведения (116)
§ 40. Расчет изгибаемых составных стержней на податливых связях (117)
§ 41. Расчет составных стержней на продольный изгиб (119)
§ 42. Расчет составных стержней на внецентренное сжатие (121)

Глава VI. Применение дерева и пластмасс в ограждающих частях зданий (121)

§ 43. Общие сведения (121)
§ 44. Деревянные конструкции построечного изготовления (122)
§ 45. Расчет изгибаемых элементов покрытий (125)
§ 46. Конструирование трехслойных панелей покрытий и стен (129)
§ 47. Светопроницаемые ограждения покрытий и стен с применением пластмасс (130)
§ 48. Конструкции глухих трехслойных панелей (135)
§ 49. Крепление ограждающих плит и панелей к элементам несущего каркаса здания (140)
§ 50. Расчет трехслойных плит и панелей (140)

Глава VII. Плоские сплошные конструкции (146)

§ 51. Дощатоклееные балки (146)
§ 52. Армированные дощатоклееные балки (150)
§ 53. Клеефанерные балки (151)
§ 54. Арки. Основные положения по проектированию (155)
§ 55. Конструкции арок (157)
§ 56. Рамы. Основные положения по проектированию (161)
§ 57. Конструкции рам (162)

Глава VIII. Плоские сквозные деревянные и пластмассовые конструкции (167)

§ 58. Общие сведения. Статическая характеристика (167)
§ 59. Правила конструирования и расчета ферм (171)
§ 60. Металлодеревянные фермы с прямолинейными поясами из брусьев (173)
§ 61. Многоугольные фермы на нагелях (174)
§ 62. Крупнопанельные фермы с верхними поясами из дощатоклееных блоков (176)
§ 63. Сегментные фермы (178)
§ 64. Фермы из фанерных швеллеров (180)
§ 65. Фермы и арки из фанерных и стеклопластиковых труб (181)
§ 66. Рамные поперечники зданий (183)
§ 67. Пространственное крепление плоских несущих конструкций (187)

Глава IX. Пространственные конструкции в покрытиях (191)

§ 68. Общие сведения и классификация деревянных пространственных конструкций (191)
§ 69. Кружально-сетчатые своды (197)
§ 70. Кружально-сетчатые купола и сомкнутые своды (201)
§ 71. Купольные покрытия с плоскими несущими конструкциями (201)
§ 72. Купола-оболочки (202)
§ 73. Деревянные оболочки (203)
§ 74. Покрытия в виде структур (207)
§ 75. Общие сведения и классификация оболочек покрытий из пластмасс (212)
§ 76. Особенности проектирования стеклопластиковых оболочек (218)

Глава X. Пневматические конструкции (220)

§ 77. Общие сведения (220)
§ 78. Виды пневматических конструкций (221)
§ 79. Проектирование пневматических конструкций (224)
§ 80. Расчет пневматических конструкций (225)
§ 81. Опорные крепления пневматических конструкций (226)

Глава XI. Специальные сооружения (227)

§ 82. Башни, вышки (227)
§ 83. Мачты на оттяжках (232)
§ 84. Вытяжные трубы (233)
§ 85. Леса, подмости, кружала (235)
§ 86. Эстакады и галереи (238)
§ 87. Мосты (241)

Глава XII. Изготовление, контроль качества, эксплуатация, ремонт и усиление деревянных конструкций (244)

§ 88. Надежность деревянных строительных конструкций (244)
§ 89. Изготовление деревянных клееных конструкций (246)
§ 90. Контроль качества деревянных клееных конструкций (248)
§ 91. Эксплуатация и обследование деревянных конструкций (249)
§ 92. Ремонт и усиление деревянных конструкций (250)

Глава XIII. Экономика конструкций из дерева и пластмасс (253)

§ 93. Условия сопоставимости вариантных решений (253)
§ 94. Выбор вариантов конструктивных решений (258)
§ 95. Определение технико-экономических показателей (260)

Приложения (267)
Список литературы (275)
______________________________________________________________________
сканы — Ахат;
обработка — Armin.
DJVU 600 dpi + OCR.

PS: Книга уже ранее выкладывалась автором сканов.
Я просто взял и привёл в нормальный вид.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector