Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ) «утверждаю» Первый проректор В. Г. Прокошев 2011 г рабочая программа

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(ВлГУ)

«УТВЕРЖДАЮ»

Первый проректор

_____________ В.Г. Прокошев

«_____» ______________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Методология научных исследований»

Направление подготовки _270800 – Строительство

Профиль подготовки теория и проектирование зданий и сооружений

Квалификация (степень) выпускника магистр

Форма обучения очная

Семестр	Трудоем-кость зач. ед., час	Лекций, час.	Практич. занятий, час.	Семинары, час	СРС, час.	Форма промежуточного контроля (экз./зачет)
1	2/72	6	14	14	38	Зачет
всего	2/72	6	14	14	38	Зачет

Владимир 2011

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Знание истории строительной науки, ее развития с древнейших времен вместе с практикой строительства зданий и сооружений позволит магистру избежать возможных ошибок, как в решении задач, так и в определении области применимости полученных решений.

Методология научных исследований, основанная на абстрагировании свойств материалов, отработанная и проверенная временем, дает возможности быстрее продвигаться в решении задач, выдвигаемых жизнью перед проектировщиками и строителями все более сложных объектов. Цель изучения дисциплины – воспитание в магистранте целого ряда общекультурных и профессиональных компетенций, свойственных культурному и высокообразованному человеку, умеющему работать в коллективе и постоянно оттачивать свое профессиональное мастерство.

Задачи дисциплины:

изучение принципиального подхода к исследованию взаимодействия действующих на конструкцию активных и реактивных внешних сил и внутренних сил сопротивления на основе рассмотрения в единстве статической, кинематической и физической сторон деформирования;
изучение способов наиболее полного учета физических свойств различных строительных материалов и геометрических особенностей деформирования конструкций.

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина изучается в первом семестре, основывается на знаниях математики, теоретической механики, сопротивления материалов, строительной механики, железобетонных конструкций.

Необходима как предшествующая к другим дисциплинам ООП и к научно-исследовательской работе.

КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

«Методология научных исследований»

В результате освоения дисциплины магистр должен знать: основные проблемы своей предметной области, при решении которых возникает необходимость в сложных задачах выбора, требующих использования качественных и количественных методов (ПК-6) и методы проектирования инженерных сооружений, их конструктивных элементов, включая методики инженерных расчетов систем, объектов и сооружений с учетом физических особенностей деформирования материала (ПК-15).

Уметь:

Совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности (ОК-1);

Самостоятельно обучаться новым методам исследования, изменять научный и научно-производственный профиль своей деятельности, изменять социокультурные и социальные условия деятельности (ОК-2);

Адаптироваться в новых ситуациях, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-6):

Демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (ПК-5):

Оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-12);

Разрабатывать физические и математические модели явлений и объектов, относящихся к профилю деятельности (ПК-19):

Владеть:

Способностью ориентироваться в постановке задачи и определять, каким образом следует искать средства ее разрешения (ПК-7);

Способностью и готовностью проводить научные эксперименты, оценивать результаты исследований (ПК-9);

Умением вести сбор, анализ и систематизацию информации по теме исследования, готовить научно-технические отчеты, обзоры публикаций по теме исследования (ПК-18)

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Общая трудоемкость дисциплины составляет _2__зачетные единицы, _72 часа.

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)								Объем учебной работы, с применением интерактивных методов (в часах / %)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации
№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Лекции	Конс.	Сем.	Практ. занят Занят.	Лаб. раб.	Конт. раб.	СРС	КП/КР
1.	1. Раздел 1. Возникновение, развитие и методология строительной науки. Лекции Теория упругости как ветвьмеханики деформируемого тела. Развитие ее в двух направлениях. Использование свойства упругости в древние времена и в наши дни. Методология изучения деформирования. Статическая, геометрическая и физическая стороны задачи, гипотезы и уравнения Практические занятия. Развитие механики твердого деформируемого тела в СССР: успехи и их оценка обществом. Реология как наука о течении вещества. Метод абстрагирования в науке. Теория жесткости и трещиностойкости железобетонных конструкций В.И. Мурашова. Бурное развитие строительства после войны, многоэт. каркасные и панельные здания; переход на расчеты конструкций по предельным состояниям. Развитие науки в СССР. Создание проектных и научно-исслед. институтов и лабораторий. Семинары Развитие строительной науки вместе с развитием промышленности и торговли в 19 веке. Применение сборного железобетона на строительстве заводов и ГЭС; сборный железобетон; унификация и стандартизация элементов. Теория упругости и смежные науки. Матем и прикладная теория упругости: связь со строительной механикой, грандиозные катастрофы с железобетонными мостами океанскими пароходомами	1	1-7	2		6	6			13		6/43	вопросы
2	Раздел 2 . Методология исследования деформирования твердого тела. Лекции Статические уравнения механики сплошной среды. Граничные условия. Практические занятия Исследование напряженного состояния в точке. Тензор напряжений. Геометрическая теория деформаций. Геометрические уравнения. Физические уравнения. Уравнения неразрывности деформаций. Тензор деформаций. Дифференциальное уравнение упругой поверхности пластины Семинары. Инварианты тензора напряжений. Решение задач в прикладной теории упругости . Изгиб плоской пластинки: основные определения и гипотезы. Дифференциальное уравнение упругой поверхности пластины.	1	8-12	2		4	4			13		4/40	вопросы
3	Раздел 3. Влияние неупругих деформаций на деформирование конструкций Лекции. Упругие и неупругие деформации при центральном растяжении или сжатии. Изгиб железобетонного элемента: распределение внутренних сил, связь между моментом и кривизной оси, Определение предельного момента: перераспределение усилий в балках вследствие неупругих деформаций. Практические занятия Расчет ригеля многоэтажного здания: Схемы загружения, определение опорных и пролетных моментов, перераспределение моментов в ригеле. Семинары Варианты перераспределения моментов в сечениях ригеля и распределения арматуры. Определение положения сечений с максимальными и нулевыми значениями моментов	1	13-17	2		4	4			12		4/40	вопросы

4.4. Матрица соотнесения трудоемкости тем дисциплины и формируемых компетенций

Разделы дисциплины	Число часов	Компетенции
Разделы дисциплины	Число часов	ОК-1	ОК-2	ОК-6	ПК-5	ПК-6	ПК-7	ПК-9	ПК-12	ПК-15	ПК-18	Число компетенций
Раздел 1 Возникновение, развитие и методология строительной науки	27	0,42	0,5	0,5	0,5	0,75	1,0	0,83	0,67	0,58	0,83	6,78
Раздел 2 Методология исследования деформирования твердого тела	23	0,3	0,45	0,3	0,6	1,0	0,9	0,7	0,7	0,9	0,7	6,55
Раздел 3 Влияние неупругих деформаций на деформирование конструкций	22	0,22	0,78	0,78	0,56	0,89	1,0	0,89	0,78	0,89	0,78	7,57
Итого	72	0,94	1,73	1,58	1,66	2,64	2,9	2,42	2,15	2,37	2,31	20,7
Вес компетенций		0,32	0,6	0,54	0,57	0,91	1,0	0,83	0,74	0,82	0,8	7,13

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

На лекционных и практических занятиях в достаточной мере используются мультимедийные средства демонстрации материала с проектированием на большой экран.

Вместе с тем используется и традиционный метод, когда рисунки создаются на доске мелом, и магистрант может следить за их появлением постепенно, следуя за преподавателем и его объяснениями.

Так же осуществляется и вывод формул и уравнений.

Компьютерные представления материала широко используются на семинарах, которые обычно начинаются с докладом, приготовленных магистрантами и заканчиваются дискуссиями.

Компьютерные демонстрации используются также в рефератах.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.

Текущий контроль успеваемости осуществляется по вопросам (список прилагается).

Качество самостоятельной работы оценивается по докладам на семинарах и активность магистрантов в дискуссиях.

Промежуточная аттестация по итогам освоения дисциплины осуществляется с учетом качества реферата на тему «Влияние неупругих деформаций на деформирование конструкций». В конце семестра магистранты сдают зачет по прилагаемым вопросам

Вопросы к текущему контролю и зачету

Начало развития строительной науки.
Создание проектных и научно-исследовательских институтов и развитие науки в конце 20-х годов 20 века. Крупнейшие стройки.
Унификация и стандартизация в начале 20 века.
Создания предварительно напряженных конструкций; теории жесткости и трещиностойкости В.И. Мурашова.
Бурное развитие строительства после Великой Отечественной войны.
Развитие теории расчета железобетонных конструкций. Метод допускаемых напряжений. Метод предельного равновесия.
Расчет конструкций по предельным состояниям.
Роль вузов в разработке новых конструкций и теории расчетов.
История развития теории упругости.
Теория упругости и смежные науки.
Реология - наука о течении вещества.
Теория упругости как ветвь механики твердого деформируемого тела.
Упругость и использованное ее от глубокой древности до наших дней: от первобытного папуаса до Виккерса и Армстронга.
Теория упругости и сопротивление материалов.
Развитие теории упругости по двум направлениям.
Теория упругости и строительная механика.
Основные гипотезы и принципы классической теории упругости.
Основные этапы развития теории упругости в 19 и начале 20 века.
Методология исследований в теории упругости и сопротивлении материалов. Статическая, физическая и геометрическая стороны деформирования.
Статические, геометрические и физические уравнения чистого изгиба балки. Основное дифференциальное уравнение изогнутой оси.
Статические уравнения механики сплошной среды. Дифференциальные уравнения равновесия.
Условия на поверхности деформируемого тела.
Тензор напряжений.
Исследование напряженного состояния в точке.
Инварианты тензора напряжений.
Геометрическая теория деформаций. Геометрические уравнения Коши.
Уравнения неразрывности деформаций.
Физические уравнения теории упругости.
Решения задач в прикладной теории упругости.
Изгиб плоской пластинки. Основные определения и гипотезы.
Вывод дифференциального уравнения упругой поверхности пластинки:

постановка задачи;
Использование кинематической гипотезы;
Геометрические соотношения;
Физические уравнения и их запись через функцию перемещений W(x.y);
Исследование распределения напряжений по толщине пластинки;
Выражение вертикальных касательных напряжений из дифференциальных уравнений равновесия; определение их с помощью интегрирования;
Определение функций интегрирования из граничных условий;
Выражение вертикальных нормальных напряжений из дифференциального уравнения равновесия; определение их с помощью интегрирования;
Определение функций интегрирования из граничных условий;
Запись дифференциального уравнения упругой поверхности пластинки;

Влияние неупругих деформаций при центральном растяжении или сжатии.
Влияние неупругих деформаций на распределение внутренних сил при изгибе:

Распределение сил в поперечном сечении;
Определение предельного момента:
Зависимость между моментом и кривизной изогнутой оси балки.

Перераспределение усилий в баках вследствие неупругих деформаций.
Перераспределение моментов в ригеле рамы многоэтажного здания:

Схемы загруженной рамы;
Определение моментов в опорных сечениях;
Определение моментов в пролетах ригеля:
Использование моментов в пролетах ригеля;
Использование неупругих деформаций для перераспределения моментов;
Определение предельных моментов для опорных сечений;
Определение максимальных и минимальных моментов в пролетах;
Определение положения сечений с максимальными и нулевыми моментами;
Армирование ригеля

Конструирования ригеля. Узел сопряжения ригеля с колонной.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а) основная литература

1. Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат, 1991. – 765 с.

2. Безруков Н.И. Теория упругости и пластичности. – М.: 1953. – 430 с.

б) дополнительная литература

3. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. –М.: Наука, 1966. – 708 с.

4. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. –М.: Стройиздат, 1996. – 415 с.

5. Шишов И.И. Неупругие деформации в конструкциях из железобетона. – Учебное пособие – Владимир: ВлГУ, 2008. – 87 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

Операционные системы Windows, программные комплексы (Лира, AutoCAD. Excel)

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

На кафедре имеется компьютерный класс с достаточным числом рабочих мест; аудитория оснащена компьютерным проектором.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению и профилю подготовки 270800 (Строительство) –Теория и проектирование зданий и сооружений «Магистр»

Рабочую программу составил доцент к.т.н. Шишов И.И.

Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры

протокол № _______ от ________ года

Заведующий кафедрой ______________________________________________

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методической комиссии направления ___________________________________________

протокол № _______ от ________ года

Председатель комиссии ______________________________________________

Blog

Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ) «утверждаю» Первый проректор В. Г. Прокошев 2011 г рабочая программа

Содержание