Комп'ютерне моделювання та розрахунок металоконструкцій

Анотація начальної дисципліни
Комп’ютерне моделювання та розрахунок металоконструкцій – дисципліна, спрямована на формування необхідних компетенцій, що входять до кола обов’язків інженера-будівельника.
Дисципліна викладається з 1 по 15 тиждень і складається з лекцій та практичних занять. Згідно навчального плану має закінчуватися екзаменом.
Дисципліна є складовою частиною циклу дисциплін підготовки бакалавра в розрізі професійної підготовки обов’язкового блоку. 
Метою вивчення навчальної дисципліни є підготовка бакалавра-будівельника, який повинен знати: 
-    правила моделювання, розрахунку і проектування прокатних і складених балок; 
-    правила моделювання, розрахунку зварних і болтових з'єднань сталевих конструкцій; 
-    правила моделювання, розрахунку і проектування суцільних колон; 
-    основи проектування кроквяних ферм.
розуміти: 
-    вимоги Державних будівельних норм України ДБН В.2.6-163:2010 «Сталеві конструкції. Норми проектування, виготовлення і монтажу, ДБН В.1.2-2:2006 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об`єктів. Навантаження і впливи. Норми проектування. Зі Змінами № 1 та № 2. Та ДБН В.1.2-14:2018 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель і споруд. Зі Зміною № 1 
володіти: 
-    методикою визначення несучої здатності сталевих балок і колон за граничними станами.  
вміти: 
-    застосовувати методику моделювання, розрахунку і проектування згинальних конструкцій – прокатних і складених балок, центрально стиснутих колон, зварних і болтових з'єднань
Практичне значення та використання отриманих знань – «Комп’ютерне моделювання та розрахунок металоконструкцій» –дисципліна, що ґрунтується на сукупності знань щодо практичної діяльності інженера-конструктора, конструктора-моделлера, конструктора, що виконує розрахунки. 
Вивчення курсу «Комп’ютерне моделювання та розрахунок металоконструкцій» у комплексі із суміжними дисциплінами, що вивчають конструкції будівель та споруд, інженерну геодезію, організацію будівництва та інші є основою для формування і підготовки фахівців у галузі будівництва яка охоплює нове будівництво, реконструкцію та реставрацію. 
Завданнями дисципліни є:
–    надати студентам необхідні знання з вимог та правил компоновки, як перетинів окремих елементів так і конструктивних систем будівель з металоконструкцій; 
–    навчити студентів основам розрахунку, конструювання та моделювання;
–    допомогти реалізувати творчий потенціал під час створення проектного рішення на всіх стадіях його розробки;
–    застосовувати та зміцнювати професійні навички за рахунок широкого використання відповідного програмного забеспечення з поповненням знань при роботі з нормативно-довідковою та правовою літературою;
–    виконувати аналіз конструктивних систем, підбирати необхідне конструктивне рішення відповідно до конкретної систуації;
–    навчити студентів розробляти конструкторську проектну документацію на усіх етапах: прийняття конструктивного рішення, розрахункової моделі, моделювання, та оформлення креслень.

Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Дисципліна вивчається у шостому семестрі відповідно до навчального плану спеціальності G19 «Будівництво та цивільна інженерія».
МОДУЛЬ 1. Основні положення з проектування металевих конструкцій
Лекція 1. Вступ. Історія використання металевих конструкцій, вимоги до металевих конструкцій. Переваги та недоліки металоконструкцій. 
Лекція 2. Робота стали під навантаженням. Робота сталі при повторних навантаженнях та концентрації напружень. Діаграма розтягу сталі: напруження-деформації. 
Лекція 3. Основи розрахунку конструкцій за граничними станами. Класифікація навантажень. Сполучення навантажень.
Лекція 4. Розрахункові схеми будівель та споруд.
Лекція 5. Види з'єднань металоконструкцій. Їх розрахунок і конструювання
Лекція 6. Балкові конструкції
Лекція 7. Фермові конструкції
Лекція 8. Колони
МОДУЛЬ 2. Практичні аспекти проектування металевих конструкцій
Лекція 9. Принципи компонування конструктивної схеми каркасів. Класифікація  конструктивних  схем каркасів багатоповерхових будівель. Рамні та в’язеві системи
Лекція 10. Класифікація  конструктивних  схем  каркасів багатоповерхових будівель. Рамно-в’язеві, стовбурні, оболонкові системи.
Лекція 11. Компоновка конструктивної системи в плані та по висоті будівлі. Конструктивні елементи каркасів. Колони, особливості розрахунку та конструювання
Лекція 12. Великопрольотні покриття будівель та споруд
Лекція 13. Легкі металеві конструкції
Лекція 14. Вогнестійкість металевих конструкцій
Лекція 15. Сейсмостійкість металевих конструкцій

Практичні заняття
Практичне заняття №1. Видача завдання до Курсової роботи. Пояснення етапів виконання 
Мета заняття: Ознайомити студентів з основними етапами виконання роботи
Практичне заняття №2. Металеві прокатні балки. Розрахункові схеми. Балкові клітини. Навантаження та впливи на балки. Збір навантаження.
Мета заняття: Сформувати комплексне уявлення про роботу балкових клітин.
Практичне заняття №3. Розрахунок згинальних елементів конструкцій за граничними станами.
Мета заняття: виконати розрахунок другорядної балки.
Практичне заняття №4. Розрахунок згинальних елементів конструкцій за граничними станами.
Мета заняття: виконати розрахунок головної балки.
Практичне заняття №5. Компоновка балок складеного перетину
Мета заняття: закомпонувати двотаврову балку складеного перерізу та перевірити її за граничними станами.
Практичне заняття №6. Розрахунок вузлів зʼєднання.
Мета заняття: засвоїти принципи розрахунку болтових зʼєднань
Практичне заняття №7. Захист роботи
Мета заняття: додаткова можливість студентам практикуватися у публічному захисті виконаної роботи, та закріпити вивчений матеріал на прикладах робіт, які виконали інші студенти.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Для заочної форми здобуття освіти
Дисципліна вивчається у шостому семестрі відповідно до навчального плану спеціальності G19«Будівництво та цивільна інженерія».

Індивідуальна робота
Для денної форми здобуття освіти 
Дисципліна вивчається в шостому семестрі відповідно до навчального плану спеціальності G19 «Будівництво та цивільна інженерія». 
Курсова робота
Мета курсової роботи – набуття знань щодо розрахунку, конструювання та моделювання перекриття металевої будівлі.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі практичному занятті.
Пояснювальна записка містить 20-25 сторінок та графічної частини. 
Змістовна послідовність виконання роботи.
1.    Виконання компонування балкової клітини
2.    Збір навантаження.
3. Розрахунок другорядної балки.
4. Розрахунок головної балки. 
5. Розрахунок вузла зʼєднання.
6. Моделювання конструкцій що було розраховано.
7. Формування креслень.
8. підготовка пояснювальної записки. 

Захист курсової роботи – протягом останнього навчального тижня семестру

Курсова робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 5 теоретичних питань та 2 практичних завдання. 
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника. 
Практичне завдання №1. Компоновка балкової клітини.
Практичне завдання №2. Розрахунок другорядної балки. 

Курсова робота
Мета курсової роботи – набуття знань щодо виконання земляних робіт під час зведення нульового циклу будівлі.
Здобувач отримує завдання на першому в семестрі практичному занятті.
Пояснювальна записка містить 20-25 сторінок та графічної частини. 
Змістовна послідовність виконання роботи.
3.    Конструктивно-планувальне вирішення будівлі і характеристика умов робіт.
4.    Технологічна структура комплексного процесу виробництва земляних робіт.
3.   Визначення об’ємів робіт.
4. Вибір способу виробництва робіт і комплекту будівельних машин. 
5. Калькуляція трудових витрат і заробітної плати.
6. Графік виробництва робіт по об’єкту.
7. Матеріально-технічні ресурси.
8. Вказівки з контролю якості і приймання робіт. 

Захист курсової роботи – протягом останнього навчального тижня семестру

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1)      Курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів.
2)    виконання практичних завдань, що відповідають тематиці практичних занять;  усне опитування за темами практичних занять – оцінюється в 40 балів;
3)    2-х модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у тестовій формі. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 30 балів.
Підсумковий контроль – Екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.

 
Для заочної форми здобуття освіти
1)      Курсової роботи. Бездоганне виконання оцінюється у 60 балів. Захист роботи – 40 балів.

2).    Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 45 балів. Робота на практичному заняття 5. При її захисті здобувач може отримати додатково до 50 балів.
Підсумковий контроль – Екзамен. Екзамен усний. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.