2467

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

П. А. Хазов

Системы автоматизированного проектирования в промышленном и гражданском строительстве

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Системы автоматизированного

проектирования в промышленном и гражданском строительстве» для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство,

направленность (профиль): Искусственный интеллект в строительной отрасли

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

П. А. Хазов

Системы автоматизированного проектирования в промышленном и гражданском строительстве

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Системы автоматизированного

проектирования в промышленном и гражданском строительстве» для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство,

направленность (профиль): Искусственный интеллект в строительной отрасли

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

2

УДК 624.04(075)

Хазов, П.А. Системы автоматизированного проектирования в промышленном и гражданском строительстве: учеб.-метод.пос./ Хазов П.А.; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2022. – 12с.; электрон.

Методические рекомендации по курсу «Системы автоматизированного проектирования в промышленном и гражданском строительстве» призваны сориентировать студента в процессе освоения дисциплины, помочь ему решить основные учебные задачи курса и освоить механизмы их реализации. Для этого студенту предлагается ознакомиться с программой курса, озвучивается основной и дополнительный список рекомендуемой литературы, включающий учебники, учебные пособия по дисциплине.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения лабораторных занятий для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, направленность (профиль): Искусственный интеллект в строительной отрасли.

© П.А.Хазов, 2022

© ННГАСУ, 2022

3

Лабораторная работа № 1

Тема занятия. Собственные колебания систем с одной степенью свободы.

Приводится понятие собственных колебаний систем с одной степень свободы,

выводятся расчетные формулы. В соответствии с заданием выполняется решение задач по определению частот собственных колебаний, параметров затухания.

Лабораторная работа № 2

Тема занятия. Собственные колебаний систем с несколькими степенями

свободы.

Приводится система уравнений частот собственных колебаний. В соответствии с заданием выполняется определение частот собственных колебаний системы с 3

степенями свободы. Выполняются необходимые проверки.

Лабораторная работа № 3.

Тема занятия. Определение собственной частоты поступательных колеба-

ний зданий.

В соответствии с заданием выбирается расчетная схема каркасного здания. При помощи консольной схемы выполняется определение первой частоты поступатель-

ных колебаний. расчет выполняется итерационным методом с помощью вычисли-

тельных электронных таблиц. Сходимость расчета достигается последовательным приближением собственной частоты с уменьшением разности результатов положи-

тельного и отрицательного решений уравнения частот.

Лабораторная работа № 4.

Тема занятия. Определение форм собственных колебаний.

По результатам ЛР3 выполняется определение формы собственных колебаний.

Выполняется проверка правильности решения вырожденной системы уравнений.

Определяется коэффициент разложения по формам собственных колебаний для каждой массы системы.

4

Лабораторная работа № 5.

Тема занятия. Определение собственной частоты крутильных колебаний

зданий.

В соответствии с заданием определяется частота крутильных колебаний много-

этажного здания. Выполняется сравнение частоты собственных колебаний при при-

менении различных расчетных моделей здания. Рассчитывается частота совместных изгибно-крутильных колебаний.

Лабораторная работа № 6,7.

Тема занятия. Средняя и пульсационная составляющие ветровой нагруз-

ки. Нормативная аэродинамика зданий и сооружений.

Приводятся предпосылки расчета пульсационной составляющей ветровой нагрузки. На основании результатов ЛР4 определяется средняя и пульсационная со-

ставляющая ветровой нагрузки согласно СП 20.13330. Определяются пиковые нагрузки на некоторых элементах фасада (по заданию преподавателя).

Лабораторная работа № 8,9.

Тема занятия. Аналитическая и численная аэродинамика зданий и соору-

жений

Приводятся системы уравнений Навье-Стокса. Выполняется решение частных задач течения. С помощью МКЭ выполняется расчет ветрового воздействия на пря-

моугольное здание. результаты сравниваются с предложенными в нормативных ме-

тодиках (СП 20.13330).

Лабораторная работа № 10-11.

Тема занятия. Экспериментальная аэродинамика зданий и сооружений.

Выполняется решение прикладных задач с помощью физического моделиро-

вания изучаемого здания. В соответствии с заданием выполняется эксперименталь-

ное исследование и обработка его результатов, построение изополей распределения давлений и аэродинамических коэффициентов по криволинейной поверхности по-

крытия здания.

Лабораторная работа № 12.

Тема занятия. Сейсмостойкие стальные и железобетонные конструкции.

5

Выполняется анализ современных стальных и(или) железобетонных конструк-

ций, предназначенных при строительстве в сейсмически опасных регионах. выпол-

няется расчет двух схем (по заданию преподавателя) и определяется наиболее эф-

фективная для данного района.

Лабораторная работа № 13-15.

Тема занятия. Автоматизированное проектирование сейсмостойких зда-

ний и сооружений.

С помощью ПВК SCAD выполняется расчет усилий и перемещений сейсмо-

стойкого здания (в соответствии с заданием преподавателя). Расчет выполняется по двум частотам поступательных колебаний. Применяется пространственная расчет-

ная схема с двумя типами связей: жесткое защемление и упругое основание в соот-

ветствии с геологическими условиями строительной площадки.

Лабораторная работа № 16.

Тема занятия. Нормативная методика расчета на усталость.

Выполняется расчет подкрановой конструкции на усталостную долговечность.

Сбор нагрузок выполняется в соответствии с СП 20.13330, расчет на усталость в со-

ответствии с СП 16.13330. Грузоподъемность, марка крана, режим работы прини-

маются по заданию преподавателя. Делаются выводы об обеспечении долговечно-

сти крановой конструкции и ее соответствии заданным параметрам. Изучаются ре-

комендации по усилению конструкции для увеличения ее долговечности.

Печатные и электронные издания

1. Анохин Николай Николаевич. Строительная механика в примерах и задачах :

учеб. пособие для студентов вузов по строит. спец.. Ч.3 : Динамика сооружений /

Анохин Николай Николаевич ; М. : Изд-во АСВ, 2016. – 344 с. – ISBN ISBN 978-5- 4323-0174-1.

2.Безухов Николай Иванович. Устойчивость и динамика сооружений в примерах и задачах : учеб. пособие для строит. спец. вузов. / Безухов Николай Иванович, Лужин Ольгерт Владимирович, Колкунов Н. В. ; Москва : Высш. шк., 1987. – 263 с.

3.Белостоцкий А.М.. Вычислительная аэродинамика в задачах строительства :

6

учебное пособие. / Белостоцкий А.М., Акимов П.А., Афанасьева И.Н. ; Белостоцкий А.М.; Акимов П.А.; Афанасьева И.Н.. – Москва : АСВ, 2017. – 720 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785432302175.html. – ISBN ISBN 978-5- 4323-0217-5.

4. Городецкий А. С.. Компьютерные модели конструкций / Городецкий А. С., Евзе-

ров И. Д. ; М. : АСВ, 2009. – 358 с. – ISBN ISBN 978-5-93093-638-4.

5. Городецкий А.С.. Компьютерное моделирование в задачах строительной механи-

ки : учебное пособие. / Городецкий А.С., Барабаш М.С., Сидоров В.Н. ; Городецкий А.С.; Барабаш М.С.; Сидоров В.Н.. – Москва : АСВ, 2016. – 338 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785432301888.html. – ISBN ISBN 978-5- 4323-0188-8.

6. Дарков Анатолий Владимирович. Строительная механика : учеб. для студентов строит. спец. вузов. / Дарков Анатолий Владимирович, Шапошников Николай Ни-

колаевич ; Санкт-Петербург : Лань, 2004. – 655 с. – ISBN ISBN 5-8114-0576-6.

7.Дукарт А.В.. Задачи теории ударных гасителей колебаний : монография. / Дукарт А.В. ; Дукарт А.В.. – Москва : АСВ, 2006. – 219 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5930934622.html. – ISBN ISBN 5-93093-462-2.

8.Кадисов Г.М.. Динамика и устойчивость сооружений : учебное пособие. / Кадисов Г.М. ; Кадисов Г.М.. – Москва : АСВ, 2007. – 272 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785932040416.html. – ISBN ISBN 978-5- 93204-041-6.

9.Клейн Георгий Константинович. Руководство к практическим занятиям по курсу строительной механики : (основы теории устойчивости, динамики сооружений и расчета пространственных систем) : учеб. пособие для студентов строит. спец. ву-

зов. / Клейн Георгий Константинович, Рекач Владимир Германович, Розенблат Геня Исааковна ; Москва : Высш. шк., 1972. – 318 с.

10. Маркина Юлия Дмитриевна. Использование препроцессора "Форум" для форми-

рования расчетной схемы многоэтажного здания : учебное пособие. / Маркина Юлия Дмитриевна, Хазов Павел Алексеевич, Лампси Борис Борисович ; Нижего-

родский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Нов-

город : ННГАСУ, 2020. – 1 CD ROM. – URL: URL:

7

http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/. – ISBN ISBN 978-5-528-00381-8.

11. Перельмутер А.В.. Управление поведением несущих конструкций : учебное пособие. / Перельмутер А.В. ; Перельмутер А.В.. – Москва : АСВ, 2011. – 184 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930938043.html. – ISBN ISBN 978-5-93093-804-3.

12.Перельмутер Анатолий Викторович. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа / Перельмутер Анатолий Викторович, Сливкер Владимир Исаевич ; Москва : ДМК, 2007. – 596 с. – ISBN ISBN 5-94074-352-8.

13.Райзер В.Д.. Теория надежности сооружений. Научное издание : монография. / Райзер В.Д. ; Райзер В.Д.. – Москва : АСВ, 2010. – 384 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930937398.html. – ISBN ISBN 978-5- 93093-739-8.

14.Райзер В.Д.. ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МЕТОДЫ В АНАЛИЗЕ НАДЕЖНОСТИ И ЖИВУЧЕСТИ СООРУЖЕНИЙ : монография. / Райзер В.Д. ; Райзер В.Д.. – Москва :

https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785432302540.html. – ISBN ISBN 978-5-

4323-0254-0.

15.Синицын С. Б.. Теория сейсмостойкости : Курс лекций. / Синицын С. Б. ; Синицын С. Б.. – Москва : Московский государственный строительный университет, ЭБС АСВ, 2014. – 88 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/23752.html. – ISBN ISBN 978-5-7264-0789-0.

16.Смирнов А. Ф.. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений : учеб. для вузов. / Смирнов А. Ф., Александров А. В., Лящеников Б. Я., Шапошников Н. Н. ; под ред. А. Ф. Смирнова. – Москва : Стройиздат, 1984. – 416 с.

17.Хазов П. А.. Динамический анализ каркасного высотного здания в г. Иркутске при ветровых и сейсмических воздействиях / Хазов П. А., Цветнова Л. Ю., Гордеевцева А. М., Сахарова Д. В. // Приволжский научный журнал2021. – № 4. - С. 48-

18.Хазов П. А.. Анализ сейсмостойкости проектируемого высотного здания в г. Владивостоке / Хазов П. А., Шишова М. А., Сатанов А. А. // Приволжский научный

журнал2020. – № 2. - С. 9-15..

8

19. Хечумов Револ Артемьевич. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций : Учеб. пособие для студентов строит. спец. втузов. / Хечумов Револ Артемьевич, Кепплер Хартмут, Прокопьев Валерий Иванович ; Под общ. ред. Р.А.

Хечумова. – Москва : Изд-во АСВ, 1994. – 351 с. – ISBN ISBN 5-87829-013-8.

20. Чернов Ю.Т.. ВИБРАЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ. (Аналитические методы расчета. Основы проектирования и нормирования вибраций строительных конструкций, подвергающихся эксплуатационным динамическим воздействиям) :

монография. / Чернов Ю.Т. ; Чернов Ю.Т.. – Москва : АСВ, 2011. – 384 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930937862.html. – ISBN ISBN 978- 5-93093-786-2.

21. Шаблинский Г.Э.. Мониторинг уникальных высотных зданий и сооружений на динамические и сейсмические воздействия : монография. / Шаблинский Г.Э. ; Шаб-

линский Г.Э.. – Москва : АСВ, 2013. – 328 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930939682.html. – ISBN ISBN 978-5- 93093-968-2.

22. Шаблинский Г.Э.. Натурные динамические исследования строительных кон-

струкций : монография. / Шаблинский Г.Э., Зубков Д.А. ; Шаблинский Г.Э.; Зубков Д.А.. – Москва : АСВ, 2009. – 216 c. – URL: URL: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930936940.html. – ISBN ISBN 978-5- 93093-694-0.

23. Шляхов, С. М.. Сейсмостойкость сооружений. В 2 частях. Ч. 1 : учебное посо-

бие. / Шляхов, С. М., Кривулина, Э. Ф. ; С. М. Шляхов, Э. Ф. Кривулина. – Саратов :

Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина, ЭБС АСВ, 2020. – 84 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/108700.html. – ISBN ISBN 978-5-7433-3406-3.

24. Строительная механика : учеб. для вузов . / под. ред. А. В. Даркова. – Москва :

Высш. шк., 1976. – 600 с.

Методические материалы по дисциплине

1. Лампси Борис Борисович. Сборник задач и упражнений по динамике стержневых

9

систем : учеб.-метод. пособие по подгот. к практ. занятиям и выполнению расчет.-

граф. работы по дисциплине "Устойчивость и основы динамики сооружений" для обучающихся по направлению подгот. 08.05.01 Стр-во уникал. зданий и сооружений специализация Стр-во высот. и большепролет. зданий и сооружений. / Лампси Бо-

рис Борисович, Юдников Сергей Георгиевич ; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. –

Нижний Новгород : ННГАСУ, 2016. – 1 CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.

2. Лампси Борис Борисович. Устойчивость и основы динамики сооружений : учеб.-

метод. пособие по подгот. к лекциям по дисциплине "Устойчивость и основы дина-

ми сооружений" для обучающихся по направлению подгот. 08.05.01 Стр-во уникал.

зданий и сооружений специализация Стр-во высот. и большепролет. зданий и со-

оружений. / Лампси Борис Борисович, Юдников Сергей Георгиевич ; Нижегор. гос.

архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2016. – 1 CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.

3. Лампси Борис Борисович. Сборник задач и упражнений по устойчивости стерж-

невых систем : учеб.-метод. пособие по подгот. к практ. занятиям и выполнению расчет.-граф. работы по дисциплине "Устойчивость и основы динамики сооруже-

ний" для обучающихся по направлению подгот. 08.05.01 Стр-во уникал. зданий и сооружений специализация Стр-во высот. и большепролет. зданий и сооружений. /

Лампси Борис Борисович, Юдников Сергей Георгиевич ; Нижегор. гос. архит.-

строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2016. – 1 CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.

4. Хазов Павел Алексеевич. Сейсмостойкость зданий и сооружений : учеб.-метод.

пособие по подгот. к лекц. и практ. занятиям по дисциплине "Сейсмостойкость со-

оружений" для обучающихся по направлению подгот. 08.05.01 Стр-во уникал. зда-

ний и сооружений, специализация Стр-во высот. и большепролет. зданий и соору-

жений. / Хазов Павел Алексеевич ; Нижегор. гос. архит.-строит. ун-т. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2016. – 1 CD ROM. – URL: URL: http://catalog.nngasu.ru/MarcWeb2/.

5. Хазов Павел Алексеевич. Теория сооружений. Основы динамики многоэтажных

зданий : учеб.-метод. пособие по подгот. к лекц. и практ. занятиям по дисциплине

10