Современные конструктивные системы и аддитивные технологии в архитектуре
Beschreibung: Обучающийся знакомится с современными конструктивными системами зданий и аддитивными технологиями, применяемые в строительстве. Изучают основные принципы проектирования этих систем, в том числе в сейсмоопасных районах. Изучают в лабораторных условиях принцип возведения зданий и сооружений по аддитивной технологии.
Betrag der Credits: 5
Пререквизиты:
- Архитектурные конструкции
Arbeitsintensität der Disziplin:
| Unterrichtsarten | Uhr |
|---|---|
| Vorträge | 30 |
| Praktische Arbeiten | 15 |
| Laborarbeiten | |
| AASAL (Autonomes Arbeiten der Schüler unter Anleitung des Lehrers) | 30 |
| SE (Studentisches Eigenarbeiten) | 75 |
| Endkontrollformular | экзамен |
| Form der Endkontrolle | Устный экзамен |
Komponente: Компонент по выбору
Zyklus: Базовые дисциплины
Цель
- Целью дисциплины является формирование у обучающихся объективных знаний о современных конструктивных системах зданий, приминаемых в сейсмоопасных районах и использование новых (аддитивных) технологий в области строительства
Задача
- Изучить новую (параметрическую) систему технического регулирования в области строительства в Республики Казахстан
- Изучить принцип проектирования зданий и сооружений по Еврокодам
- Изучить требования, предъявляемые к зданиям при строительстве в сейсмоопасных районах
- Ознакомиться с современными технологиями, применяемыми в строительстве
- Получение практических навыков аддитивной печати малых архитектурных форм
Результат обучения: знание и понимание
- Владеть углубленными знаниями по дисциплине, способствующих формированию высокообразованной личности с широким кругозором и культурой мышления.
- Знать современные конструктивные системы применяемые в строительстве и понимать возможность их применения в сейсмоопасных районах
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Владеть навыками приобретения новых знаний, необходимых для повседневной профессиональной деятельности и продолжения обучения
Результат обучения: формирование суждений
- Уметь предоставлять итоги проделанной работы в виде отчетов, рефератов, статей, оформленных в соответствии с требованиями, с привлечением современных средств редактирования и печати.
Результат обучения: коммуникативные способности
- Уметь работать в команде, разрешать производственные задачи; брать ответственность за решения производственных задач.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Иметь представления о новейших открытиях в области о материаловедения, перспективах их использования для аддитивных технологий в области строительства
Lehrmethoden
Для преподавания дисциплины предусмотрены традиционные технологии: аудиторные занятия и самостоятельная работа студентов. Лекционный курс представлен в мультимедийной форме. При изложении лекционного материала в начале и при завершении лекции используется мотивационная речь. В лекции-презентации используется текстовая, аудио и видеоинформация, графики, таблицы и т.п. Практические занятия проводятся в лаборатории, оснащенной строительным принтером и строительными материалами для аддитивной печати
Bewertung des Wissens der Studierenden
| Period | Art der Aufgabe | Gesamt |
|---|---|---|
| 1 Bewertung | Тестирование по теоретическому курсу | 0-100 |
| Выполнение практических заданий (1-4) | ||
| Коллоквиум | ||
| Коллоквиум | ||
| 2 Bewertung | Тестирование по теоретическому курсу | 0-100 |
| Выполнение практических заданий (5-6) | ||
| Выполнение практических заданий (7-10) | ||
| Устный опрос | ||
| Endkontrolle | экзамен | 0-100 |
Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp
| Art der Aufgabe | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Exzellent | Gut | Befriedigend | Ungenügend | |
| Экзамен | Теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов необходимые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному | Теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, некоторые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено минимальным числом баллов, некоторые виды заданий выполнены с ошибками. | Теоретическое содержание курса освоено частично, но пробелы не носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий выполнено, некоторые из выполненных заданий, возможно, содержат ошибки | Теоретическое содержание курса не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, выполненные учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не приведет к существенному повышению качества выполнения учебных заданий. |
| Тестирование по теоретическому курсу | Правильный ответ на 90-100% вопросов теста. | Правильный ответ на 70-89% вопросов теста. | Правильный ответ на 50-69% вопросов теста. | Правильный ответ на менее 50% вопросов теста. |
| Выполнение практических заданий | выполнил практическую работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ ошибок. При ответе на вопросы правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин. | выполнил требования к оценке «отлично», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя. | выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практической работы, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов. | выполнил работу не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов. |
| Устный опрос | При ответе соблюдает последовательность и четко излагает материал, делая акцент на наиболее важные вопросы. | При ответе соблюдает последовательность и четко излагает материал, но не делая акцент на наиболее важные вопросы | При ответе иногда сбивается последовательность и четко излагает материал, не делая акцент на наиболее важные вопросы. | Ответ не последовательный, и материал излагает не четко, не делая акцент на наиболее важные вопросы. |
| Коллоквиум | Демонстрирует понимание сущности выполненной работы, дает точное определение и истолкование основных понятий; ответ основывает на изученном материале; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин. | Демонстрирует понимание сущности выполненной работы, при определении и истолкование основных понятий имеются незначительные неточности; ответ основывает на изученном материале; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин. | Демонстрирует понимание сущности выполненной работы, но при определении и истолкование основных понятий имеются неточности; ответ основывает на изученном материале; но не может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин. | Не может продемонстрировать понимание сущности выполненной работы, верно истолковать основные понятия; не может продемонстрировать знание и понимания изученного материала. |
Bewertungsbogen
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Переход на новую систему технического регулирования в Казахстане.
- Принцип проектирования зданий и сооружений по Еврокодам.
- Объемно-блочные конструктивные системы.
- Требования, предъявляемые к объемно-блочным зданиям в сейсмических районах.
- Стеновые железобетонные монолитные конструктивные системы.
- Требования, предъявляемые к монолитным железобетонным зданиям в сейсмических районах.
- Использование профилированных настилов в качестве несъемной опалубки для монолитных перекрытий.
- Конструктивные системы зданий из тонкостенных металлических конструкций.
- Требования, предъявляемые к зданиями из тонкостенных металлических конструкций в сейсмических районах.
- Принципы строительства зданий по аддитивной технологии
- Материалы, применяемые для строительства зданий по аддитивной технологии
Основная литература
- 1. Антонова В.С., Осовская И.И. Аддитивные технологии: учебное пособие / ВШТЭ СПбГУПТД. СПб., 2017.-30 с. 2. Зленко А.Э., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении: учебное пособие / СПбГПТУ. СПб., 2013. - 210 с. 3. Аддитивные технологии: история и современные реалии [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://simulabs.ru/news/view/article/additivnye-tekhnologii-istorija [Электронный ресурс].- Дата обращения: 16.09.2019. 4. Баксанова Ю.А., Максимов П.В. Обзор методов аддитивного формирования изделий // ПНИПУ. Международный научно-исследовательский журнал, № 9 (51), Часть 2. / Екатеринбург, 2016. 5. Campbell T., C. Williams, O. Ivanova. Could 3D printing change the world. Technologies, Potential, andImplications of Additive Manufacturing, Atlantic Council, Washington, DC. 2011. 6. Kobryn P. A., Semiatin S. L. The laser additive manufacture of Ti-6Al-4V. JOM. 2001. T. 53. No. 9. Pp. 40-42. 7. Brennan-Craddock J. et al. The design of impact absorbing structures for additive manufacture. Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing, 2012. T. 382. No. 1. 8. Klammert U. et al. Cytocompatibility of brushite and monetite cell culture scaffolds made by three-dimensional powder printing. Acta Biomaterialia. 2009. T. 5. No. 2. Pp. 727-734. 9. Lim S. et al. Fabricating construction components using layered manufacturing technology. Global Innovation in Construction Conference. 2009. Pp. 512-520. 10. Horbach S. et al. Building blocks for adaptable factory systems. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2011. T. 27. No. 4. Pp. 735-740. 11. Müller E. Building Blocks as an Approach for the Planning of Adaptable Production Systems. Advanced Manufacturing and Sustainable Logistics. Springer Berlin Heidelberg, 2010. Pp. 37-45. 12. Gibson I., Rosen D, Stucker B. Additive manufacturing technologies. New York: Springer, 2010. T.238. 13. Johnston, W. D. Design and Construction of Concrete Formwork. E. G. Nawy (ed.), Concrete Construction Engineering Handbook. CRC Press, 2008. 7-1–7-49. 14. Lloret E. et al. Complex concrete structures: Merging existing casting techniques with digital fabrication. Computer-Aided Design. 2015. No.60. Pp. 40-49. 15. Khoshnevis B. et al. Mega-scale fabrication by contour crafting. International Journal of Industrial and Systems Engineering. 2006. T.1. No.3. Pp.301-320. 16. N. Ramachandran, A. Gale. Space colonization. Aerospace America. 2008. T. 46, No.12, C. 77. 17. Pegna, J. Construction automation: Are we solving the wrong problem. RPI/RDRC Technical Report 92010. 1992 18. Pegna J. Exploratory investigation of solid freeform construction. Automation in construction. 1997. T. 5. No. 5. Pp. 427-437. 19. Khoshnevis B., Dutton R. Innovative rapid prototyping process makes large sized, smooth surfaced complex shapes in a wide variety of materials. Materials Technology. 1998. T.13. No.2. Pp.53-56. 20. Khoshnevis B. Automated construction by contour crafting—related robotics and information technologies. Automation in construction. 2004. T. 13. No. 1. Pp. 5-19. 21. Hwang D., Khoshnevis B. Concrete wall fabrication by contour crafting. 21st International Symposium on Automation and Robotics in Construction (ISARC 2004), Jeju, South Korea. 2004. 22. Perkins I., Skitmore M. Three-dimensional printing in the construction industry: A review. International Journal of Construction Management. 2015. T.15. No.1. Pp. 1-9. 23. Gardiner J. Exploring the emerging design territory of construction 3D printing-project led architectural research. 2011. 382c. 24. Tay Y. W. et a26l. Processing and Properties of Construction Materials for 3D Printing. Materials Science Forum. – 2016. – T. 861. Pp. 177-181. 25.Lim S. et al. Development of a viable concrete printing process. 28th International Symposium on Automation and Robotics in Construction. 2011. Pp. 665-670. 26. Buswell R. A. et al. Design, data and process issues for mega-scale rapid manufacturing machines used for construction. Automation in Co
Дополнительная литература
- 1. Горшкова Т.А., Куландин П.М. Возможности современной печати на 3D принтерах // В сборнике: Социальные и технические сервисы: проблемы и пути развития Сборник статей по материалам II Всероссийской научно-практической конференции. Нижегородский государственный педагогический университет им. К. Минина. 2015. С. 148-150. 2. Байгалиев Б.Е., Акимов А.В., Зарипов И.Р., Кошелев Д.В. Использование метода 3D прототипирования для производства жилых помещений // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 5-2 (36). С. 11-12. 3. Акимова Т.Н. Минеральные вяжущие вещества: учебное пособие/ Т.Н. Акимова. - М.: Изд-во Моск. Автомобильно-дорожного ин-та, 2007. – 98 с 4. Барабанщиков Ю.Г. Вяжущие вещества и бетоны: учебное пособие/ Ю.Г. Барабанщи-ков. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2006. – 150 с. 5. Лотов В.А. Методические указания к лабораторному практикуму и самостоятельной ра-боте по курсу «Технология цемента». – Томск: Изд. ТПУ, 2006. – 32 с. 6. Ш.М.Рахимбаев, Н.Н. Оноприенко Минеральные вяжущие вещества: лабораторный практикум:М61 учебное пособие /– Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. – 92 с. 7. Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (материаловедение и технология), уч. Пос. – М.: ИАСВ, 2004. 8. Сулименко Л.М. Технология минеральных вяжущих материалов на их основе. – М.: Высш.шк., 2005. – 334 с. 9. Шмитько Е.И., Крылова А.В, Шаталова В.В. Химия цемента и вяжущих веществ. – М.: Проспект Науки, 2006. – 208 с. 10. Баженов Ю. М. Б 16 Технология бетона: Учеб. пособие для технол. спец, стро-ит. ву-зов. 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1987.- 415 с.: ил. 11. Салимбаева З.Н., Хайруллина А.А. Современные строительные материалы для аддитивных технологий. Методические указания к практическим и лабораторным занятиям, СРО, СРОП для магистрантов строительных и других специальностей всех форм обучения, изучающих курс «Современные строительные материалы для аддитивных технологий» строительных и других специальностей всех форм обучения / ВКГТУ. – Усть-Каменогорск, 2017. - 26 с.
