Диссертация (Формирование проектировочной деятельности у бакалавров направления подготовки «строительство» при изучении курса физики в техническом вузе), страница 7

[140]Аналогично было выделено обобщенное содержание других этаповпроектировочной деятельности, выполняемых на основе физических знаний,которое представлено в таблице 4.Таблица 4.Обобщенные способы выполнения этапов проектировочной деятельностиОтдельные этапыпроектирования№ строительного объекта,п/пвыполняемые сприменениемфизических знаний1Обобщенный способ выполнения этаповпроектировочной деятельности1.

Выделить объект или его отдельный элемент;2. Установитьвидынагрузки(распределенная,сосредоточенная, постоянная, временная, статическая, ит.д.), действующий на выделенный объект или егоотдельный элемент;3. Указать физические явлений и вид деформации;расчет механических4. Изобразитьграфическуюмодельповеденияхарактеристикпроектируемого объекта или его отдельного элемента;строительного объекта5. Установить физические величины, характеризующиеили его отдельныхданный вид деформации;элементов6.

Записать физические законы, описывающие поведениеобъектов или его отдельного элемента конструкции взаданных условиях;7. Решить полученную систему уравнений и найтирасчетное значение искомой физической величины;8. Сравнить расчетное значение с нормативным согласно3523техническим условия и нормам проектирования;9. Подобрать материал и форму конструкции.1.

Выделить объект или его отдельный элемент;2. Записать нормативные теплофизические параметрывыделенного объекта или его отдельного элемента;3. Начертить схематичное изображение выделенногообъекта;расчет4. Записать физические законы, описывающие состояниетеплофизическихвыделенного объекта в заданных условиях;характеристик5. Решить полученную систему уравнений и найтистроительныхрасчетноезначениетеплофизическогопараметраконструкций или еговыделенного объекта или его отдельного элемента;отдельных элементов6.

Проверить, соответствует ли полученное расчетноезначениевыделенногообъектаусловиямэнергосбережения;7. Подобрать теплоизолирующий материал строительнойконструкции.1. Выделить проектируемый объект;2. Установитьэксплуатационныехарактеристикиобъекта;3. Установить нормативные значения свойств объекта всоответствии со строительными нормами и правилами(СНиП);4. Указать геометрические параметры проектируемогообъекта с учетом условий его эксплуатации;5. Записать физические законы, на основании которыхрасчетсветовыхвозможен расчет светотехнических величин;характеристик зданий6. Определить расчетное значение светотехническойи сооруженийвеличины;7.

Сравнитьрасчетноезначениесусловиямиэксплуатации и требованиями СНиП (при условииестественного и искусственного освещения);8. При необходимости внести коррективы в расчетсветотехнических характеристик проектируемого объектас заданными свойствами;9.

Подобрать тип светильника, форму световых проемови т.п.Совершенно очевидно, что выполнение каждого действия выделенногоспособа возможно с опорой на конкретные физические знания. Так,выполнение первого этапа требует применение знаний разделов физики«Физические основы механики», включая механику упругих тел; выполнениевторого этапа – основы молекулярной физики и термодинамики; расчет36световых характеристик зданий и сооружений требует знаний оптики ифотометрии.

В таблице 5 приведены конкретные физические знания, приизучении которых можно выполнить этапы проектировочной деятельности.Таблица 5.Конкретизация знаний, необходимых для выполнения этаповпроектировочной деятельностиОтдельныеэтапыпроектированиястроительногообъекта,выполняемые сприменениемфизическихзнанийОбобщенный способвыполнения этаповпроектировочнойдеятельностиЗнания, необходимые для выполненияданного действия1. Выделить объект или 1.Понятиеобобъекте,егоего отдельный элементконструктивных элементах (брус илистержень, пластина)2.Установитьвиды 2.

Понятие нагрузки(распределенная,нагрузки, действующий сосредоточенная, постоянная, временная,на выделенный объект статическая, и т.д.), действующие наилиегоотдельный выделенный объект или его отдельныйэлементэлемент – силы и моменты сил.3. Указать физические 3. Понятия о физических явлениях,явленийивид характеризующих изменение состояниядеформациивыделенного объекта (деформация сжатия,растяжения, изгиб)расчет4. Изобразить4. Условные обозначения объекта и/илимеханическихграфическую модельего отдельных элементовхарактеристикповедениястроительногопроектируемого объектаобъекта или егоили его отдельногоотдельныхэлементаэлементов5.

Установить физические 5. Понятие о физических величинах,величины,характеризующихизменениехарактеризующие данный конструкции: абсолютная и относительнаявид деформациидеформация, механическое напряжение,модуль Юнга, коэффициент жесткости,момент силы.6. Записать физические 6.Законы,определяющиеданныезаконы,описывающие физические явления, воздействия: законповедение объектов или Гука, условие равновесие тел, имеющихего отдельного элемента ось вращения..конструкции в заданныхусловиях377. Решитьполученнуюсистему уравнений инайти расчетное значениеискомойфизическойвеличины8.

Сравнитьрасчетноезначение с нормативнымсогласнотехническимусловияинормампроектирования9. Подобрать материал иформу конструкции.3. Выделить объект илиего отдельный элемент4. Записать нормативныетеплофизическиепараметры выделенногообъектаилиегоотдельного элемента3.Начертить схематичноеизображениевыделенного объекта4.Записатьфизическиезаконы,описывающиесостояние выделенногообъектавзаданныхусловиях7. Понятие о системеспособах ее решенияуравненийи8. Нормативные значениявеличинсогласностроительнымнормамиправилам9.Понятия о физико-техническихсвойствах материала и формы объекта.1. Понятие о объекте, его конструктивныхэлементах2.Нормативныезначениятеплофизических величин, описывающихсостояние выделенного объекта3.

Условные обозначения объекта и/илиего отдельных элементов4. Физические величины и законы,описывающиеобъектвзаданныхусловиях:температура,влажность;теплопроводность, виды теплопередачи,давление, точка росы, закон Фурье,расчетуравнение Ньютона.теплофизическихПравилапреобразованияфизическиххарактеристикзаконов(формул),описывающихстроительныхсостояние объекта для заданных условияхконструкций или5.Решитьполученную 5.

Понятие о системе уравнений иегоотдельныхсистему уравнений и способахеерешения;правилаэлементовнайти расчетное значение математическихпреобразованийитеплофизическоговычислений.параметра выделенногообъектаилиегоотдельного элемента6.Проверить,6. Условия обеспечения тепловой защиты,соответствуетли нормативные значения искомой величиныполученноерасчетноезначениевыделенногообъектаусловиямэнергосбережения7.Подобрать 7.Понятияотеплоизоляционныхтеплоизолирующийматериалах и их свойствахматериалстроительнойконструкции381. Выделитьпроектируемый объект2.

Установитьэксплуатационныехарактеристики объекта1. Понятие об объекте.2.Эксплуатационныехарактеристикиобъекта (функциональное назначениеобъекта, светопропускающая способностьматериала и т.п.)3. Программа действий 3. Программа действий по изменениюпо изменению проекта проектаестественногоосвещенияестественного освещения согласно нормамсогласно нормам4. Установить4.

Нормативные значения световыхнормативныезначения величин согласно строительным нормам исвойствобъектав правилам: освещенность, световой поток,соответствиисо яркость,коэффициентестественнойстроительными нормами освещенностии правилами (СНиП)5. Указать геометрические 5. Понятие о геометрических параметрахпараметрывыделенного объектапроектируемого объекта сучетомусловийегоэксплуатации6. Записатьфизические 6. Физические законы, определяющиерасчет световых законы, на основании изменение светотехнических величинхарактеристиккоторых возможен расчет выделенногообъекта:законызданийи светотехническихосвещенности, геометрической оптики,сооруженийвеличинзакон Бугера и др.7.

Определить расчетное 7.Правиламатематическихзначениепреобразований и вычисленийсветотехническойвеличины8. Сравнитьрасчетное 8.Нормативныезначениязначение с условиями светотехнических величин с учетомэксплуатациии условий эксплуатации и строительныхтребованиями СНиП (при норм и правилусловии естественного иискусственногоосвещения)9. Принеобходимости 9. Программа действий по изменениювнести коррективы в расчета светотехнических величинрасчет светотехническиххарактеристикпроектируемого объекта сзаданными свойствами.10. Подобратьтип 10.

Основные характеристики световыхсветильника,форму проемов,светильников(яркостьисветовых проемов и т.п.мощность светильника, коэффициентсветопропускания,светоотраженияматериалов и др.)39Проверим,адекватнымидействительноприрешенииливыделенныеследующейдействияпроектировочнойявляютсязадачисприменением физических знаний. Рассмотрим задачу, решение которойиллюстрирует проектировочную деятельность по расчету механическиххарактеристик строительного объекта или его отдельного элемента.Задача 1. При возведении малоэтажного частного дома необходимоспроектировать деревянную балку междуэтажного перекрытия с постояннымсечением, которая выдержала бы растягивающее усилие в 2500 кН привеличине относительной деформации равной 0,02.1.Выделяем объект: деревянная балка с постоянным сечением.2.Устанавливаем вид нагрузки, действующий на деревяннуюбалку: нагрузка от собственного веса перекрытия, эксплуатационнаянагрузка (мебель, люди, бытовая техника и др.).3.Указываем физические явления и вид деформации: деревяннаябалка постоянного сечения подвергается деформации растяжения.4.Изображаем графическую модель поведения объекта (рис.