ИНСТИТУТ МОДЫ, ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИЙ

ИНСТИТУТ МОДЫ,
ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИЙ
КОНСТРУИРОВАНИЕ
В ДИЗАЙНЕ СРЕДЫ
Программа курса
Москва 2013
1
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Конструирование в дизайне среды» является одной из основных
профилирующих дисциплин в образовательной программе специальности «Дизайн»
специализации «Дизайн среды». В рамках этого курса на первой стадии обучения, в течение
второго семестра первого курса читаются лекции об основных конструкционных и
отделочных материалах (смысл его – овладение предварительным кругом знаний об
основных физико-механических свойствах конструкционных и отделочных материалов, их
видах и применении при проектировании). В третьем и четвертом семестрах студенты
изучают методику конструирования элементов сечений несущих и ограждающих
конструкций. В пятом семестре читаются основы конструктивных решений мелкосборных
зданий, даются основные решения традиционных и современных конструкций интерьеров,
особенности проектирования малых форм.
Программа курса построена в соответствии с требованиями Государственного
стандарта профессионального высшего образования на соискание диплома специалиста по
специальности 070601.65 «Дизайн». Программа содержит теоретические и практические
составляющие предмета «Конструирование в дизайне среды».
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Цели и задачи учебного курса
Курс «Конструирование в дизайне среды» преследует цель научить студентов
грамотно применять конструкционные и декоративные материалы в средовом
проектировании, методике конструирования элементов конструкций и традиционным и
современным конструктивным системам. Дать основы физико-механических свойств
основных конструкционных и декоративных материалов, их виды и применение в средовом
дизайне. Научить студентов методике конструирования сечений центрально-сжатых,
центрально-растянутых и изгибаемых элементов несущих и ограждающих конструкций.
Рационально выбирать материал при проектировании. Дать основные понятия о
мелкоэлементных зданиях и их конструктивных формах.
1.2. Требования к знаниям и умениям, приобретенным при изучении курса
В соответствии с квалификационными требованиями, предъявляемыми к выпускнику
специальности «Дизайн» объектами профессиональной деятельности его являются изделия,
предметы, графические произведения, организация пространства, в котором человек живет,
работает и отдыхает. Квалификация дизайнера позволяет разрабатывать проекты
предметной среды, обеспечивая им высокий уровень потребительских свойств и
эстетических качеств, оригинальное композиционное и стилистическое решение,
соответствие технико-экономическим требованиям и прогрессивной технологии
производства.
1.3. Объем и сроки изучения курса
Курс «Конструирование в дизайне среды» относится к блоку специальных дисциплин
и имеет общий объем 119 часов (85 час – лекции, 34 часов – практических занятий). Курс
изучается в течение 2, 3, 4 и 5 семестров.
1.4. Основные виды занятий и особенности их проведения
Программой курса предусмотрено чтение лекций, проведение практических занятий,
выполнение двух курсовых работ, проведение ознакомительных экскурсий на объекты с
отделочными работами и посещение выставок с отделочными материалами. Лекционный
курс содержит основные сведения об отделочных и конструкционных материалах, их
свойствах, области применения, работы при различных видах загружения и основы
2
проектирования мелкоэлементных зданий. Даются основные положения по методике
конструирования. На практических занятиях студенты овладевают навыками применения
знаний конструирования и рационального выбора конструкционных и отделочных
материалов при решении практических задач.
1.5. Взаимосвязь аудиторной и самостоятельной работы студентов при изучении
курса
Лекционное содержание курса сопровождается наглядным материалом в виде
иллюстраций и схем. На практических занятиях студенты под руководством преподавателя
овладевают навыками применения знаний конструирования и рационального выбора
конструкционных и отделочных материалов, при решении практических задач. Курсовые
работы предусматривают самостоятельную работу студентов, которые на практике
применяет на практике знания, полученные при изучении курса конструирования в дизайне
среды. Основной нормативный материал студент изучает по специальной литературе.
Данные источники в достаточном объеме представлены в фондах библиотеки ВГУЭС и на
кафедре Дизайна.
1.6. Техническое обеспечение дисциплины
Материально-техническое обеспечение дисциплины заключается в оснащении
аудитории для практической работы, где можно выполнять соответствующие тематике
занятия. Необходимый материал представляет преподаватель и студенты.
1.7. Виды контроля знаний и их отчетности
В течение семестра контроль знаний осуществляется на двух промежуточных
аттестациях, учитывающих посещаемость лекций и активность при опросах. 2-ий семестр
заканчивается зачетом. 3-й семестр заканчивается курсовой работой и экзаменом, 4-ый
семестр заканчивается зачетом и курсовой работой. 5-ый семестр заканчивается зачетом.
Обязательным условием допуска на экзамен является сдача курсовой работы.
2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
2.1. Перечень тем лекционных занятий
2 семестр
Тема 1. Введение
Задачи курса. Основные физико–механические свойства материалов. Плотность, объемный
вес, влажность, теплопроводность, пластичность, упругость, прочность, твердость,
истираемость.
Тема 2. Древесина
Физические свойства древесины. Цвет, блеск, текстура, запах, влажность, вес, плотность.
Теплопроводность, звукопроводность, светопроводность, электропроводность.
Механические свойства древесины (прочность, твердость, сопротивление трению). Породы
древесины.
Тема 3. Пороки древесины
Сучки, червоточина, гниль, пороки формы ствола, раны, ненормальная окраска. Защита
древесины. Сушка, нанесение стойких покрытий, окуривание газами. Заводы по переработке
древесины (первичной обработки, вторичной обработки). Древесные материалы (бревна,
кряжи, чураки, подтоварник, жерди, кол, прут).
Пиломатериалы (доска, щит, бруски, брусья).
Тема 4. Металлы
Физические и механические свойства металлов .Черные и цветные металлы. Прочность,
3
предел текучести, пластичность, хрупкость, долговечность, надежность, коррозия. Черные
металлы. Сплавы (углеродистая сталь, нагартованная, автомобильная). Легированные стали
и сплавы. Конструкционная, инструментальная, высокопрочная. Арматурная, пружинная,
шарико-подшибниковая, жаропрочная, жаростойкая, коррозийностойкая, криогенные стали и
сплавы. Титан и его сплавы.
Тема 5. Цветные металлы
Легкие, благородные, легкоплавкие. Алюминий, медь, латунь и их сплавы. Благородные
(золото, серебро, металлы платиновой группы). Основные свойства и применение.
Тема 6. Пластмассы
Высокомолекулярные соединения и композиции на их основе. Физико-механические
свойства пластмасс (жесткие, упругие, гибкие, кожеподобные, каучукоподобные).
Недостатки. Состав. Основные виды и применение. Санитарно-техническая оценка свойств
пластмасс при применении в быту и в промышленности.
Тема 7. Природные каменные материалы
Изверженные породы, осадочные породы, метаморфические породы. Твердые (граниты,
базальты, кварциты), средней твердости (мраморы, известняки, туфы), мягкие (гипсовый
камень, рыхлые известняки). Классификация и применение природных каменных
материалов.
Тема 8. Материалы и изделия из минеральных (неметаллических) расплавов
Общие сведения и классификация материалов из минеральных расплавов. Основы
производства. Неорганическое стекло. Типы стекол. Многослойное, узорчатое, закаленное.
Армированное, матовое, увиолевое, теплопоглощающее, солнцезащитное, цветное.
Применение.
Тема 9. Композиционные материалы
Перспектива развития материалов. Металлопласты, стеклотекстолиты, стеклопластики.
Зачет. Допуск к зачету – сдача промежуточных аттестаций.
3 семестр
Тема 1. Знакомство с основными положениями единой системы конструкторской
документации.
Масштабы, форматы, шрифты, условные обозначения. Правила оформления рабочих
чертежей.
Тема 2. Работа материалов в конструктивной форме
Классификация нагрузок и усилия, возникающие в материале от действия последних.
Напряжения, виды напряжений. Условие прочности центрально-сжатого элемента.
Конструирование сечения центрально-сжатого элемента.
Тема 3. Определение предельных напряжений при работе материала
Диаграмма растяжения стали. Основные характеристики работы анизотропных материалов.
Преимущество пластических материалов перед хрупкими. Конструирование сечений из
древесины и стали.
Тема 4. Деформации
Методика определения абсолютных и относительных деформаций. Закон Гука.
Тема 5. Температурные напряжения
Коэффициент линейного расширения.
Тема 6. Геометрические характеристики сечения
Статический момент площади сечения, применение статического момента площади сечения
на практике, определение центра тяжести сложного сечения.
Тема 7. Момент инерции сечения
Момент инерции сечения, относительно оси, проходящей параллельно центральной оси.
Влияние формы сечения на момент инерции.
Тема 8. Момент сопротивления сечения
Значение момента сопротивления для работы конструктивных элементов. Определение
4
момента сопротивления для различных форм сечений.
Экзамен и курсовая работа.
4 семестр
Тема 1. Понятие об изгибе
Виды балок. Виды опор балок. Опорные усилия. Определение опорных усилий.
Тема 2. Внутренние усилия в сечении балки
Поперечная сила. Определение поперечной силы. Построение эпюры поперечных сил.
Характерные точки эпюры.
Тема 3. Изгибающий момент в сечении балки
Определение изгибающего момента в сечении балки. Построение эпюры изгибающих
моментов. Характерные точки эпюры.
Тема 4. Условие прочности изгибаемых элементов
Конструирование сечений изгибаемых элементов. Сечения из стали и древесины.
Тема 5. Прогибы балок
Проверка сечений по прогибам.
Тема 6. Понятие об устойчивости центрально-сжатых элементов
Критическая сила. Расчетная длина элементов. Коэффициент для определения расчетной
длины стержня.
Тема 7. Определение критической силы в упругой стадии работы стержня
Формула Эйлера. Устойчивость стержня за пределами упругости. Формула ТетмайераЯсинского.
Тема 8. Практический метод расчета сжатых стержней на устойчивость
Коэффициент продольного изгиба. Приведенная гибкость. Три категории сжатых стержней
при расчете на устойчивость.
Тема 9. Табличный метод расчета
Интерполяция.
5 семестр
Тема 1. Общие понятия о зданиях
Основные конструктивные элементы зданий. Фундаменты. Стены. Перекрытия. Покрытия.
Крыши. Кровли. Лестницы. Перегородки. Назначение и основные требования к зданиям и
их отдельным элементам. Типизация. Унификация. Стандартизация.
Тема 2. Конструктивные схемы зданий
Схемы с поперечными и продольными несущими стенами. Обеспечение прочности и
жесткости конструктивных вышеуказанных схем.
Тема 3. Конструкции мелкоэлементных зданий
Материалы для несущих конструкций мелкоэлементных зданий. Конструктивные решения
проемов. Заполнение проемов.
Тема 4. Традиционные и современные конструкции перекрытий
Перекрытия балочные и плитные. Сборные, монолитные и сборно-монолитные. Перекрытия
по деревянным, железобетонным и металлическим балкам.
Тема 5. Полы
Основные требования к полам. Конструктивное решение полов. Состав конструкции пола по
грунту, по перекрытию. Конструктивные решения сплошных полов и полов из штучных
материалов.
Тема 6. Перегородки
Назначение и основные требования к ним. Традиционные и современные материалы для
перегородок. Новые функционально-технологические решения интерьеров. Перегородки из
мелкоразмерных элементов.
Тема 7. Лестницы
Основные виды и требования к ним. Лестницы как элемент организации пространства.
5
Материалы для конструирования лестниц. Лестницы деревянные, железобетонные и
металлические. Конструктивные элементы лестниц Ограждение лестниц. Расчет лестниц.
Тема 8. Назначение и типы заполнения оконных проемов
Традиционные и современные конструкции заполнения оконных проемов. Конструктивное
решение окон. Коробка. Переплет. Остекление.
Тема 9. Двери
Их назначение и требования к ним. Виды дверей. Конструктивное решение входных и
внутренних дверей. Традиционные и современные материалы для заполнения дверных
проемов.
Тема 10. Конструктивные решения крыш
Несущие конструкции крыш. Стропила. Виды стропил, их конструктивные решения.
Стропила деревянные, железобетонные и металлические.
Тема 11. Кровли
Виды кровель. Особенности конструктивного решения. Назначение кровель и требования к
ним. Традиционные и современные материалы для кровель.
Тема 12. Мансарды как обогащающий элемент экстерьера и интерьера
Особенности конструктивных решений. Основные требования. Мероприятия по улучшению
условий эксплуатации.
Тема 13. Элементы обогащения экстерьера и интерьера
Веранды. Террасы. Тамбуры. Балконы. Эркеры. Назначение. Основные требования и
конструктивные решения.
Тема 14. Конструкции деревянных домов
Особенности конструирования деревянных домов. Сруб. Венец. Стены из бруса и бревен.
Перекрытия деревянных домов. Особенности эксплуатации.
Тема 15. Строительные элементы санитарно-технического и инженерного
оборудования мелкоэлементных зданий
Печи, вентканалы, дымовые трубы. Их конструктивное решение.
Тема 16. Камины
Виды и назначение. Конструктивные решения.
Тема 17. Заключительная лекция
Конструктивная основа здания и ее связь с разработкой интерьера.
Зачет.
2.2. Перечень тем практических занятий.
3 семестр
Тема 1. Овладение практических навыков снятия размеров с существующих
предметов
Применение масштабов при вычерчивании элементов после обмеров.
Тема 2. Определение нагрузок на конструктивные элементы интерьеров
Методика определения нагрузок Коэффициенты перегрузки для нагрузок. СНиП « Нагрузки
и воздействия».
Тема 3. Определение расчетных схем для конструктивных элементов
Эпюры продольных сил. Конструирование элементов из стали. Сортамент. Правила
пользования.
Тема 4. Конструирование элементов из древесины
Сортамент на изделия из древесины. Примеры практических расчетов.
Тема 5. Решение практических задач на определение центра тяжести сложных сечений
Нахождение геометрических характеристик.
Тема 6. Решение практических задач по определению момента инерции сечения
Работа с сортаментом.
Тема 7. Решение практических задач
6
По определению момента сопротивления сечения.
Тема 8. Практическое применение методики конструирования сечений
Тема 9. Итоговое занятие
По окончанию семестра для выявления вопросов, которые требуют для некоторых
студентов дополнительного разъяснения.
4 семестр
Тема 1. Решение задач по определению опорных реакций для балок
Балок различного вида и различных форм загружения. Решение общих задач для группы и
самостоятельная работа по карточкам под руководством преподавателя.
Тема 2. Овладение методикой определения внутренних усилий в сечениях балки
Пример решения объясняет преподаватель. Следующий этап самостоятельное решение по
индивидуальным заданиям под руководством преподавателя.
Тема 3. Овладение навыками построения эпюры поперечных сил
Работа под руководством преподавателя.
Тема 4. Изгибающие моменты в сечениях балки
На конкретном примере преподаватель объясняет студентам, как определять изгибающие
моменты в сечениях балки. Самостоятельное решение по карточкам под руководством
преподавателя.
Тема 5. Построения эпюры изгибающих моментов
Овладение навыками построения эпюры изгибающих моментов под руководством
преподавателя.
Тема 6. Конструирование сечений изгибаемых элементов
Овладение методикой конструирования сечений изгибаемых элементов. Работа проводится
по индивидуальному заданию, которое выдает преподаватель.
Тема 7. Конструирование сечений изгибаемых элементов из стали.
Работа поводится по индивидуальным заданиям под руководством преподавателя.
Тема 8. Конструирование сечений изгибаемых элементов из древесины
Работа по карточкам под руководством преподавателя.
Тема 9. Экскурсии
Ознакомительная экскурсия на объекты с отделочными работами и экскурсии на выставки
представляющие отделочные материалы.
Курсовая работа и зачет.
Обязательным условием допуска студента к зачету является посещение лекционных
занятий.
Список литературы
4.1. Основная литература
1. Квасов А.С. Художественное конструирование изделий из пластмасс: Учебник для вузов.
– М.: Высш. шк., 1989.
ISBN 5 – 06- 000560 – 7
2. Материаловедение и технология металлов. Учебник для вузов / Авт. Г.П. Фетисов, М.Г.
Карпман, В.М. Матюнин и др. / Под ред. Фетисова Г.П. – 2-е изд. испр. – М.: Высш. шк.,
2002 .
ISBN 5 – 06 -004316-9
3. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учебник / Попов К.Н., Кардо М.Б. – М.:
Высш. шк., 2002.
ISBN 5-06-003799-1
4. Александров А.В. и др. Сопротивление материалов: Учебник для вузов / В.А.
Александров, В.Д. Потапов, Б.П. Державин. – 2-е изд. испр. – М.: Высш. шк., 2000.
ISBN 5-06-003732-0
7
5. Введение в сопротивление материалов: Учебное пособие / Под ред. Б.Е. Мельникова. –
СПб.: Лань, 1999.
ISBN 5 – 8114 – 0152 – 3
4.2. Дополнительная литература
1. Орлов Д.М. Древесина и древесные материалы. – М.: Л.: Гослесбумиздат, 1960.
2. Бартошевич А.А. Конструирование мебели: Учебное пособие для вузов / А.А.
Барташевич. – Минск: Высш. шк., 1988.
3. Основы конструирования и расчета деталей из пластмасс и технологической оснастки для
их изготовления / Учебное пособие для вузов / Р.Г. Мирзоев, И.Д. Кутушев, В.А.
Брагинский, Ю.В. Казанков / Ред. К.А. Гаспарян. – Л.: Машиностроение, 1972.
4. Лукович Г.М. Руководство по решению задач по сопротивлению материалов: Учебное
пособие для вузов / Г.М. Лукович, Л.С. Минаев, А.И. Винокуров / ред. Л.С. Минина. – 3-е
изд. перераб. и доп. – М.:Высшая школа, 1999
5. Архитектурные конструкции / Ред. З.А. Казбек-Казиев – М.: Высш. шк., 1989.
6. Расчетные и курсовые работы по сопротивлению материалов: Учебное пособие / Ф.З.
Алмаметов, С.И. Арсеньев, С.А. Енгалычев и др. – М.: Высш. шк., 1992 .
7. Орловский Б.Я., Сербинович П. П. Архитектура гражданских и промышленных зданий.
Общественные здания. – М.: Высш. шк., 1979.
4.3. Нормативная литература
1. ГОСТ 2. 301 – 68 «Форматы».
2 . ГОСТ 2. 302 – 68 «Масштабы.
3 . ГОСТ 2. 303 – 68 «Линии».
4 ГОСТ 2. 304 – 81 «Шрифты чертежные».
5. ГОСТ 2. 306 – 68*** «Обозначения графические материалов и правила их нанесения на
чертеже».
6. ГОСТ Р 21. 1101 – 92 (СПДС) «Основные надписи».
7. .ГОСТ 8239-88 «Балки двутавровые».
8. ГОСТ 8240-88 «Швеллеры».
9. ГОСТ 103-76 «Сталь полосовая».
10. ГОСТ 8509-88 «Сталь прокатная угловая равнополочная».
11. ГОСТ 8510-88 «Сталь прокатная угловая неравнополочная»
12. ГОСТ 8732-78 «Трубы стальные бесшовные горячекатанные»
13. ГОСТ 8262-75 «Трубы стальные водогазопроводные»
14. ГОСТ 10704-76 «Трубы стальные электросварные».
15. ГОСТ 24698-81 «Двери деревянные наружные для жилых и общественных зданий».
16. ГОСТ 11214-86 «Окна и балконные двери деревянные с двойным остеклением для
жилых и общественных зданий»
17. ГОСТ 6629-88 «Двери деревянные внутренние для жилых и общественных зданий»
18. ГОСТ 26434 «Железобетонные многопустотные плиты с круглыми пустотами».
19. СниП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействмя»
20. СниП 2.08.01-89* «Жилые здания»
21. СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные».
22. СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений
23. СНиП 11-Л.8-71 «Предприятия общественного питания». Нормы проектирования.
24. СНиП 2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
25. СНиП 11-26-76 «Кровли».
26. СНиП 2.08.01-89* «Естественное и искусственное освещение».
27. СТП1.104-98 «Курсовые работы (проекты)».
8