- Nazwa przedmiotu:
- Konstrukcje nośne
- Koordynator przedmiotu:
- Dr hab. inż. Wojciech Sobczykiewicz, prof. PW, dr inż. Artur Jankowiak
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika i Budowa Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Specjalnościowe
- Kod przedmiotu:
- 1150-MBMRC-ISP-0321
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych -49, w tym:
a) wykład - 30 godz.;
b) laboratorium- 15 godz.;
c) konsultacje – 2 godz.
d) egzamin – 2 godz.
2) Praca własna studenta - 55 godz, w tym
a) 10 godz. – bieżące przygotowywanie się do laboratoriów,
b) 20 godz. – studia literaturowe,
c) 15 godz. – opracowanie wyników, przygotowanie sprawozdań,,
d) 10 godz. - przygotowywanie się do sprawdzianów ,
3) RAZEM – 100 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2 punkty ECTS – liczba godzin kontaktowych - 49, w tym:
a) wykład - 30 godz.;
b) laboratorium- 15 godz.;
c) konsultacje – 2 godz.
d) egzamin – 2 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2 punkty ECTS - 50 godz., w tym:
a) 15 godz. - ćwiczenia laboratoryjne,
b) 10 godz. – przygotowywanie się do ćwiczeń laboratoryjnych,
c) 15 godz. – opracowanie wyników, przygotowanie sprawozdań,
d) 10 godz. – studia literaturowe.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wymagana wiedza z wytrzymałości materiałów i podstaw konstrukcji maszyn (wysłuchanie wykładów: Wytrzymałość Materiałów, PKM)
- Limit liczby studentów:
- laboratorium – grupy 7-12 osób, wykład – bez limitu
- Cel przedmiotu:
- Poznanie zasad projektowania konstrukcji nośnych maszyn roboczych. Nabycie przez studentów umiejętności formułowania i udowodnienia wymagań projektowych dla konstrukcji nośnych maszyn.
- Treści kształcenia:
- Wykład:
Specyfika konstrukcji nośnych maszyn roboczych. Formy konstrukcyjne. Technologia wytwarzania.
Materiały konstrukcji nośnych, kategorie, właściwości mechaniczne. Stale podwyższonej i wysokiej wytrzymałości, stopy aluminium.
Algorytm projektowania konstrukcji nośnych maszyn.
Rodzaje uszkodzeń konstrukcji nośnych i elementów konstrukcyjnych a kryteria projektowania.
Formułowanie wymagań w zakresie sztywności, trwałej deformacji, stateczności ogólnej i lokalnej, pękania zmęczeniowego.
Wyznaczanie obciążeń stosownie do kryteriów projektowania.
Normy i przepisy obowiązujące dla wybranych maszyn roboczych i urządzeń.
System klasyfikacyjny obciążeń w dźwignicach. Obciążenia eksploatacyjne dźwignic, kojarzenie obciążeń.
Analiza naprężeń w konstrukcjach nośnych maszyn. Skręcanie profili cienkościennych.
Podstawowe zasady wymiarowania wytrzymałościowego: naprężenia dopuszczalne i naprężenia graniczne. Współczynnik bezpieczeństwa.
Zasady wymiarowanie konstrukcji nośnej w zakresie trwałości zmęczeniowej. Wyznaczanie obciążeń cyklicznych. Schematyzacja przebiegu obciążeń i wyznaczanie widma obciążeń.
Dobór charakterystyki zmęczeniowej. Specyfika złączy spawanych.
Szacowanie trwałości zmęczeniowej konstrukcji nośnej.
Laboratorium
Koncentracja naprężeń w elementach konstrukcji nośnych.
Skręcanie profili cienkościennych.
Analiza naprężeń lokalnych w konstrukcji nośnej. wysięgnika teleskopowego.
Koncentracja naprężeń w elementach konstrukcji stalowej.
Obciążenia eksploatacyjne. Widmo obciążeń.
Krzywa Kohlera. Ocena trwałości zmęczeniowej.
- Metody oceny:
- Wykład - egzamin.
Laboratorium:
• Ocena wykonania pojedynczego ćwiczenia: krótki sprawdzian ustny/pisemny weryfikujący przygotowanie studenta do ćwiczeń tzw. „wejściówki”, poprawnie wykonane ćwiczenie, ocena sprawozdania.
• Do zaliczenia laboratorium konieczne jest uzyskanie pozytywnej oceny (co najmniej 3) ze wszystkich ćwiczeń.
• Łączna ocena z zajęć wynika ze średniej arytmetycznej ocen za wszystkie ćwiczenia.
Ocena z przedmiotu
Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest uzyskanie pozytywnych wyników zarówno z laboratorium (OL), jak i z egzaminu (wykładu OW). Jako końcowy wynik z przedmiotu podaje się ocenę łączną (O). Obliczana jest ona w następujący sposób:
O = 0.75*OW + 0.25*OL.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. Z. Dyląg, A. Jakubowicz, Z. Orłoś: Wytrzymałość materiałów, WNT Warszawa, 1996,
2. J. Rutecki: Cienkościenne konstrukcje nośne, WNT 1966,
3. Kocańda, S., Szala, J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych, PWN, 1997,
4. H. Frąckiewicz i inni: Węzły i połączenia konstrukcyjne. WNT, Warszawa, 1985,
5. W.D. Pilkey, D.F. Pilkey: Peterson’s Stress Concentration Factors, John Wiley & Sons, 2008,
6. ASTM E1049-1985 Standard Practices for Cycle Counting in Fatigue Analysis,
7. ISO 20332-1: Cranes – Proof of competence of steel structures – Part 1: General, 2005.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_W1
- Posiada wiedzę o kryteriach projektowania konstrukcji nośnych maszyn roboczych, wynikających z analizy ich możliwych rodzajów uszkodzeń.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W04
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03, T1A_W04, InzA_W02
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_W2
- Posiada wiedzę o materiałach stosowanych na konstrukcje nośne maszyn roboczych i ich podstawowych właściwościach mechanicznych, wynikających z procesu technologicznego wytwarzania konstrukcji nośnych
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_W06
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W07, InzA_W03
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_U1
- Zna zasady określania i wyznaczania obciążeń eksploatacyjnych i ich efektów, niezbędnych do projektowania konstrukcji nośnych.
Weryfikacja: Egzamin, krótki sprawdzian ustny/pisemny, ocena sprawozdania z ćwiczenia lab
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U11
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U09, T1A_U10, T1A_U12, T1A_U13
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_U2
- Potrafi przewidzieć sposoby uszkodzenia konstrukcji nośnej, wyznaczyć miejsca krytyczne i sformułować stosowne kryteria projektowe.
Weryfikacja: Egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U13, KMiBM_U14
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U02, T1A_U07, T1A_U08, InzA_U01, T1A_U12, T1A_U14, T1A_U16, InzA_U04
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_U3
- Potrafi wyznaczyć obciążenia konstrukcji nośnej, wymagane dla rozważanego sposobu uszkodzenia.
Weryfikacja: Egzamin, krótki sprawdzian ustny/pisemny, ocena sprawozdania z ćwiczenia lab
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U08
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_U4
- Potrafi przeprowadzić analizy wymagane do udowodnienia rozważanych kryteriów projektowych.
Weryfikacja: Egzamin, krótki sprawdzian ustny/pisemny, ocena sprawozdania z ćwiczenia lab
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U09, KMiBM_U15, KMiBM_U16
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U13, T1A_U14, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08, T1A_U11, T1A_U12, InzA_U06, InzA_U08, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U10
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_U5
- Potrafi określić charakterystyki materiałowe, niezbędne dla analizowanego kryterium projektowego.
Weryfikacja: Egzamin, krótki sprawdzian ustny/pisemny, ocena sprawozdania z ćwiczenia lab
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_U08
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U10, T1A_U15, T1A_U16, InzA_U03, InzA_U04, InzA_U07, InzA_U08
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt 1150-MBMRC-ISP-0321_K1
- Umie pracować indywidualnie i w zespole.
Weryfikacja: Ocena wykonywanych zadań w ramach ćwiczeń, ocena sprawozdania z ćwiczenia lab.
Powiązane efekty kierunkowe:
KMiBM_K03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K05