- Nazwa przedmiotu:
- Mechanika budowli
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Szymon Imiełowski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Inżynieria Środowiska
- Grupa przedmiotów:
- Specjalizacyjne
- Kod przedmiotu:
- 1110-ISIWO -MSP-2401
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- wykład - 30 godzin, ćwiczenia audytoryjne - 15 godzin, ćwiczenia projektowe - 15 godzin, zapoznanie się ze wskazaną literaturą - 5 godzin, przygotowanie referatu/prezentacji 8 godzin, przygotowanie do kolokwium 5 godzin, przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych 7 godzin, przygotowanie do zaliczenia wykładów i obecność na zaliczeniu - 5 godzin. Razem 75 godzin.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 5
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 3
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wiadomości z zakresu przedmiotów Matematyka (sem I i II), Fizyka (sem I i II), Wytrzymałość Materiałów i Mechanika Budowli (sem II i III).
- Limit liczby studentów:
- brak
- Cel przedmiotu:
- Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i metodami stosowanymi w mechanice budowli. Program wykładów obejmuje analizę statyczną podstawowych modeli konstrukcji stosowanych w budownictwie lądowym i wodnym, tj.: belki, kratownice, ramy, pręty zakrzywione w planie, ruszty, łuki i płyty oraz belki na sprężystym podłożu Winklera jedno i dwuparametrowym podanych działaniu obciążeń zewnętrznych, temperatury i osiadania podpór. Analiza statyczna dotyczy sposobów obliczania sił przekrojowych, przemieszczeń i linii wpływowych ustrojów prętowych statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych. Omawiane są następujące metody: metoda sił, metoda przemieszczeń metoda różnic skończonych i elementów skończonych.
- Treści kształcenia:
- PROGRAM WYKŁADU:
1.Wprowadzenie. Elementy rachunku macierzowego. Prętowe konstrukcje statycznie wyznaczalne, przykłady i metody rozwiązań: belka przegubowa, rama, łuk, ruszt, pręt zakrzywiony w planie.
2.Belka na sprężystym podłożu Winklera jedno i dwuparametrowym. Metoda różnic skończonych w zastosowaniu do belek.
3.Metody energetyczne - wyznaczanie przemieszczeń konstrukcji statycznie wyznaczalnych na podstawie zasady prac wirtualnych
4.Konstrukcje statycznie niewyznaczalne. Rozwiązywanie układów prętowych metodą sił.
5.Ustroje prętowe geometrycznie niewyznaczalne. Metoda przemieszczeń i metoda elementów skończonych w zastosowaniu do krat, ram i ustrojów mieszanych.
6.Linie wpływowe belek statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych.
PROGRAM ĆWICZEŃ AUDYTORYJNYCH:
1.Przykłady rozwiązań konstrukcji statycznie wyznaczalnych: belka przegubowa, rama, łuk, ruszt, pręt zakrzywiony w planie. Obliczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych.
3.Sformułowanie zadania i wyznaczenie ugięć belki na sprężystym podłożu Winklera metodą różnic skończonych. Uwzględnienie warunków brzegowych i warunków zgodności przemieszczeń i sił.
4.Wyznaczanie przemieszczeń konstrukcji prętowych statycznie wyznaczalnych metodą Maxwella-Mohra.
5.Rozwiązywanie konstrukcji statycznie niewyznaczalnych metodą sił: belka, rama, łuk, pręt zakrzywiony w planie.
6.Formułowanie i rozwiązanie zadań, konstrukcji prętowych, metodą przemieszczeń.
7.Sporządzanie wykresów linii wpływu sił i przemieszczeń belek jednoprzęsłowych i wieloprzęsłowych.
8.2 kolokwia
PROGRAM ĆWICZEŃ PROJEKTOWYCH:
1.Omówienie zakresu pracy projektowej 1 – wykresy sił przekrojowych konstrukcji prętowa statycznie wyznaczalna. Praca własna.
2.Omówienie pracy projektowej 2 – rozwiązanie belki na sprężystym podłożu metodą różnic skończonych. Praca własna.
3.Wyznaczanie macierzy sztywności MES na przykładzie konstrukcji prętowej z uwzględnieniem zginania, skręcania i sił normalnych. Omówienie zakresu pracy projektowej 3 – pręt zakrzywiony w planie metodą elementów skończonych. Praca własna.
- Metody oceny:
- Ocena końcowa przedmiotu jest średnią arytmetyczną z trzech ocen: ćwiczeń audytoryjnych, ćwiczeń projektowych i egzaminu.
Warunki zaliczenia wykładu - egzamin pisemny złożony z części zadaniowej i części teoretycznej (testy wielokrotnego wyboru, pytania sprawdzające zrozumienie materiału).
Warunki zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych - zaliczenie kolokwium, obecność na zajęciach.
Warunki zaliczenia ćwiczeń projektowych - wykonanie i zaliczenie 3 projektów, obecność na zajęciach.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- Podręczniki:
1.Praca zbiorowa, Mechanika Budowli–ujęcie komputerowe, Arkady, 1991 (t1), 1992 (t2)
2.Praca zbiorowa, Mechanika Budowli elementami ujęcia komputerowego, Arkady 1984
3.Dyląg Z., Krzemińska-Niemiec, Filip F., tom 1,2, Mechanika budowli, PWN 1977;
4.W.Nowacki, Mechanika budowli, PWN 1975
5.Wierzbicki W., Mechanika budowli, PWN, 1961;
6.Zbigniew Cywiński, Mechanika budowli w ćwiczeniach, t.1, t. 2, PWN, 1976;
7.Chmielewski T., Nowak H., Sadecka L., Metoda przemieszczeń i podstawy MES, obliczenia w środowisku MATLAB, PWN 2016;
8.Kowalewski Z., Podstawy wytrzymałości materiałów, OWPW, Warszawa 2000;
9.Rakowski G., Kacprzyk Z., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, OWPW, Warszawa 1973;
10.Zienkiewicz O.C., Metoda elementów skończonych, Arkady, Warszawa 1972;
Zbiory zadań
1.Witkowska Z., Witkowski M.: Zbór zadań z mechaniki budowli, OWPW 2002
2.Cywiński Z.: Mechanika budowli w zadaniach, PWN 1999
3.Grabowski J., Iwanczewska A.: Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów OWPW
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- brak
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W01
- Student wyznacza reakcje i sporządza wykresy sił przekrojowych oraz sporządza wykresy naprężeń w dowolnym przekroju wybranych konstrukcji prętowych: belek, ram, prętów zakrzywionych w planie, łuków i rusztów, statycznie wyznaczalnych i statycznie niewyznaczalnych. Oblicza przemieszczenia i odkształcenia belek i ram metodą prac wirtualnych, wykorzystując w
Weryfikacja: Praca domowa, 2 kolokwia, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_W10
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W04, T2A_W07
- Efekt W02
- Wykreśla linie wpływu sił i przemieszczeń belek jednoprzęsłowych i wieloprzęsłowych
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_W12
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W05, T2A_W07
- Efekt W03
- Formułuje warunki brzegowe i wyznacza linie ugięć belek na sprężystym podłożu Winklera metodą różnic skończonych.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_W19
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W05, T2A_W06
- Efekt W04
- Wykorzystuje metodę elementów skończonych do rozwiązania konstrukcji prętowych: kratownic, belek, ram, rusztów i prętów załamanych w planie, wyznaczając siły reakcji, wykresy sił przekrojowych i wykresy przemieszczeń.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U01
- Po zakończonym kursie student posiada znacznie rozszerzony zakres umiejętności niezbędnych do projektowania typowych konstrukcji prętowych statycznie wyznaczalnych i statycznie niewyznaczalnych oraz belek na sprężystym podłożu. Pogłębia się więc zrozumienie warunków pracy konstrukcji niezbędne w późniejszej pracy projektanta.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_U13, IS_U15
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U02, T2A_U03, T2A_U05, T2A_U09, T2A_U14, T2A_U01, T2A_U03, T2A_U05, T2A_U04
- Efekt U02
- W zakresie podstawowym student wykorzystuje metody numeryczne do analizy prostych konstrukcji prętowych inżynierii lądowej i wodnej, metodę różnic skończonych i metodę elementów skończonych. Przyswojony zakres wiedzy stanowi podstawę aktywnego uczestnictwa w zajęciach dotyczących zaawansowanych metod numerycznych oraz obsługi pakietów obliczeniowych.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_U18
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U07, T2A_U15, T2A_U18
- Efekt U03
- Student nabiera wprawy w posługiwaniu się ogólnie dostępnym inżynierskim oprogramowaniem komputerowym oraz posiada podstawowy zakres wiedzy potrzebny do analizowania otrzymanych wyników.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_U19
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U03, T2A_U07, T2A_U13, T2A_U15, T2A_U16, T2A_U18
- Efekt U04
- Nabyte umiejętności są niezbędne do zrozumienia treści przedmiotów realizowanych na studiach magisterskich, takich jak konstrukcje hydrotechniczne, mogą być wykorzystane przy pisaniu pracy magisterskiej.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K01
- Wiedza zdobyta podczas kursu rozszerza wyobrażenie o tematyce i stopniu trudności rozwiązań nowych rodzajów konstrukcji inżynierskich, wpływa w ten sposób na jego decyzję o wyborze tematu pracy magisterskiej oraz o kierunku zainteresowań zawodowych po zakończeniu studiów
Weryfikacja: Promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach, praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_K02, IS_K04
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K02, T2A_K04
- Efekt K02
- Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania sie i podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych
Weryfikacja: Promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach, praca domowa, kolokwium, egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
IS_K03, IS_K06
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_K03, T2A_K07