Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika konstrukcji II
Koordynator przedmiotu:
Tomasz Lewiński, Prof. dr hab. inż.
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1080-BU000-ISP-0405
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Razem 125 godz. = 5 ECTS: wykład 30 godz., ćwiczenia audytoryjne 15 godz., ćwiczenia projektowe 15 godz., przygotowanie do ćwiczeń 10 godz., przygotowanie do kolokwiów 10 godz., przygotowanie i obrona prac domowych 25 godz., przygotowanie do egzaminu, obecność na egzaminie 20 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Razem 78 godz. = 3 ECTS: wykład 30 godz., ćwiczenia audytoryjne 15 godz., ćwiczenia projektowe 15 godz., przygotowanie do kolokwiów 15 godz., obrony prac domowych 3 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Razem 55 godz. = 2 ECTS: ćwiczenia audytoryjne 15 godz., ćwiczenia projektowe 15 godz., przygotowanie pracy domowej 25 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Algebra równań macierzowych, w tym układy Cramera z macierzą kwadratową. Zadanie własne z macierzą symetryczną. Zadanie własne z dwiema macierzami symetrycznymi. Dodatnia określoność form kwadratowych. Elementarna wiedza z analizy matematycznej: różniczkowanie i całkowanie najprostszych funkcji. Całka oznaczona. Umiejętność rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych o stałych współczynnikach. Wariacyjna postać tych równań. Stawianie zadań brzegowych i początkowych. Znajomość podstawowych praw mechaniki teoretycznej dotyczących równowagi układów prętowych- płaskich i przestrzennych. Znajomość metod mechaniki budowli rozwiązywania zadań statyki układów prętowych statycznie wyznaczalnych i statycznie niewyznaczalnych. Układanie równań ruchu punktu materialnego i bryły sztywnej. Równania ruchu układów z więzami- równania Lagrange’a. Warunkiem uzyskania wpisu oceny z ćwiczeń jest uprzednie zaliczenie ćwiczeń z przedmiotu MK 1. Warunkiem przystąpienia do egzaminu pisemnego z MK 2 jest posiadanie wpisu pozytywnej oceny z ćwiczeń z MK 2 oraz oceny łącznej z Mechaniki Konstrukcji 1.
Limit liczby studentów:
bez ograniczeń
Cel przedmiotu:
Umiejętność rozwiązywania zadań statyki płaskich statycznie niewyznaczalnych układów prętowych poddanych dużym siłom osiowym: obliczanie sił wewnętrznych, przemieszczeń i kątów obrotu przekrojów. Umiejętność obliczania wartości sił wybaczających płaskie układy prętowe. Umiejętność analizy dynamicznej układów sprężystych o jednym stopniu swobody: drgania nietłumione i tłumione pod dowolnym obciążeniem zmiennym w czasie. Umiejętność analizy dynamicznej układów sprężystych o dyskretnym rozkładzie masy i skończonej liczbie stopni swobody dynamicznej: drgania nietłumione pod dowolnym obciążeniem zmiennym w czasie. Drgania własne układów sprężystych o dyskretnym rozkładzie masy i skończonej liczbie stopni swobody dynamicznej. Umiejętność analizy drgań własnych i drgań harmonicznych ram płaskich z prętów niewydłużalnych.
Treści kształcenia:
Teoria statyki płaskich statycznie niewyznaczalnych układów prętowych poddanych dużym siłom osiowym. Metoda przemieszczeń w wersji z uwzględnieniem dużych sił osiowych. Analiza wyboczenia ram. Drgania układów nietłumionych i tłumionych o jednym stopniu swobody. Dowolne wymuszenie w czasie. Całka Duhamela. Wykres rezonansowy. Przesunięcie fazowe w zależności od poziomu tłumienia. Analiza dynamiczna układów sprężystych o dyskretnym rozkładzie masy i skończonej liczbie stopni swobody dynamicznej. Analiza drgań wymuszonych siłami o wartościach harmonicznie zmiennych w czasie. Analiza przemieszczeń mas układów dyskretnych w zależności od poziomu częstości wymuszającej. Postacie drgań swobodnych. Ortogonalność postaci drgań ( z wagami mas). Drgania nietłumione układów dyskretnych pod dowolnym obciążeniem zmiennym w czasie. Teoria drgań giętnych prętów sprężystych. Analiza drgań własnych i harmonicznych ram płaskich z prętów niewydłużalnych. Metoda przemieszczeń w odniesieniu do amplitud przemieszczeń i sił wewnętrznych w ramach płaskich z prętów niewydłużalnych. Elementy teorii zwichrzenia prętów.
Metody oceny:
Dwa kolokwia, przygotowanie i obrona pracy domowej, kolokwium na wykładzie, egzamin pisemny i ustny. Dokładne informacje o zasadach oceny: por. regulamin przedmiotu, http://mk.il.pw.edu.pl/
Egzamin:
tak
Literatura:
[1] CIESIELSKI, R. i in. Mechanika Budowli. Ujęcie Komputerowe, Arkady 1992 wyd 2, Warszawa; [2] CHMIELEWSKI, T., ZEMBATY, Z., Podstawy Dynamiki Budowli, Warszawa Arkady, 1998; [3] CHOPRA, A.K., Dynamics of Structures. Theory and Applications to Earthquake Engineering., New Jersey Prentice Hall, 2001; [4] GOMULIŃSKI, A., WITKOWSKI, M., Mechanika Budowli. Kurs dla zaawansowanych. Warszawa, Oficyna Wydawnicza PW, 1993; [5] K.HETMAŃSKI, Zastosowanie Microsoft Excel w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza PW, 2004; [6] LANGER, J., Dynamika ustrojów prętowych. W: Ciesielski i in. Mechanika Budowli. Ujęcie Komputerowe, Tom II, str. 12-115. Warszawa, Arkady, 1992; [7] NOWACKI, W., Dynamika Budowli. Warszawa , Arkady, 1972. [8] DZIERŻANOWSKI, G.i in. , Zbiór zadań z mechaniki konstrukcji prętowych. Zagadnienia statyczne, OW PW 2014, Warszawa. [9] Hetmański K., i in., Zbiór zadań z mechaniki Konstrukcji prętowych. Zagadnienia zginania z udziałem dużych sił osiowych, wyboczenia i dynamiki, OWPW, Warszawa 2017 [10] Nick Trahair, Flexural-Torsional Buckling of Structures, Taylor & Francis 1993. Materiały dydaktyczne na stronie internetowej Zakładu. Notatki wykładowe.
Witryna www przedmiotu:
http://mk.il.pw.edu.pl/
Uwagi:
Przedmiot stanowi bezpośrednią kontynuację przedmiotu: Mechanika Konstrukcji I, sem.5.

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
Student zna linie wpływu sił wewnętrznych w układach prętowych. Student zna teorię statyki płaskich statycznie niewyznaczalnych układów prętowych poddanych dużym siłom osiowym. Zna metodę przemieszczeń w wersji z uwzględnieniem dużych sił osiowych. Zna teorię wyboczenia ram oraz zna ideę obszaru bezpiecznego przy obecności obciążeń niezależnych. Student zna teorię drgań układów nietłumionych i tłumionych o jednym stopniu swobody. Rozumie dowolne wymuszenie w czasie. Zna całkę Duhamela. Rozumie wykres rezonansowy. Zna metody analizy dynamicznej układów sprężystych o dyskretnym rozkładzie masy i skończonej liczbie stopni swobody dynamicznej. Ma wiedze w zakresie drgań wymuszonych siłami o wartościach harmonicznie zmiennych w czasie. Rozumie pojęcie drgań swobodnych. Zna twierdzenie o ortogonalności postaci drgań ( z wagami mas). Zna teorię drgań nietłumionych układów dyskretnych pod dowolnym obciążeniem zmiennym w czasie. Rozumie teorię drgań giętnych prętów sprężystych. Zna analizę drgań własnych i harmonicznych ram płaskich z prętów niewydłużalnych. Zna metodę przemieszczeń w odniesieniu do amplitud przemieszczeń i sił wewnętrznych w ramach płaskich z prętów niewydłużalnych.
Weryfikacja: Dwa kolokwia , praca domowa i jej obrona; egzaminy pisemny i ustny.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_W01, K1_W04, K1_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_W, I.P6S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Umiejętność sporządzania linii wpływu sił wewnętrznych w belkach prostych. W zakresie zagadnień zginania z udziałem dużych sił osiowych student posiada umiejętności: - rozwiązywania zadań statyki płaskich statycznie niewyznaczalnych układów prętowych poddanych dużym siłom osiowym: obliczanie sił wewnętrznych, przemieszczeń i kątów obrotu przekrojów; - obliczania wartości sił wybaczających płaskie układy prętowe; -sporządzania obszaru bezpiecznego przy wieloparametrowym obciążeniu dużymi siłami osiowymi W zakresie dynamiki budowli student posiada umiejętności: - analizy dynamicznej układów sprężystych o jednym stopniu swobody: drgania nietłumione i tłumione pod dowolnym obciążeniem zmiennym w czasie; - analizy dynamicznej układów sprężystych o dyskretnym rozkładzie masy i skończonej liczbie stopni swobody dynamicznej: drgania nietłumione pod dowolnym obciążeniem zmiennym w czasie. Student potrafi badać drgania własne układów sprężystych o dyskretnym rozkładzie masy i skończonej liczbie stopni swobody dynamicznej. Ma umiejętność analizy drgań własnych i drgań harmonicznych ram płaskich z prętów niewydłużalnych.
Weryfikacja: Dwa kolokwia, praca domowa z obroną; egzaminy pisemny i ustny.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U09, K1_U19, K1_U03, K1_U04, K1_U05, K1_U06, K1_U07
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P6S_UW.o, P6U_U, I.P6S_UK, I.P6S_UW.o
Charakterystyka U2
Korzystając z poleconej literatury przedmiotu potrafi samodzielnie przygotowywać prace domowe. Potrafi się przygotować do obrony pracy domowej.
Weryfikacja: Obserwacja w trakcie ćwiczeń i obrona pracy domowej.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_U19, K1_U20, K1_U23
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_U, I.P6S_UK, I.P6S_UU, I.P6S_UO

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K1
Student w ramach ćwiczeń w grupie dziekańskiej współpracuje z kolegami, ucząc się pracy w zespole. Rozumie znaczenie odpowiedzialności w działalności inżynierskiej, w tym rzetelności przedstawianych wyników swoich prac i ich interpretacji. Student przekonuje się do konieczności dokładnej i bezbłędnej analizy zagadnień, dowiadując się o odpowiedzialności związanej z błędnymi ocenami pracy konstrukcji.
Weryfikacja: obserwacja na zajęciach, obronie pracy domowej i na egzaminie ustnym.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K1_K01, K1_K02, K1_K07, K1_K08
Powiązane charakterystyki obszarowe: P6U_K, I.P6S_KR, I.P6S_KK