Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika nawierzchni i podtorza dróg szynowych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Magdalena Ataman
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1080-BUDSZ-MZP-0401
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Udział w wykładach i ćwiczeniach audytoryjnych – 24 godz. (1,0 ECTS), rozwiązanie samodzielne zadań domowych i ich opracowanie - 15 godz. (1,0ECTS). Razem 39 godz. = 2 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykłady i ćwiczenia audytoryjne (24 godz.) - 1,0 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych – 12 godz. (0,5 ECTS), rozwiązanie samodzielne zadań domowych i ich opracowanie - 12 godz. (0,5 ECTS). Razem 24 godz. = 1 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład12h
  • Ćwiczenia12h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawowe wiadomości z mechaniki z kursu inżynierskiego oraz z przedmiotu Teoria Sprężystości i Plastyczności . Wiadomości ogólne o budowie dróg szynowych, robotach ziemnych oraz ruchu kolejowym oraz dynamice teoretycznej i dynamice konstrukcji.
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Znajomość i rozumienie zjawisk mechanicznych dotyczących nawierzchni szynowych i podtorza kolejowego oraz czynników na nie oddziałujących. Umiejętność modelowania oraz analizy statycznej i dynamicznej konstrukcji nawierzchni i podtorza w procesie projektowania i eksploatacji.
Treści kształcenia:
Krótki rys historyczny przedmiotu. Modele analogowe podłoża konstrukcji nawierzchni szynowej (podtorza) i modele masywu gruntowego. Obciążenia nawierzchni szynowej. Kinematyka zestawu kołowego - równanie Klingera, wężykowanie i galopowanie pojazdu na torze. Statyczne metody projektowania nawierzchni szynowych: Zimmermanna, Timoshenki, A. Wasiutyńskiego, Aliasa i inne – model poprzeczny i model podłużny. Modele kontaktu koło-główka szyny Kalkera, Piotrowskiego i inne. Stateczność toru pod wpływem temperatury. Wymiarowanie podkładu kolejowego (tradycyjnego i strunobetonowego). Obliczenia podrozjazdnic – zastosowanie metod tradycyjnych i MES. Dynamika nawierzchni kolejowej - wzajemne oddziaływanie w układzie „pojazd-tor” i oddziaływanie podtorza kolejowego. Nierówności w torze i ich klasyfikacja. Oscylatory ruchome na nawierzchni kolejowej i ich równania ruchu - teoria Ludwiga, Dorra, Mathieu, Bogacza i inne. Modelowanie toru belką Timoshenki i rusztem - modele Kerra, modele skończenie elementowe.. Stateczność dynamiczna toru w planie i w profilu wywołana ruchomymi obciążeniami. Analiza dynamiczna rozjazdu kolejowego i jego wymiarowanie. Osuwiska i wibropełzanie oraz stateczność podtorza kolejowego. Specyfika toru i podtorza TGV i Maglev. Pomiary statyczne i dynamiczne eksploatowanego toru i podtorza. Tory na mostach, wiaduktach i przejazdach drogowych, tory w tunelach, metro – modelowanie i analiza oraz wibroizolacje toru. Połączenia szyny z podkładem, przekładki i maty wibroizolacyjne – modelowanie i analiza modeli. Wymiarowanie nawierzchni i podtorza kolejowego metodami dynamiczne. Niekonwencjonalne modele drogi szynowej.
Metody oceny:
Ocena merytoryczna dwóch prac projektowych wykonanych indywidualnie przez każdego studenta.
Egzamin:
nie
Literatura:
[1] Wasiutyński A. Drogi Żelazne, Warszawa 1925; [2] Oczykowski A. Towpik K. Wybrane działy nawierzchni kolejowej i zmechanizowanych robót drogowych. WPW, Warszawa 1970; [3] Esveld E. Modern Railway TrackMRT 1989; [4] Alias J. La Vois Ferree Eyrolles 1977 and Le Rail, 1987; [5] Heteni M. Beams on Elastic Foundation, Michigan 1971; [6] Szcześniak W. Wybrane zagadnienia kolejowe Prace Naukowe PW, Budownictwo z.129, OWPW, 1997 str. 1-220.
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W1
Opanowanie podstawowych wiadomości z dynamiki belki nieskończenie długiej na podłożu odkształcalnym. Podstawowe wiadomości ze stateczności toru.
Weryfikacja: Obrona 2 prac projektowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_W01, K2_W03, K2_W02, K2_W14_DS
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U1
Umie rozwiązać równanie ruchu szyny kolejowej na podłożu odkształcalnym. Umie wyznaczyć wybaczające siły krytyczne w torze kolejowym.
Weryfikacja: Obrona 2 prac projektowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_U05, K2_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K1
Potrafi pracować w grupie oraz kierować zespołem projektowym służącym do realizacji zadań projektowych.
Weryfikacja: Obrona 2 prac projektowych.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K2_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KR