logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Wytrzymałość materiałów


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2023/2024
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Budownictwa, Inżynierii środowiska i Architektury
Nazwa kierunku studiów:
Budownictwo
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
niestacjonarne
Specjalności na kierunku:
blok A/1, blok A/2, blok B/1, blok B/2
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Mechaniki Konstrukcji
Kod zajęć:
6636
Status zajęć:
obowiązkowy dla programu
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 3 / W35 C20 L10 P20 / 10 ECTS / E
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora 1:
dr inż. Grzegorz Piątkowski
Terminy konsultacji koordynatora:
http://grzegorzpiatkowski.sd.prz.edu.pl/
Imię i nazwisko koordynatora 2:
dr inż. Dominika Ziaja
semestr 3:
mgr inż. Łukasz Szyszka

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Główny cel kształcenia: Uzyskanie wiedzy i umiejętności w zakresie definiowania i obliczania prostych, prętowych schematów statycznych konstrukcji oraz w zakresie opisu stanu naprężeń i stanu odkształceń w podstawowych prętowych układach konstrukcyjnych.

Ogólne informacje o zajęciach:
Wytrzymałość materiałów daje podstawy do projektowania wytrzymałościowego elementów konstrukcji oraz prostych układów konstrukcyjnych.

Materiały dydaktyczne:
Materiały dostępne na stronie http://kmk.portal.prz.edu.pl/dydaktyka/

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Adam Bodnar Wytrzymałość materiałów : podręcznik dla studentów wyższych szkół technicznych Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej. 2004
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 Marek Kolczuga, Lidia Buda-Ożóg Wytrzymałość materiałów : materiały pomocnicze Cz.1 OW PRz. 2009
2 Teresa Filip, Marek Kolczuga Wytrzymałość materiałów : geometria pól, siły wewnętrzne w płaskich układach prętowych : materiały p OW PRz. 2006
3 Barbara Turoń, Grzegorz Piątkowski Strength of materials : internal forces in statically determinate structures - examples for beams : OW PRz. 2015
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Zdzisław Dyląg, Antoni Jakubowicz, Zbigniew Orłoś. Wytrzymałość materiałów T.1 WNT. 2003
2 M. Niezgodziński, T. Niezgodziński Zadania z wytrzymałości materiałów WNT. 1997
3 M. Niezgodziński, T. Niezgodziński Wzory, wykresy i tablice wytrzymałośćiowe WNT. 1996

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Zaliczenie modułu kształcenia "Mechanika Teoretyczna".

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Znajomość matematyki w zakresie wybranych działów algebry liniowej, rachunku wektorowego, różniczkowego i całkowego.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Formułowanie algorytmów statyki, w tym obliczania reakcji podporowych dla prętowych układów statycznie wyznaczalnych.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Świadomość konieczności samokształcenia. Umiejętność współdziałania i pracy w grupie. Przestrzeganie zasad BHP w laboratorium WM. Odpowiedzialność za udostępnione na czas zajęć wyposażenie lab. WM.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
MEK01 Posiada wiedzę teoretyczną z zakresu podstaw wytrzymałości materiałów. wykład egzamin cz. pisemna K-W01+
K-W04+++
K-W05+
K-W07+
P6S-WG
MEK02 Posiada umiejętności w zakresie obliczeń statycznych dla statycznie wyznaczalnych płaskich układów prętowych, umiejętności w zakresie obliczeń wytrzymałościowych. ćwiczenia rachunkowe, projekt indywidualny kolokwium, sprawozdanie z projektu, egzamin cz. pisemna, K-U04+
K-U07+
P6S-UW
MEK03 Posiada wiedzę umożliwiającą zaplanowanie podstawowych eksperymentów wytrzymałościowych. wykład, laboratorium egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, raport pisemny K-W04+++
K-W05+
P6S-WG
MEK04 Posiada umiejętności umożliwiające przeprowadzenie podstawowych eksperymentów wytrzymałościowych. laboratorium zaliczenie cz. praktyczna, raport pisemny, obserwacja wykonawstwa K-U05+
P6S-UW
MEK05 Potrafi pracować w zespole i ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane eksperymenty i uzyskane wyniki pomiarów oraz bezpieczeństwo własne i pozostałych osób w grupie. laboratorium obserwacja wykonawstwa K-K01++
K-K02++
P6S-KK
P6S-KR

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
3 TK01 Wprowadzenie do przedmiotu „Wytrzymałość Materiałów” (WM). Podstawowe pojęcia i założenia WM. W01-W02 MEK01
3 TK02 Pojęcie siły wewnętrznej. Twierdzenie o równoważności układów sił wewnętrznych i zewnętrznych. Pojęcia pręta. Pojęcie układu własnego przekroju poprzecznego. Redukcja układu sił zewnętrznych do sił przekrojowych. Konwencja znakowania sił przekrojowych. W03-W09, C01-C06, P01-P08 MEK01 MEK02
3 TK03 Wykresy sił przekrojowych w belkach. Punkty charakterystyczne i przedziały charakterystyczne. Funkcje N(x), Q(x), M(x). Przedstawienie zmienności sił przekrojowych w postaci wykresów. Przykłady W10-W12, C07-C12, P10-P11 MEK01 MEK02
3 TK04 Rozciąganie (ściskanie) osiowe. Podstawowe definicje. Próba rozciągania. Definicja pojęć odkształcenie i naprężenie. Diagram naprężenie - odkształcenie. Prawo Hooke’a. Związki kinematyczne. Związki konstytuwne . Diagramy odkształceń liniowych i naprężeń normalnych. Przykłady W13-W15, P10-P11 MEK01 MEK02
3 TK05 Charakterystyki geometryczne figur płaskich. Definicje podstawowych charakterystyk geometrycznych. Wyznaczanie środka ciężkości przekroju. Twierdzenie Steinera, centralne i główne osie bezwładności, obliczanie centralnych i głównych momentów bezwładności. Przykłady. W16-W18, P10-P11, L01-L10 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK06 Charakterystyki geometryczne figur płaskich, definicje podstawowych charakterystyk geometrycznych, twierdzenie Steinera, centralne i główne osie bezwładności, obliczanie centralnych i głównych momentów bezwładności. W19-W21, P09-P10 MEK01 MEK02
3 TK07 Wykresy sił przekrojowych: Związki różniczkowe dla pręta prostego. Zasady konstruowania wykresów sil przekrojowych na przykładach: belki proste, belki przegubowe. Metoda superpozycji. W22-W24, C07-C09, P13-P20, L01-L06 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK08 Zginanie. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia. W25-W27, C10-C12, P13-P20, L07-L10 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK09 Ugięcia osi belek zginanych: równanie różniczkowe ugiętej osi belki zginanej poprzecznie, metoda analityczna, metoda Clebscha, metoda Mohra. W28-W30, C13-C15 MEK01 MEK02
3 TK10 Hipotezy wytężeniowe: wytężenie i jego miara, przegląd hipotez, naprężenia zredukowane. W30-W31 MEK01 MEK02
3 TK11 Stateczność osiowo ściskanych prętów prostych: siła krytyczna, naprężenia krytyczne, wymiarowanie z uwzględnieniem utraty stateczności. Zginanie poprzeczne ze ściskaniem. W32-W33 MEK01
3 TK12 Nośność sprężysto-plastyczna przekroju. Idealizacja wykresu rozciągania. Modele materiałowe. W34-W35 MEK01

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3) Godziny kontaktowe: 35.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 30.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 45.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 3) Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3) Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 3) Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem..
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 30.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3) Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 3) Przygotowanie do egzaminu: 30.00 godz./sem.
Egzamin pisemny: 3.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Na podstawie egzaminu pisemnego. Na egzaminie z Wytrzymałości Materiałów obowiązują: wszelkie zagadnienia badane na laboratorium, wszystkie typy zadań rozwiązywanych na ćwiczeniach i na projektach, całość materiału omawianego na wykładach i wszystkie przykłady zrealizowane na wykładach, zagadnienia wskazane na wykładzie do samodzielnego studiowania.
Ćwiczenia/Lektorat Ćwiczenia zalicza się na podstawie sumarycznych wyników pięciu kolokwiów przeprowadzanych podczas zajęć w semestrze. Za każde kolokwium student otrzymuje od 0 do 4 punktów. Kolokwia nie podlegają poprawie. Nieobecność (bez względu na jej przyczynę) na kolokwium jest równoznaczna z uzyskaniem 0 punktów. Zaliczenie ćwiczeń wymaga zdobycia 4 lub więcej punktów jako suma wyników wszystkich kolokwiów.
Laboratorium Na podstawie sprawozdań z wykonanych zespołowych ćwiczeń laboratoryjnych. Za każde zaliczone sprawozdanie każdy z członków zespołu otrzymuje jeden punkt. Laboratoria są zaliczone wtedy, kiedy każde ze zrealizowanych w semestrze ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczone. Laboratoria muszą być zaliczone do końca semestru.
Projekt/Seminarium Na podstawie sprawozdań z wykonanych poprawnie zestawów zadań projektowych (dalej projektów). Za każdy zaliczony projekt będą przyznawane punkty: 1, 2 lub 3 w zależności od zrealizowanego zakresu i terminu oddania. Każdy projekt musi zostać zaliczony w zakresie minimalnym na 1 punkt. Projekty są zaliczone wtedy, kiedy każde obowiązkowe zadanie projektowe jest zaliczone na co najmniej jeden punkt. Zaliczenie projektów jest warunkiem koniecznym dopuszczenia do egzaminu. Projekty muszą być zaliczone do końca semestru.
Ocena końcowa Ocena końcowa to ocena z egzaminu. Dodatkowo: Studenci, którzy uzyskają sumę punktów z kolokwiów z ćwiczeń w zakresie 10-15 punktów będą mieli podniesioną pozytywną ocenę z egzaminu w terminie podstawowym o +0,5 stopnia (np. 3,0 → 3,5; 3,5 → 4,0; itd). Jeśli suma punktów z kolokwiów z ćwiczeń w zakresie 16-20 punktów będzie skutkować podniesieniem pozytywnej oceny z egzaminu w terminie podstawowym o +1,0 stopień (np. 3,0 → 4,0; 3,5 → 4,5: itd). Dodatkowo: Studenci wyróżniający się aktywnością w obrębie danej grupy będą mieli podniesioną pozytywną ocenę z egzaminu w terminie podstawowym o +0,5 stopnia (np. 3,0 → 3,5; 3,5 → 4,0; itd).

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 S. Gubernat; A. Kozłowski; D. Kukla; B. Miller; I. Wójcik-Grząba; D. Ziaja Experimental study of innovative steel beam-to-column joint under impact loading to mitigate progressive collapse 2025
2 A. Kozłowski; D. Kukla; B. Miller; D. Nykiel; D. Ziaja Experimental investigation of steel beam-to-column end-plate joints under static and impact loading 2024
3 A. Rzepka; D. Ziaja Using the DIC Technique in Damage Detection for a Cantilevered Composite Beam 2024
4 M. Jurek; D. Ziaja An Influence of Actuator Gluing on Elastic Wave Excited in the Structure 2024
5 M. Jurek; M. Kulpa; R. Śliwa; A. Wiater; D. Ziaja DIC application for damage detection in FRP composite specimens based on an example of a shearing test 2024
6 K. Balasubramaniam; M. Jurek; P. Malinowski; S. Sikdar; R. Soman; D. Ziaja A global-local damage localization and quantification approach in composite structures using ultrasonic guided waves and active infrared thermography 2023
7 K. Balasubramaniam; M. Jurek; P. Malinowski; R. Soman; D. Ziaja Nondestructive analysis of composite structure subjected to impact damage conditions 2022
8 K. Balasubramaniam; P. Fiborek ; M. Jurek; P. Malinowski; M. Sawczak; R. Soman; D. Ziaja Global and local area inspection methods in damage detection of carbon fiber composite structures 2022
9 M. Jurek; A. Wiater; D. Ziaja Elastic Wave Application for Damage Detection in Concrete Slab with GFRP Reinforcement 2022
10 K. Balasubramaniam; P. Fiborek ; M. Jurek; P. Malinowski; D. Ziaja Experimental and Numerical Analysis of Multiple Low-Velocity Impact Damages in a Glass Fibered Composite Structure 2021
11 P. Nazarko; D. Ziaja SHM system for anomaly detection of bolted joints in engineering structures 2021
12 B. Miller; B. Turoń; D. Ziaja Detection of Anomaly in a Pretensioned Bolted Beam-to-Column Connection Node Using Digital Image Correlation and Neural Networks 2020
13 P. Nazarko; S. Rachwał; D. Ziaja Analiza statyczno-wytrzymałościowa modelu MES istniejącej hali z wykorzystaniem skaningu laserowego 2020