Nazwa zajęć: Mechanika budowli
Cykl kształcenia: 2021/2022
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: Budownictwo blok HEP1 SPEC1, Budownictwo blok HEP1 SPEC2, Budownictwo blok HEP2 SPEC1, Budownictwo blok HEP2 SPEC2
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Mechaniki Konstrukcji
Kod zajęć: 6623
Status zajęć: obowiązkowy dla programu
Układ zajęć w planie studiów: sem: 4 / W30 C30 L10 P20 / 12 ECTS / E
Język wykładowy: polski
Imię i nazwisko koordynatora: dr hab. inż. prof. PRz Bartosz Miller
Dane kontaktowe koordynatora: budynek P, pokój 320, tel. 178651623, bmiller@prz.edu.pl, bartosz.miller@prz.edu.pl
Terminy konsultacji koordynatora: zgodnie z aktualnym rozkładem zajęć
semestr 4: dr inż. Michał Jurek , termin konsultacji zgodnie z aktualnym rozkładem zajęć
semestr 4: mgr inż. Rafał Budziński
Główny cel kształcenia: uzyskanie odpowiedniej wiedzy i umiejętności w zakresie formułowania i zastosowania prostych modeli i metod obliczeniowych z zakresu mechaniki konstrukcji inżynierskich
Ogólne informacje o zajęciach: "mechanika budowli" wprowadza w konstruowanie modeli obliczeniowych, które dają rozkłady pól mechanicznych niezbędne do projektowania prostych układów konstrukcyjnych
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
Literatura do samodzielnego studiowania
Materiały dydaktyczne: dostępne na stronie Katedry Mechaniki Konstrucji PRz http://kmk.prz.edu.pl
Inne: https://kmk.prz.edu.pl/dydaktyka/budownictwo/mechanika-budowli
Wymagania formalne: zaliczenie na ocenę pozytywną modułów kształcenia "wytrzymałość materiałów" i "mechanika ogólna"
Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: znajomość matematyki w zakresie wybranych działów algebry liniowej, rachunku różniczkowego i całkowego
Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: formułowanie algorytmów statyki, w tym obliczania reakcji podporowych i sił przekrojowych (rysowanie odpowiednich wykresów) w elementach płaskich, prętowych układów statycznie wyznaczalnych
Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|
| 01. | Zna warunki geometrycznej niezmienności (konieczny i wystarczający) na płaszczyźnie. Ma podstawową wiedzę dotyczącą linii wpływu w płaskich Układach Prętowych (UP). Zna zasady obliczania przemieszczeń w płaskich UP | wykład | egzamin cz. pisemna |
K_W01+ K_W04++ K_W05++ |
P6S_WG |
| 02. | Ma wiedzę z zakresu rozwiązywania statycznie niewyznaczalnych płaskich UP (metoda sił MS i metoda przemieszczeń MP), zna zasady weryfikacji otrzymanych wyników. Ma podstawową wiedzę z zakresu dynamiki oraz stateczności płaskich UP. | wykład | egzamin cz. pisemna |
K_W01+ K_W04++ K_W05++ |
P6S_WG |
| 03. | Umie zbadać geometryczną niezmienność prostych układów prętowych na płaszczyźnie. Potrafi skonstruować linie wpływu reakcji podporowych i sił przekrojowych w statycznie wyznaczalnych belkach prostych i przegubowych oraz w statycznie wyznaczalnych kratownicach. Potrafi obliczyć przemieszczenia liniowe oraz kąty obrotu w płaskich UP. | wykład, ćwiczenia rachunkowe, projekt indywidualny, laboratorium | egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. pisemna, kolokwium, sprawozdanie z projektu |
K_U03++ K_U04+ K_U05++ K_U15++ |
P6S_UU P6S_UW |
| 04. | Potrafi obliczyć wartości sił przekrojowych oraz przemieszczeń w prostych układach statycznie niewyznaczalnych oraz zweryfikować otrzymane wyniki. Potrafi obliczyć częstości drgań własnych prostych, płaskich układów prętowych oraz odpowiadające im postacie drgań. Potrafi obliczyć wartość siły krytycznej dla prostych przypadków płaskich UP. | wykład, ćwiczenia rachunkowe, projekt indywidualny, laboratorium | egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. pisemna, kolokwium, sprawozdanie z projektu |
K_U03++ K_U04++ K_U05++ K_U09++ K_U15++ |
P6S_UU P6S_UW |
| 05. | Rozumie konieczność stałego dokształcania się i pogłębiania własnej wiedzy. Potrafi odpowiednio zarządzać czasem i powierzone zadania wykonuje terminowo. Jest odpowiedzialny za własną pracę. Szanuje pracę innych ludzi oraz powierzony sprzęt. | wykład, ćwiczenia rachunkowe, projekt indywidualny, laboratorium | egzamin cz. pisemna, sprawozdanie z projektu, kolokwium, obserwacja wykonawstwa |
K_K01++ K_K02++ |
P6S_KK P6S_KR |
Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).
| Sem. | TK | Treści kształcenia | Realizowane na | MEK |
|---|---|---|---|---|
| 4 | TK01 | Wprowadzenie: założenia płaskich Układów Prętowych (UP) | W01 | MEK01 MEK05 |
| 4 | TK02 | Podstawy teoretyczne sprężystych, płaskich UP: zasada superpozycji, wielkości uogólnione, praca sił zewnętrznych i przekrojowych, zasada prac wirtualnych i twierdzenia o wzajemności | W02 | MEK01 MEK05 |
| 4 | TK03 | Obliczanie przemieszczeń w statycznie wyznaczalnych, płaskich UP: wzór Maxwella-Mohra i całkowanie graficzne, przemieszczenia od działań mechanicznych i niemechanicznych (zmiany temperatury, imperfekcje prętów i osiadanie podpór) | W03 | MEK01 MEK05 |
| 4 | TK04 | Metoda sił (MS) na tle właściwości układów statycznie niewyznaczalnych (USN). Układy podstawowe i kanoniczny układ równań MS. Proste przykłady (belka ciągła, ramy o niskim stopniu statycznej niewyznaczalności). Ułatwienia wynikające z symetrii układu. Obliczanie przemieszczeń USN za pomocą wzoru Maxwella-Mohra. | W04-W05 | MEK02 MEK05 |
| 4 | TK05 | Metoda przemieszczeń (MP), wzory transformacyjne, wstępne reakcje, równania kanoniczne MP. Proste przykłady (belka ciągła i ramy nieprzesuwne, ramy przesuwne prostokątne, plany przemieszczeń dla ram ukośnokątnych). Symetria układu i schematy połówkowe, porównanie MS i MP. | W06 | MEK02 MEK05 |
| 4 | TK06 | Dynamika płaskich UP. Obciążenia przykładane dynamicznie, macierze sztywności, podatności, mas i tłumienia, drgania własne i wymuszone, rezonans i wpływ tarcia na przykładzie oscylatora o jednym stopniu swobody (1SS). Dynamika płaskich UP o masach skupionych. Drgania swobodne i wymuszone układów o wielu stopniach swobody. Obliczanie sił bezwładności dla wymuszeń harmonicznych. Przybliżone obliczanie podstawowej częstości drgań własnych. Drgania własne belki swobodnie podpartej o masie równomiernie rozłożonej, ocena dokładności rozwiązań dla skupionych mas. | W07 | MEK02 MEK05 |
| 4 | TK07 | Wyboczenie słupów i ram płaskich. Wprowadzenie do teorii stateczności konstrukcji prętowych. MP i wzory transformacyjne dla wyboczenia prętów. Analiza liniowego, algebraicznego zagadnienia własnego. Wyboczenie ram prostokątnych i korzystanie z symetrii układu dla obliczania obciążeń i postaci krytycznych wyboczenia. | W08 | MEK02 MEK05 |
| 4 | TK08 | Algorytmy obliczania linii wpływu w układach statycznie wyznaczalnych. Przykłady konstruowania linii wpływu reakcji i sił przekrojowych w prostych belkach. | W09 | MEK01 MEK05 |
| 4 | TK09 | Rozszerzenie i uogólnienie poznanych metod rozwiązywania układów statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych. Przykłady rozwiązywania złożony zagadnień ze statyki i dynamiki konstrukcji budowlanych. | W10, C10 | MEK02 MEK05 |
| 4 | TK10 | Zależności pomiędzy siłami przekrojowymi. Złożone, statycznie wyznaczalne układy prętowe (łuki kołowy i paraboliczny, układy ramowo-łukowe). | C01, P1 | MEK03 MEK05 |
| 4 | TK11 | Obliczanie przemieszczeń w płaskich UP, konstruowanie obrazu deformacji układu wywołanej zadanym obciążeniem | C02-C03, P2, L | MEK03 MEK05 |
| 4 | TK12 | Rozwiązywanie układów statycznie niewyznaczalnych metodą sił. Interpretacja fizyczna układu równań MS | C04-C05, P3 | MEK04 MEK05 |
| 4 | TK13 | Rozwiązywanie układów statycznie niewyznaczalnych metoda przemieszczeń. Interpretacja fizyczna układu równań MP | C06 | MEK04 MEK05 |
| 4 | TK14 | Obliczanie częstości drgań własnych płaskich UP. Obliczanie i rysowanie postaci drgań, sprawdzanie warunku ortogonalności. | C07, P4 | MEK04 MEK05 |
| 4 | TK15 | Obliczanie wartości siły krytycznej w płaskich UP, obliczanie i rysowanie postaci wyboczenia | C08, P5, L | MEK04 MEK05 |
| 4 | TK16 | Linie wpływu w kratownicach statycznie wyznaczalnych - konstruowanie, interpretacja, wykorzystanie | C09, P6, L | MEK03 MEK05 |
| Forma zajęć | Praca przed zajęciami | Udział w zajęciach | Praca po zajęciach |
|---|---|---|---|
| Wykład (sem. 4) |
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem. |
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 15.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 30.00 godz./sem. |
|
| Ćwiczenia/Lektorat (sem. 4) |
Przygotowanie do ćwiczeń: 30.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem. |
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem. |
Dokończenia/studiowanie zadań: 30.00 godz./sem. |
| Laboratorium (sem. 4) |
Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem. |
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 2.00 godz./sem. |
|
| Projekt/Seminarium (sem. 4) |
Godziny kontaktowe: 20.00 godz./sem.. |
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 90.00 godz./sem. |
|
| Konsultacje (sem. 4) |
|||
| Egzamin (sem. 4) |
Przygotowanie do egzaminu: 30.00 godz./sem. |
Egzamin pisemny: 3.00 godz./sem. |
| Forma zajęć | Sposób wystawiania oceny podsumowującej |
|---|---|
| Wykład | Egzamin ustny lub pisemny |
| Ćwiczenia/Lektorat | Kolokwia |
| Laboratorium | Wykonanie zespołowych zadań z wykorzystaniem sprzętu dostępnego w laboratorium; ocena końcowa z laboratorium to średnia arytmetyczna z ocen ze sprawozdań powiększona lub pomniejszona o ocenę aktywności na zajęciach. |
| Projekt/Seminarium | Ręczne rozwiązanie indywidualnych zadań; ocena końcowa z projektów to średnia arytmetyczna z ocen z obowiązkowych pięciu projektów powiększona o ocenę z nadobowiązkowego projektu szóstego |
| Ocena końcowa | Po zaliczeniu każdego z członów (ćwiczenia C, projekty P, laboratoria L, egzamin E) ocena końcowa jest obliczana ze wzoru: (45*E + 30*C + 20*P + 5*L)/100 |
| Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia | |
| Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych | |
| Inne |
Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych: tak
Dostępne materiały: Identyczny dla wszystkich studentów kilkustronicowy konspekt zaakceptowany przez koordynatora modułu
Publikacje naukowe