logo
Karta przedmiotu
logo

Wytrzymałość materiałów

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2022/2023

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: stacjonarne

Specjalności na kierunku: blok A /2, blok B /1, blok B /2, blok A /1

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Mechaniki Konstrukcji

Kod zajęć: 78

Status zajęć: obowiązkowy dla programu blok A /1

Układ zajęć w planie studiów: sem: 3 / W60 C30 L15 P30 / 10 ECTS / E

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora 1: prof. dr hab. inż. Leonard Ziemiański

Terminy konsultacji koordynatora: <a href=" https://leonard-ziemianski.v.prz.edu.pl/"> są podane tutaj

Imię i nazwisko koordynatora 2: dr inż. Grzegorz Piątkowski

Terminy konsultacji koordynatora: <a href="https://grzegorzpiatkowski.v.prz.edu.pl/"> są podane tutaj

semestr 3: mgr inż. Łukasz Szyszka , termin konsultacji <a href="https://lszyszka.v.prz.edu.pl/"> są podane tutaj

semestr 3: mgr inż. Daniel Szynal

semestr 3: mgr inż. Natalia Bróż

semestr 3: mgr inż. Przemysław Smela

semestr 3: dr inż. Zbigniew Kiełbasa

semestr 3: dr inż. Marek Kolczuga

semestr 3: dr inż. Celina Jagiełowicz-Ryznar

semestr 3: dr hab. inż. prof. PRz Piotr Nazarko

semestr 3: dr inż. Michał Jurek

Cel kształcenia i wykaz literatury

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 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
4 Zdzisław Iwulski. Wyznaczanie sił tnących i momentów zginających w belkach : zadania z rozwiązaniami Uczel.Wydaw.Nauk.-Dydakt.AGH. 2001

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Zaliczenie modułu kształcenia "Mechanika teoretyczna". Rejestracja na trzeci semestr studiów.

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
01 Posiada wiedzę teoretyczną z zakresu podstaw wytrzymałości materiałów. wykład egzamin cz. pisemna K_W01+
K_W04+++
K_W05+
K_W07+
P6S_WG
02 Posiada umiejętności w zakresie obliczeń statycznych dla statycznie wyznaczalnych płaskich układów prętowych, umiejętności w zakresie obliczeń wytrzymałościowych. ćwiczenia, projekty kolokwium, sprawozdanie z projektu, egzamin cz. pisemna K_U04+
K_U07+
P6S_UW
03 Posiada wiedzę umożliwiającą zaplanowanie podstawowych eksperymentów wytrzymałościowych. wykład, laboratorium egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, raport pisemny K_W04+++
K_W05+
P6S_WG
04 Posiada umiejętności umożliwiające przeprowadzenie podstawowych eksperymentów wytrzymałościowych. laboratorium zaliczenie cz. praktyczna, raport pisemny, obserwacja wykonawstwa K_U05+
P6S_UW
05 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

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).

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-W04, C01-C04, L01-L15 MEK01 MEK02
3 TK03 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 W05-W10, C05-C08, P01-P06, L01-L06 MEK01 MEK02
3 TK04 Wykresy sił przekrojowych w belkach. Punkty charakterystyczne i przedziały charakterystyczne. Funkcje N(x), Q(x), M(x). Przedstawienie zmienności sił przekrojowych w postaci wykresów. Związki różniczkowe dla pręta prostego. Zasady konstruowania wykresów sil przekrojowych na przykładach: belki proste, belki przegubowe. Metoda superpozycji. Przykłady W11-W18, C09-C12, P05-P08, L01-L06 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
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. W19-W22 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK06 Zginanie proste. Analiza stanu naprężenia i odkształcenia. W23-W24, C13-C14, P21-P24, L08-L09 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK07 Zginanie proste, c.d. Zginanie przekrojów zespolonych. Przykłady W25-W26, P21-P24 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK08 Zginanie ukośne. Przykłady W27-W28, C15-C16, P21-P24 MEK01 MEK02
3 TK09 Ugięcia osi belek zginanych: równanie różniczkowe ugiętej osi belki zginanej poprzecznie, metoda analityczna, metoda Clebscha, metoda Mohra. W29-W32, C17-C18, P21-P24, L10-L11 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK10 Wykresy sił przekrojowych dla ram. Przykłady W33-W36, C19-C22, P17-P20 MEK01
3 TK11 Mimośrodowe rozciąganie. Rdzeń przekroju. Przykłady zastosowania rdzenia przekroju w projektowaniu. W37-W40, C23-C24, P21-P24 MEK01 MEK02
3 TK12 Zginanie poprzeczne. Naprężenia główne, kierunki główne. Przykłady obliczeniowe dla przekrojów zespolonych. W41-W44, C25-C26, P25-P28 MEK01 MEK02
3 TK13 Skręcanie prętów. W45-W46, P25-P28, L12-L13 MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3 TK14 Hipotezy wytężeniowe W47-W48 MEK01 MEK02
3 TK15 Stateczność prętów ściskanych. Zagadnienie Eulera W49-W52, C27-C28 MEK01 MEK02
3 TK16 Modele materiałowe z elementami reologii W53-W54 MEK01 MEK02
3 TK17 Podstawy mechaniki pękania i zmęczenia materiałów W55-W56 MEK01 MEK02
3 TK18 Repetytorium przed egzaminem W57-W60, C29-C30, P29-P30 MEK01 MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 3) Godziny kontaktowe: 60.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 15.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 45.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 3) Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Dokończenia/studiowanie zadań: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 3) Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 3) Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem..
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 20.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 3) Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 3) Przygotowanie do egzaminu: 20.00 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. Studenci, którzy spełnią kryteria (podane w opisie ćwiczeń i projektów i laboratoriów) będą zwolnieni z egzaminu pisemnego.
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 połowy wszystkich punktów. Studenci, którzy nie uzyskają zaliczenia z ćwiczeń na podstawie sumy zdobytych punktów, tj. suma zdobytych punktów będzie mniejsza niż 50% wszystkich punktów, będą pisali kolokwium zaliczające ćwiczenia. W trakcie ćwiczeń będzie można uzyskać dodatkowe punkty za aktywność. Punkty za aktywność nie będą wliczane do sumy punktów wymaganych do zaliczenia ćwiczeń. Punkty za aktywność mają wpływ na ocenę końcową z WM. Studenci, którzy uzyskają wyróżniający się wynik z ćwiczeń (bliska maksymalnej liczba punktów z kolokwiów oraz ponadprzeciętna liczba punkty za aktywność) i spełnią dodatkowe warunki (dotyczące projektów i laboratorium) będą zwolnieni z egzaminu pisemnego. W trakcie ćwiczeń można stracić punkty uzyskane na kolokwiach! UJEMNE PUNKTY będą przyznawane za RAŻĄCY brak aktywności w ćwiczeniach lub za nieznajomość PODSTAWOWYCH, KLUCZOWYCH zagadnień omawianych na wykładach.
Laboratorium Na podstawie sprawozdań z wykonanych zespołowych ćwiczeń laboratoryjnych. Za każde zaliczone sprawozdanie każdy z członków zespołu otrzymuje jeden punkt lub dwa punkty. Każde ćwiczenie laboratoryjne musi być zaliczone na co najmniej jeden punkt. Laboratoria są zaliczone wtedy, kiedy każde ze zrealizowanych w semestrze ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczone. Studenci, którzy zaliczą każde ćwiczenie laboratoryjne na dwa punkty (oraz spełnią inne wymagania) będą zwolnieni z egzaminu pisemnego. 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. Studenci, którzy zaliczą każdy projekt na trzy punkty (oraz spełnią inne wymagania) będą zwolnieni z egzaminu pisemnego. Projekty muszą być zaliczone do końca semestru.
Ocena końcowa Ocena końcowa wynika z sumy punktów. W trakcie semestru i egzaminu student może uzyskać maksymalnie 115 pkt, w tym za 20 punktów za kolokwia na ćwiczeniach i dodatkowo 18 punktów za aktywność w trakcie ćwiczeń, za projekty 18 punktów, za laboratoria 14 punktów, za egzamin 45 punktów. Kryteria punktowe na poszczególne oceny są jak następuje: 5,0 = 91 punktów; 4,5 = 81 punktów; 4,0 = 70 punktów; 3,5 = 58 punktów; 3,0 = 34 punktów.

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 B. Miller; L. Ziemiański Detection of Material Degradation of a Composite Cylinder Using Mode Shapes and Convolutional Neural Networks 2021
2 B. Miller; L. Ziemiański Identification of Mode Shapes of a Composite Cylinder Using Convolutional Neural Networks 2021
3 P. Nazarko; A. Prokop; L. Ziemiański Digitalization of historic buildings using modern technologies and tools 2021
4 A. Borowiec; L. Folta; G. Kędzior; A. Kulon; B. Miller; M. Rajchel; T. Siwowski; D. Szynal; Ł. Szyszka; B. Wójcik ; L. Ziemiański Opracowanie programu i przeprowadzenie badań na specjalistycznej platformie wstrząsowej symulującej wstrząsy tektoniczne dla słupów kompozytowych wysokości 9 m 2020
5 B. Miller; L. Ziemiański Optimization of Dynamic and Buckling Behavior of Thin-Walled Composite Cylinder, Supported by Nature-Inspired Agorithms 2020
6 B. Miller; L. Ziemiański Optimization of dynamic behavior of thin-walled laminated cylindrical shells by genetic algorithms and deep neural networks supported by modal shape identification 2020
7 P. Nazarko; L. Ziemiański Application of Elastic Waves and Neural Networks for the Prediction of Forces in Bolts of Flange Connections Subjected to Static Tension Tests 2020
8 A. Borowiec; L. Folta; L. Janas; G. Kędzior; R. Klich; A. Kulon; P. Nazarko; G. Piątkowski; T. Siwowski; D. Szynal; Ł. Szyszka; B. Wójcik ; D. Ziaja; L. Ziemiański Przegląd specjalny mostu stalowego w km. 108.404 oraz kładek dla pieszych w km. 166.188; 174.410; 184.875; 223.194 lini nr 91 Kraków Główny - Medyka 2019
9 A. Kozłowski; T. Siwowski; L. Ziemiański Distributed fibre optic sensors for advanced structural health monitoring of FRP composite bridge 2019
10 B. Markiewicz; B. Miller; L. Ziemiański Numerical Analysis of Free Vibration of Laminated Thin-Walled Closed-Section Shell Structures 2019
11 B. Markiewicz; G. Piątkowski; Ł. Szyszka; D. Ziaja Experimental verification of the numerical model of a reinforced concrete arch 2019
12 B. Miller; L. Ziemiański Frequency optimisation of composite cylinder using an evolutionary algorithm and neural networks 2019
13 B. Miller; L. Ziemiański Maximization of Eigenfrequency Gaps in a Composite Cylindrical Shell Using Genetic Algorithms and Neural Networks 2019
14 M. Kaczmarzyk; M. Musiał; G. Piątkowski Preliminary assessment of a flat roof radiation on radiative heat gains of nearby windows – a case study 2019
15 A. Borowiec; A. Kulon; B. Wójcik ; L. Ziemiański Badania wibracyjne napędu DES-40 2018
16 A. Borowiec; L. Ziemiański Numerical verification of damage localization method based on moving mass in truss structures 2018
17 B. Markiewicz; L. Ziemiański Analysis of modal parameters of box shaped laminated shells 2018
18 B. Miller; L. Ziemiański Numerical analysis of free vibrations of a tube shaped laminated cantilever 2018
19 M. Gawroński; M. Kaczmarzyk; G. Piątkowski Application of Finite Difference Method for determining lunar regolith diurnal temperature distribution 2018
20 M. Gawroński; M. Kaczmarzyk; G. Piątkowski Global database of direct solar radiation at the Moon’s surface for lunar engineering purposes 2018
21 A. Borowiec; L. Ziemiański Badania dynamiczne odbieraka prądu lekkiego pojazdu szynowego 2017
22 B. Markiewicz; K. Pereta; G. Piątkowski Measured and calculated dynamic properties of the bridge deck model reinforced with FRP bars 2017
23 B. Markiewicz; L. Ziemiański Analiza dynamiczna kompozytowych konstrukcji cienkościennych 2017
24 B. Miller; G. Piątkowski; D. Ziaja; L. Ziemiański Dynamic measurements of Grot-Rowecki bridge in Warsaw 2017
25 G. Piątkowski; L. Ziemiański Eksperymentalna analiza modalna dźwigara kompozytowego FRP z kompozytową płytą pomostową 2017
26 L. Folta; L. Janas; G. Kędzior; R. Klich; M. Kulpa; B. Miller; H. Najdecki; G. Piątkowski Posiadanie laboratorium badawczego o kompetencjach po-twierdzonych przez uprawnione organizacje 2017
27 M. Jurek; K. Majewska; M. Mieloszyk; W. Ostachowicz; L. Ziemiański Analiza połączenia płyta GFRP – usztywnienie z wykorzystaniem wibrotermografii 2017
28 P. Nazarko; L. Ziemiański Anomaly detection in composite elements using Lamb waves and soft computing methods 2017
29 P. Nazarko; L. Ziemiański Force identification in bolts of flange connections for structural health monitoring and failure prevention 2017
30 P. Nazarko; L. Ziemiański Force identification in bolts of flange connections – preliminary results 2017
31 P. Nazarko; L. Ziemiański Force prediction in bolts of flange connections – elastic waves and soft computing approach 2017
32 T. Burczyński; L. Ziemiański Proceedings of the ECCOMAS International Conference on Inverse Problems in Mechanics of Structure and Materials, IPM 2017: book of abstracts 2017