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 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
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 OEK
01	Posiada wiedzę teoretyczną z zakresu podstaw wytrzymałości materiałów.	wykład	egzamin cz. pisemna	K_W01+ K_W04+++ K_W05+ K_W07+	T1A_W01+ T1A_W03++ T1A_W04+ InzA2W07++
02	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+	T1A_U01+ T1A_U05+++ InzA1U08+ InzA5U13+ InzA6U14++ InzA7U15++
03	Posiada wiedzę umożliwiającą zaplanowanie podstawowych eksperymentów wytrzymałościowych.	wykład, laboratorium	egzamin cz. pisemna, zaliczenie cz. praktyczna, raport pisemny	K_W04+++ K_W05+	T1A_W01+ T1A_W03+ T1A_W04+ InzA2W07++
04	Posiada umiejętności umożliwiające przeprowadzenie podstawowych eksperymentów wytrzymałościowych.	laboratorium	zaliczenie cz. praktyczna, raport pisemny, obserwacja wykonawstwa	K_U05+	T1A_U01+ InzA5U13+ InzA6U14++ InzA7U15+
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++	T1A_K04++

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, P01-P04	MEK01 MEK02
3	TK03	Stan naprężenia – podstawowe definicje i pojęcia. Macierz naprężeń, graficzny obraz macierzy naprężeń. Tensor naprężeń, transformacja tensora naprężeń. Aksjator i dewiator tensora naprężeń. Płaski stan naprężenia: naprężenia główne, koło Mohra.	W05-W06, C05-C06, P05-P08	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK04	Stan odkształcenia. Wektor przemieszczenia liniowego. Odkształcenia liniowe i kątowe. Stan odkształcenia w punkcie. Macierz odkształceń. Graficzny obraz macierzy odkształceń. Tensor odkształceń. Równania geometryczne. Kinematyczne równania brzegowe. Równania nierozdzielności odkształceń. Aksjator i dewiator tensora odkształceń.	W07-W08, C05-C06, P05-P08	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK05	Równania fizyczne. Związki między stanem odkształcenia i naprężenia. I i II postać równań Hooke’a. Prawo zmiany objętości i prawo zmiany postaci. Energia sprężysta.	W09-W10, C05-C06, P05-P08, L01-L15	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.	W11-W12, P09-P12	MEK01 MEK02 MEK03
3	TK07	Przypadki wytrzymałościowe. Osiowe rozciąganie i ściskanie prętów: analiza stanu naprężenia i odkształcenia, zasada de Saint-Venanta, statyczna próba rozciągania. Proste zginanie: analiza stanu naprężenia i odkształcenia, wymiarowanie prętów zginanych. Zginanie ukośne: analiza stanu naprężenia i odkształcenia, wymiarowanie prętów ukośnie zginanych.	W13-W20, C07-C12, P13-P20, L01-L08	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3	TK08	Przypadki wytrzymałościowe c.d.: Mimośrodowe rozciąganie i ściskanie: analiza stanu naprężenia i odkształcenia, wymiarowanie prętów mimośrodowo rozciąganych lub ściskanych, rdzeń przekroju. Poprzeczne zginanie: analiza stanu naprężenia i odkształcenia, trajektorie naprężeń głównych w prętach zginanych poprzecznie, wymiarowanie prętów zginanych poprzecznie. Naprężenia normalne w belkach zespolonych. Skręcanie prętów o przekroju kołowym i prostokątnym. Skręcanie prętów cienkościennych.	W21-W26, C13-C18, P13-P20, L09-L13	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3	TK09	Ugięcia osi belek zginanych: równanie różniczkowe ugiętej osi belek zginanych, metoda analityczna, metoda Clebscha.	W27-W28, L14-L15	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK05
3	TK10	Hipotezy wytężeniowe: wytężenie i jego miara, przegląd hipotez, naprężenia zredukowane.	W29-W32	MEK01 MEK02
3	TK11	Stateczność osiowo ściskanych prętów prostych: siła krytyczna, naprężenia krytyczne, wymiarowanie z uwzględnieniem utraty stateczności. Zginanie poprzeczne ze ściskaniem.	W33-W34	MEK01 MEK02
3	TK12	Nośność sprężysto-plastyczna przekroju. Idealizacja wykresu rozciągania. Modele materiałowe.	W35-W38	MEK01
3	TK13	Podstawowe informacje o mechanice zniszczenia.	W39-W40	MEK01
3	TK14	Zagadnienie brzegowe liniowej teorii sprężystości.	W41-W42	MEK01
3	TK15	Siły przekrojowe w płaskich konstrukcjach prętowych: punkty charakterystyczne i przedziały charakterystyczne, funkcje M(x) i Q(x), przedstawienie zmienności sił przekrojowych w postaci wykresów. Zasady konstruowania wykresów sil przekrojowych na przykładach: belki proste, belki przegubowe, ramy, układy złożone. Związki różniczkowe dla pręta prostego. Metoda superpozycji.	W43-W54, C19-C28, P21-P30	MEK01 MEK02
3	TK16	Ugięcia osi belek zginanych: metoda Mohra.	W55-W56, C29-C30	MEK01 MEK02
3	TK17	Repetytorium. Egzamin zerowy.	W57-W60

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: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 15.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 20.00 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: 1.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 3)	Przygotowanie do egzaminu: 40.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 4.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Na podstawie dwuczęściowego egzaminu pisemnego. Część pierwsza: obliczanie sił przekrojowych w płaskich układach prętowych statycznie wyznaczalnych. Część druga: zagadnienia wytrzymałościowe. Egzamin zakończy się wynikiem pozytywnym, jeśli liczba punktów uzyskanych przez studenta w każdej części będzie co najmniej równa połowie punktów możliwych do uzyskania w danej części. Ocena z egzaminu jest proporcjonalna do sumy uzyskanych punktów z obu części egzaminu.
Ćwiczenia/Lektorat	Na podstawie wyników 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. Ocena z ćwiczeń będzie proporcjonalna do sumy uzyskanych punktów. Zaliczenie ćwiczeń wymaga zdobycia ponad 50% wszystkich punktów. Studenci, którzy nie uzyskają zaliczenia z ćwiczeń na podstawie sumy zdobytych punktów, tj. suma zdobytych punktów będzie <=50% wszystkich punktów, będą pisali kolokwium zaliczające ćwiczenia. Ocena z ćwiczeń w takim przypadku jest obliczana jako średnia ze wszystkich uzyskanych ocen -- w skrajnym przypadku ocena może być < 3, np. 2,67.
Laboratorium	Na podstawie sprawozdań z wykonanych zespołowych ćwiczeń laboratoryjnych. Za każde zaliczone sprawozdanie każdy z członków zespołu otrzymuje jeden punkt lub dwa punkty. Laboratoria są zaliczone wtedy, kiedy każde ze zrealizowanych w semestrze ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczone. Ocena z laboratorium jest proporcjonalna do sumy uzyskanych punktów. W przypadku niezaliczenia choć jednego ze zrealizowanych w semestrze ćwiczeń laboratoryjnych za laboratoria wystawiana jest ocena 2,0.
Projekt/Seminarium	Na podstawie sprawozdań z wykonanych zadań projektowych. Za każde zaliczone sprawozdanie student otrzymuje od 1 do 3 punktów. Liczba przyznanych punktów wynika z zakresu zrealizowanego projektu. Wszystkie zadania projektowe muszą być zaliczone na minimum 1 punkt. Ocena z projektów jest proporcjonalna do sumy punktów uzyskanych z poszczególnych zadań projektowych.
Ocena końcowa	Ocena końcowa jest oceną ważoną obliczaną na podstawie ocen z: egzaminu (oe), ćwiczeń (oc), projektów (op), laboratoriów (ol). Ocena końcowa (ok) jest obliczana z uwzględnieniem wag ze wzoru: ok = 0,45*oe + 0,25*oc + 0,20*op + 0,10*ol

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: nie