Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Mechanika i wytrzymałość materiałów

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: I.MEIWM.SI.IISXX
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Mechanika i wytrzymałość materiałów
Jednostka: Katedra Budownictwa Wiejskiego
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 3.00 (zmienne w czasie) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Podejmowanie prawidłowych decyzji inżynierskich w budownictwie wymaga rozumienia i umiejętności przewidywania skutków działania obciążeń na ciała materialne. Przez skutki rozumie się: reakcje podpór, siły przekrojowe (w konstrukcjach prętowych), naprężenia, odkształcenia, ogólnie rozumiana deformacja obiektu. Zajęcia z "mechaniki i wytrzymałości materiałów" zmierzają do wykształcenia powyższych umiejętności, w podstawowym zakresie, w odniesieniu do belek i ram płaskich.

Pełny opis:

WYKŁAD (15 godz.):

Podstawowe pojęcia mechaniki. Moment siły względem punktu – definicja. Sumowanie sił. Sumowanie wektorów momentów. Redukcja układu sił w punkcie. Możliwe wyniki redukcji dla dowolnego układu sił (w przestrzeni). Definicja pojęć: układ zerowy, wypadkowa, skrętnik, para sił. Twierdzenie o zmianie bieguna redukcji. Przykłady redukcji płaskich układów sił w punkcie należącym do płaszczyzny układu.

Obciążenie ciągłe i para sił; oddziaływanie tych obiektów na konstrukcje budowlane. Źródła tych obciążeń i możliwe uproszczenia. Możliwe typy

rozkładów obciążeń ciągłych. Pierwsza zasada dynamiki Newtona. Układ zerowy po redukcji jako Warunek KiW równowagi układu sił. Przykłady budowania układów równań równowagi dla płaskiego układu sił. Alternatywne, równoważne układy równań równowagi dla płaskich układów sił przy określonych założeniach.

Założenia mechaniki budowli. Więzy i ich podział. Symbole reprezentujące określone rodzaje więzów holonomicznych, skleronomicznych, idealnych i dwustronnych dla ustrojów prętowych. Określanie liczby niewiadomych w poszczególnych więzach. Poszukiwanie niewiadomych reakcji w belkach i ramach. Pojęcie statycznej, zewnętrznej niewyznaczalności. Określanie stopnia statycznej niewyznaczalności układów prętowych. Budowa optymalnych układów równań równowagi dla układów statycznie wyznaczalnych przy znajomości geometrii konstrukcji i rodzaju obciążenia

Pręt pryzmatyczny i jego reprezentacja w Mechanice Budowli.

Siły przekrojowe w prętach konstrukcji jako reprezentacja stanu naprężeń

w przekrojach, po zredukowaniu do środka ciężkości przekroju.

Budowa funkcji sił przekrojowych: siły podłużnej (N), poprzecznej (Q)

oraz momentu zginającego (M)

Przegub w płaskiej konstrukcji prętowej. Dodatkowe równania

równowagi stąd wynikające. Belki Gerbera (gerberowskie); hierarchia

składowych belki gerberowskiej. Rozwiązywanie tego typu belek. Rysowanie wykresów N, Q i M dla układów statycznie wyznaczalnych na podstawie sporządzonych przepisów tych funkcji. Przykłady rozwiązań dla belek i ram płaskich

Płaska figura geometryczna jako przekrój pręta konstrukcji. Podstawowe charakterystyki geometryczne figur płaskich (A, Sx, Sy, Jx, Jy, Dxy); definicje matematyczne tych pojęć. Zestawienie charakterystyk elementarnych figur płaskich: prostokąta, trójkąta prostokątnego, wycinka koła. Osie centralne bezwładności – definicja.

Twierdzenie Steinera i jego praktyczne zastosowanie w obliczeniach. Przykłady charakterystyk różnych rodzajów przekrojów. Osie główne bezwładności – definicja, własności, przykłady obliczeń. Główne centralne momenty bezwładności.

Naprężenia normalne w przekrojach konstrukcji prętowych: interpretacja fizyczna, znaczenie dla pracy mechanicznej prętów. Diagramy naprężeń normalnych dla różnych rodzajów przekrojów. Elementy projektowania ze względu na „nieprzekroczenie” dopuszczalnych naprężeń normalnych.

Naprężenia styczne (ścinające) w przekrojach konstrukcji prętowych: interpretacja fizyczna, znaczenie dla pracy mechanicznej prętów. Diagramy naprężeń stycznych dla różnych rodzajów przekrojów. Elementy projektowania ze względu na „nieprzekroczenie” dopuszczalnych naprężeń stycznych.

ĆWICZENIA (15 godz.):

Redukcja płaskich układów sił do punktu.

Analiza geometrycznej niezmienności i statycznej wyznaczalności ram i belek.

Rozwiązywanie płaskich belek i ram statycznie wyznaczalnych. Rozwiązywanie belek cerberowskich.

Obliczanie charakterystyk geometrycznych elementarnych figur płaskich. Analiza wpływu wymiarów.

Projektowanie (uproszczone) prętowych konstrukcji zginanych i ścinanych.

Konstruowanie rdzenia elementarnych typów przekrojów. Analiza nośności pręta ściskanego.

Literatura:

1. Dyląg E. 1986. Mechanika budowli. PWN Warszawa

2. Nowacki W. 1974. Mechanika Budowli. PWN Warszawa

3. Piechnik S. 2000. Wytrzymałość materiałów. Skrypt Politechniki Krakowskiej

4. Kolendowicz T. 1993. Mechanika budowli dla architektów. PWN Warszawa

2. Branicki C., Ciesielski R. 1991. Mechanika budowli – ujęcie komputerowe. Arkady

Efekty uczenia się:

WiMW_W1 metody opisu obciążeń konstrukcji oraz uproszczeń tego opisu (zasada de Saint-Venanta); pojęcie redukcji układu sił i możliwe jej przypadki; warunki równowagi układów sił, na płaszczyźnie i w przestrzeni; pojęcie „utrata stateczności”.

WiMW_W2 podstawowe typy konstrukcji budowlanych; metody obliczania sił przekrojowych w konstrukcjach prętowych i wie jak rozpoznać przypadki zginania ukośnego; rodzaje naprężeń w przekrojach konstrukcji i sposoby ich wyznaczania dla płaskich

WiMW_W3 pojęcie „niewyznaczalności” konstrukcji prętowej. Wie, że złożone układy konstrukcyjne wymagają stosowania metod numerycznych, zarówno w analizie równowagi układów sił jak i w obliczaniu sił w przekrojach konstrukcji, ze względu na konieczność rozwiązywania układów równań o wielu tysiącach niewiadomych. Zna pojęcia: Metoda Różnic Skończonych, Metoda Elementów Skończonych, Metoda Całki Brzegowej.

WiMW_W4 źródła informacji o cechach fizycznych materiałów, katalogach gotowych, typowych kształtowników metalowych, rodzajach obciążeń i stosowanych współczynnikach obciążeń.

WiMW_U1 przewidzieć skutki (w postaci deformacji przyszłej konstrukcji, warunków jej stateczności oraz kształtowania się jej cech dynamicznych; również w postaci ewentualnych awarii i katastrof) zastosowania w konstrukcji różnych rozwiązań, m.in. materiałowych. Potrafi dokonać racjonalnego wyboru materiału ze względów ekonomicznych.

WiMW_U2 (przy wykorzystaniu danych zawartych w normach projektowania) dokonać wyboru materiału gwarantującego spełnienie warunków projektowych ze względu na wytrzymałość, sztywność oraz właściwości dynamiczne elementu prętowego, przy założonym przekroju.

WiMW_U3 obliczyć naprężenia w przekroju konstrukcji prętowej i potrafi ocenić, czy spełniony jest warunek projektowy ze względu na kryterium wytrzymałościowe; wyeliminować efekt zginania ukośnego poprzez odpowiednie kształtowanie przekroju i/lub usytuowanie elementu w konstrukcji.

WiMW_U4 dokonać redukcji układu sił w punkcie; sprawdzić, czy dany układ sił jest w równowadze.

WiMW_K1 ciągłego śledzenia zmian w uregulowaniach normowych co do zasad prowadzenia obliczeń inżynierskich.

WiMW_K2 zaakceptowania faktu, że każdą konstrukcję budowlaną można skonstruować na bardzo wiele sposobów a ostateczną decyzję co do wyboru materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych podejmuje projektant; on też ponosi odpowiedzialność za swoją pracę projektową.

WiMW_K3 ponoszenia odpowiedzialności za skutki błędów w obliczeniach konstrukcyjnych; odpowiedzialności materialnej i moralnej.

WiMW_K4 stosowania kryteriów ekonomicznych w procesie kształtowania konstrukcji.

Metody i kryteria oceniania:

colloquium zaliczeniowe; na ocenę pozytywną należy udzielić co najmniej 51% prawidłowych odpowiedzi na zadane pytania; udział oceny z zaliczenia ćwiczeń projektowych w ocenie końcowej wynosi 50%.

Praktyki zawodowe:

brak

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2020/2021" (zakończony)

Okres: 2020-10-01 - 2021-02-24
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia projektowe, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Wiesław Kowalski
Prowadzący grup: Wiesław Kowalski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia projektowe - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)