Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika konstrukcji cienkościennych
Koordynator przedmiotu:
Jan B. Obrębski, Prof. zw. dr hab. inż.
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Teoria i Komputerowa Analiza Konstrukcji
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2009/2010
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład450h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt225h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zaliczona matematyka i wytrzymałość materiałów. Zakres wiadomości: elementarny rachunek całkowy i róŜniczkowy, wytrzymałość materiałów
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Praktyczne poznanie zasad poprawnego projektowania prętów i konstrukcji cienkościennych w zakresie: 1. Liczne przykłady zastosowania teorii podanej na wykładzie a w tym: obliczanie charakterystyk geometrycznych przekrojów cienkościennych o przekrojach otwartych jak i wielospójnych, jednorodnych i kompozytowych; wyznaczanie sił przekrojowych i naprężeń metodami analitycznymi i numerycznie (MRS i MES); wyznaczanie obciążeń krytycznych dla prętów cienkościennych; obliczenia dynamiczne dla wybranych typów zadań – belki, słupy, mosty i budynki wysokie; teoria drugiego przybliżenia. 2. Praktyczne opanowanie metod obliczeń prętów konstrukcji cienkościennych, w zakresie podanym powyżej. Obliczenia analityczne i numeryczne. Rola eksperymentu i przykłady badań doświadczalnych. Poznanie zachowań takich konstrukcji w badaniach doświadczalnych i na obiektach rzeczywistych.
Treści kształcenia:
Wiadomości wstępne. Zakres, zadania i rys historyczny teorii prętów cienkościennych. Omówienie tematyki wykładu i jego zakresu (teoria w jednolity sposób, wspólnie traktuje pręty cienkościenne o przekrojach otwartych jak i wielospójnych, jednorodnych i kompozytowych). Wskazanie niedoskonałości rozwiązań elementarnej Wytrzymałości Materiałów. Założenia, metody, notacja. Teoria I-go rzędu. Przemieszczenia oraz ogólne współrzędne wycinkowe i ich właściwości. Charakterystyki geometryczne, w tym wycinkowe dla dowolnych przekrojów, zbudowanych z jednego materiału i zmieniającego swe dane materiałowe w obszarze profilu. Środek ścinania. Charakterystyki masowe. Naprężenia normalne i styczne wyrażone przez siły przekrojowe. Swobodne skręcanie pręta otwartego oraz o przekroju otwarto-zamknietym, wieloobwodowym. Wyznaczanie sztywności na skręcanie prętów o dowolnych przekrojach. Różniczkowe równania równowagi. Wpływ sprężystego podłoża. Nieswobodne skręcanie. wyznaczanie funkcji przemieszczeń z układu równań metodami analitycznymi i numerycznymi. Obciążenia podłużne pręta. Wpływ sztywnych przepon. Wstęp do teorii II-go przyblizenia. Teoria II-go rzędu. Wyprowadzenie różniczkowych równań równowagi teorii II-go rzędu dla pręta cienkościennego o dowolnych przekrojach (przy wykorzystaniu związków teorii I-go rzędu) oraz ich zastosowanie. Stateczność pręta: ściskanego, rozciąganego, zginanego, obciążonego bimomentem; stateczność giętno-skrętna. Wyboczenie dla pręta o różnych warunkach brzegowych, niezależnie dla kaŜdej z trzech (czterech) funkcji przemieszczeń jego osi, w tym podpory pośrednie. Utrata stateczności lokalnej. Nośność pręta. Przykłady eksperymentalne. Dynamika. Wyprowadzenie różniczkowych równań ruchu na podstawie związków teorii II-tego rzędu z uwzględnieniem dużych sił ściskających, oddziaływań ośrodka otaczającego pręt cienkościenny – w tym sprężystego podłoża i tłumienia, wpływ wiatru i wstęp do aerodynamiki obiektów budowlanych. Szczególne przypadki wspomnianych równań. Zastosowania: belki, słupy, mosty, budynki wysokie. Rola eksperymentu i przykłady badań doświadczalnych. Związki fizyczne dla pręta cienkościennego i wprowadzenie do analizy globalnej cienkościennych układów strukturalnych. Teoria II-go przybliżenia, jej zastosowania i możliwości. Wymiarowanie prętów cienkościennych z uwzględnieniem wyboczenia i wymagań obowiązujących norm w świetle podanej teorii. Wytyczne do właściwego projektowania konstrukcji zbudowanych z prętów cienkościennych i większych układów strukturalnych Podsumowanie i wnioski oraz teoria prętów cienkościennych w świetle dotychczasowych metod obliczeniowych i praktyki projektowej. Zastosowania teorii prętów cienkościennych do obliczeń konstrukcji o dowolnych przekrojach pełnych i kompozytowych, podlegających skręcaniu.
Metody oceny:
Metoda oceny pracy studenta: • Praca domowa – projekt wraz z obroną pisemną i ustną (przed egzaminem) • Egzamin pisemny i ustny – w dowolnym terminie
Egzamin:
Literatura:
1. J.B.Obrębski: Cienkościenne Sprężyste Pręty Proste. OWPW, 1999. 2. J.B.Obrębski: Wytrzymałość Materiałów, MP – 1997.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się