- Nazwa przedmiotu:
- Mechanika konstrukcji I
- Koordynator przedmiotu:
- Tomasz Lewiński, Prof. dr hab. inż.
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Budownictwo
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- MECHK1
- Semestr nominalny:
- 5 / rok ak. 2016/2017
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Razem 100 godz. = 4 ECTS: wykład 30 godz., ćwiczenia audytoryjne 15 godz., ćwiczenia projektowe 15 godz., przygotowanie do kolokwiów 5 godz., przygotowanie prac domowych 25 godz., przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie 10 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Razem 65 godz. = 2,5 ECTS: wykład 30 godz., ćwiczenia audytoryjne 15 godz., ćwiczenia projektowe 15 godz., obrony prac domowych 5 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Razem 55 godz. = 2 ECTS: ćwiczenia projektowe 15 godz., przygotowanie 3 prac domowych 25 godz., ćwiczenia praktyczne w czasie zajęć audytoryjnych 15 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Algebra równań macierzowych, w tym układy Cramera z macierzą kwadratową. Elementarna wiedza z analizy matematycznej: różniczkowanie i całkowanie najprostszych funkcji. Całka oznaczona. Umiejętność rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych o stałych współczynnikach. Wariacyjna postać tych równań. Stawianie zadań brzegowych. Znajomość podstawowych praw mechaniki teoretycznej dotyczących równowagi układów prętowych- płaskich i przestrzennych. Elementy teorii sprężystości brył. Sformułowanie zadania równowagi bryły odkształcalnej. Znajomość podstaw teorii Eulera prętów liniowo sprężystych- prostych i zakrzywionych w płaszczyźnie. Umiejętność rozwiązywania najprostszych statycznie wyznaczalnych zadań statyki ram i łuków płaskich: konstruowanie wykresów momentów, sił poprzecznych i podłużnych oraz obliczania przemieszczeń wzorem Maxwella-Mohra. Warunkiem odrabiania ćwiczeń jest uprzednie zaliczenie ćwiczeń z przedmiotu Wytrzymałość Materiałów I oraz rejestracja na bieżący rok akademicki lub posiadanie ważnej karty wznowienia. Warunkiem przystąpienia do egzaminu pisemnego z MK 1 jest posiadanie wpisu pozytywnej oceny z ćwiczeń z MK 1.
- Limit liczby studentów:
- bez ograniczeń
- Cel przedmiotu:
- Umiejętność rozwiązywania zadań statyki dowolnych statycznie wyznaczalnych układów prętowych: obliczanie sił wewnętrznych, przemieszczeń i kątów obrotu przekrojów. <br>Umiejętność rozwiązywania zadań statyki płaskich statycznie niewyznaczalnych układów prętowych: obliczanie sił wewnętrznych, przemieszczeń i kątów obrotu przekrojów. Ocena wyników obliczeń.<br>Sporządzanie linii wpływu wielkości statycznych i kinematycznych w konstrukcjach prętowych statycznie wyznaczalnych i statycznie niewyznaczalnych.
- Treści kształcenia:
- <ol><li>Powtórzenie teorii prętów Eulera.
<li>Uwzględnienie obciążeń termicznych.
<li>Wariacyjna postać równań równowagi (czyli równanie pracy wirtualnej), wariacyjna postać związków między odkształceniami i przemieszczeniami (czyli wzór Maxwella-Mohra); twierdzenie Betti’ego.
<li>Obliczanie przemieszczeń w ramach i łukach płaskich. <li>Statyka łuków parabolicznych. Klasyfikacja kratownic. <li>Metoda sił: kratownice, ramy i łuki płaskie oraz ruszty przegubowe. Obliczanie przemieszczeń w konstrukcjach statycznie niewyznaczalnych. Linie wpływu w ramach i belkach statycznie niewyznaczalnych- metodą sił. <li>Metoda przemieszczeń w odniesieniu do kratownic przestrzennych i ram płaskich z prętów niewydłużalnych. Linie wpływu metodą kinematyczną. Wykorzystanie linii wpływu w zadaniach projektowania przy zmiennych obciążeniach.
</ol>
- Metody oceny:
- <b>Kolokwia:</b><br>
Kolokwium 1 sprawdza umiejętność rozwiązywania zadań statyki układów ramowych statycznie niewyznaczalnych metodą sił.<br>
Kolokwium 2 sprawdza umiejętność rozwiązywania zadań statyki układów ramowych statycznie niewyznaczalnych metodą przemieszczeń. <br>
<b>Prace projektowe: </b>Prace 1, 2 dotyczą metody sił i metody przemieszczeń w zastosowaniu do ram i ramołuków płaskich. Prace projektowe są sprawdzane a następnie podlegają obronie na konsultacjach. Terminy oddania prac domowych są ustalane w pierwszym dniu zajęć. <br>
<b>Egzamin</b> pisemny polega na rozwiązaniu trzech zadań w ciągu 120 min; jedno z zadań jest praktyczne, a dwa pozostałe- z elementami teorii. Z egzaminu pisemnego nie przewiduje się zwolnień.
Egzamin ustny obejmuje cały materiał przedmiotu. Ocena egzaminacyjna obejmuje egzaminy pisemny i ustny. <br>Ocena łączna jest średnią ocen zaliczenia ćwiczeń i oceny egzaminacyjnej.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- C.Branicki, R.Ciesielski, Z.Kacprzyk, J.Kawecki, Z.Kączkowski, G.Rakowski, Mechanika Budowli. Ujęcie Komputerowe. t.1, Arkady, Warszawa 1991.
R.Ciesielski, J.Kawecki, Cele, założenia i podstawowe narzędzia mechaniki budowli, p.1 tamże Z.Kączkowski, Podstawowe twierdzenia mechaniki budowli, p.2 tamże C.Branicki, G.Rakowski, Metoda sił, p.3 tamże C.Branicki, G.Rakowski, Metoda przemieszczeń, p.4 tamże Pierwsze wydanie tego samego dzieła: G.Rakowski, Kier.Zespołu Autorskiego, Mechanika budowli z elementami ujęcia komputerowego. Arkady Warszawa 1984. Inne książki ważne od ćwiczeń: K.Hetmański, zastosowanie Microsoft Excel w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza PW, 2004. Z.Witkowska, M.Witkowski, Zbiór zadań z mechaniki budowli, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 1993 r. Inne dzieła: W.Nowacki, Mechanika Budowli, t. I, II, PWN, Warszawa 1965 r. Z.Dyląg, E.Krzemińska-Niemiec, F.Filip, Mechanika Budowli, t.I, t.II PWN Warszawa 1986-1989.
G.Dzierżanowski, W.Gilewski, K.Hetmański, T.Lewiński, Zbiór zadań z mechaniki konstrukcji prętowych. Zagadnienia statyczne. OW PW 2014, str 437.
- Witryna www przedmiotu:
- http://mk.il.pw.edu.pl/
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt MECHK1W1
- Student zna teorię prętów i układów prętowych. Zna najważniejsze metody rozwiązywania zadań statyki takich konstrukcji- metodę sił i metodę przemieszczeń. Wie jak formułować zadania statyki w zadaniach kratownic oraz ram płaskich z więzami niewydłużalności prętów przy dowolnych obciążeniach: statycznych, geometrycznych i termicznych. Zna metody obliczeń wynikające z twierdzeń o wzajemności, w tym teorię i metody konstrukcji linii wpływu sił przekrojowych i reakcji w belkach ciągłych i ramach płaskich statycznie niewyznaczalnych.
Weryfikacja: Trzy kolokwia, trzy prace domowe, obrony prac domowych, egzamin pisemny, egzamin ustny
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_W04, K1_W15
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W02, T1A_W03, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W01, T1A_W03, T1A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt MECHK1U1
- Student potrafi przeprowadzić pełną analizę statyczną statycznie niewyznaczalnych układów prętowych z prętów prostych lub zakrzywionych: potrafi obliczać wybrane przemieszczenia lub kąty obrotu przekrojów, potrafi sporządzać wykresy sił wewnętrznych, potrafi sporządzać linie wpływu sił przekrojowych i reakcji w belkach ciągłych i ramach płaskich, potrafi rozwiązywać zadania poszukiwania najbardziej niekorzystnego położenia obciążenia zmiennego z wykorzystaniem linii wpływu.
Weryfikacja: Trzy kolokwia, trzy prace domowe wraz z obronami, egzamin pisemny i ustny
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_U05, K1_U28
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U03, T1A_U05, T1A_U07, T1A_U13, T1A_U01, T1A_U05, T1A_U08, T1A_U09
- Efekt MECHK1U2
- Student potrafi posługiwać się teorią prętów i układów prętowych, rozumie pojęcia: przemieszczeń, odkształceń, naprężeń, sił wewnętrznych; potrafi układać warunki równowagi w zadaniach z więzami niewydłużalności korzystając z równania prac wirtualnych, wyspecyfikowanego do zastosowań w teorii kratownic i ram płaskich. Ponadto student rozumie wzór Maxwella-Mohra, który wiąże pola odkształceń z przemieszczeniami.
Weryfikacja: Obrony prac domowych, egzamin ustny
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_U25
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U03, T1A_U09
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt MECHK1K1
- Student w ramach ćwiczeń w grupie dziekańskiej współpracuje z kolegami, ucząc się pracy w zespole.Student przekonuje się do konieczności dokładnej i bezbłędnej analizy zagadnień, dowiadując się o odpowiedzialności związanej z błędnymi ocenami pracy konstrukcji.
Weryfikacja: oceny pośrednie za pracę i aktywność na zajęciach
Powiązane efekty kierunkowe:
K1_K01, K1_K02, K1_K03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03, T1A_K02, T1A_K05, T1A_K07, T1A_K01, T1A_K05, T1A_K06