Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika konstrukcji I
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Zofia Kozyra, dr hab. inż. prof. PW Sławomir Czarnecki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Budownictwo
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1080-BU000-IZP-0404
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Ćwiczenia audytoryjne: 20, ćwiczenia projektowe: 20, przygotowanie do ćwiczeń: 5, zapoznanie się z literaturą: 5, przygotowanie 3 prac domowych, konsultacje: 25, przygotowanie do egzaminu, obecność na egzaminie: 20. RAZEM: 95 godz = 4 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Ćwiczenia audytoryjne: 20, ćwiczenia projektowe: 20, konsultacje: 8, egzamin: 2. RAZEM: 50 godz = 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Ćwiczenia audytoryjne: 20, ćwiczenia projektowe: 20, przygotowanie do ćwiczeń: 5, przygotowanie 3 prac domowych, konsultacje: 25, RAZEM: 70 godz= 3 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia20h
  • Laboratorium0h
  • Projekt20h
  • 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 teorii Bernoulli'ego 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 uzyskania wpisu oceny z ćwiczeń jest uprzednie zaliczenie ćwiczeń z przedmiotu Wytrzymałości Materiałów 1. Warunkiem przystąpienia do egzaminu pisemnego z MK 1 jest posiadanie wpisu pozytywnej oceny z ćwiczeń z MK 1.
Limit liczby studentów:
150
Cel przedmiotu:
Umiejętność rozwiązywania zadań statyki dowolnych statycznie wyznaczalnych układów prętowych: obliczanie sił wewnętrznych, przemieszczeń i kątów obrotu przekrojów. Umiejętność rozwiązywania zadań statyki płaskich statycznie niewyznaczalnych układów prętowych: obliczanie sił wewnętrznych, przemieszczeń i kątów obrotu przekrojów. Ocena wyników obliczeń.Sporządzanie linii wpływu wielkości statycznych i kinematycznych w konstrukcjach prętowych statycznie wyznaczalnych i statycznie niewyznaczalnych.
Treści kształcenia:
Powtórzenie teorii prętów Bernoulli'ego. Uwzględnienie obciążeń termicznych. Wariacyjna postać równań równowagi (czyli równanie pracy wirtualnej), wariacyjna postać związków między odkształceniami i przemieszczeniami (czyli wzór Maxwella-Mohra); twierdzenie Betti’ego. Obliczanie przemieszczeń w ramach i łukach płaskich. Statyka łuków parabolicznych. Rodzaje kratownic. 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. Metoda przemieszczeń w odniesieniu do ram płaskich o prętach niewydłużalnych. Linie wpływu metodą kinematyczną. Wykorzystanie linii wpływu w zadaniach projektowania przy zmiennych obciążeniach.
Metody oceny:
Kolokwia Kolokwium 1 sprawdza umiejętność konstruowania linii wpływu w konstrukcjach statycznie wyznaczalnych Kolokwium 2 sprawdza umiejętność rozwiązywania zadań statyki ramołuków płaskich metodą sił. Kolokwium 3 obejmuje metodę przemieszczeń w zastosowaniu do ram płaskich podlegających deformacjom zgięciowym. Prace projektowe: Praca 1 dotyczy obwiedni linii wpływu sił wewnętrznych w belkach statycznie wyznaczalnych Praca 2 dotyczy 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. Egzamin Egzamin pisemny polega na rozwiązaniu trzech zadań w ciągu 120 min. Zaliczenie dwu zadań dopuszcza do egzaminu ustnego. Z egzaminu pisemnego można otrzymać zwolnienie pod warunkiem otrzymania bardzo dobrych ocen z kolokwiów i obron prac domowych.Egzamin ustny obejmuje cały materiał przedmiotu. Ocena egzaminacyjna obejmuje egzaminy pisemny i ustny. Ocena łączna jest średnią ocen zaliczenia ćwiczeń i oceny egzaminacyjnej, zawyżaną w górę do wartości 3, 3.5, 4, 4.5, 5.
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 do ćwiczeń: [1] K.Hetmański, zastosowanie Microsoft Excel w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza PW, 2004. [2] Z.Witkowska, M.Witkowski, Zbiór zadań z mechaniki budowli, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa, 1993 r. Inne dzieła: [1] W.Nowacki, Mechanika Budowli, t. I, II, PWN, Warszawa 1965 r. [2] Z.Dyląg, E.Krzemińska-Niemiec, F.Filip, Mechanika Budowli, t.I, t.II PWN Warszawa 1986-1989.
Witryna www przedmiotu:
mk.il.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt W1
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 U1
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 U2
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 K1
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