Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Mechanika budowli
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Szymon Imiełowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Środowiska
Grupa przedmiotów:
Specjalizacyjne
Kod przedmiotu:
1110-ISIWO -MSP-2401
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
wykład - 30 godzin, ćwiczenia audytoryjne - 15 godzin, ćwiczenia projektowe - 15 godzin, zapoznanie się ze wskazaną literaturą - 5 godzin, przygotowanie referatu/prezentacji 8 godzin, przygotowanie do kolokwium 5 godzin, przygotowanie do ćwiczeń audytoryjnych 7 godzin, przygotowanie do zaliczenia wykładów i obecność na zaliczeniu - 5 godzin. Razem 75 godzin.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
5
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
nie dotyczy
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt15h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiadomości z zakresu przedmiotów Matematyka (sem I i II), Fizyka (sem I i II), Wytrzymałość Materiałów i Mechanika Budowli (sem II i III).
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i metodami stosowanymi w mechanice budowli. Program wykładów obejmuje analizę statyczną podstawowych modeli konstrukcji stosowanych w budownictwie lądowym i wodnym, tj.: belki, kratownice, ramy, pręty zakrzywione w planie, ruszty, łuki i płyty oraz belki na sprężystym podłożu Winklera jedno i dwuparametrowym podanych działaniu obciążeń zewnętrznych, temperatury i osiadania podpór. Analiza statyczna dotyczy sposobów obliczania sił przekrojowych, przemieszczeń i linii wpływowych ustrojów prętowych statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych. Omawiane są następujące metody: metoda sił, metoda przemieszczeń metoda różnic skończonych i elementów skończonych.
Treści kształcenia:
PROGRAM WYKŁADU: 1.Wprowadzenie. Elementy rachunku macierzowego. Prętowe konstrukcje statycznie wyznaczalne, przykłady i metody rozwiązań: belka przegubowa, rama, łuk, ruszt, pręt zakrzywiony w planie. 2.Belka na sprężystym podłożu Winklera jedno i dwuparametrowym. Metoda różnic skończonych w zastosowaniu do belek. 3.Metody energetyczne - wyznaczanie przemieszczeń konstrukcji statycznie wyznaczalnych na podstawie zasady prac wirtualnych 4.Konstrukcje statycznie niewyznaczalne. Rozwiązywanie układów prętowych metodą sił. 5.Ustroje prętowe geometrycznie niewyznaczalne. Metoda przemieszczeń i metoda elementów skończonych w zastosowaniu do krat, ram i ustrojów mieszanych. 6.Linie wpływowe belek statycznie wyznaczalnych i niewyznaczalnych. PROGRAM ĆWICZEŃ AUDYTORYJNYCH: 1.Przykłady rozwiązań konstrukcji statycznie wyznaczalnych: belka przegubowa, rama, łuk, ruszt, pręt zakrzywiony w planie. Obliczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych. 3.Sformułowanie zadania i wyznaczenie ugięć belki na sprężystym podłożu Winklera metodą różnic skończonych. Uwzględnienie warunków brzegowych i warunków zgodności przemieszczeń i sił. 4.Wyznaczanie przemieszczeń konstrukcji prętowych statycznie wyznaczalnych metodą Maxwella-Mohra. 5.Rozwiązywanie konstrukcji statycznie niewyznaczalnych metodą sił: belka, rama, łuk, pręt zakrzywiony w planie. 6.Formułowanie i rozwiązanie zadań, konstrukcji prętowych, metodą przemieszczeń. 7.Sporządzanie wykresów linii wpływu sił i przemieszczeń belek jednoprzęsłowych i wieloprzęsłowych. 8.2 kolokwia PROGRAM ĆWICZEŃ PROJEKTOWYCH: 1.Omówienie zakresu pracy projektowej 1 – wykresy sił przekrojowych konstrukcji prętowa statycznie wyznaczalna. Praca własna. 2.Omówienie pracy projektowej 2 – rozwiązanie belki na sprężystym podłożu metodą różnic skończonych. Praca własna. 3.Wyznaczanie macierzy sztywności MES na przykładzie konstrukcji prętowej z uwzględnieniem zginania, skręcania i sił normalnych. Omówienie zakresu pracy projektowej 3 – pręt zakrzywiony w planie metodą elementów skończonych. Praca własna.
Metody oceny:
Ocena końcowa przedmiotu jest średnią arytmetyczną z trzech ocen: ćwiczeń audytoryjnych, ćwiczeń projektowych i egzaminu. Warunki zaliczenia wykładu - egzamin pisemny złożony z części zadaniowej i części teoretycznej (testy wielokrotnego wyboru, pytania sprawdzające zrozumienie materiału). Warunki zaliczenia ćwiczeń audytoryjnych - zaliczenie kolokwium, obecność na zajęciach. Warunki zaliczenia ćwiczeń projektowych - wykonanie i zaliczenie 3 projektów, obecność na zajęciach.
Egzamin:
tak
Literatura:
Podręczniki: 1.Praca zbiorowa, Mechanika Budowli–ujęcie komputerowe, Arkady, 1991 (t1), 1992 (t2) 2.Praca zbiorowa, Mechanika Budowli elementami ujęcia komputerowego, Arkady 1984 3.Dyląg Z., Krzemińska-Niemiec, Filip F., tom 1,2, Mechanika budowli, PWN 1977; 4.W.Nowacki, Mechanika budowli, PWN 1975 5.Wierzbicki W., Mechanika budowli, PWN, 1961; 6.Zbigniew Cywiński, Mechanika budowli w ćwiczeniach, t.1, t. 2, PWN, 1976; 7.Chmielewski T., Nowak H., Sadecka L., Metoda przemieszczeń i podstawy MES, obliczenia w środowisku MATLAB, PWN 2016; 8.Kowalewski Z., Podstawy wytrzymałości materiałów, OWPW, Warszawa 2000; 9.Rakowski G., Kacprzyk Z., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji, OWPW, Warszawa 1973; 10.Zienkiewicz O.C., Metoda elementów skończonych, Arkady, Warszawa 1972; Zbiory zadań 1.Witkowska Z., Witkowski M.: Zbór zadań z mechaniki budowli, OWPW 2002 2.Cywiński Z.: Mechanika budowli w zadaniach, PWN 1999 3.Grabowski J., Iwanczewska A.: Zbiór zadań z wytrzymałości materiałów OWPW
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka W01
Student wyznacza reakcje i sporządza wykresy sił przekrojowych oraz sporządza wykresy naprężeń w dowolnym przekroju wybranych konstrukcji prętowych: belek, ram, prętów zakrzywionych w planie, łuków i rusztów, statycznie wyznaczalnych i statycznie niewyznaczalnych. Oblicza przemieszczenia i odkształcenia belek i ram metodą prac wirtualnych, wykorzystując w
Weryfikacja: Praca domowa, 2 kolokwia, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
Charakterystyka W02
Wykreśla linie wpływu sił i przemieszczeń belek jednoprzęsłowych i wieloprzęsłowych
Weryfikacja: Kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o, III.P7S_WG
Charakterystyka W03
Formułuje warunki brzegowe i wyznacza linie ugięć belek na sprężystym podłożu Winklera metodą różnic skończonych.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_W19
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG.o, P7U_W
Charakterystyka W04
Wykorzystuje metodę elementów skończonych do rozwiązania konstrukcji prętowych: kratownic, belek, ram, rusztów i prętów załamanych w planie, wyznaczając siły reakcji, wykresy sił przekrojowych i wykresy przemieszczeń.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka U01
Po zakończonym kursie student posiada znacznie rozszerzony zakres umiejętności niezbędnych do projektowania typowych konstrukcji prętowych statycznie wyznaczalnych i statycznie niewyznaczalnych oraz belek na sprężystym podłożu. Pogłębia się więc zrozumienie warunków pracy konstrukcji niezbędne w późniejszej pracy projektanta.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U13, IS_U15
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o, I.P7S_UK
Charakterystyka U02
W zakresie podstawowym student wykorzystuje metody numeryczne do analizy prostych konstrukcji prętowych inżynierii lądowej i wodnej, metodę różnic skończonych i metodę elementów skończonych. Przyswojony zakres wiedzy stanowi podstawę aktywnego uczestnictwa w zajęciach dotyczących zaawansowanych metod numerycznych oraz obsługi pakietów obliczeniowych.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U18
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, I.P7S_UO, III.P7S_UW.o
Charakterystyka U03
Student nabiera wprawy w posługiwaniu się ogólnie dostępnym inżynierskim oprogramowaniem komputerowym oraz posiada podstawowy zakres wiedzy potrzebny do analizowania otrzymanych wyników.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_U19
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, I.P7S_UO, III.P7S_UW.o
Charakterystyka U04
Nabyte umiejętności są niezbędne do zrozumienia treści przedmiotów realizowanych na studiach magisterskich, takich jak konstrukcje hydrotechniczne, mogą być wykorzystane przy pisaniu pracy magisterskiej.
Weryfikacja: Praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K01
Wiedza zdobyta podczas kursu rozszerza wyobrażenie o tematyce i stopniu trudności rozwiązań nowych rodzajów konstrukcji inżynierskich, wpływa w ten sposób na jego decyzję o wyborze tematu pracy magisterskiej oraz o kierunku zainteresowań zawodowych po zakończeniu studiów
Weryfikacja: Promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach, praca domowa, kolokwium, egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K02, IS_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK, I.P7S_KR
Charakterystyka K02
Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania sie i podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych
Weryfikacja: Promowanie indywidualnej aktywności na zajęciach, praca domowa, kolokwium, egzamin.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: IS_K03, IS_K06
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KR, I.P7S_KO