Rakennemekaniikan sovellukset (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija ymmärtää rasitusten ja kuormituksen väliset yhteydet sekä palkki, taso, että 3-ulotteisissa rakenteissa.
Opiskelija osaa määrätä matemaattisilla menetelmillä staattisesti määrätyn, että määrittämättömän rakenteen tukireaktiot, rasitukset ja muodonmuutokset ja valita sopivan ratkaisutavan.
Hän erottaa hyperstaattisen rakenteen määrätystä ja osaa määrittää jatkuvan palkin ja kehän staattiset suureet erilaisilla käsinlaskentamenetelmillä.
Opiskelija ymmärtää palkin kimmoisen ja plastisen taivutuksen eron, tunnistaa myötönivelen periaatteen, sekä gerber-nivelen käytön. Opiskelija osaa ne materiaalien lujuus ja muodonmuutosominaisuudet sekä näiden kerrannaisuuden, joita tarvitaan kantavien rakenteiden stabiliteetin hallintaan.
Hän ymmärtää rasituksen, jännityksen ja muodonmuutoksen väliset riippuvuudet syvällisesti.

Sisältö (Opintojakso)

Rasitusten matemaattinen yhteys. Sauvan kimmoiset muodonmuutokset. Taipuman
differentiaaliyhtälön ratkaisu. Taipuma Mohrin menetelmällä. Tukipainuman vaikutus. Siirtymät yksikkövoimamenetelmällä. Staattisesti määräämättömien rakenteiden ratkaisut. Taipuman differentiaaliyhtälö,
voimamenetelmä, siirtymämenetelmä, Crossin menetelmä, taulukkoratkaisut.
Palkin plastinen taivutus, myötönivelen periaate ja gerbernivelen käyttö. 3-ulotteisten rakenteiden periaatteet.
Mitoitusohjelmiston esittely.

Harjoitustyö, jossa sovelletaan ohjelmisto-osaamista.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija osaa tunnistaa ja määritellä opintojaksoon sisältyvät perusasiat ja ratkaista yksinkertaisia sovelluksia, jotka ovat käsiteltyjen tehtävien kaltaisia

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

Edellisen lisäksi opiskelija osaa valita soveltaen ja vertaillen eri vaihtoehdoista sopivimman menettelytavan ja perustella valintansa.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Edellisen lisäksi opiskelijalla on kokonaisvaltainen käsitys opintojakson asioista ja niiden käytöstä ongelmien ratkaisuun sekä taito esittää, analysoida ja perustella loogisesti ratkaisumenetelmiä.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Opintojaksosta pidetään kaksi välikoetta (statiikan vk1 ja lujuusopin vk2), jotka ovat puolenvälin ja lopun oppitunneilla. Arvosana muodostuu välikokeiden yhteispistemäärän perusteella. Kumpikin välikoe on suoritettava hyväksytysti.

Uusintatentissä voi uusia joko yksittäisen vk alueen tai koko opintojakson. Uusintatentit toukokuussa ja syksyllä 2020 yleisinä uusintatenttipäivinä. Välikokeet ja tentit arvioidaan vain jos edellyttää kurssiin sisältyvien harjoitusten hyväksyttyä tekemistä sekä 75% tuntiläsnäoloa.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Lähiopetus sisältää luentoja, tuntiharjoituksia ja kaksi välikoetta. Opiskelijan itsenäinen työskentely muodostuu kotona tehtävistä harjoituksista sekä muusta itsenäisestä opiskelusta. Lähiopetuksen läsnäolovelvoite on 75% pidettävien lähituntien määrästä.
Palautettavista kotitehtävistä on saavutettava minimissään vähintään 1/3 oikeellisuus. Vähintään puolet tehtävistä on palautettava. Hyvin tehdyillä tehtävillä koearvosanaan tulee maksimissaan 0,5 arvosanayksikön korotus. Tehtävät on palautettava viimeistään opettajan ilmoittamana palautuspäivänä. Myöhästyneitä tehtäviä ei oteta vastaan.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

lähiopetus
demonstraatiot
opetuskeskustelu
harjoitukset
harjoitustyöt
tentti
ongelmalähtöinen opiskelu

Oppimateriaalit

Kurssin oppimateriaali:
Opintomoniste (A. Iivonen)
Oppikirja T.Salmi, K.Kuula: Rakenteiden mekaniikka
Täydentävä materiaali:
H.Outinen: Statiikka 2
P.Loikkanen: Rakenteiden Statiikka
Lujuusopin sähköinen oppimateriaali: www.raksu.edujee.com Lujuusoppi.
Muu kirjallisuus:
Saarineva, Lujuusopin peruskurssi.
Lassila, Pyy,...: Lujuusoppi

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Arvosana muodostuu välikokeiden yhteispistemäärän perusteella. Kumpikin välikoe on suoritettava hyväksytysti.

Sisällön jaksotus

Lähiopetuksen alustava ajankäyttö (suluissa oppitunnit)
Statiikka:
- Johdatus kurssiin, rakennetyypit (3)
- Nivelpalkit (4)
- Jatkuvat palkit (6)
- Yhdistetyt rakenteet (4)
- Kehärakenteet (6)
- Ristikkorakenteet (9)
Lujuusoppi:
-Moniaksiaalinen jännitystila
-Vino taivutus
-Yhdistetyt jännitykset
-Vääntörasitus ja -jännitys
-Nurjahdus: taso-, vääntö- ja avaruusnurjahdus
-Kiepahdus
-Yhdistetyt poikkileikkaukset

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei ole

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Opintojaksolla opiskellaan juuri rakennesuunnittelijan työelämässä tarvittavaa statiikkaa ja lujuusoppia

Lisätietoja opiskelijoille

Esitietovaatimuksina:
Rakennusmekaniikan perusteet (Staikka, Rakenteiden mitoitus1)
Rakennemekaniikka
Rakennetekniikan perusteet (Rakenteiden mitoitus 2)

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Läsnäolovaatimus ei täyty tai harjoitustehtävävaatimus ei täyty tai opiskelija ei osaa käyttää opintojaksoon sisältyviä perusasioita ja ratkaista yksinkertaisia sovelluksia, jotka ovat käsiteltyjen tehtävien kaltaisia.

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija osaa käyttää opintojaksoon sisältyviä perusasioita ja ratkaista yksinkertaisia sovelluksia, jotka ovat käsiteltyjen tehtävien kaltaisia.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisen lisäksi opiskelija osaa soveltaa opintojakson asioita erilaisiin tilanteisiin ja osaa perustella ratkaisut.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisen lisäksi opiskelijalla on kokonaisvaltainen käsitys opintojakson asioista ja niiden käytöstä ongelmien ratkaisuun sekä taito esittää ja perustella loogisesti valitut ratkaisumenetelmät.