Structuurmechanica 1 (5337)

  
Coördinerend verantwoordelijke :Prof. dr. ing. Bram VANDOREN 
  
Lid van het onderwijsteam :ing. Dries BYLOOS 
 Mevrouw Ellen MAERTEN 


Onderwijstaal : Nederlands


Studiepunten: 5,0
  
Periode: semester 2 (5sp)
  
2de Examenkans1: Ja
  
Eindcijfer2: Numeriek
 
Volgtijdelijkheid
 
   Verplichte volgtijdelijkheid op niveau van de opleidingsonderdelen
 
 
  Volgende opleidingsonderdelen dient u ook opgenomen te hebben in uw studieprogramma in een voorgaande onderwijsperiode.
    Sterkteleer (5551) 5.0 stptn
 

Begincompetenties

Situering binnen curriculum/leerdomein
Het opleidingsonderdeel maakt deel uit van het leerdomein Materialen- en constructieleer. Het bouwt verder op Sterkteleer en is de basis voor Structuurmechanica 2, Structuurmechanica 3 en de opleidingsonderdelen m.b.t. het dimensioneren van constructieonderdelen.



Inhoud

In het opleidingsonderdeel Structuurmechanica 1 worden de begrippen die behandeld werden in het opleidingsonderdeel Sterkteleer, toegepast op specifieke structuren in de bouwkunde. Een andere stap die gezet wordt is deze van het oplossen van isostatische systemen naar het oplossen van hyperstatische systemen. Worden behandeld in Structuurmechanica 1:

  • isostatische balken: bepaling van de snedekrachten (herhaling uit Sterkteleer),
  • isostatische balken: invloedslijnen,
  • hyperstatische balken: bepaling van de graad van hyperstaticiteit,
  • hyperstatische balken: bepaling van de snedekrachten via een toegevoegd isostatisch stelsel (superpositie- of krachtenmethode),
  • bepaling van de vervormingen via de integratie van de momentenlijn, voor isostatische balken (herhaling uit Sterkteleer) en hyperstatische balken,
  • bepaling van de vervormingen via de integralen van Mohr voor isostatische en hyperstatische balken,
  • stellingen van Clapeyron en Pasternak,
  • hyperstatische balken: invloedslijnen,
  • hyperstatische raamwerken met al dan niet vooraf gekende knooppuntsverplaatsingen: bepaling van de snedekrachten via de vereffeningsmethode van Cross,
  • gebruik van structuuranalysesoftware (Ftool),
  • knik van structuurelementen,
  • spanningstransformatieformules en cirkel van Mohr,
  • grensspanningscriteria (Rankine, Hill, von Mises, Mohr-Coulomb, ...).


Organisatie- / Werkvormen
Organisatievormen  
Hoorcollege  
Werkzittingen  
Werkvormen  
Huiswerktaken  
Oefeningen  


Evaluatie

Semester 2 (5,00sp)

Evaluatievorm
Schriftelijke evaluatie tijdens onderwijsperiode10 %
Behoud van deelcijfer in academiejaar
Huiswerktaken
Schriftelijk examen90 %
Gesloten-boek
Gebruik studiemateriaal tijdens evaluatie
ToelichtingDe studenten mogen gebruik maken van een formularium dat ter beschikking wordt gesteld door de opleiding. Het gebruik van het grafisch en/of symbolisch rekentoestel is toegestaan op voorwaarde dat het werkgeheugen én het permanent geheugen leeg zijn voor de start van het examen. Een niet-leeg geheugen wordt als examenfraude aanzien.
Extra infoSchriftelijk examen van de theorie (30%) en oefeningen (60%). Permanente evaluatie van een of meerdere huiswerkopdrachten (10%).

Tweede examenkans

Evaluatievorm tweede examenkans verschillend van eerste examenkans
Neen
Toelichting evaluatievorm Schriftelijk examen van de theorie (30%) en oefeningen (60%). Voor de
permanente evaluatie is er geen tweede examenkans: de PE-punten van de
eerste examenkans blijven behouden. Geen overdracht van (deel)punten
naar een volgend academiejaar.
 

Verplichte cursussen (gedrukt door boekhandel)
 

Cursus 1:

Subtitel: Structuurmechanica 1
Extra info:

 

Verplicht studiemateriaal
 

Aanvullend leermateriaal (uitgewerkte oefeningen, ...): elektronisch leerplatform.

 

Aanbevolen studiemateriaal
 

Analysesoftware voor 2D-structuren: Ftool

 

Opmerkingen
 

Relatie met onderzoek

De cursus verwijst naar resultaten van onderzoek en verwijst naar voorbeelden uitgevoerd in het kader van dienstverlening. Speciale aandacht gaat naar het opstellen van een model voor een reëel probleem (bv. het voorspellen en analyseren van een overmatige doorbuiging van een ligger).
 
Relatie met het werkveld

De ingenieur gebruikt de basiskennis uit de structuurmechanica bij het ontwerp en beoordeling van elke bouwkundige constructie. Zonder gedetailleerde berekeningen te maken, kan de ingenieur toch aangeven waar zwakke plekken in een constructie kunnen optreden.

Duurzaamheidsaspecten

Binnen het domein van de structuurmechanica leert de student constructies op een efficiënte manier ontwerpen. D.w.z. dat er met zo weinig mogelijk materiaal nog steeds voldaan kan worden aan de gestelde eisen op vlak van sterkte, stabiliteit en stijfheid. Vanuit die optiek wordt bijgedragen aan een materiaalefficiëntere en dus duurzamere constructie.



Eindcompetenties
bachelor in de industriële wetenschappen
  •  EC 
  • EC1 - De Bachelor in de industriële wetenschappen bezit algemeen wetenschappelijke en technologisch toepassingsgerichte kennis van de basisbegrippen, structuur en samenhang van het specifieke domein. (kennis bezitten)

     
  •  DC 
  • BK 1.3 De student heeft kennis van de principes van structuurmechanica.

      
  •  BC 
  • De student moet een aantal formules m.b.t. de structuurmechanica kunnen formuleren en afleiden.

    De student kan basisstellingen m.b.t. de structuurmechanica afleiden.
  •  EC 
  • EC2 - De Bachelor in de industriële wetenschappen bezit algemeen wetenschappelijk en ingenieurstechnisch disciplinegebonden inzicht in de basisbegrippen, methodes, denkkaders en onderlinge relaties van het specifieke domein. (begrijpen)

     
  •  DC 
  • BK 2.4 De student heeft inzicht in de principes van structuurmechanica.

      
  •  BC 
  • De student heeft inzicht in de snedekrachten en vervormingen van isostatische en hyperstatische structuren.
  •  EC 
  • EC5 - De Bachelor in de industriële wetenschappen kan niet-vertrouwde, domeinspecifieke problemen analyseren, opsplitsen in deelproblemen, logisch structureren, de randvoorwaarden bepalen en de gegevens op een wetenschappelijke manier interpreteren. (analyseren)

     
  •  DC 
  • 5.13 De student kan de krachtwerking in constructies analyseren.

      
  •  BC 
  • De student kan de vervormingen en snedekrachten van een hyperstatische structuur analyseren via handberekeningen en eenvoudige analysesoftware.

    De student kent de verschillende types van ondersteuningen en verbindingen (in- en uitwendige scharnieren, inklemmingen, rolopleggingen, ...) en hun invloed op de krachtswerking in een constructie.

    De student kan via invloedslijnen de invloed van de positie van belastingen op de snede- en reactiekrachten analyseren.

  •  EC 
  • EC6 - De Bachelor in de industriële wetenschappen kan adequate oplossingsmethodes selecteren om niet-vertrouwde, domeinspecifieke problemen op te lossen en kan methodologisch te werk gaan in ontwerp en hierin gefundeerde keuzes maken. (oplossen en ontwerpen)

     
  •  DC 
  • BK 6.1 De student kan courante bouwkundige constructies en constructie-elementen in verschillende materialen ontwerpen en berekenen.

      
  •  BC 
  • De student kan de snedekrachten en vervormingen berekenen in isostatische en hyperstatische balken en raamwerken.

     
  •  DC 
  • 6.2 De student kan de gekozen oplossingsmethode correct uitvoeren.

      
  •  BC 
  • De student hanteert de elementaire doorsnedegrootheden (lineair oppervlakte, traagheidsmoment, weerstandsmoment tegen buiging, statisch oppervlaktetraagheidsmoment, doorsnedeoppervlak) en materiaalparameters (elasticiteits- en glijmodulus) correct.

    De student past de basisregels voor het opstellen van een vrijlichaamsschema en het berekenen van een mechanisch evenwicht correct toe.

    De student hanteert SI-eenheden van de grootheden.

    De student past op een correcte manier de tekenconventies toe.

     
  •  DC 
  • 6.14 De student kan spanningen en vervormingen in constructies berekenen.

      
  •  BC 
  • De student kan hoofdspanningen en maximale schuifspanningen berekenen in isostatische en hyperstatische structuren.

    De student kan spanningen combineren via verschillende grensspanningscriteria (von Mises, Tresca, Mohr-Coulomb, Rankine, ...).

    De student kan vervormingen berekenen in isostatische en hyperstatische structuren via integratie van momentenlijn en m.b.v . integralen van Mohr.
  •  EC 
  • EC8 - De Bachelor in de industriële wetenschappen kan (onvolledige) resultaten interpreteren, kan omgaan met onzekerheden en beperkingen en kan kennis en vaardigheden kritisch evalueren om op basis hiervan eigen denken en handelen bij te sturen. (kritisch reflecteren)

     
  •  DC 
  • 8.2 De student kan kritisch reflecteren met betrekking tot een technisch-wetenschappelijk project.

      
  •  BC 
  • De student kan de reactiekrachten, snedekrachten en vervormingen van een structuur toetsen en kritisch beoordelen.

    De student kan reflecteren over de invloed van randvoorwaarden (rolopleggingen, scharnieren, inklemmingen) en stijfheidsverhoudingen in een raamwerkstructuur.

 

  EC = eindcompetenties      DC = deelcompetenties      BC = beoordelingscriteria  
Aangeboden inTolerantie3
2de bachelor in de industriële wetenschappen - bouwkunde J
schakel IW Bouwkunde: pba bouw - deel 1 J



1   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 12.2, lid 2.
2   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 15.1, lid 3.
3   Onderwijs-, examen- en rechtspositieregeling art. 16.9, lid 2.