BYTS2300 Konstruksjonslære Emneplan

I emnet gjennomgås utfyllende deler av den grunnleggende mekanikken, behandling av statisk ubestemte konstruksjoner med ulike metoder, samt virkemåten til ulike konstruksjoner. Enhetslastmetoden og betydning av stivhet er sentralt. Videre gjennomgås de vanligste konstruksjonselementer i ulike bæresystemer. Nødvendige punkter fra NS-EN 1990 og 1991 gjennomgås for å gi grunnlaget for dimensjoneringsprosessen. Emnet gir også en innføring i dimensjonering av enkle tverrsnitt i stål, tre og betong.

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

• 8 av 12 individuelle og godkjente innleveringer
• 3 laboratoriearbeider i gruppe

Ingen utover opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten:

• har inngående kunnskap om statisk bestemte og ubestemte konstruksjoner
• har inngående kunnskap om skjærspenninger fra bjelketeorien
• har bred kunnskap om virkemåten i et utvalg av vanlige konstruksjonsprinsipper
• kjenner til dimensjoneringsprosessen og aktuelle standarder
• kjenner til statisk virkemåte i vanlige konstruksjoner av stål, tre og betong

Ferdigheter

Studenten kan:

• beregne skjærspenninger i bjelketverrsnitt
• anvende enhetslastmetoden til beregning av statisk ubestemte konstruksjoner og beregne deformasjoner ved hjelp av reduksjonssetningen
• beregne lastfordeling i avstivningssystemer for bygg
• beregne virkningen av temperaturbelastning på enkle konstruksjoner
• finne fram til relevante laster og lastkombinasjoner iht. standardene
• dimensjonere enkle tverrsnitt i stål, tre og betong
• anvende beregningsprogram til enkle statiske beregninger

Generell kompetanse

Studenten:

• kan planlegge og gjennomføre første fase i prosjekteringen av et bygg, inkludert vurdering av lastfordeling til byggets bærende konstruksjoner
• kan vurdere og analysere ulike bæresystemer
• kan gjøre kritiske vurderinger og kontroller av resultater fra beregningsprogram

Forelesninger og veiledning til utgitte øvinger. Emnet omfatter også praktiske øvinger i klasserom/datalab

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

• 4 av 7 individuelle øvinger
• deltakelse i labundervisning i programvare (4 timer)
• 1 gruppeoppgave i praktisk lab, 3-5 siders rapport

Individuell skriftlig eksamen under tilsyn på 3 timer.

Eksamensresultat kan påklages.

Ved eventuell ny og utsatt eksamen kan muntlig eksamensform bli benyttet. Ved eventuelt bruk av muntlig eksamen ved ny og utsatt eksamen, kan denne ikke påklages.

Hjelpemidler som ligger vedlagt eksamensoppgaven, skrive- og tegnesaker, og håndholdt kalkulator som ikke kommuniserer trådløst og som ikke kan regne symbolsk. Dersom kalkulatoren har mulighet for lagring i internminnet skal minnet være slettet før eksamen. Stikkprøver kan foretas.

Emnet tar sikte på å gi studentene en innføring i fluidmekanikk, og derigjennom en grunnleggende forståelse for beregning av strømningstekniske problemer. Teori skal omsettes i praktisk anvendelse. Studenten skal tilegne seg grunnleggende teori om fluidmekanikk/strømningslære og forståelse for å anvende teorien i praksis i teknisk sammenheng. Emnet gir grunnlag for å forstå funksjonsprinsippet for ulike energisystemer, hvilke tekniske enheter som inngår og grunnleggende beregninger av disse. Praktiske anvendelser kan være dimensjonering av komponenter i rør- og kanalsystemer (for eksempel radiatorsystem), beregning av trykktap, tømming av beholdere, beregning av krefter generert av en vannstrøm.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten kan:

• benytte heftbetingelsen
• klassifisere strømninger og gi beskrivelse av laminær og turbulent strømning
• beregne hydrostatisk trykk i væsker og derav krefter på flater samt behandle oppdrift
• forklare ulike metoder for trykkmåling
• visualisere et strømningsfelt
• benytte kontinuitetsligningen (bevaring av masse)
• kunne benytte Bernoullis ligning, ligning for bevaring av mekanisk energi
• beregne krefter knyttet til strømningssystemer
• analysere strømning i rør, kanaler, nettverk. Beregne energi- og trykktap
• måle strømningshastigheter og -mengder (massestrøm, volumstrøm)
• beregne motstandskrefter (dragkrefter) ved ekstern strømning (strømning langs flater og rundt legemer)
• beregne forhold knyttet til strømningsmaskiner som pumper og vifter

Ferdigheter

Studenten kan:

• utføre nødvendige beregninger for ingeniørmessig analyse av strømningstekniske problemer i praktiske konstruksjoner, deriblant rørsystemer i bygninger og i naturen for øvrig
• beregne trykkfall gjennom et rør- eller kanalsystem og deretter beregne nødvendig pumpe- eller vifteeffekt
• beregne krefter som virker mellom væske i ro og vegg, for dimensjonering av oppheng
• beregne krefter som virker mellom væskestrøm og rørvegg, for dimensjonering av oppheng
• beregne hvor lang tid det tar å tømme en tank
• dimensjonere et enkelt nettverk av rør/kanaler (eksempelvis radiatorsystem)
• måle strømningshastigheter og volum- og massestrøm
• beregne strømningsmotstand for faste legemer som beveger seg relativt et fluid
• velge riktig størrelse på pumpe i et rørsystem

Generell kompetanse

Studenten kan:

• bidra i arbeidet med å utvikle ny teknologi med bakgrunn i en forståelse for matematisk modellering og løsning av fysiske problemer
• løse koblede problemer knyttet til både strømningsteknikk, varme- og massetransport og termodynamikk
• vurdere nøyaktigheten i beregningene og gyldigheten til den matematiske modellen.

Forelesninger, diskusjonstime, regneøvinger og laboratorieøvelser i gruppe.