Rakenteiden stabiilius (4op)

Tavoitteet

Rakenteiden suunnitteluosaaminen:
Opiskelija osaa käyttää stabiiliusteoriaa sauvarakenteiden analysoinnissa. Opiskelija osaa määrittää nurjahduskuorman erilaisille sauvarakenteille. Opiskelija osaa käyttää kulmanmuutos- ja elementtimenetelmää sauvarakenteiden stabiiliustehtävien ratkaisemiseen. Opiskelija osaa tunnistaa vääntö- ja taivutusvääntönurjahdusilmiöt puristetulla sauvarakenteella sekä kiepahduksen taivutetulla sauvarakenteella. Opiskelija ymmärtää lommahdusilmiön ja sen merkityksen levymäiselle rakenteelle.

Rakentamisprosessiosaaminen:
Opiskelija osaa stabiiliusilmiön merkityksen puristetun sauva- ja levyrakenteen toiminnalle.

Sisältö

- Toisen kertaluvun tarkastelu
- Eulerin perusnurjahdustapaukset
- Puristettu ja taivutettu sauva
- Toisen kertaluvun momentti
- Muotovirheen vaikutus
- Ominaisarvotehtävä ja sen ratkaiseminen
- Kulmanmuutosmenetelmä stabiiliustehtävässä
- Elementtimenetelmä stabiiliustehtävässä
- Vääntö- ja taivutusvääntönurjahdus
- Kiepahdus
- Levyn lommahdus

Oppimateriaalit

S.P. Timoshenko, J.M. Gere: Theory of Elastic Stability. Dover.

Opetusmenetelmät

Luennot, laskuharjoitukset, kotitehtävät ja laboratoriotyöt.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Työmäärä yhteensä 107 h.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa ratkaista yksinkertaisen sauvarakenteen nurjahduskuorman.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa soveltaa sauvarakenteiden elementtimenetelmää erilaisten sauvarakenteiden kriittisen kuorman määrittämiseksi.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa soveltaa erinomaisesti sauvarakenteiden elementtimenetelmää erilaisten sauvarakenteiden kriittisen kuorman määrittämiseksi.

Esitietovaatimukset

Statiikka, Lujuusoppi, Elementtimenetelmän perusteet, Lineaarialgebra, Differentiaali- ja integraalilaskenta.