Faglig innhold

Prinsippet om virtuelt arbeid: Virtuelt arbeid for stive legemer, flyteledd, plastisk kapasitet for rammer.

Forskyvningsmetoden: Frihetsgrader, stivhetsmatrise, lastvektor.

Elementmetoden: Diskretisering, stav- og bjelkeelement, interpolasjon, stivhetsmatrise og konsistent lastvektor på element- og systemnivå, randbetingelser og reaksjonskrefter, lagringsformer, ligningsløsning.

2. ordens teori: Differensialligning for bjelke med aksialkraft, geometrisk stivhet, knekning av rammer.

Bruk av programmer, modellering, kontroll av resultater.

Læringsutbytte

Statikk er det første mekanikk-emnet på Institutt for konstruksjonsteknikk som eksponerer studentene for numeriske verktøy for konstruksjonsberegninger. Emnet omhandler fagverk og rammer, og gir en introduksjon til forskyvningsmetoden og elementmetoden for statiske styrkeberegninger. Gjennom øvingsopplegget skal studentene bli kvalifiserte brukere av typiske programverktøy for denne type beregninger.

Statikk har følgende læringsmål:

Kunnskaper: Kandidaten skal kunne redegjøre for grunnleggende teori for ramme- og fagverkskonstruksjoner, og forklare hvordan analytiske og numeriske metoder brukes i analysen slike problemer.

Ferdigheter: Kandidaten skal kunne utføre styrkeanalyser av ramme- og fagverkskonstruksjoner med elementmetoden, og kunne kontrollere resultatene ved analytiske betraktninger, f.eks. forskyvningsmetoden.

Generell kompetanse: Kandidaten skal kunne redegjøre for og kritisk diskutere bruken av elementmetoden i analyse av konstruksjoner.

Digital kompetanse: Kvalifisert bruk av rammeprogram - modellering, 1. og 2. ordens analyse, tolkning av resultater. Programmering i Python - matriseoperasjoner, elementmetoden.

Bærekraftskompetanse: Emnet bidrar til å gi studentene det nødvendige grunnlaget for å designe sikre og økonomiske konstruksjoner.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, regneøvinger og dataøvinger.

Obligatoriske aktiviteter

• Regne- og dataøvinger

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Emnet forutsetter BYGT2202 Konstruksjonsteknikk og IMAT2031 Mathematiske metoder 2A..

Kursmateriell

Kolbein Bell: Matrisestatikk - Statiske beregninger av rammekonstruksjoner, Fagbokforlaget.

Forelesningsnotater.