Kursa kods BūvZ2048

Kredītpunkti 4

Būvju teorijas pamati

Zinātnes nozareBūvzinātne(nav zn)

Kopējais stundu skaits kursā160

Lekciju stundu skaits32

Semināru un praktisko darbu stundu skaits24

Laboratorijas darbu stundu skaits8

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits96

Kursa apstiprinājuma datums10.03.2021

Atbildīgā struktūrvienībaBūvkonstrukciju katedra

Kursa izstrādātāji

author asoc. prof.

Jānis Kreilis

Dr. sc. ing.

author lekt.

Jānis Fabriciuss

Mg. sc. ing.

author vad.pētn.

Ulvis Skadiņš

Dr. sc. ing.

Priekšzināšanas

Fizi2004, Fizika I

Mate1022, Matemātika II

Kursa anotācija

Studiju kursā studenti iegūst pamatzināšanas par konstrukciju un to elementu darbību slodzes ietekmē. Tiek apgūti statikas un materiālu pretestības pamatjēdzieni; statikas aksiomas; balsti un balstu reakcijas; spēku līdzsvara nosacījumi, iekšējo spēku noteikšana ar šķēlumu metodi; spriegumi un deformācijas stiepē/spiedē/liecē; materiālu mehāniskās īpašības; Huka likums; normālās lieces teorija; stieņu šķērsgriezumu ģeometriskie raksturotāji; spiesta stieņa noturība; siju izlieču noteikšana; punkta un cieta ķermeņa kinemātikas, kinētikas un dinamikas pamatsakarības.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Zināšanas: Zināt ar būvniecību saistītos mehānikas un materiālu pretestības likumus, aksiomas, pamatprincipus un aprēķinu metodes.
Zināšanas tiek pārbaudītas semestra laikā un noslēgumā ar e-studiju vidē izstrādātiem teorijas testiem.
Prasmes: 1) Izmantot statikas līdzsvara vienādojumus, lai noteiktu konstrukciju balstu reakcijas. 2) Lietot šķēluma metodi stieņu un siju iekšējo spēku noteikšanai. 3) Noteikt normālos un bīdes spriegumus stieptos, spiestos, liektos un spiesti/stiepti liektos stieņos. 4) Pielietot Huka likumu stieņu deformāciju noteikšanai. Prasmes tiek pārbaudītas semestra laikā praktisku uzdevumu risināšanā un noslēguma eksāmenā.
Kompetences: Izprast dažādu slodžu ietekmi uz konstrukcijām un novērtēt vienkāršu kopņu un siju kritiskās zonas slodžu ietekmē. Kompetences tiek novērtētas mutiskā eksāmenā.

Kursa saturs(kalendārs)

1. Lekcijas: Būve kā tiešās un netiešās iedarbes pārnesoša sistēma. Absolūti cieta ķermeņa un elastīgi deformējama ķermeņa mehānikas teoriju pielietojums struktūranalīzē. Absolūti cieta ķermeņa mehānikas pamatjēdzieni. Būvstatikas pamatkategorijas (stiprība, stabilitāte, stingums). Statikas aksiomas. (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
2. Lekcijas: Spēka momenta jēdziens. Paralēlu un neparalēlu spēku momentu summas īpašība. Varinjona teorēma. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)
3. Lekcijas: Ķermeņa līdzsvara nosacījumi. Ārējie spēki uz būvkonstrukcijām. Līdzsvara vienādojumu izmantošana balstreakciju noteikšanai. Pirmā un otrā veida balstu un iespīlējuma reakciju noteikšana. (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
4. Lekcijas: Būvju nesošo sistēmu veidi un to darbības modelēšana. Stieņu sistēmu analīzes pamati. Kustības brīvības pakāpe. Ģeometriskā nemainīgas sistēmas pamatnosacījumi. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)
5. Lekcijas: Statiski noteicamas stieņu sistēmas. Metodes aksiālspēku noteikšanai. Kopnes. Aksiālspēku noteikšana kopnes stieņos ar mezglu metodi. (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
6. Lekcijas: Aksiālo spēku noteikšana kopnes stieņos ar šķēluma metodi. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)
7. Lekcijas: Elastīgi deformējama ķermeņa mehānika. Huka likums. Spriegumu jēdziens. Stiepe, spiede, bīde (cirpe), liece un vērpe. Normālspriegumi un tangenciālspriegumi. Deformācijas. Elastības modulis, bīdes modulis. (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
8. Lekcijas: Stieņu šķērsgriezumu ģeometriskie raksturotāji. Saliktu šķērsgriezuma ģeometrisko raksturotāju noteikšana. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)
9. Lekcijas: Dažādu materiālu mehānisko īpašību salīdzinājums. Materiālu īpašību raksturlielumu eksperimentāla noteikšana. (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
10. Lekcijas: Šķēlumu metode. Iekšējo un ārējo spēku līdzsvara nosacījumi šķēlumā. Iekšējo spēku (ass spēka, šķērsspēka, lieces momenta, vērpes momenta) definīcijas un zīmju likumi. Plaknes un telpiskais slogojums. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)
11. Lekcijas: Iekšējo spēku noteikšanas metode un grafiskais attēlojums (epīras). (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
12. Lekcijas: Liecē slogotu stieņu (siju) darbība. Normālspriegumu un tangenciālspriegumu noteikšana šķēlumā. Stiprības nosacījumi. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)
13. Lekcijas: Centriski spiesta izotropa stieņa noturības analīze. Eilera teorija. (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
14. Lekcijas: Sijas liektās ass diferenciālvienādojums. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)
15. Lekcijas: Punkta un cieta ķermeņa kinemātika. Punkta dinamika. (2h)
Praktiskie darbi. (2h)
16. Lekcijas: Punkta kustība atkarībā no spēkiem. Dinamiskas/trieciena slodzes. (2h)
Praktiskie darbi. (1h)
Laboratorijas darbi. (1h)

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Studentu darbs tiek vērtēts visa semestra garumā, kas noslēdzas ar gala kontroldarbu un mutisko eksāmenu. Pārbaudījumu kārtošanā ir būtiska šāda secība:
1. Vispirms tiek nokārtoti visi testi un praktiskie uzdevumi, apmeklētas vismaz 80% no visām nodarbībām, izstrādāti un aizstāvēti visi laboratorijas darbi.
2. Tikai pēc pirmā punkta izpildes tiek dota iespēja kārtot gala kontroldarbu.
3. Studenti, kas ir sekmīgi nokārtojuši gala kontroldarbu, tiek pielaisti pie eksāmena kārtošanas.
Kurss ir nokārtots, ja eksāmenā ir iegūta sekmīga atzīme.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Semestra laikā studentiem jāveic šādi patstāvīgie darbi:
1) Praktiskie darbi – dažādi interaktīvie aprēķina uzdevumi e-studiju vidē, kuri pieejami no katedras datorklases datoriem.
2) Teorijas testi – ir jāizpilda visi teorijas testi e-studiju vidē, kas pieejami no katedras datorklases datoriem. Testi ir jāizpilda patstāvīgi. Katrs nākamais tests ir pieejams, kad iepriekšējais ir sekmīgi nokārtots.
3) Laboratorijas darbi – katram studentam ir patstāvīgi jāsagatavo protokoli par katedras laboratorijā veiktajiem eksperimentālajiem slogošanas testiem.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

1) Lekciju apmeklējumam jābūt 80% apmērā. Par katriem trūkstošiem 10% (procenti tiek noapaļoti uz augšu līdz pilniem desmitiem) jāizstrādā patstāvīgais darbs.
2) Visos e-studijās norādītajos obligātajos praktiskajos uzdevumos jāsaņem vērtējums 100%.
3) Semestra laikā jāizpilda e-studijās pieejamie pašpārbaudes testi, saņemot vērtējumu 100%.
4) Jāapmeklē, jāizstrādā un sekmīgi jāaizstāv visi kursā paredzētie laboratorijas darbi.
5) Pēc iepriekš minēto prasību izpildes, students tiek pielaists pie gala pārbaudes testa (e-studiju vidē), kurā jāsaņem vērtējums vismaz 80%.
6) Pēc sekmīgi nokārtota gala pārbaudes testa students aizstāv savas zināšanas, prasmes un kompetenci mutiskā eksāmenā. Eksāmens ir nokārtots, ja tajā saņemts sekmīgs vērtējums saskaņā ar LLU vērtējuma skalu 10 baļļu sistēmā.

Obligātā literatūra

1) Bulavs F., Radiņš I. Būvmehānikas ievadkurss. Rīga: RTU izdevniecība, 2010.
2) Kepe O., Vība J. Teorētiskā mehānika. Rīga, 1982. 577 lpp.
3) Ziemelis I., Kaķītis A., Dominieks L. Materiālu pretestība : mācību grāmata. Jelgava: LLU, 2008. 376 lpp.
4) Seward, Derek. Understanding structures: analysis, materials, design/ Derek Seward. - 4th ed.- Basingstoke: Palgrave Macmillan, c2009, 367 lpp.

Papildliteratūra

1) Hulse, Ray. Structural mechanics: worked examples/ R. Hulse, J.A. Cain. - Basingstoke: Palgrave Macmillan, 2009.
2) M. Millais. Building Structures. A Conceptual Approach. London: E&F N Spon, 1997.
3) Lavendelis E. Materiālu pretestība. Rīga: Zvaigzne, 1986. 341 lpp.

Periodika un citi informācijas avoti

1) http://www.engineeringwiki.org/wiki/Structural_Analysis
2) http://www2.llu.lv/buvmehanika/

Piezīmes

Obligātais kurss Profesionālās augstākās izglītības bakalaura studiju programmā “Būvniecība”