Kursa kods BūvZ6031

Kredītpunkti 3

Stiegroti materiāli un konstrukcijas

Zinātnes nozareBūvzinātne(nav zn)

Kopējais stundu skaits kursā120

Lekciju stundu skaits12

Semināru un praktisko darbu stundu skaits12

Laboratorijas darbu stundu skaits12

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits84

Kursa apstiprinājuma datums10.03.2021

Atbildīgā struktūrvienībaBūvkonstrukciju katedra

Kursa izstrādātājs

author vad.pētn.

Ulvis Skadiņš

Dr. sc. ing.

Priekšzināšanas

BūvZ4137, Dzelzsbetona un mūra konstrukcijas

Kursa anotācija

Studiju kursa mērķis ir skaidrot materiālu stiegrošanas būtību, stiegrojumam izmantojamos materiālus un stiegrošanas paņēmienus. Studenti apgūs pamatzināšanas un praktiskās iemaņas nestspējas un lietojamības robežstāvokļa aprēķinos konstrukcijām, kas veidotas no trausla materiāla (galvenokārt betona) un stiegrotas ar tērauda stiegrojumu, ar nemetālisko stiegrojumu, ar tērauda īsšķiedrām vai ar spriegojamām trosēm.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Zināšanas par stiegrotu materiālu darbības būtību un galvenajiem stiegrošanas paņēmieniem un stiegrošanai izmantojamiem materiāliem. Zināšanu novērtējums tiek veikts kursa noslēguma eksāmenā.
Prasmes analizēt kritiskos šķēlumus betona nesošo konstrukciju elementiem atkarībā no stiegrojuma veida, stiegrojuma materiāla un stiegrošanas paņēmiena. Prasmes tiek vērtētas semestra laikā pēc uzrādītajiem rezultātiem laboratorijas darbos un semināros.
Kompetences definēt uzdevumu stiegrota betona aprēķinam, izvēlēties aprēķina metodi un kritiski novērtēt rezultātus. Kompetences tiek vērtētas eksāmenā, izvērtējot studenta spēju zināšanas attiecināt uz nestandarta situācijām.

Kursa saturs(kalendārs)

1. Lekcijas: Stiegrotu materiālu un stiegrojumu veidi un darbības principi. Tērauda stiegrojuma veidi, tā priekšrocības un trūkumi. Ģeometriskie un fizikāli mehāniskie raksturlielumi. Stiegrojuma aprēķins liektiem dzelzsbetona elementiem, kas stiegroti vairākos slāņos. (3h)
Semināri: Optimālā tērauda stiegrojuma daudzuma un izvietojuma analīze betona elementiem lieces un saliktā slogojumā. (3h)
Laboratorijas darbi: Liektu dzelzsbetona elementu skaitliskā modelēšana ar nelineāro aprēķina programmu. (3h)
2. Lekcijas: Nemetāliskā stiegrojuma veidi, priekšrocības un trūkumi. Ģeometriskie un fizikāli mehāniskie raksturlielumi. Ar nemetālisko stiegrojumu stiegrotu betona elementu šķērsgriezuma analīze liecē. (3h)
Semināri: Nemetāliskā stiegrojuma izmantošanas efektivitātes novērtējums dažādās betona konstrukcijās. (3h)
Laboratorijas darbi: Ar nemetālisko stiegrojumu stiegrotu betona elementu skaitliskā modelēšana ar nelineāro aprēķina programmu. (3h)
3. Lekcijas: Betona stiegrošana ar īsšķiedrām. Īsšķiedru veidi, materiāli un to fizikāli mehāniskās īpašības. Ar tērauda īsšķiedrām stiegrota betona konstrukciju darbība stiepē un liecē. Pielietojums nesošajās konstrukcijās. Ar tērauda īsšķiedrām stiegrota betona īpašību noteikšanas veidi un rezultātu izmantošana nestspējas aprēķinos. Tērauda īsšķiedru ietekme dažādos robežstāvokļa aprēķinos. (3h)
Semināri: Tērauda īsšķiedru ietekmes analīze betona un dzelzsbetona liektos elementos. (3h)
Laboratorijas darbi: Ar tērauda īsšķiedrām stiegrotu betona elementu skaitliskā modelēšana ar nelineāro aprēķina programmu. (3h)
4. Lekcijas: Iepriekš saspriegtais stiegrojumus. Saspriegšanas paņēmieni un ietekme uz betona konstrukciju mehānisko darbību. Iepriekšējā sasprieguma izmaiņas laika gaitā. Sasprieguma zudumu noteikšana. Liektu un spiestu iepriekš saspriegtu elementu šķērsgriezuma analīze. (3h)
Semināri: Konstrukciju spriegošanas paņēmiena izvēle atkarībā no konstrukciju veida un nepieciešamo aprēķinu izvērtējums. (3h)
Laboratorijas darbi: Iepriekšējā sasprieguma ietekmes novērtēšana dzelzsbetona sijā izmantojot skaitlisko modelēšanu ar nelineāro aprēķinu programmu. (3h)

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Lai saņemtu sekmīgu vērtējumu, studentam ir 1) jāprezentē nozīmētās tēmas un jāpiedalās diskusijās par prezentācijām kursa semināros, 2) jāizpilda visi nozīmētie laboratorijas darbi, un 3) sekmīgi jānokārto noslēguma eksāmens.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Studenti patstāvīgi sagatavo kursa vadītāja norādītās tēmas, semināru laikā par tām ziņo un piedalās diskusijā.
Students piedalās visos laboratorijas darbos, risina norādītos uzdevumus. Laboratorijas darbos iegūtos rezultātus studenti pārspriež ar kursa mācībspēku un citiem kursa studentiem.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Studenta sniegums semināros tiek vērtēts pēc prezentācijas kvalitātes un spējas argumentēt viedokli tēmas diskusijā.
Studentu vērtējums laboratorijas darbos ir atkarīgs no spējas argumentēti diskutēt par iegūtajiem rezultātiem.
Kursa noslēgumā students kārto mutisko eksāmenu, kurā tiek vērtētas studenta spējas argumentēti spriest par kursā iekļautajām tēmām.

Obligātā literatūra

1) Model code 2010 : first complete draft, Lausanne: International Federation for Structural Concrete (fib), 2010. 2 sēj.
2) Maidl, Bernhard R. Steel fibre reinforced concrete. Berlin : Ernst & Sohn, 1995. 292 p.
3) O'Brien E., Dixon A., Sheils E. Reinforced and Prestressed Concrete Design to EC2: the complete process, London: Spon Press, 2012. 524 lpp.
4) Kett, Irving. Engineered concrete : mix design and test methods. CRC Press, 2000. 170 lpp.

Papildliteratūra

1) Brauns J. Stiegrota betona konstrukcijas: Eirokodekss EC2 konstrukciju projektēšanā. Jelgava: LLU, 2007. 173 lpp.
2) Bhatt, Prabhakara, Prestressed concrete design to eurocodes, London, New York : Spon Press, 2011. 596 lpp.
3) Naaman, Antoine E., Prestressed concrete analysis and design :fundamentals, Ann Arbor, MI : Techno Press 3000, 2012. 1176 lpp.

Periodika un citi informācijas avoti

1) Structural Concrete. Journal of the fib, Thomas Telford Ltd.John Wiley & Sons, Inc. ISSN 1464-4177 (print). ISSN: 1751-7648 (online)
2) ACI Structural Journal. American Concrete Institute. ISSN 08893241
3) Engineering Structures. Elsevier. ISSN 0141-0296.

Piezīmes

Ierobežotās izvēles kurss Profesionālās augstākās izglītības maģistra studiju programmā “Būvniecība”