Lujuusoppi ja puurakenteet (5 op)

Tavoitteet

Opiskelija osaa
tunnistaa veto- ja puristusjännityksen sauvassa
tunnistaa leikkausjännityksen
esittää muodonmuutosten ja siirtymien periaatteet
toistaa palkin taipuman
selittää palkin mitoituksen taivutukselle
esittää puristetun sauva nurjahduksen
selittää puristetun sauvan mitoituksen
Jakson lopussa opiskelijan odotetaan osaavan vähintään arvioida puurakenteen aika- ja kosteusriippuvaa käyttäytymistä, selostaa puurakenteen palotekninen toiminta, listata puurakenteiden pääasiallisia käyttökohteita ja rakenneratkaisuja, määrittää puurakenteen murtorajatilankuormitusyhdistelmän ja laskea siihen perustuen yksinkertainen taivutettu ja/tai puristettu puusauva ja naulaliitos

Sisältö

Lujuusopin perusotaksumat ja materiaalien mekaaniset ominaisuudet
Jännitykset sauvan poikkileikkauksessa: veto/puristus, taivutus, leikkaus Kimmoiset muodonmuutokset ja siirtymät: veto/puristus, lämpötila
Palkin taipumaviivat ja voimasuurepinnat ilman lukuarvoja ja laskelmia
Yksinkertaisen palkin taipuma taulukoilla
Palkin mitoituksen periaate
Eulerin nurjahdusteoria
Puristetun nurjahdusvaaraisen sauvan mitoituksen periaate
Väännön periaate
Puu rakennusmateriaalina
Puun aikariippuvat materiaaliominaisuudet
Puun kosteuskäyttäytyminen
Taivutetun ja puristetun puusauvan murtorajatilamitoitus
Naulaliitoksen laskenta
Puurakenteiden paloteknisen toiminnan periaatteet

Oppimateriaalit

Oppimateriaali jaetaan Moodlessa opintojakson alkaessa.

Opetusmenetelmät

Lähiopetus

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Harjoitustöiden palautuspäivät julkaistaan Moodlessa opintojakson alkaessa, Tenttien päivämäärät julkaistaan myös Moodlessa opintojakson alkaessa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Lähiluentoja n. 50h ja itsenäistä työskentelyä 85h. (1 op = 27 h opiskelijan työtä)

Sisällön jaksotus

Opintojakso on jaettu puoliksi kahden lehtorin kesken, joilla on kummallakin oma toteutussuunnitelma ja -tapa. Toteutussuunnitelmat esitellään opintojakson aluksi.

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija osaa
tunnistaa veto- ja puristusjännityksen sauvassa
tunnistaa leikkausjännityksen
esittää muodonmuutosten ja siirtymien periaatteet
toistaa palkin taipuman
selittää palkin mitoituksen taivutukselle
esittää puristetun sauvan nurjahduksen
selittää puristetun sauvan mitoituksen- listata puurakenteiden pääasiallisia käyttökohteita, tuotteita ja rakenneratkaisuja
- arvioida ja selostaa puun aika- ja kosteusriippuvaa käyttäytymistä
- selostaa puun anisotrooppinen materiaaliluonne ja sen merkitys mitoitukseen
- selostaa puurakenteen palotekninen toiminta

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Edellisen kohdan lisäksi opiskelija osaa
laskea veto- ja puristusjännityksen sauvassa
löytää ja laskee leikkausjännityksen
laskea muodonmuutokset ja siirtymät
soveltaa palkin taipumaa
mitoittaa palkin taivutukselle
laskea puristetun sauvan nurjahduksen
mitoittaa puristetun sauvan - Määrittää murtorajatilan kuormitusyhdistelmän.
- Mitoittaa taivutetun ja/tai puristetun puusauvan murtorajatilassa

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Edellisten kohtien lisäksi opiskelija osaa
tulkita ja laskee veto- ja puristusjännityksen sauvassa
tutkia ja määrittää leikkausjännityksen
johtaa ja laskee muodonmuutokset ja siirtymät
yleistää ja soveltaa palkin taipumaa
mitoittaa ja kehittää palkin taivutukselle
soveltaa sydänkuviota
laskea soveltaen ristikon sauvavoimia
tutkia ja johtaa puristetun sauvan nurjahduksen
mitoittaa ja perustelee puristetun sauvan
- mitoittaa yksinkertaisen naulaliitoksen
- tarkastella profiilin tulipalokestävyyttä laskennollisesti yksinkertaisessa tapauksessa

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija osaa
tunnistaa veto- ja puristusjännityksen sauvassa
tunnistaa leikkausjännityksen
esittää muodonmuutosten ja siirtymien periaatteet
toistaa palkin taipuman
selittää palkin mitoituksen taivutukselle
esittää puristetun sauvan nurjahduksen
selittää puristetun sauvan mitoituksen- listata puurakenteiden pääasiallisia käyttökohteita, tuotteita ja rakenneratkaisuja
- arvioida ja selostaa puun aika- ja kosteusriippuvaa käyttäytymistä
- selostaa puun anisotrooppinen materiaaliluonne ja sen merkitys mitoitukseen
- selostaa puurakenteen palotekninen toiminta

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointiperusteet esitellään opintojakson alussa. Opintojakson kokonaisarvosana muodostuu lujuusopin- ja puurakenteiden osioiden arvosanojen keskiarvosta. Kumpikin osio tulee erikseen suorittaa hyväksytysti.

Esitietovaatimukset

Statiikan perusteet