Antal högskolepoäng: 4,5. Betygskala: TH. Nivå: G2 (Grundnivå, fördjupad). Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska. Överlappar följande kurs/kurser: VSM090 och VSM090. Valfri för: V4at, V4hb, V4sa. Kursansvarig: Professor Per Johan Gustafsson, Per_J.Gustafsson@byggmek.lth.se, Byggnadsmekanik. Förkunskapskrav: VSM141 Byggnadsmekanik och VSM150 Teknisk modellering: bärverksanalys. Kan ställas in: Vid mindre än 10 anmälda. Prestationsbedömning: Examinationen omfattar en inlämningsuppgift och en skriftlig tentamen. För godkänt betyg krävs godkänd inlämningsuppgift och godkänd tentamen. Betyget baseras på summan av poäng som erhålles från inlämningsuppgiften och tentamen. Övrigt: Undervisningsform: Undervisningen sker i lektionsform med föreläsningar och räkneövningar. Räkneövningarna genomföres delvis med hjälp av dator. Vidare ingår en laboration med experimentella provningar och dokumentation av försöksuppställningar. Hemsida: http://www.byggmek.lth.se.

Syfte
Kursen skall ge kunskap om balkars funktionssätt och om teorier för beräkning av styvhet, deformationer, spänningar och instabilitet hos balkar belastade i 3D och med tvärsnitt med godtycklig form inklusive tunnväggiga tvärsnitt.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• Kunna redogöra för olika balktyper, deras funktionsätt och funktionsbegränsande fenomen.

• Kunna redogöra för balkteorierna enligt Bernoulli-Euler, Timoshenko, St Venant och Vlasov samt för grunderna i teori för analys av instabilitet hos en balk.

• Kunna förklara de begrepp, storheter och konstanter som används vid avancerade balkberäkningar.

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• Kunna beräkna deformationer, spänningar och instabilitetslast för en rak elastisk balk med godtyckligt tvärsnitt och belastad i 3D med krafter, böjmoment, vridmoment och bimoment.

• Kunna beräkna styvhetsmatris för nämnda balktyper och med hjälp av den kunna analysera konstruktioner som är sammansatta av balkar.

• Kunna beräkna tvärsnittskonstanter för ett godtyckligt utformat balktvärsnitt.

• Kunna redovisa hur en beräkning har genomförts.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• Kunna bedömma en balks funktionsätt (deformationsmönster, styvhetsegenskaper, spänningsfördelning och instabilitetsfenomen) utifrån dess utformning och belastning.

Innehåll
Kursen behandlar beräkningsmetoder för elastiska balkar med symmetriska/osymmetriska, öppna/slutna, massiva/tunnväggiga tvärsnitt, utsatta för belastning i 3D, inklusive vridning och bimoment:

• Översikt över olika typer av balkar, funktionsbegränsande fenomen och balkteorier.

• Bernoulli-Euler och Timoshenkos teorier för verkan av böjmoment, tvärkraft och normalkraft.

• St Venants och Vlasovs teorier för verkan av vridning.

• Matrisformulering av balkars styvhet i 3D för datorbaserad analys av sammansatta konstruktioner.

• Andra ordningens teori för instabilitetsfenomen som böj- och vridknäckning och vippning.

Litteratur
Kurspärm med föreläsningsanteckningar, övningsuppgifter och inlämningsanvisningar.
CALFEM - A finite element toolbox to MATLAB, Byggnadsmekanik, LTH, 2005