Vurderingsordning

Faglig innhold

Emnet tar for seg videregående tema innen kapasitetsberegning og dimensjonering av stålkonstruksjoner. Tema som behandles er teorien for elastisk platebøyning og plateknekking for lasttilfellene aksiallast og skjærlast, vurdering av tverrsnittenes slankhet og mulige beregningsmetoder vha tverrsnittsklasser, kapasitet til tverrsnitt med tynne plater, brubjelker, stivere og bjelkedetaljer ved opplegg og konsentrerte laster. Videre dekkes kapasitet for vipping for bjelker, og torsjonsknekking og bøyningstorsjonsknekking for søyler, og beregningsapparatet for dimensjonering for utmatting og brann for stålkonstruksjoner. Modellering av stålrammer og knutepunkter inngår, med beregning av både stivhet og kapasitet til typiske knutepunkter i stålrammer. I emnet legges det vekt på forståelse av de ulike forhold som påvirker oppførselen til stålkonstruksjoner i bygninger og bruer, gjennom konstruksjonseksempler og problemløsing for ulike laster og bærevirkninger. Eksempler på komponenter og konstruksjoner som behandles er tynnveggede profiler, usymmetriske tverrsnitt, større bjelkeprofiler med eller uten stivere, brokasser, platefelt, sveiste og skrudde bjelke-til-søyleknutepunkter, søylefotpunkter, skjøter og rammehjørner.

Læringsutbytte

Stålkonstruksjoner 2 bygger på emnet Stålkonstruksjoner 1, og tar for seg de mer avanserte tema innen beregning og dimensjonering av stålkonstruksjoner. Emnet gir grunnlaget for å forstå og beregne kapasitet og oppførsel til komponenter og konstruksjoner med tynnere plater og mer avansert tverrsnittsgeometri enn behandlet tidligere. De sentrale temaene i Stålkonstruksjoner 2 er elastisk platebøyning og plateknekking, kapasitetsmodeller og regler for plater og plateformede tverrsnitt og komponenter, oppførsel til plater med stivere, vipping av bjelker og beregning av avstivingssystemer, virkningen av brannbelastning på stålkonstruksjoner, og dimensjonering for utmattingsvirkende last. Stålkonstruksjoner 2 har følgende læringsmål: Kunnskaper: Kandidaten skal ha kunnskap om: - Kapasitetsberegninger og bærevirkninger for tverrsnitt og konstruksjonselementer. - Det elastisitetsteoretiske grunnlaget for å beregne knekking av plater påkjent i plateplanet, spesielt med hensyn på aksiallast og skjærlast. - Virkning av stivere og elastiske understøttelser for elastisk knekklast for staver og plater, og knekklast for konsentrert last på platekant. - Kapasitetsbestemmelse for enkeltplater og plater og stivere som deler av tverrsnitt til bjelker og søyler, samt aksialkapasitet til avstivede platefelt. - Torsjonseffekter for staver og tverrsnitt. Torsjonsknekking og bøyetorsjonsknekking for søyler. - Elastisk vippemoment for bjelker, med effekt lasttilfelle og momentfordeling, lastens angrepshøyde, og usymmetri i tverrsnittet. - Oppførsel til stålmaterialer ved forhøyet temperatur, brannpåkjenning og dimensjonering mot brann, dimensjonering mot utmatting. - Kapasitetsbestemmelse for skrudde og sveiste knutepunkt, rammehjørner, stivere, enkel karakterisering av oppførsel for konstruksjonsanalyse. Ferdigheter: Kandidaten kan: - Beregne tverrsnittskapasitet og komponentkapasitet for stålkomponenter med standardtverrsnitt og tverrsnitt oppbygget av tynne platedeler, inkludert stivere, etter reglene i Eurokode 3. - Beregne kapasitet for vipping for uavstivede bjelker og bjelker med delvis avstiving eller elastiske fastholdinger fra tilgrensende komponenter. - Utføre enkle beregninger for brannbelastning og bæreevne ved brann, samt beregninger for kapasitet til enkle konstruksjoner og deler med utmattingsvirkende last. - Beregne kapasitet for sveiste og skrudde knutepunkter, rammehjørner, stivere, samt klassifisere knutepunkt for konstruksjonsanalyser og velge fornuftige beregningsmodeller. - bruke dataprogrammer for elastisk plateknekking og vipping av bjelker. Generell kompetanse: Kandidaten kan: - Det teoretiske grunnlaget for analyse og dimensjonering av komponenter som bjelker og søyler i stålkonstruksjoner, for alle praktisk forekommende tverrsnitt og brudd- og instabilitetsformer. - Forstå og bruke bestemmelser og formler for dimensjonering, som gitt i f.eks i Eurocode 3, samt kjenne metodenes begrensninger. - Beregne og dimensjonere avanserte stålkonstruksjoner og komponenter.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og ukentlige regneøvinger, laboratorieøving med byggeprosjekt med design, bygging og prøving av fagverk av aluminiumprofiler. 2/3 av øvingene må være godkjent for at eksamen skal kunne tas. Undervisningen blir gitt på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelser kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger, laboratorieaktivitet

Mer om vurdering

Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Anbefalte forkunnskaper

Grunnlag i konstruksjonsmekanikk og TKT4170 Stålkonstruksjoner 1 GK, eller tilsvarende emne som behandler stål som konstruksjonsmateriale og som tar for seg elastisk og plastisk kapasitet til bjelker, dimensjonering av bjelker, søyler og bjelkesøyler, samt beregninger og design av enkle forbindelser utført med bolter eller sveiser.

Kursmateriell

Per K. Larsen: Dimensjonering av stålkonstruksjoner, Tapir. NS EN 1993-1-1 Prosjektering av stålkonstruksjoner, Allmenne regler og regler for bygninger, NS EN 1993-1-5 Plater påkjent i planet, NS EN 1993-1-8 Knutepunkter og forbindelser, NS EN 1993-1-2 Brannteknisk dimensjonering, NS EN 1993-1-9 Utmattingspåkjente konstruksjoner. Forelesningsnotater. Stålkonstruksjoner - Profiler og formler, Tapir.

Studiepoengreduksjon