Curs de proiectare structurală

Lecția 1 • Proprietăți ale Materialelor pentru Utilizare Structurală

Introduce tensiunea, deformația specifică și modulul de elasticitate pentru materialele structurale uzuale. Leagă comportamentul materialului de deciziile de dimensionare a elementelor.

Lecția 2 • Forțe, Echilibru și Diagrame ale Corpului Liber

Aplică legile lui Newton corpurilor structurale în echilibru static. Constituie coloana vertebrală analitică pentru toate capitolele de analiză a sarcinilor.

Lecția 3 • Condiții de Rezemare și Reacțiuni

Clasifică reazemele articulate, cu role și fixe și calculează forțele de reacțiune. Permite direct analiza grinzilor și cadrelor în capitolele ulterioare.

Lecția 4 • Unități, Notații și Convenții de Semne

Standardizează sistemele de măsurare și notația simbolică. Previne erorile de calcul în toate lucrările analitice ulterioare.

Lecția 1 • Sarcini Seismice și Efecte Dinamice

Introduce metoda forței statice echivalente și spectrele de răspuns pentru proiectarea seismică. Leagă intensitatea mișcării seismice de cerința structurală.

Lecția 2 • Sarcini de Mediu: Vânt și Zăpadă

Explică coeficienții de presiune, categoriile de expunere și modelele de acumulare a zăpezii. Pregătește studenții să aplice sarcinile de mediu sistemelor de acoperiș și pereți.

Lecția 3 • Sarcini Permanente și Variabile

Cuantifică greutatea proprie permanentă și sarcinile variabile de ocupare. Constituie baza de intrare a sarcinii pentru toate calculele structurale.

Lecția 4 • Combinări de Sarcini și Factori de Siguranță

Aplică logica combinărilor de sarcini de rezistență și de serviciu pentru a guverna proiectarea. Asigură că studenții selectează cazul critic de încărcare pentru fiecare verificare de proiectare.

Lecția 1 • Diagrame de Forță Tăietoare și Moment Încovoietor

Construiește diagrame complete SFD și BMD pentru grinzi cu sarcini concentrate, distribuite și momente. Dezvoltă intuiția vizuală pentru comportamentul structural.

Lecția 2 • Linii de Influență pentru Sarcini Mobile

Construiește linii de influență pentru a identifica pozițiile critice ale sarcinii pentru răspunsul maxim. Esențial pentru scenariile de proiectare a podurilor și grinzilor de macara.

Lecția 3 • Analiza Cadrelor Static Determinate

Extinde analiza grinzilor la cadre cu mai multe elemente, cu noduri și elemente înclinate. Pregătește studenții pentru analiza cadrelor nedeterminate în capitolul următor.

Lecția 4 • Forțe Interne în Grinzi

Deduc forța tăietoare și momentul încovoietor în orice secțiune utilizând echilibrul. Stabilește diagramele de forțe interne centrale pentru proiectarea elementelor.

Lecția 1 • Metoda Compatibilității și a Forțelor

Utilizează forțe redundante și ecuații de compatibilitate pentru a rezolva structuri nedeterminate. Construiește înțelegerea conceptuală înaintea formulărilor matriceale.

Lecția 2 • Introducere în Analiza cu Elemente Finite

Explică generarea rețelei de elemente finite FEA, tipurile de elemente și interpretarea rezultatelor pentru probleme structurale. Pregătește studenții să utilizeze și să evalueze critic rezultatele software-ului FEA.

Lecția 3 • Metoda Distribuției Momentelor

Distribuie iterativ momentele dezechilibrate la noduri până la convergență. Oferă o alternativă de calcul manual pentru cadre cu mai multe deschideri.

Lecția 4 • Metoda Matricei de Rigiditate

Asamblează matrice de rigiditate globale și rezolvă pentru deplasări nodale și forțe în elemente. Face legătura între metodele manuale și analiza structurală pe calculator.

Lecția 1 • Flambajul Elastic al Stâlpilor și Plăcilor

Deduc sarcinile critice de flambaj pentru stâlpi și plăci subțiri sub compresiune. Stabilește limitele de stabilitate utilizate în verificările de proiectare a oțelului și betonului.

Lecția 2 • Contravântuire Laterală și Stabilitate la Deplasare Laterală

Proiectează sisteme de contravântuire pentru a preveni deplasarea laterală și a asigura stabilitatea cadrului. Leagă factorii de lungime efectivă de clasificările cadrelor contravântuite și necontravântuite.

Lecția 3 • Efecte de Ordinul Doi și P-Delta

Cuantifică neliniaritatea geometrică rezultată din amplificarea deplasărilor laterale de către sarcina axială. Demonstrează când este necesară analiza de ordinul doi conform normelor de proiectare.

Lecția 4 • Vibrație Liberă și Frecvențe Proprii

Deduc ecuațiile de mișcare pentru sisteme cu unul și mai multe grade de libertate. Calculează frecvențele proprii și modurile proprii de vibrație pentru sisteme structurale.

Lecția 1 • Proiectarea Grinzilor la Încovoiere și Forfecare

Dimensionează grinzile de oțel pentru capacitatea la încovoiere, flambaj lateral prin torsiune și forfecare. Aplică combinațiile de sarcini din Capitolul 2 la proiectarea reală a grinzilor.

Lecția 2 • Proiectarea Elementelor Solicitate la Tracțiune

Verifică curgerea secțiunii brute și fractura secțiunii nete pentru elemente solicitate axial la tracțiune. Introduce factorul de decalare a forfecării și factorii de eficiență a îmbinării.

Lecția 3 • Proprietăți ale Oțelului și Secțiunilor

Revizuiește gradele de oțel, clasificările secțiunilor transversale și tabelele cu proprietăți ale secțiunilor. Stabilește datele materialului necesare pentru toate verificările de proiectare a oțelului.

Lecția 4 • Proiectarea Îmbinărilor din Oțel

Proiectează îmbinări cu șuruburi și sudate pentru transfer de forfecare, tracțiune și moment. Abordează ductilitatea îmbinării și ierarhia modurilor de cedare.

Lecția 1 • Proiectarea Fundațiilor și Radierele

Dimensionează fundații izolate pentru presiunea pe teren, forfecare prin străpungere și încovoiere. Introduce concepte de fundații combinate și radier general.

Lecția 2 • Proprietăți ale Betonului și Armăturii

Acoperă rezistența la compresiune a betonului, raportul modular și gradele armăturii. Furnizează intrările materialului necesare pentru toate calculele de proiectare a betonului.

Lecția 3 • Proiectarea Stâlpilor și Diagrame de Interacțiune

Construiește diagrame de interacțiune P-M pentru stâlpi cu etrieri și spirală sub încărcare combinată. Acoperă efectele de zveltețe pentru stâlpii zvelți din beton.

Lecția 4 • Proiectarea la Încovoiere a Grinzilor și Plăcilor

Aplică blocul de compresiuni Whitney pentru dimensionarea armăturii întinse la încovoiere. Se extinde la secțiuni dublu armate și în formă de T.

Lecția 1 • Detaliere Structurală și Constructibilitate

Traduce calculele de proiectare în desene de execuție și detalii. Abordează toleranțe, distanțe de manevră și succesiunea operațiilor pentru construcția practică.

Lecția 2 • Selectarea și Dispunea Sistemului pentru Sarcini Gravitaționale

Compară opțiunile de planșee și selectează căi eficiente de transmitere a sarcinilor gravitaționale. Aplică logica ariei aferente și a combinațiilor de sarcini din capitolele anterioare.

Lecția 3 • Verificări de Serviciu și Performanță

Verifică limitele de săgeată, vibrație și deschidere a fisurilor sub sarcini de serviciu. Asigură că structura îndeplinește cerințele de confort al ocupanților și durabilitate.

Lecția 4 • Proiectarea Sistemului de Rezistență la Forțe Laterale

Proiectează pereți de forfecare, cadre contravântuite și cadre moment pentru a rezista la sarcini laterale. Distribuie forțele laterale elementelor de rezistență individuale în funcție de rigiditate.