Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Building dynamics
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
GBUD-2-203-GE-s
Wydział:
Górnictwa i Geoinżynierii
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Geotechnical Engineering and Underground Construction
Kierunek:
Budownictwo
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr Ciurej Henryk (hciurej@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Knows and is able to characterize the basic types of dynamic actions. BUD2A_W01, BUD2A_W04, BUD2A_W03, BUD2A_W06 Wykonanie ćwiczeń,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Knows the basic models of energy damping and dissipation. BUD2A_W01, BUD2A_W03 Wykonanie ćwiczeń,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Knows the basic terms, concepts of building dynamics, such as: dynamic scheme, weight distribution, structure discretization, degrees of freedom, potential and kinetic energy. BUD2A_W01, BUD2A_W04, BUD2A_W03, BUD2A_W06 Wykonanie ćwiczeń,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Is able to model a structural system in FEM, taking into account the dynamic design. BUD2A_U03, BUD2A_U01, BUD2A_U02 Wykonanie ćwiczeń,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Can analytically describe simple cases of vibrations with one degree of freedom. BUD2A_U03, BUD2A_U01, BUD2A_U02 Wykonanie ćwiczeń,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Can determine the primary dynamic values of harmonic, impulse and seismic actions. BUD2A_U03, BUD2A_U01, BUD2A_U02 Wykonanie ćwiczeń,
Projekt,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Can communicate effectively using the language of structural mechanics. BUD2A_K01, BUD2A_K03, BUD2A_K02 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Is able to work in a group to solve major mechanical and design problems. BUD2A_K03 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 30 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Knows and is able to characterize the basic types of dynamic actions. + - - - - - - - - - -
M_W002 Knows the basic models of energy damping and dissipation. + - - - - - - - - - -
M_W003 Knows the basic terms, concepts of building dynamics, such as: dynamic scheme, weight distribution, structure discretization, degrees of freedom, potential and kinetic energy. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Is able to model a structural system in FEM, taking into account the dynamic design. - - + - - - - - - - -
M_U002 Can analytically describe simple cases of vibrations with one degree of freedom. + - + - - - - - - - -
M_U003 Can determine the primary dynamic values of harmonic, impulse and seismic actions. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Can communicate effectively using the language of structural mechanics. - - + - - - - - - - -
M_K002 Is able to work in a group to solve major mechanical and design problems. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 45 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć -1 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
Treść wykładów:

1. Introduction to building dynamics. Dynamic design of structures. Weight distribution. Discretization of structures. Dynamic degrees of freedom.
2. Complex variables. Equation of motion in a system with 1 degree of freedom. Description of motion in a complex domain. Fourier and Laplace transforms.
3. Equations of motion in discrete systems. Inertia tensor, stiffness matrix. The forces of inertia. Frequency and forms of undamped vibrations. Orthogonality of vibration.
4. Models of energy damping and dissipation. Energy balance of damped motions. Damping matrix.
5. Classification of dynamic actions. Harmonic, impulse, kinematic forces (seismic and paraseismic actions), mobile loads (bridges, tunnels).
6. Methods of solving the motion equations – modal method, direct method. Established and transient vibrations. Amplitude, phase, matrix of transmittance.
7. Dynamic stiffness and flexibility.
8. Basic methods for solving engineering problems.
9. Design of foundations and supporting structures – harmonics excitation.
10. Block foundations – harmonic and impulse forces.
11. Design of structures for kinematic forces (seismic) – response spectrum method – standard EC8 (bridges, buildings, tunnels).
12. Dynamic actions of moving loads – bridges, buildings.
13. Mechanical dampers – design rules.
14. Geotechnical aspects of the mobile loads – fast trains.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):
Treść ćwiczeń:

1. Basics of using FEM software. Data entry, basic library of finite elements. Principles of modeling engineering structures in FEM.
2. Frame foundations for machinery – harmonic forces, dynamic calculations, dimensioning.
3. Block foundation for machinery – harmonic forces, pulse forces. Dynamic calculations.
4. Frame of the building – calculation of seismic and paraseismic effects; dynamic forces, dimensioning – EC8 standard.
5. Moving loads on bridges, footbridges – dynamic calculations.
6. Footbridge. Designing mechanical vibration dampers – dynamic calculations.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: The content presented at the lectures is provided in the form of a multimedia presentation in combination with a classical lecture panel enriched with demonstrations relating to the issues presented.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: During laboratory classes, students independently solve a practical problem, choosing the right tools. The leader stimulates the group to consider the problem deeply, so that the obtained results have a high substantive value.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Students participate in classes learning further content of teaching according to the syllabus of the subject. Students should constantly ask questions and explain doubts. Audiovisual recording of the lectures requires the teacher's written consent.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Students perform laboratory exercises in accordance with materials provided by the teacher. The student is obliged to prepare for the subject of the exercise, which can be verified in an oral or written test. Completion of classes is achieved on the basis of presenting a solution to the problem. Completion of the module is possible after completing all laboratory classes.
Sposób obliczania oceny końcowej:

The final grade is equal to the grade from laboratories and can be raised by the lecturer on account of activity in lectures (up to one mark up).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. E. L. Wilson. Three-Dimensional Static and Dynamic Analysis of Structures. CSI, Berkeley, California, USA, 2002.
2. S. Adhikari. Structural Dynamic Analysis with Generalized Damping Models. Analysys. Wiley 2014..
3. M. Geradin, D. J. Rixen. Mechanical Vibration. Theory and application to structural dynamics. Wiley 2015
4. E. Caetano, A. Cuhna (ed.). Footbridge Vibration Design. CRC 2009.
5. M. N. Fardis, E. C. Carvalho, P. Fajfar, A. Pecker. Seismic Design of Concrete Buildings to Eurocode 8. CRC Press, 2015.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. 4th International Conference Footbridge 2011. Wrocław 2011. Optimization of localization and parameters of multiple tuned mass dampers on lightweight footbridges. H. Ciurej, P. Gwoździewicz.
2. J. Kogut, H. Ciurej. The vehicle-track-soil dynamic interaction problem in sequential and parallel computing. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science. Vol. 20, No 2, 2010.
3. Sbirnyk Naukovych Prac Ukrainskovo naukovo-doslidnovo ta proektnovo instytutu stalevych konstrukcij imeni V. M. Schymanovskovo. Vypusk 2. Kyiv, Vydavnyctvo “Stal”, 2008 , pp. 31-42. Application of dampers to tower type structures vibration reduction. Hitherto experiences and new proposals. H. Ciurej, J. Kawecki, R. Masłowski.
4. Proc. 3rd International Conference on Dynamics of Civil Engineering and Transport Structures and Wind Engineering, Slovak Republic, Vrátna, Little Tatra, May 2005, pp. 95 – 98. Dynamic analysis of coal-mine surface structures subjected to mining tremors. H. Ciurej, T. Tatara.
5. 2nd European Conference on Computational Mechanics. Cracow 2001. Identification of the Model of a Civil Structure. H. Ciurej.

Informacje dodatkowe:

• Passing the laboratory classes requires getting good grades in all tests and project tasks.
• Absences may be made up for in a parallel course group as teaching opportunities will allow, subject to the consent of the lecturer, or in exceptional cases on an individual basis.