SIB 7040 Trekonstruksjoner KURSPLAN. Høst Opplegg og gjennomføring. Evaluering og eksamen. Windows-programmet Focus Konstruksjon

Transkript

1 Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for konstruksjonsteknikk SIB 7040 Trekonstruksjoner KURSPLAN Høst 2000 Hvem og hvor Målsetting Opplegg og gjennomføring Forelesninger Veiledning Evaluering og eksamen Kursmateriell Windows-programmet Focus Konstruksjon Prosjektoppgaven Fremdriftsplan Vedlegg 1 - Forelesningsplan

2 SIB 7040 Trekonstruksjoner Kursplan - høst 2000 Side 2 av 7 Hvem og hvor Rom Tlf nr adresse Faglærer Kolbein Bell 3-95 / MTI kolbein.bell@bygg.ntnu.no Web-adr. Eksamen Fredag 22. desember - 3 timer skriftlig MÅLSETTING Kurset skal gi innsikt i bruken av tre som konstruksjonsmateriale og gi en rimelig grundig innføring i dimensjoneringsprinsipper og dimensjonering av konstruksjoner og komponenter av tre. Kurset skal også gi en innføring i viktige elementer av konstruksjonslæren, så som belastninger og beregning av disse (først og fremst snø og vind) og bære- og avstivningssystemersystemer. Et godt grunnlag i konstruksjonsmekanikk er en forutsetning for å få et tilfredstillende utbytte av kurset. OPPLEGG OG GJENNOMFØRING I denne utgave gis kurset for første gang i år. Det gamle trekurset, som hadde mindre omfang og som var et valgfritt kurs, fulgte et relativt tradisjonelt opplegg med forelesninger og øvinger. Det vil i år bli forsøkt et helt nytt, prosjektbasert opplegg basert på gruppearbeid (PBL). Både innhold og tidspunkt burde ligge til rette for denne type kursopplegg. I korte trekk vil kurset bygges opp rundt en konkret og veldefinert oppgave (se side 5), som skal løses av den enkelte gruppe (én besvarelse pr gruppe) på en slik måte at alle besvarelser skal dekke en rekke klart definerte problemstillinger, men med stor frihet for den enkelte gruppe i valg av løsninger. Normal gruppestørrelse er 4 studenter pr gruppe, men for at det skal gå opp må vi regne med noen grupper à 3 studenter. Selve besvarelsen vil bestå av en ringperm med 7 klart definerte aktiviteter, samt en fysisk modell av byggverket i målestokk 1:100. Ringperm og modell leveres samlet for hver gruppe, innen fredag, 1. desember. Gruppene vil bli satt sammen av faglærer basert på tilfeldighet, men i henhold til noen enkle prinsipper. Det blir mulighet for en viss justering. Det foreslåtte opplegget har både fordeler og ulemper. I utgangspunktet bør opplegget ha potensiale for et mer interessant og motiverende kurs, men et vellykket resultat vil kreve en målbevisst holdning og en viss disiplin i gruppen. Evalueringen bør også representere en forbedring i forhold til den mer tradisjonelle NTNU-eksamen. En ulempe med opplegget er at det åpenbart vil kunne etterlate seg faglige hull, dvs problemstillinger som vil bli lite eller ikke berørt. Hovedpoengene bør vi imidlertid kunne få behandlet på en tilfredsstillende måte. Et annet problem som både studenter og faglærer må være meget

3 SIB 7040 Trekonstruksjoner Kursplan - høst 2000 Side 3 av 7 bevisste på er arbeidsmengden. Kurset er ett av 4 like store kurs, og vi må derfor forsøke å holde arbeidsmengden på det normerte nivå (som er 12 effektive timer pr uke). Forelesninger Det vil i utgangspunktet bli holdt forelesninger, men både form og omfang vil bli tilpasset det prosjektbaserte opplegget. Forelesningene vil således bli tilpasset fremdriften i prosjektet. Dette betyr at stoffet vil bli presentert i en annen rekkefølge enn den som ville være naturlig i et mer tradisjonelt opplegg, og forelesningene vil, i perioder, kunne få mer karakter av veiledning i plenum. På side 7 er vist en temamessig oversikt for forelesningene. Tid og sted for forelesningene vil i utgangspunktet følge studieplanen, men det kan bli aktuelt å forsere forelesningene i perioder, ved også å benytte den timeplansfestede øvingstiden, mot at det i andre perioder foreleses lite eller ikke i det hele tatt. Dette vil det bli varslet om i god tid, også via fagwebben. Veiledning Det valgte opplegget vil kreve en del veiledning. På grunn av overgang til ny studieplan er tilgangen til kvalifiserte/interesserte studentassistenter for kurset liten, og det har dessverre ikke vært mulig å skaffe assistanse. Faglærer vil imidlertid sette av rikelig med tid for gruppevis veiledning, og det vil bli utarbeidet en plan for et visst antall obligatoriske veiledninger for hver enkelt gruppe (se fremdriftsplanen på side 6). Den gruppevise veiledning vil foregå på mitt kontor eller på møterom i MTI (som ligger like over gangen for mitt kontor). For hver uke vil jeg utarbeide en timeplan som viser hvilke timer jeg er tilgjengelig for veiledning. På forelesningen hver fredag vil jeg ha med denne planen slik at gruppene kan skrive seg på de tidspunkter som måtte passe. Oppdatert ukeplan vil ligge på fagwebben, og gruppene kan også bestille tid ved å sende meg en . Tidspunktene kan komme til å variere noe fra uke til uke. Timeplansfestet øvingstid, tirsdager kl 1715 til 1900 i B-041, vil i hovedsak bli satt av til felles veiledning. Denne veiledningen kan også komme til å foregå på PC-salene i 8.etg i SB1 - dette vil fremgå av ukeplanen. Evaluering og eksamen Karakter i emnet fastsettes på grunnlag av en samlet vurdering av gruppearbeidet m/ modell (50%) og en skriftlig eksamen (50%). Den skriftlige eksamen vil bare omfatte problemområder som forutsettes behandlet i prosjektet, og den er således mest en kontroll på at en har deltatt aktivt i alle faser av prosjektarbeidet. Det bør presiseres at dersom karakteren til den skriftlige prøven er dårligere enn 4,0 så vil ikke prosjektarbeidet telle med, og samlet resultat vil bli ikke bestått. Tidspunkt for skriftlig prøve er: Fredag 22. desember, 2000 (3 timer).

4 SIB 7040 Trekonstruksjoner Kursplan - høst 2000 Side 4 av 7 KURSMATERIELL Lærebok: Petter Aune: TREkonstruksjoner, del 1 og 2 (to bøker), Tapir, 1992/94. Disse bøkene er tilpasset forrige versjon av trestandarden, dvs NS 3470, 4. utgave. Forskjellene mellom ny trestandard, NS (5. utgave) som kom i fjor, og forrige versjon er imidlertid små, og Aunes bøker er derfor bare i liten grad påvirket av denne endringen. Alle bør vurdere å anskaffe del 1; del 2 vil også være nyttig (den inneholder en god del eksempler), men ikke strengt tatt nødvendig (kanskje ett eks pr gruppe?). Alle bør ha tilgang til tre- og laststandarden (ikke minst med tanke på eksamen). Kurset vil basere seg på den nye trestandarden som kom i fjor - NS , 5.utg. Med hensyn til laststandarden har vi et problem. Det kommer ny utgave i løpet av kort tid - utkast til både snø- og vindlastforskrifter er nå ute til høring. Siden den/de nye standardene ikke vil foreligger trykt i løpet av høsten har vi valgt å kjøre kurset etter den gjeldende utgave av laststandarden, dvs NS 3479, 3.utg Det vil også bli utdelt noe materiell underveis (vi håper å kunne skaffe noen tabeller/brosjyrer uten omkostninger for studentene). Windows-programmet Focus Konstruksjon Det oppfordres til å bruke beregnings- og dimensjoneringsprogrammet Focus Konstruksjon i forbindelse med oppgaven, men på en slik måte at alle beregninger/kontroller skal suppleres med manuelle stikkontroller. Focus Konstruksjon er et kommersielt program basert på et program (LAMbda) som ble utviklet ved instituttet i perioden , for beregning og dimensjonering av trekonstruksjoner. Programmet videreutvikles nå (i samarbeid med instituttet) og markedsføres av Focus Software i Oslo. Vi skal benytte (studentversjonen av) versjon (som kom i sommer). Programmet skal være installert på samtlige av byggs studentmaskiner, inklusive maskinene i 8. etg i Sentralbygg 1. Studenter som følger kurset og som har egen PC kan få lånt en CD ved instituttkontoret i MTI (3. etg) for installasjon på egen PC, mot å skrive under på en erklæring om at programmet bare skal brukes til undervisningsformål på egen PC. Programmet er brukt i et tidligere kurs (Konstruksjonsmekanikk 2), så i utgangspunktet skal de fleste være fortrolige med bruken. Programmet vil også bli benyttet i forbindelse med forelesningene, og i den grad det er nødvendig vil det bli gitt en innføring/oppfriskning i bruken av programmet.

5 SIB 7040 Trekonstruksjoner Kursplan - høst 2000 Side 5 av 7 PROSJEKTOPPGAVEN Problemstillingen er følgende: Det skal bygges en tennishall med plass til 3 (innendørs) tennisbaner, med internasjonale mål, i Oppdal kommune. I tillegg til banene skal bygget inneholde ca 200 m 2 til garderober, dusjer, lager og kontorlokaler. Det forutsettes at bygget har rektangulær grunnflate, og arealene til garderober etc kan antas samlet på en rektangulær flate i den ene enden av bygget. Internasjonale mål for tennisbaner vil bli utlevert. Oppgaven består i å foreslå et bæresystem, inklusive avstivningssystem, i tre for bygget, bestemme laster og foreta en fullstendig dimensjonering av et typisk (plant) hovedbæreelement. Hovedkomponentene i avstivningssystemet skal også dimensjoneres. Minst 4 typiske forbindelser skal også dimensjoneres. Forutsetninger: Alle betongarbeider knyttet til fundamenter og gulv ligger utenfor oppgaven. Det kan forutsettes god byggegrunn, og alle typer fundamenter kan realiseres (uten peling). Gruppens besvarelse skal leveres i en ringperm med følgende avsnitt : 1. Forslag (gjerne flere) til bæresystem og takform. Økonomiske og estetiske forhold bør vurderes, men uten å gjøre noe stort nummer av det (mest for å unngå de mer sære løsninger). Hovedvekten skal legges på selve hovedbæresystemet og avstivningssystemet, og selv om en bør ta stilling til hva slags takflate som skal benyttes, blant annet for å kunne fastlegge vekten, er det ikke forutsatt at takflaten skal behandles i detalj. 2. Lastberegning - omfatter egenlast, snø og vind. 3. Statiske beregninger og dimensjonering av hovedbæresystemet. Beregningene skal omfatte (inneholde) alle forutsetninger, statiske beregninger og dimensjonskontroller. I den grad det benyttes programverktøy skal det fremlegges dokumentasjon (gjerne i form av figurer/plott) sammen med manuelle stikkontroller. 4. Statiske beregninger og dimensjonering av hovedkomponentene i avstivningssystemet. 5. Tegninger/skisser som viser hovedmål og dimensjoner samt alle vesentlige detaljer. 6. Minst 4 typiske forbindelser skal dimensjoneres, og det skal utferdiges tegninger/skisser som i detalj viser utforming av forbindelsene (med alle nødvendige mål og dimensjoner). 7. En kort vurdering av hvordan man tenker seg bæresystemet oppført, samt et overslag av de totale kostnader for selve bæresystemet i tre (eks takflate, vegger, gulv etc.). I tillegg til ringpermen skal det bygges en modell i målestokk 1:100 (evnt 1:150). Vi antar at modellbyggingen kan foregå i våre laboratorielokaler (på dagtid og innen vanlig arbeidstid), og vi vil være behjelpelig med (tilskårne) trematerialer - innen visse grenser. Alle grupper anmodes om å inkludere i ringpermen en kort (maks 1 side) vurdering av kurset (som pkt 8), med klar angivelse av hva man mener har fungert bra og hva som har fungert dårlig. Utførelse Aktivitetene ovenfor bør utføres i den angitte rekkefølge, og selv om noe overlapping er naturlig bør aktivitetene avsluttes (inklusive rapporteringen) etter hvert. Et forslag til fremdrift er angitt nedenfor. Det anmodes på det serkeste at denne planen, som forelesningene vil være tilpasset, følges. Det er i planen også angitt tidspunkter (uker) for 3 obligatoriske veiledninger. Det vil bli gjort avtaler med hver enkelt gruppe, og hensikten med disse obligatoriske sammenkomstene (hvor hele gruppen bør møte) er å kontrollere fremdriften, og eventuelt justere planer og forslag til løsninger med tanke på ferdigstilling innen utgangen av uke 48.

6 SIB 7040 Trekonstruksjoner Kursplan - høst 2000 Side 6 av 7 Fremdriftsplan 1. september obligatorisk veiledning 1. oktober obligatorisk veiledning Uke november obligatorisk veiledning 1. desember 22. desember 1 2 Aktiviteter Innlevering Eksamen Modellbygging 7 Innlevering av prosjektperm og modell innen fredag 1. desember, Husk at jeg er bare tilrettelegger, det er dere som er ansvarlige for læringen. LYKKE TIL! / K.Bell

7 SIB 7040 Trekonstruksjoner Kursplan - høst 2000 Side 7 av 7 Vedlegg 1 - FORELESNINGSPLAN Uke Tema 34 Opplegg og gjennonføring - litt om det som er typisk for trekonstruksjoner 35 Bære- og avstivningssystemer 36 Lastberegninger - 5 timer a 37 Tremekanikk - styrke og stivhet, kryp og fuktavhengighet - limtre - 5 timer 38 Dimensjoneringsprinsipper - statiske beregninger - enkle kontroller - 5 timer 39 Stabilitetsproblemer - knekning og vipping 40 Avstivning 41 Forbindelser 42 Forbindelser 43 Forbindelser 44 Forbindelser 45 Beskyttelse, kjemisk og mekanisk - detaljløsninger 46 Litt om brann 47 Ingen forelesning 48 Oppsummering (1 time) a. Forelesning også i timeplansfestet øvingstid.