GRAD Nastava - VISEĆE KONSTRUKCIJE OD PLATNA I UŽADI

Sadržaj se učitava...

GRAD Nastava

apps

mdi-login

VISEĆE KONSTRUKCIJE OD PLATNA I UŽADI

MEMBRANE AND CABLE STRUCTURES
2025/2026

6 ECTSa

Građevinarstvo (diplomski)

Zavod za tehničku mehaniku

4. semestar

Osnovne informacijemdi-information-variant

Izvođači nastavemdi-account-group

Nastavni plan i programmdi-clipboard-text-outline

Model praćenjamdi-human-male-board

Ispitni rokovimdi-clipboard-check-outline

Rasporedmdi-calendar-clock

Konzultacijemdi-account-voice

Izvođenje kolegija na studijima

Studij	Modul	Semestar	Obavezan
Građevinarstvo (diplomski)	Teorija i modeliranje konstrukcija	4	izborni

Cilj kolegija

Stjecanje teorijskog znanja o prednapetim vlačnim konstrukcijama kao nosivim sistemima. Stjecanje teorijskog i praktičkog znanja o postupku traženja ravnotežnog oblika i statičkom proračunu prednapetih kabela i tlačnih prostornih rešetki.

Moguć upis u sklopu horizontalne mobilnosti

Jezici izvođenja

Hrvatski

Preduvjeti

Kolegij nema definirane preduvjete

Norma kolegija

Auditorne vježbe

6 sati

Predavanja

30 sati

Vježbe u praktikumu (na računalima)

24 sati

Nastavnik	Uloga na kolegiju	Oblik nastave	Tjedana	Sati	Grupa
Fresl Krešimir	Nositelj
Gidak Petra	Nositelj
Uroš Mario	Nositelj
Šamec Elizabeta	Suradnik

Sadržaj predavanja

1. Povijesni razvoj visećih konstrukcija od platna i užadi u svijetu i u Hrvatskoj.

2. Ulazne pretpostavke i uvjeti ravnoteže slobodnoga čvora mreže prednapetih kabela. Geometrijska krutost.

3. Lagrangeova i Laplaceova jednadžba. Minimalna ploha i minimalna mreža. Pravčaste mreže, regularne i neregularne mreže od užadi.

4. Postupak traženja oblika mreža prednapetih kabela (fizički i numerički modeli).

5. Numeričke metode za određivanje ravnotežnog položaja slobodnoga čvora mreže (metoda Newton-Raphson, metoda gustoća sila, metoda dinamičke relaksacije).

6. Iteracijska primjena metode gustoća sila.

7. Povećanje učinkovitosti iteracijske primjene metode gustoća sila.

8. Statički proračun i dimenzioniranje mreže prednaptih kabela. Proračuna na dinamička opterećenja (vjetar).

9. Problem komplementarne konstrukcije visećih konstrukcija od platna i užadi.

10. Principi izvođenja vlačnih prednapetih konstrukcija.

11. Primjena vlačno – tlačne analogije (engl. hanging cloth analogy) za oblikovanje i optimizaciju jednoslojnih tlačnih rešetki.

12. Problem stabilnosti tlačnih rešetki.

13. Drugi nosivi sistemi ovisni o obliku (tensegrity, bending activ konstrukcije).

14. Drugi nosivi sistemi ovisni o obliku (tensegrity, bending activ konstrukcije).

15. Primjena principa optimizacije (materijala i oblika) u projektiranju standardnih nosivih sistema.

Sadržaj seminara/vježbi

1. Auditorne vježbe
Uvodno...

2. Auditorne vježbe
Ulazne pretpostavke i uvjeti ravnoteže slobodnoga čvora mreže prednapetih kabela. Geometrijska krutost.

3. Auditorne vježbe
Lagrangeova i Laplaceova jednadžba. Minimalna ploha i minimalna mreža. Pravčaste mreže, regularne i neregularne mreže od užadi.

4. Vježbe na računalima
Postupak traženja oblika mreža prednapetih kabela (fizički i numerički modeli).

5. Vježbe na računalima
Metoda gustoća sila.

6. Vježbe na računalima
Iteracijska primjena metode gustoća sila

7. Vježbe na računalima
Iteracijska primjena metode gustoća sila.

8. Vježbe na računalima
Povećanje učinkovitosti iteracijski primjene metode gustoća sila.

9. Vježbe na računalima
Povećanje učinkovitosti iteracijski primjene metode gustoća sila.

10. Vježbe na računalima
Statički proračun i dimenzioniranje mreže prednaptih kabela. Proračuna na dinamička opterećenja (vjetar).

11. Vježbe na računalima
Statički proračun i dimenzioniranje mreže prednaptih kabela. Proračuna na dinamička opterećenja (vjetar).

12. Vježbe na računalima
Primjena vlačno – tlačne analogije (engl. hanging cloth analogy) za oblikovanje i optimizaciju jednoslojnih tlačnih rešetki.

13. Vježbe na računalima
Problem stabilnosti tlačnih rešetki.

14. Vježbe na računalima
Drugi nosivi sistemi ovisni o obliku (tensegrity, bending activ konstrukcije).

15. Vježbe na računalima
Primjena principa optimizacije (materijala i oblika) u projektiranju standardnih nosivih sistema.

Ishodi učenja kolegija

Predložiti optimalan oblik ravninske rešetke s obzirom na ulazne parametre.
• Usporediti moguće ravnotežne položaje mreža prednapetih kabela s obzirom na ulazne podatke u postupku traženja oblika (engl. form finding).
Utvrditi optimalne ravnotežne položaje (oblike) jednoslojnih prostornih rešetki s obzirom na ulazne podatke primjenom vlačno-tlačne analogije.
Utvrditi sličnosti i razlike fizikalnog i numeričkog modela mreže prednapetih kabela i jednoslojne prostorne rešetke.
Na temelju statičkog proračuna mreže prednapetih kabela i jednoslojnih prostornih rešetki, odabrati potrebne dimenzije nosivih elemenata (kabela i tlačnih štapova), te predložiti komplementarnu konstrukciju.

Ishodi učenja programa

sveobuhvatno razumjeti opće fenomene i probleme građevinarstva, a posebno one u grani građevinarstva u kojoj se osoba specijalizirala,
pokazati visok stupanj profesionalnog znanja i ponašanja u građevinarstvu,
primijeniti stečena znanja i vještine pri planiranju, projektiranju, građenju, nadziranju i održavanju složenih građevinskih konstrukcija, zahvata i sustava u grani svoje specijalizacije sa stanovišta stabilnosti, sigurnosti, uporabivosti, zaštite okoliša i troškova,
primijeniti stečene vještine i potrebna znanja na prepoznavanje, formuliranje i analiziranje problema te pronaći jedno ili više prihvatljivih rješenja u grani građevinarstva u kojoj se osoba specijalizirala,
prihvatiti analitički pristup radu, utemeljen na širem poznavanju znanosti,
planirati, nadzirati i izvoditi stručne, razvojne i znanstvene projekte,
tumačiti socijalne aspekte građevinskih pothvata na kojima osoba radi te društveni kontekst u kojem se građenje događa,
preuzeti vodeću ulogu u poduzećima i istraživačkim organizacijama te pridonositi inovacijama,
razvijati granu građevinarstva u kojoj se osoba specijalizirala, uvažavajući spoznaje iz drugih znanstvenih disciplina,
protumačiti suradnicima svoje zamisli i projekte,
pronalaziti rješenja tehničkih i društvenih problema u radnoj sredini,
primijeniti stečena znanja na kreativan način pri donošenju odluka na odgovornim radnim mjestima,
raditi na međunarodnoj razini, uzimajući u obzir kulturne, jezične, socijalne i ekonomske utjecaje,
stalno pratiti novosti te se usavršavati u struci,
prihvatiti odgovornost za vlastite odluke,
prihvatiti zahtjeve drugih struka i biti spreman sudjelovati u interdisciplinarnim aktivnostima.

Osnovna literatura

Dvornik J., Lazarević D., Bićanić N.: O načelima i postupcima proračuna građevinskih konstrukcija (2019).
Fresl, K.: Građevna statika 2 (skripta predavanja, 5. poglavlje, 2017), http://master.grad.hr/nastava/gs/gs2/gs2.pdf.
Fresl, K.: Nelinearna statika štapnih nosača (skripta predavanja, 2020.), http://master.grad.hr/nastava/gs/nls/index.html.
Gidak, P., Šamec, E.: Statički neodređeni sistemi (fakultetski e–udžbenik, dostupan na https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:237:724696 , 2022.).

Dopunska literatura

Rothwell A.: Optimization Methods in Structural Design (2017).
Lewis, W.: Tension Structures: Form and behaviour. Thomas Telford, London. (2003).

Slični kolegiji

U kalendaru ispod se nalaze konzultacije predmetnih nastavnika, no za detalje o konzultacijama možete provjeriti na profilu pojedinog predmetnog nastavnika.