čeština

Ústav stavební mechaniky (STM)

Student zvládne řešení lineární stability rámových konstrukcí, určení Eulerova kritického zatížení a tvaru ztráty stability. Student se obeznámí s principem vázaného kroucení a jeho aplikací na řešení tenkostěnných prutových konstrukcí. Zvládne pružně-plastickou analýzu prutu, mezní plastickou únosnost prutu, mezní plastickou únosnost rámové konstrukce a mezní stavy porušení. Bude umět řešit základní úlohy teorie pružnosti a bude uveden do lomové mechaniky typických stavebních materiálů.

Základní a složená namáhání, dimenzování nosníků v případě složeného namáhání; stabilita a vzpěrná pevnost tlačených prutů, Eulerovo řešení, kritická síla a napětí, pevnostní pojetí vzpěru, ohyb se vzpěrným tlakem, posouzení prutů na vzpěr, základní pojmy teorie pružnosti – napětí, hlavní napětí, přetvoření, poměrná deformace, Hookův zákon, hlavní napětí při rovinné napjatosti.

Silová a deformační metoda řešení staticky neurčitých nosníků, rámů.

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Způsoby výuky jsou zejména přednášky a cvičení. Individuální konzultace doplňují výuku. Součástí studijních činností studenta je zadávaná vlastní samostatná práce. Účast na přednáškách je doporučená. Účast na ostatní výuce je požadována a kontrolována.

Předmět je zakončen zápočtem a zkouškou. Nezbytnou součástí zápočtu je úspěšné zvládnutí testů psaných ve vybraných cvičeních. Zápočet je nutnou podmínkou pro přihlášení se ke zkoušce. Zkouška sestává z písemné a ústní části. Písemná část zahrnuje příkladovou a teoretickou část. Úspěšné splnění písemné části je podmínkou ústní části zkoušky.

1. Analýza tenkostěnných prutů. Výsečové charakteristiky a střed smyku. Řešení tenkostěnných prutů otevřeného průřezu. Normálová a tečná napětí.
2. Diferenciální rovnice vázaného kroucení otevřeného průřezu. Určení charakteristických veličin kroucení.
3. Řešení tenkostěnných prutů uzavřeného průřezu.
4. Lineární stabilita rámových konstrukcí. Eulerovo kritické zatížení a tvary ztráty stability.
5. Pružnoplastická analýza prutu. Základy mezní analýzy.
6. Mezní plastická únosnost průřezu prutu. Mezní plastická únosnost rámové konstrukce.
7. Mezní stavy porušení.
8. Rovinná úloha pružnosti.
9. Aplikace funkce napětí pro řešení základních rovnic teorie pružnosti. Přibližné metody řešení základních rovnic.
10. Úvod do lomové mechaniky. Lineární lomová mechanika.
11. Nelineární lomová mechanika. Přibližné modely nelineárního lomu.
12. Metody určování lomových parametrů. Křehkost, rozměrový efekt.
13. Použití metody konečných prvků v úlohách lomové mechaniky. Aplikace na konstrukční materiály: prostý beton, železobeton, beton o vysokých pevnostech/užitných vlastnostech, keramika, kovy.

Řešení lineární stability rámových konstrukcí, určení Eulerova kritického zatížení a tvarů ztráty stability. Vysvětlit princip vázaného kroucení a jeho aplikace na řešení tenkostěnných prutových konstrukcí. Informovat o pružnoplastické analýze prutu, mezní plastické únosnosti prutu, mezní plastické únosnosti rámové konstrukce a mezních stavech porušení. Seznámit se s řešením základních úloh teorie pružnosti a s pojmy a metodami v oblasti lomové mechaniky, zabývající se řešením odezvy těles s trhlinami na zatížení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Kadlčák, J., Kytýr, J.: Statika stavebních konstrukcí II. VUTIUM Brno, 2009. ISBN 978-80-214-3428-8. (CS)
Kadlčák, J., Kytýr, J.: Statika stavebních konstrukcí I. VUTIUM Brno, 2010. ISBN 978-80-214-3419-6. (CS)

Servít, R., Doležalová, E., Crha, M.: Teorie pružnosti a plasticity I. SNTL/ALFA Praha, 1981. (CS)
Servít, R., Drahoňovský, Z., Šejnoha, J., Kufner, V.: Teorie pružnosti a plasticity II. STNL/ALFA Praha, 1984. (CS)
Bedford, A., Fowler, W. L.: Statics - Engineering Mechanics. Addison-Wesley Publisnihg Comp., Inc., 1995. (EN)
Bittnar, Z., Šejnoha, J.: Numerical Methods in Structural Mechanics. Asce Press, Thomas Telford Pub., 1996. (EN)