čeština

Ústav stavební mechaniky (STM)

Student zvládne základní znalosti z tepelné techniky a energetiky budov. Návrh stavebních konstrukcí, splňujících požadavky z hlediska vyloučení tepelně technických vad nebo poruch. Ověření tepelné pohody a nízké energetické náročnosti navrhované budovy. Základní zásady návrhu stavebních konstrukce i z hlediska akustické i zrakové pohody. Seznámení 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.

Stavební mechanika, pojmy napětí a deformace, modelování, metoda konečných prvků.

1. Úvod do mechaniky materiálu, mechaniky poškození a lomové mechaniky.
2. Lineární pružná lomová mechanika – energetický/napěťový přístup.
3. Lomové parametry materiálu, lomová houževnatost, lomová energie, charakteristická délka.
4. Metody určování lomových parametrů, funkce geometrie.
5. Dvouparametrová lineární pružná lomová mechanika.
6. Nelineární lomové chování, aproximativní nelineární modely, rezistenční křivky a plochy.
7. Kvantifikace procesů zhouževnatění. Určování čísla křehkosti.
8. Fraktalita trhlin a lomových povrchů.
9. Teorie změny měřítka, rozměrový efekt.
10. Modelování porušování betonových konstrukcí metodou konečných prvků. Konstitutivní vztahy pro beton a jiné kvazikřehké materiály.
11. Problematika lokalizace přetvoření, falešná citlivost na síť, omezovače lokalizace. Model pásu trhlin, nelokální mechanika kontinua.
12. Model fiktivní trhliny. Modely fixovaných a rotujících trhlin.
13. Software, aplikace – modelování experimentů a konstrukcí.

Cílem předmětu je uvedení studentů do problematiky mechaniky materiálu, mechaniky poškození a lineární i nelineární lomové mechaniky. Seznámí se s lomovými parametry materiálu, jako jsou lomová houževnatost, lomová energie či charakteristická délka, jakož i s metodami jejich určování. Získají také představu o důležitosti rozměrového efektu.
Naučí se využívat prostředky k modelování porušování betonových konstrukcí pomocí metody konečných prvků. Budou se orientovat v problematice lokalizace přetvoření, Crack band modelu a nelokální mechanice kontinua.

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

Bažant, Z.P., Planas, J.: Fracture and Size Effect in Concrete and other Quasibrittle Materials. CRC Press, Boca Raton, Florida, 1998. (EN)
Cotterell, B.: Fracture mechanics of cementitious materials. Chapman and Hall, Glasgow, 1996. (EN)
Karihaloo, B.L.: Fracture mechanics and structural concrete. Longman, New York, 1995. (EN)
Shah, S.P. et al.: Fracture mechanics of concrete. New York, 1995. (EN)
Z. P. Bažant, J. Planas: Fracture and size effect of concrete structures. CRC Boca Raton, 1999. (EN)