Detail předmětu

Stavební mechanika

FAST-BD05Ak. rok: 2024/2025

Pohyblivé zatížení. Příčinkové čáry deformačních a statických veličin staticky určitých prutových konstrukcí. Pohyblivé zatížení, příčinkové čáry deformačních a statických veličin staticky určitých prutových konstrukcí, vyhodnocení příčinkových čar a určení extrémních hodnot; kinematická metoda řešení; příčinkové čáry deformačních a statických veličin staticky neurčitých prutových konstrukcí; konstrukce s pruty proměnného průřezu; pružně poddajné připojení prutů a excentricky připojené pruty v rámových konstrukcích; analýza tenkostěnných prutů, výsečové charakteristiky a střed smyku, řešení tenkostěnných prutů otevřeného průřezu, normálová a tečná napětí; diferenciální rovnice vázaného kroucení otevřeného průřezu, určení charakteristických veličin kroucení, řešení tenkostěnných prutů uzavřeného průřezu; lineární stabilita rámových konstrukcí; Eulerovo kritické zatížení a tvary ztráty stability; pružnoplastická analýza prutu, základy mezní analýzy, mezní plastická únosnost průřezu prutu, mezní plastická únosnost rámové konstrukce, mezní stavy porušení.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Vstupní znalosti

Statická analýza staticky určitých rovinných příhradovin, přímých a zalomených rovinných nosníku; princip virtuálních prací a věty o vzájemnosti virtuálních prací a výpočty deformací prutových soustav metodou jednotkových sil; silová metoda výpočtu staticky neurčitých konstrukcí a její aplikace na řešení rovinných staticky neurčitých vetknutých nosníků, spojitých nosníků, rovinných rámů, rovinných oblouků včetně vlivu popuštění podpor a vlivu změny teploty; 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; teorie pevnosti a porušení; napjatost a deformace v bodu tělesa, hlavní napětí při rovinné napjatosti.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

Objasnit problematiku řešení stavebních konstrukcí zatížených pohyblivým zatížením, určení extrémních hodnot statických veličin užitím vyhodnocení příčinkových čar.
Seznámit s problematikou řešení rámových konstrukcí s pruty proměnného průřezu, vlivu podajného připojení prutu a jeho excentrického připojení.Řešení lineární stability rámových konstrukcí,určení Eulerova kritického zatížení a tvarů ztráty stability.
Vysvětlit princip vázaného koroucení 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.

Student zvládne aspekty řešení stavebních konstrukcí zatížených pohyblivým zatížením, určení extrémních hodnot statických veličin užitím vyhodnocení příčinkových čar. Seznámí se s problematikou řešení rámových konstrukcí s pruty proměnného průřezu, vlivu poddajného připojení prutu a jeho excentrického připojení. Naučí se řešit lineární stabilitu rámových konstrukcí, určit Eulerovo kritické zatížení a tvar ztráty stability. Vysvětlení principu vázaného kroucení a jeho aplikace na řešení tenkostěnných prutových konstrukcí. Informace o pružně-plastické analýze prutu, mezní plastické únosnosti prutu, mezní plastické únosnosti rámové konstrukce a mezních stavech porušení.

Základní literatura

Kadlčák, J., Kytýr, J.: Statika stavebních konstrukcí II. Brno: VUTIUM, 2001. ISBN 978-80-214-3428-8. (CS)
Kadlčák, J., Kytýr, J.: Statika stavebních konstrukcí I. Brno: VUTIUM, 2010. ISBN 978-80-214-3419-6. (CS)

Doporučení literatura

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)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Pohyblivé zatížení. Příčinkové čáry deformačních a statických veličin staticky určitých prutových konstrukcí. 2. Vyhodnocení příčinkových čar a určení extrémních hodnot. Kinematická metoda řešení. 3. Příčinkové čáry deformačních a statických veličin staticky neurčitých prutových konstrukcí. 4. Konstrukce s pruty proměnného průřezu. Pružně poddajné připojení prutů a excentricky připojené pruty v rámových konstrukcích. 5. Analýza tenkostěnných prutů. Výsečové charakteristiky a střed smyku. 6. Řešení tenkostěnných prutů otevřeného průřezu. Normálová a tečná napětí. 7. Diferenciální rovnice vázaného kroucení otevřeného průřezu. 8. Určení charakteristických veličin kroucení. 9. Řešení tenkostěnných prutů uzavřeného průřezu. 10. Lineární stabilita rámových konstrukcí. Eulerovo kritické zatížení a tvary ztráty stability. 11. Pružnoplastická analýza prutu. Základy mezní analýzy. 12. Mezní plastická únosnost průřezu prutu. Mezní plastická únosnost rámové konstrukce. 13. Mezní stavy porušení.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod, příčinkové čáry prostě podepřeného nosníku a konzoly. Statická a kinematická metoda. 2. Příčinkové čáry nosníku s převislými konci a Gerberova nosníku. 3. Numerická analýza prostého nosníku zatíženého pohyblivou soustavou břemen s pevnými vzdálenostmi. 4. Maximální ohybové momenty od soustavy břemen v daném průřezu a pod vybranou silou. Winklerovo a břemenové kritérium. 5. Maximální ohybový moment na prostém nosníku od soustavy břemen. Šolínovo kritérium. 6. Příčinkové čáry na spojitém nosníku. 7. Výpočet deformací nosníku s náběhy. Analytická a numerická integrace. 8. Staticky neurčitý nosník s náběhy. Analytická a numerická integrace, tabulky. 9. Řešení spojitého nosníku s náběhy. Test. 10. Mezní plastická únosnost průřezu. Plastická rezerva průřezu. 11. Mezní plastická únosnost konstrukce. Kinematická a statická metoda. 12. Mezní plastická únosnost konstrukce, pokračování. Přírůstková metoda. 13. Dokončení příkladů, diskuse, opravný test, zápočet.