Detail předmětu

Vybrané statě z betonových konstrukcí 2 (K)

FAST-NLB038Ak. rok: 2025/2026

Nelineární materiálové modely betonu a vyztuženého betonu, jejich použití v některých dostupných komerčních programových systémech využívajících MKP (metody konečných prvků).
Modelování chování průřezů betonových prvků (lineární i nelineární analýza) a jejich napojení na analýzu metody konečných prvků. Nelineární analýza vyztužených betonových průřezů.
Řešení stavu napjatosti od zatížení teplotou.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.

Zajišťuje ústav

Ústav betonových a zděných konstrukcí (BZK)

Vstupní znalosti

stavební mechanika, numerické metody, betonové konstrukce, předpjatý beton

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

Učební cíle

Schopnost analyzovat lineární a nelineární chování průřezů betonových konstrukcí.
Nelineární analýza betonových konstrukcí a jejich částí.
Student získá tyto znalosti a dovednosti:
• Schopnost analyzovat lineární a nelineární chování průřezů betonových konstrukcí.
• Schopnost nelineární analýzy betonových konstrukcí a jejich částí.

Základní literatura

KOLÁŘ, Vladimír, NĚMEC, Ivan a KANICKÝ, Viktor. FEM - principy a praxe metody konečných prvků. Praha: Computer Press, 1997. ISBN 8072260219 (CS)

Doporučená literatura

ČERVENKA, Vladimír, Libor JENDELE a Jan ČERVENKA. ATENA Program Documentation, Part 1 - Theory. Praha: Cervenka Consulting, 2012. (EN)
GHALI, Amin, Renaud FAVRE a Mamdouh ELBADRY. Concrete Structures. Stresses and Deformations: Analysis and Design for Sustainabil. London: Spon Press, 2012. ISBN 978-0-415-58561-3 (EN)
KHONKE, P. ANSYS - User Manual. Cannonsburg: SAS IP, 1999. (EN)
KOLÁŘ, Vladimír et al. Výpočet plošných a prostorových konstrukcí metodou konečných prvků. Praha: SNTL, 1979. (CS)
Kolektiv autorů. Scia Engineer 2013 Manuals. Nemetschek Scia, 2013. (EN)
ZIENKIEWICZ, O, C., TAYLOR, R. L. a ZHU, J. Z. The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. Amsterdam: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. ISBN 0-7506-6320-0 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPC-SIK magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.

Osnova

  • 1. Modelování chování průřezů betonových prvků, lineární i nelineární analýza. Obecná formulace problému jako fyzikálně nelineární úlohy.
  • 2. Řešení podmínek rovnováhy. Iterační metody. Kontrola únosnosti.
  • 3. Nelineární materiálové modely betonu a vyztuženého betonu.
  • 4. Trhliny, lokalizace trhlin, lomová energie, modelování působení betonu v tahu.
  • 5. Prostorová napjatost betonu, drcení betonu. Metody řešení soustavy nelineárních rovnic.
  • 6. Přístupy pro řešení nelineárních úloh: vrstvičkový, integrální.
  • 7. Nelineární modelování deskových betonových konstrukcí.
  • 8. Nelineární analýza předpjatých betonových průřezů. Optimalizace návrhu výztuže do průřezu.
  • 9. Nelineární materiálové modely betonu a vyztuženého betonu v některých dostupných komerčních programových systémech MKP.
  • 10. Teplotní účinky na beton – výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.

Osnova

  • 1.–3. Analýza výpočtu únosnosti průřezu namáhaného momentem a normálovou silou – fyzikální nelinearita betonu a oceli. Vrstvičkový model tlačené části betonu. Algoritmizace výpočtu v procesoru Microsoft Excel.
  • 4. Korekce.
  • 5.–6. Výpočet průhybu obousměrně vyztužené desky v software Scia Engineer využitím nelineárního řešení, které nabízí software.
  • 7. Korekce.
  • 8.–9. Výpočet průhybu obousměrně vyztužené desky v software Scia Engineer – použití více kroků (iterace) lineárního řešení – nelineální chování zohledněno ručně změnou matic tuhosti prvků v každém kroku řešení.
  • 10. Odevzdání příkladů. Zápočet.