čeština

3

Ústav stavební mechaniky (STM)

Student bude umět řešit staticky neurčité konstrukce, rovinné staticky neurčité nosníky, rovinné oblouky, spojité nosníky a rovinné rámy, rovinné příhradoviny a rošty silovou metodou. Bude obeznámen s obecnou deformační metodou pro výpočet staticky neurčitých konstrukcí a principem metody konečných prvků.

Lineární algebra, základy maticového počtu, řešení systémů lineárních algebraických rovnic, základy vektorového počtu, analytická geometrie, derivace funkce, neurčitý integrál, určitý integrál, aplikace integrálního počtu v geometrii a fyzice.
Kinematika hmotného bodu, mechanická energie, fyzikální práce, momenty setrvačnosti. Statická analýza staticky určitých rovinných příhradovin, přímých a lomených rovinných nosníků.

1. Rozdělení stavebních konstrukcí, základní předpoklady řešení. Statika rovinných prutových konstrukcí. Vliv pohyblivého zatížení na staticky určité konstrukce.
2. Virtuální práce vnějších a vnitřních sil, Lagrangeův princip virtuálních prací, věty o vzájemnosti virtuálních prací. Mohrův integrál, zjednodušení výpočtu. Vereščaginovo pravidlo.
3. Určení posunutí a pootočení přímých a lomených nosníků metodou jednotkových sil. Výpočet posunutí příhradových nosníků metodou jednotkových sil.
4. Metody řešení staticky neurčitých konstrukcí. Stupeň statické neurčitosti. Princip silové metody.
5. Spojitý nosník řešený pomocí třímomentové rovnice. Silové i deformační zatížení, využití tvarové symetrie.
6. Rovinný rám řešený silovou metodou. Volba staticky neurčitých veličin, kanonické rovnice. Vliv daného popuštění podpor a účinky rovnoměrné a nerovnoměrné změny teploty rámu.
7.Rovinný oblouk řešený silovou metodou. Vliv stlačení střednice oblouku, Staticky neurčitý příhradový nosník řešený silovou metodou.
8.Podstata deformační metody a její varianty. Výpočtový model a počet stupňů volnosti. Statické podmínky rovnováhy, parametry deformace, vázané uzly. Maticová forma zápisu.
9.Analýza přímého prutu konstantního průřezu. Pruty různě ukončené. Lokální veličiny, primární vektor a matice tuhosti. Modelování konzoly.
10.Geometrická transformace do globální souřadnicové soustavy, globální matice prutu. Transformace u pravoúhlých rámů. Analýza prutové soustavy, varianty sestavení rovnic, kódové číslo a lokalizace. Zvláštnosti řešení pravoúhlých rámů a spojitých nosníků.
11.Analýza prutů – výpočet koncových sil, zobrazení průběhů složek vnitřních sil. Určení reakcí, kontrola řešení – v jednotlivých uzlech a globální. Chyby při řešení rámů deformační metodou.
12.Pruty s náběhy, teplotní vlivy, popuštění podpor. Příhradový nosník řešený deformační metodou. Kombinace zatěžovacích stavů, extrémní účinky. Řešení prostorových rámů deformační metodou.
13.Další problémy a metody stavební mechaniky. Rovinná deformace a rovinná napjatost, desky, skořepiny. Posuzování stavebních konstrukcí vystavených dynamickým účinkům. Informace o softwarových produktech.

Vyhodnotit účinky zatížení stavebních konstrukcí včetně pohyblivých.
Objasnit princip virtuálních prací a věty o vzájemnosti virtuálních prací a výpočty deformací prutových soustav metodou jednotkových sil.
Seznámit se silovou metodou výpočtu staticky neurčitých konstrukcí a její aplikací, naučit řešit rovinné staticky neurčité vetknuté nosníky, spojité nosníky, rovinné rámy, rovinné oblouky včetně vlivu popuštění podpor a vlivu změny teploty. Naučit statické řešení staticky neurčitých rovinných příhradových konstrukcí.
Objasnit princip deformační metody výpočtu staticky neurčitých prutových konstrukcí. Naučit používat obecnou deformační metodu pro výpočty staticky neurčitých prutových soustav a rámových konstrukcí včetně vlivu náběhů, pružně poddajného připojení a popuštění podpor.
Seznámit s podstatou metody konečných prvků a úvodem do stavební dynamiky.

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

KADLČÁK, Jaroslav a KYTÝR, Jiří: Statika stavebních konstrukcí II.. Brno: VUTIUM, 2009. ISBN 978-80-214-3428-8. (CS)

13 hod., povinná