Detail předmětu

Statika I

FAST-BD03Ak. rok: 2013/2014

Rozdělení stavebních konstrukcí. Rovinné prutové konstrukce.
Princip virtuálních prací. Věty o vzájemnosti virtuálních prací. Maxwellův-Mohrův integrál. Výpočet posunutí a pootočení prutových soustav metodou jednotkových sil. Vereščaginovo pravidlo.
Staticky neurčité konstrukce. Určení stupně statické neurčitosti. Metody řešení. Silová metoda. Rovinný rám silovou metodou, volba staticky neurčitých veličin, kanonické rovnice. Vliv popuštění podpor, účinky rovnoměrné a nerovnoměrné změny teploty rámu. Využití tvarové symetrie. Spojitý nosník metodou třímomentových rovnic. Jednoduchý vetknutý nosník. Rovinný oblouk silovou metodou, vliv stlačení střednice oblouku, deformační zatížení.
Staticky neurčitý příhradový nosník silovou metodou.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Kytýr, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Výsledky učení předmětu

Student se naučí řešit jednoduché staticky neurčité prutové konstrukce silovou metodou. Jedná se o rovinný staticky neurčitý vetknutý nosník, spojitý nosník, rovinný rám, rovinný oblouk a příhradový nosník, vliv teplotních změn a popuštění podpor.

Prerekvizity

Lineární algebra, základy maticového počtu, řešení systémů lineárních algebraických rovnic, základy vektorového počtu, analytická geometrie, derivace funkce, neurčitý a určitý integrál, aplikace integrálního počtu.

Korekvizity

Aplikace integrálního počtu. Řešení lineárních diferenciálních rovnic.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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.
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Předmět je ukončen zápočtem a zkouškou. Nezbytnou podmínkou zápočtu je úspěšné napsání všech testů průběžně psaných v rámci cvičení. Zápočet je nutnou podmínkou pro přihlášení ke zkoušce. Zkouška sestává z písemné a ústní části. Písemná část zahrnuje příkladovou i teoretickou část. Úspěšné splnění písemné části je podmínkou ústní části zkoušky.

Osnovy výuky

1.Úvod do statiky stavebních konstrukcí. Rozdělení stavebních konstrukcí, základní předpoklady řešení. Rovinné prutové konstrukce.
2.Virtuální práce vnějších a vnitřních sil, Lagrangeův princip virtuálních prací. Věty o vzájemnosti virtuálních prací.
3.Mohrův integrál, zjednodušení výpočtu. Určení posunutí a pootočení přímých a lomených nosníků metodou jednotkových sil. Vereščaginovo pravidlo.
4.Výpočet posunutí příhradových nosníků metodou jednotkových sil.
5.Metody řešení staticky neurčitých konstrukcí. Určení stupně statické neurčitosti. Silová metoda. Jednoduchý vetknutý nosník.
6.Spojitý plnostěnný nosník, obecný tvar třímomentové rovnice pro silové i deformační zatížení.
7.Prut s náběhy. Využití tvarové symetrie spojitého nosníku rozklad obecného zatížení, náhradní vazby.
8.Rovinný rám řešený silovou metodou. Volba staticky neurčitých veličin, kanonické rovnice.
9.Užití tvarové symetrie rámu. Vliv daného popuštění podpor.
10.Účinky rovnoměrné a nerovnoměrné změny teploty rámu.
11.Rovinné oblouky řešené silovou metodou.
12.Vliv stlačení střednice oblouku, změna teploty a popuštění podpor.
13.Staticky neurčitý příhradový nosník řešený silovou metodou.

Učební cíle

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.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

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

Základní literatura

Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston, Jr.: Mechanics of Materials. McGraw-Hill Book Company, 1981. (EN)
Bedford, Fowler: Statics engineering mechanics. Addison-Wesley Publishing Company, 1995. (EN)
KADLČÁK, Jaroslav a KYTÝR, Jiří: Statika stavebních konstrukcí II. Brno: VUTIUM, 2009. ISBN 978-80-214-3428-8. (CS)
Kadlčák, J. - Kytýr, J.: Statika stavebních konstrukcí I. VUTIUM Brno, 2010. ISBN 80-214-1204-6. (CS)

Doporučená literatura

Harvančík, J. - Pekarovič, J.: Stavebná mechanika I. ALFA Bratislava, 1981. (SK)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program ARCHURB bakalářský

    obor ARCH , 1. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-E-SI bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-K-C-SI bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-C-SI bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-C-ST bakalářský

    obor VS , 2. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Kytýr, CSc.

Osnova

1. Úvod do statiky stavebních konstrukcí. Rozdělení stavebních konstrukcí, základní předpoklady řešení. Rovinné prutové konstrukce.
2. Virtuální práce vnějších a vnitřních sil, Lagrangeův princip virtuálních prací. Věty o vzájemnosti virtuálních prací.
3. Maxwellův-Mohrův integrál, zjednodušení výpočtu. Určení posunutí a pootočení přímých a lomených nosníků metodou jednotkových sil. Vereščaginovo pravidlo.
4. Výpočet posunutí příhradových nosníků metodou jednotkových sil.
5. Metody řešení staticky neurčitých konstrukcí. Určení stupně statické neurčitosti. Silová metoda.
6. Rovinný rám řešený silovou metodou. Volba staticky neurčitých veličin, kanonické rovnice.
7. Užití tvarové symetrie rámu. Rozklad obecného zatížení, náhradní vazby.
8. Vliv daného popuštění podpor. Účinky rovnoměrné a nerovnoměrné změny teploty rámu.
9. Spojitý plnostěnný nosník, obecný tvar třímomentové rovnice pro silové i deformační zatížení.
10. Jednoduchý vetknutý nosník. Využití tvarové symetrie spojitého nosníku.
11. Rovinné oblouky řešené silovou metodou.
12. Vliv stlačení střednice oblouku, změna teploty a popuštění podpor.
13. Staticky neurčitý příhradový nosník řešený silovou metodou.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Kytýr, CSc.

Osnova

1. Seznámení s vedením cvičení. Opakování průběhů vnitřních sil na komplikovanějších rovinných nosnících a rovinných obecných složených nosníkových soustavách.
2. Určení posunutí a pootočení přímých a lomených nosníků metodou jednotkových sil. Vereščaginovo pravidlo. První test.
3. Určení stupně statické neurčitosti. Řešení jednoduchého otevřeného rámu silovou metodou.
4. Řešení složitějšího rámu (s vnitřními klouby, s deformačním zatížením) silovou metodou. Druhý test.
5. Řešení spojitého nosníku metodou třímomentových rovnic.
6. Třetí test. Řešení staticky neurčitého příhradového nosníku silovou metodou. Udělení zápočtů.