Detail předmětu

Stavební mechanika 1

FAST-AD001Ak. rok: 2018/2019

Úkoly stavební mechaniky, prostorové a rovinné soustavy sil, průřezové charakteristiky. Výpočtový model stavební konstrukce, zatížení, vazby. Výpočet podporových reakcí, složky výslednice vnitřních sil, diferenciální podmínky rovnováhy, průběhy vnitřních sil. Řešení staticky určitých rovinných nosníků prostých, konzolových, šikmých, lomených a zakřivených. Rovinné složené nosníkové soustavy a příhradové soustavy. Prostorově namáhaný staticky určitý přímý a lomený prut. Základní pojmy a předpoklady lineární teorie pružnosti a pevnosti. Posunutí, deformace, napětí. Fyzikální rovnice, pracovní diagram. Jednotlivé případy namáhání prutu, prostý tah a tlak, prostý smyk, prostý ohyb. Přetvoření ohýbaných prutů. Výpočet tečných napětí, smykové napětí za ohybu, střed smyku, kroucení. Složené případy namáhaní prutu. Stabilita a vzpěrná pevnost tlačených prutů, ohyb se vzpěrným tlakem. Hlavní napětí při rovinné napjatosti.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Výsledky učení předmětu

Student bude umět řešit podporové reakce a vnitřní síly na rovinných staticky určitých konstrukcích, určovat těžiště průřezů, kvadratické a deviační momenty, řešit jednoduchá i složená namáhání a vypočítat napětí v průřezu prutu a navrhnout jeho materiál a tvar, vypočítat deformace za ohybu.

Prerekvizity

Jsou požadovány základní znalosti matematiky a fyziky ze střední školy.

Korekvizity

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

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek a cvičení. Přednášky zahrnují teoretický výklad vyučované problematiky. Cvičení jsou určena k jejímu procvičení formou řešení konkrétních konstrukcí.
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. 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.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1.Úkoly stavební mechaniky, základní pojmy, principy a axiomy. Rovinné a prostorové soustavy sil.
2.Jednoduché staticky určité nosníky. Výpočtový model, zatížení, podepření. Statická a kinematická určitost.
3.Výpočet podporových reakcí. Vnitřní síly, diferenciální podmínky rovnováhy, průběhy vnitřních sil.
4.Řešení přímých rovinných nosníků – nosník prostý a konzolový,nosník s převislými konci.
5.Šikmý a lomený rovinný nosník. Rovinné složené nosníkové soustavy. Zakřivený prut – oblouk.
6.Průřezové charakteristiky rovinných obrazců. Steinerova věta, poloměr a elipsa setrvačnosti.
7.Rovinné příhradové nosníky. Výpočtový model, statická určitost. Styčníková a průsečná metoda.
8.Prostorově namáhaný přímý a lomený prut. Podepření a reakce, složky výslednice vnitřních sil.
9.Základní pojmy teorie pružnosti, posunutí, deformace, napětí. Prostý tah - napětí, deformace.
10.Obecnější případy tahu (tlaku). Vliv počátečních napětí a teplotního pole. Prostý smyk.
11.Prostý ohyb. Normálová a smyková napětí za ohybu. Přetvoření ohýbaných prutů a metody jejich výpočtu.
12.Volné kroucení prutů masivního průřezu, tenkostěnných otevřený i uzavřených průřezů.
13.Složená namáhání. Vzpěrná pevnost a stabilita tlačených prutů.

Cíl

Posluchači se obeznámí s řešením podporových reakcí a vnitřních sil rovinných staticky určitých konstrukcí a s řešením těžišt a kvadratických momentů rovinných obrazců. Seznámí se rovněž s pojmy teorie pružnosti, jako napětí, deformace, přetvoření a s dimenzováním konstrukcí.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-P-C-APS (N) bakalářský

    obor APS , 1. ročník, zimní semestr, 3 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.Úkoly stavební mechaniky, základní pojmy, principy a axiomy. Rovinné a prostorové soustavy sil.
2.Jednoduché staticky určité nosníky. Výpočtový model, zatížení, podepření. Statická a kinematická určitost.
3.Výpočet podporových reakcí. Vnitřní síly, diferenciální podmínky rovnováhy, průběhy vnitřních sil.
4.Řešení přímých rovinných nosníků – nosník prostý a konzolový,nosník s převislými konci.
5.Šikmý a lomený rovinný nosník. Rovinné složené nosníkové soustavy. Zakřivený prut – oblouk.
6.Průřezové charakteristiky rovinných obrazců. Steinerova věta, poloměr a elipsa setrvačnosti.
7.Rovinné příhradové nosníky. Výpočtový model, statická určitost. Styčníková a průsečná metoda.
8.Prostorově namáhaný přímý a lomený prut. Podepření a reakce, složky výslednice vnitřních sil.
9.Základní pojmy teorie pružnosti, posunutí, deformace, napětí. Prostý tah - napětí, deformace.
10.Obecnější případy tahu (tlaku). Vliv počátečních napětí a teplotního pole. Prostý smyk.
11.Prostý ohyb. Normálová a smyková napětí za ohybu. Přetvoření ohýbaných prutů a metody jejich výpočtu.
12.Volné kroucení prutů masivního průřezu, tenkostěnných otevřený i uzavřených průřezů.
13.Složená namáhání. Vzpěrná pevnost a stabilita tlačených prutů.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.Rovinné soustavy sil.Rovnováha a ekvivalence.
2.Jednoduché staticky určité nosníky. Výpočet reakcí. Složky výslednice vnitřních sil, průběhy vnitřních sil.
3.Nosník s převislými konci, šikmý a lomený nosník. Rovinné složené nosníkové soustavy.
4.Rovinné příhradové nosníky. Styčníková a průsečná metoda.
5.Steinerova věta, hlavní momenty setrvačnosti. Poloměr setrvačnosti a elipsa setrvačnosti průřezu.
6.Prostý tah–napětí,deformace,přemístění.Normálová a smykoví napětí za ohybu. Návrh a posouzení ohýbaných nosníků.
7.Volné kroucení prutů masivního průřezu a tenkostěnných prutů otevřeného i uzavřeného průřezu.