Detail předmětu

Vybrané statě z betonových konstrukcí 2 (K)

FAST-CL059Ak. rok: 2018/2019

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.

Zajišťuje ústav

Ústav betonových a zděných konstrukcí (BZK)

Výsledky učení předmětu

Student získá tyto znalosti a dovednosti:
Schopnost analyzovat lineární a nelineární chování průřezů betonových konstrukcí.
Schopnost nelineární analýzy betonových konstrukcí a jejich částí pomocí MKP (metoda konečných prvků).
Schopnost použít nelineární modely vyztuženého betonu v dostupných programových systémech využívající metodu konečných prvků.
Řešení stavu napjatosti od zatížení teplotou.

Prerekvizity

stavební mechanika, numerické metody, betonové konstrukce, předpjatý beton

Korekvizity

nejsou požadovány

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Výuka probíhá formou přednášek a cvičení. Přednášky mají charakter výkladu základních principů, problémů a metodologie. Ve cvičeních jsou vybraná hlavní témata procvičena na individuálně zadaných projektech (příkladech).

Způsob a kritéria hodnocení

K zápočtu se požaduje odevzdání příkladů vypracovaných podle individuálního zadání. Studenti jsou povinni příklady průběžně konzultovat ve stanovených termínech konzultací a korekcí a odevzdat do určeného termínu. Docházka ve cvičeních je kontrolovaná. Zkouška je písemná a sestává z příkladu na probírané téma a z části teoretické. Podmínkou úspěšného složení zkoušky je splnění obou částí.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

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.

Cíl

Schopnost analyzovat lineární a nelineární chování průřezů betonových konstrukcí.
Nelineární analýza betonových konstrukcí a jejich částí.

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 N-P-E-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor K , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

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.