English

Katalog předmětů

Identifikace

KódAD01
NázevStavební mechanika I
Course nameStructural Mechanics I

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení1 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav stavební mechaniky
GarantJarmila Křiváková

Obsahové informace

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.
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.

Harmonogram přednášky

  • 1. Úkoly stavební mechaniky, základní pojmy, předpoklady, principy a axiomy. Rovinné a prostorové soustavy sil. Rovnováha a ekvivalence.
  • 2. Jednoduché staticky určité nosníky. Výpočtový model rovinného nosníku, zatížení, vazby. Statická a kinematická určitost, výjimkové případy podepření.
  • 3. Výpočet podporových reakcí. Složky výslednice vnitřních sil, diferenciální podmínky rovnováhy, průběhy vnitřních sil.
  • 4. Řešení rovinných nosníků – nosník prostý a konzolový.
  • 4. Nosník s převislými konci, šikmý a lomený nosník. Rovinné složené nosníkové soustavy. Zakřivený prut – oblouk.
  • 5. Průřezové charakteristiky rovinných obrazců. Steinerova věta, hlavní momenty setrvačnosti. Poloměr setrvačnosti a elipsa setrvačnosti průřezu.
  • 6. Rovinné příhradové nosníky. Výpočtový model, statická určitost, výjimkové případy. Styčníková a průsečná metoda.
  • 7. Prostorově namáhaný přímý prut. Podepření a podporové reakce, složky výslednice vnitřních sil. Prostorově lomený nosník.
  • 8. Základní pojmy teorie pružnosti, posunutí, deformace, napětí. Lineární teorie pružnosti, fyzikální rovnice, pracovní diagram. Souvislost mezi vnitřními silami a napětími. Prostý tah – napětí, deformace, přemístění.
  • 9. Obecnější případy tahu (tlaku). Staticky neurčité případy. Vliv počátečních napětí a teplotního pole. Prostý smyk, spoje namáhané na střih.
  • 10. Prostý ohyb. Normálová napětí při ohybu. Návrh a posouzení ohýbaných nosníků.
  • 11. Přetvoření ohýbaných prutů. Diferenciální rovnice ohybové čáry. Metody řešení ohybové čáry.
  • Smyková napětí při ohybu. Střed smyku. Smyková napětí v tenkostěnných nosnících. Vliv smyku na přetvoření nosníku.
  • 12. Volné kroucení prutů masivního průřezu a tenkostěnných prutů otevřeného i uzavřeného průřezu. Složené případy namáhání prutu. Prostorový a šikmý ohyb. Tah (tlak) a ohyb v rovině.
  • 13. Mimostředný tah a tlak, poloha neutrální osy, jádro průřezu. Dimenzování nosníků v případě složeného namáhání. Vzpěrná pevnost a stabilita tlačených prutů. Posouzení prutů na vzpěr. Hlavní napětí.

Harmonogram cvičení

  • 1. Rovinné soustavy sil. Rovnováha a ekvivalence.
  • 2. Jednoduché staticky určité nosníky.Výpočet podporových reakcí Složky výslednice vnitřních sil, diferenciální podmínky rovnováhy, 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. Průřezové charakteristiky rovinných obrazců. Steinerova věta, hlavní momenty setrvačnosti. Poloměr setrvačnosti a elipsa setrvačnosti průřezu.
  • 6. Prostý tah – napětí, deformace, přemístění.Obecnější případy tahu (tlaku). Staticky neurčité případy.Prostý ohyb. Normálová napětí při ohybu. Návrh a posouzení ohýbaných nosníků. Smyková napětí při ohybu.Návrh a posouzení ohýbaných nosníků.
  • 7. Volné kroucení prutů masivního průřezu a tenkostěnných prutů otevřeného i uzavřeného průřezu.
Jsou požadovány základní znalosti matematiky a fyziky ze střední školy.

Základní literatura předmětu

KADLČÁK, Jaroslav a KYTÝR, Jiří: Statika stavebních konstrukcí I., Brno: VUTIUM, 2010
Šmiřák, S.: Pružnost a plasticita I, PC-DIR, Brno, 1995