English

Katalog předmětů

Identifikace

KódBD01
NázevZáklady stavební mechaniky
Course nameFundamentals of Structural Mechanics

Zařazení

Zařazení ve studijních programech

Rozsah výuky

Přednášky2 [hodiny/týden], nepovinná
Cvičení2 [hodiny/týden], povinná

Zabezpečení výuky

ÚstavÚstav stavební mechaniky
GarantJarmila Křiváková

Obsahové informace

Studenti získají základní znalosti stavební mechaniky potřebné pro další studium stavebního oboru a navazujících specializací.Nastudované teoretické vědomosti a dovednosti jsou základem pro posuzování staveb z hlediska únosnosti, bezpečnosti a spolehlivosti.
Studenti budou umět řešit podporové reakce a vnitřní síly na rovinných staticky určitých konstrukcích, přímých a lomených nosnících, trojkloubových nosnících bez táhla a s táhlem, rovinných nosníkových soustavách a příhradových nosnících , určovat těžiště průřezů, kvadratické a deviační momenty rovinných obrazců.
Student znalostí dosáhne postupně tím, že si osvojí: Základní pojmy, principy a axiomy stavební mechaniky, statiku sil v rovině, podmínky ekvivalence a rovnováhy, statiku hmotného bodu a tuhé desky v rovině, podmínky staticky a kinematicky určitého podepření, výpočet reakcí vazeb, složky výslednice vnitřních sil v průřezu u prutů jednoduchých staticky určitých nosníků, složených rovinných norníkových soustav a rovinných příhradových nosníků. Dále si student osvojí: Výpočet těžiště rovinných čar a obrazců, výpočet těžiště složeného obrazce, výpočet kvadratických momentů rovinných obrazců, aplikaci transformačních vztahů pro kvadratické momenty k posunutým osám, aplikaci Steinerovy věty, transformační vztahy pro kvadratické momenty k pootočeným osám, výpočet hlavních momentů setrvačnosti, výpočet s pomocí Mohrovy kružnice, poloměr a elipsu setrvačnosti, polární moment setrvačnosti.

Harmonogram přednášky

  • 1. Úvod do stavební mechaniky, základní pojmy a principy. Úkoly stavební mechaniky, výpočtový model stavební nosné konstrukce, zatížení. Rozklad síly v rovině. Moment síly k bodu, dvojice sil. Rovinný svazek sil a obecná soustava sil. Soustava rovnoběžných sil v rovině a její statický střed.
  • 2. Podepření a podporové reakce hmotného bodu a tuhé desky v rovině. Nosník (prut), jeho podepření a zatížení. Výpočet podporových reakcí – aplikace podmínek rovnováhy. Složky výslednice vnitřních sil (N, V, M) rovinně namáhaného prutu.
  • 3. Diferenciální podmínky rovnováhy na přímém prutu. Řešení základních typů jednoduchých nosníků: prostý nosník, konzola, nosník s převislými konci.
  • 4. Rozklad šikmého spojitého zatížení. Řešení šikmého nosníku – podporové reakce a určení průběhů vnitřních sil.
  • 5. Řešení podporových reakcí a vnitřních sil lomených nosníků.
  • 6. Statika rovinných soustav složených z hmotných bodů a tuhých desek. Podepření a vnitřní vazby, statická a kinematická určitost, typy soustav.
  • 7. Trojkloubový lomený nosník (bez táhla a s táhlem). Obecná složená rovinná nosníková soustava. Spojitý nosník s vnitřními klouby (Gerberův).
  • 8. Těžiště rovinných obrazců. Kvadratické momenty (setrvačnosti a deviační) rovinných obrazců. Momenty k posunutým osám (Steinerova věta).
  • 9. Kvadratické momenty k pootočeným osám, hlavní osy a hlavní momenty setrvačnosti.
  • 10. Mohrova kružnice. Poloměry setrvačnosti, elipsa setrvačnosti. Polární moment setrvačnosti.
  • 11. Rovinné kloubové prutové soustavy (příhradové nosníky). Statická a kinematická určitost. Řešení osových sil obecnou a zjednodušenou styčníkovou metodou.
  • 12. Řešení příhradových nosníků průsečnou metodou, Ritterova úprava. Mimostyčné zatížení.
  • 13. Statický moment síly k ose v prostoru. Dvojice sil v prostoru. Prostorový svazek sil. Obecná prostorová soustava sil. Podepření a podporové reakce tuhého tělesa v prostoru. Prostorově namáhaný přímý prut. Prostorově lomený nosník. Rekapitulace látky.

Harmonogram cvičení

  • 1.Moment síly k bodu, dvojice sil. Rovinný svazek sil a obecná soustava sil.
  • 2.Soustava rovnoběžných sil v rovině a její statický střed.
  • 3.Nosník (prut), jeho podepření a zatížení. Výpočet podporových reakcí – aplikace podmínek rovnováhy. Složky výslednice vnitřních sil (N, V, M) rovinně namáhaného prutu.
  • 4. Řešení základních typů jednoduchých nosníků: prostý nosník, konzola, nosník s převislými konci.
  • 5. Řešení podporových reakcí a vnitřních sil lomených nosníků.
  • 6. Rozklad šikmého spojitého zatížení. Řešení šikmého nosníku – podporové reakce a určení průběhů vnitřních sil.
  • 7. Trojkloubový lomený nosník (bez táhla a s táhlem).
  • 8. Spojitý nosník s vnitřními klouby (Gerberův).
  • 9. Těžiště rovinných obrazců. Kvadratické momenty (setrvačnosti a deviační) rovinných obrazců. Momenty k posunutým osám (Steinerova věta).
  • 10. Kvadratické momenty k pootočeným osám, hlavní osy a hlavní momenty setrvačnosti.Mohrova kružnice. Poloměry setrvačnosti, elipsa setrvačnosti.Polární moment setrvačnosti.
  • 11. Rovinné kloubové prutové soustavy (příhradové nosníky).Řešení osových sil obecnou a zjednodušenou styčníkovou metodou.
  • 12. Řešení příhradových nosníků průsečnou metodou, Ritterova úprava. Mimostyčné zatížení.
  • 13. Prostorový svazek sil. Obecná prostorová soustava sil. Podepření a podporové reakce tuhého tělesa v prostoru. Prostorově namáhaný přímý prut. Prostorově lomený nosník.
Základní znalosti matematiky a fyziky ze střední školy.

Základní literatura předmětu

KADČÁK, Jaroslav a KYTÝR, Jiří: Statika stavebních konstrukcí I, Brno: VUTIUM, 2010
Meriam, J. L.: Statics and Dynamics, John Wiley & Sons, 1978
Bedford, A., Fowler, W.: Statics - Engineering Mechanics, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1995

Doporučená literatura ke studiu předmětu

Kytýr Jiří, Keršner Zbyněk, Zídek Rostislav, Vlk Zbyněk: Základy stavební mechaniky, , 2004