Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2023/2024

Pružnost a plasticita

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 228-0204/06
Zkratka PP
Název předmětu česky Pružnost a plasticita
Název předmětu anglicky Elasticity and Plasticity
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra stavební mechaniky
Garant předmětu prof. Ing. Martin Krejsa, Ph.D.

Osnova předmětu

Osnova předmětu

Osnova přednášek - témata:
1. Úvod: Pružnost a pevnost ve stavebním inženýrství. Začlenění problematiky předmětu do teorie a navrhování inženýrských konstrukcí. Základní pojmy, výchozí předpoklady. Vztahy mezi vnitřními silami a napětími v průřezu.
2. Deformace a posuny v tělese: Fyzikální vztahy mezi napětími a deformacemi, Hookův zákon, fyzikální konstanty a pracovní diagramy stavebních materiálů. Deformace od změny teploty.
3. Princip navrhování a posudku spolehlivosti stavebních konstrukcí: Mezní stav únosnosti, pevnost stavebních materiálů. Zatížení stavebních konstrukcí. Mezní stav použitelnosti. Pravděpodobnostní posudek spolehlivosti nosných konstrukcí.
4. Normálové napětí a přetvoření prutu namáhaného tahem (prostým tlakem): Základní vztahy a předpoklady řešení. Napětí a přetvoření osově namáhaného prutu. Úlohy staticky určité a staticky neurčité. Pružno-plastické přetvoření.
5. Kroucení: Základní principy a vztahy. Smykové napětí a přetvoření. Úlohy staticky určité a staticky neurčité.
6. Normálová napětí v prutech namáhaných na ohyb: Základní vztahy a předpoklady řešení. Výpočet normálového napětí. Dimenzování nosníků namáhaných na ohyb. Ohyb nosníků v pružnoplastickém oboru.
7. Smyková napětí v ohýbaných nosnících: Základní vztahy a předpoklady řešení. Výpočet smykového napětí vybraných průřezů. Dimenzování nosníků namáhaných na smyk. Výpočet smykových toků a středu smyku. Složené nosníky.
8. Přetvoření nosníků namáhaných ohybem I.: Základní vztahy a předpoklady řešení. Přetvoření nosníků od nerovnoměrného oteplení. Metoda přímé integrace diferenciální rovnice ohybové čáry. Clebschova metoda.
9. Přetvoření nosníků namáhaných ohybem II.: Mohrova metoda. Přetvoření nosníků proměnného průřezu. Staticky neurčité případy ohybu. Vliv smyku na přetvoření ohýbaného nosníku.
10. Úvod do rovinné napjatosti: Složky napětí v šikmém řezu při rovinné napjatosti. Hlavní napětí a největší smykové napětí. Trajektorie hlavního napětí. Kritéria pevnosti a plasticity u rovinné napjatosti.
11. Stabilita a vzpěrná pevnost prutů: Eulerovo řešení stability přímého pružného prutu. Ztráta stability v pružno-plastickém oboru. Posouzení ocelových konstrukcí na vzpěr. Doplňující statě – složené namáhání prutu.

Cvičení:

1. Deformace a posuny v tělese: Fyzikální vztahy mezi napětími a deformacemi, Hookův zákon, fyzikální konstanty a pracovní diagramy stavebních materiálů, ideálně pružný a pružno-plastický materiál. Deformace od změny teploty.
2. Normálové napětí a přetvoření prutu namáhaného tahem (prostým tlakem) I.: Napětí a přetvoření osově namáhaného prutu. Úvod do teorie navrhování a posudku spolehlivosti stavebních konstrukcí. Návrh a posouzení osově namáhaných prvků.
3. Normálové napětí a přetvoření prutu namáhaného tahem (prostým tlakem) II.: Úlohy staticky neurčité. Pružno-plastické přetvoření.
4. Kroucení: Smykové napětí a přetvoření. Úlohy staticky určité a staticky neurčité. Návrh a posouzení prvků namáhaných krutem.
5. Normálová napětí v prutech namáhaných na ohyb: Výpočet normálového napětí. Návrh a posouzení nosníků s pružným i pružno-plastickým chováním materiálu namáhaných na ohyb dle MS únosnosti. Neutrálná osa, průřezové moduly, ohyb prutů nesymetrického průřezu.
6. Smyková napětí v ohýbaných nosnících: Výpočet smykového napětí vybraných průřezů. Návrh a posouzení nosníků namáhaných na smyk. Složené nosníky.
7.+8. Přetvoření nosníků namáhaných ohybem I.: Metoda přímé integrace diferenciální rovnice ohybové čáry. Návrh a posouzení nosníků namáhaných na ohyb dle MS použitelnosti. Clebschova metoda. Mohrova metoda.
9. Přetvoření nosníků namáhaných ohybem II.: Staticky neurčité případy ohybu.
Úvod do rovinné napjatosti: Složky napětí v šikmém řezu při rovinné napjatosti.
10. Hlavní napětí a největší smykové napětí, numerické i grafické řešení. Kritéria pevnosti a plasticity u rovinné napjatosti u oceli.
11. Stabilita a vzpěrná pevnost prutů: Eulerovo řešení stability přímého pružného prutu. Návrh a posouzení prvků namáhaných vzpěrným tlakem. Posouzení ocelových konstrukcí na vzpěr.
12. Rezerva

Programy:
1. Osové namáhání
2. Namáhání ohybem
3. Namáhání smykem
4.+5. Přetvoření nosníků namáhaných ohybem – 2x
6. Staticky neurčitá úloha konstrukce namáhané ohybem

Povinná literatura

Šmířák: Pružnost a plasticita I, VUT Brno 1999
Šmířák, Hlavinková: Pružnost a plasticita I - Příklady, VUT Brno 2000

Doporučená literatura

Kadlčák, Kytýr: Statika stavebních konstrukcí I., VUTIUM Brno 1999