Výpočtové metody ve stavitelství - KME/VPMS

Garant

Přednášející

Cvičící

Rozvrhové akce

Ing. Jan Vachulka, Ph.D. Přednáška UC 409 ZS Úterý 1-2 (07:30-09:10)
Ing. Jan Vachulka, Ph.D. Cvičení UC 409 ZS Úterý 3-5 (09:20-11:55)

Cíle předmětu

Určeno studentům navazujícího magisterského studijního programu Stavitelství FAV

Student se seznámí:
- se základními metodami řešení staticky určitých stavebních konstrukcí, řešení silovou a deformační metodou.
- se základními variačními principy s aplikací na řešení rovnic matematické teorie pružnosti
- se základními přibližnými metodami řešení úloh lineární okrajových úloh teorie pružnosti konečných prvků
- podrobně s metodou konečných prvků s využitím ve statice stavebních konstrukcí
- se základními konečnými prvky: prut, stěna deska, s jejich vlastnostmi a užitím ve statice, stabilitě a v dynamice konstrukcí.

Přehled látky

1. týden Staticky určité prutové konstrukce, průběhy vnitřních sil, výpočet posuvů
2. týden Staticky neurčité prutové konstrukce, řešení silovou metodou, rovnice kompatibility,vliv smyku,matice poddajnosti
3. týden Staticky neurčité prutové konstrukce, řešení deformační metodou, podmínky rovnováhy. matice tuhosti, vektor pravých stran
4. týden Variační principy, princip virtuálních prací, virtuálních přemístění, virtuálních sil, základní rovnice teorie pružnosti , pohybové rovnice
5. týden Ritzova metoda, Metoda konečných prvků, Metoda sítí, srovnání metod, výhody nevýhody, numerická integrace, Gaussova metoda integrace
6. týden Řešení prutů- Základní prvky Kirchohovůf a Mindlinův přístup, smyková uzávěra některých prutových prvků.
7. týden 2D stěnové prvky, rovinná napjatost, rovinná deformace, typy prvků, vnitřní síly
8. týden 2D deskové prvky-tenké a tlusté desky, vnitřní síly, okrajové podmínky
9. týden Interakce základových konstrukcí s podložím-modely podloží Winkler, Winkler-Pasternak, prut na pružném podloží, deska na pružném podloží
10. týden Úvod do stability konstrukcí, matice geometrické tuhosti, předpětí, teorie 2. řádu u prutových konstrukcí, imperfekce prutových soustav, vlastní čísla,tvary
11. týden Úvod do dynamiky stavebních konstrukcí, matice hmotnosti, útlumu, vlastní čísla,tvary
12. týden Metody řešení úloh dynamiky a stability
13. týden Zápočtový test

Odborné dovednosti po absolvování předmětu

  • určit statickou určitost a neurčitost stavebních konstrukcí
  • umí uplatnit variační principy s aplikací na řešení staticky určitých a neurčitých staveních konstrukcích
  • zvolit vhodné metody pro řešení okrajových úloh lineární teorie pružnosti
  • umí uplatnit deformační a silovou metou při řešení staticky určitých a neurčitých stavebních konstrukcí
  • umí vytvořit odpovídající model pro řešení okrajových úloh lineární teorie pružnosti pro řešení úlohy metodou konečných prvků ve statice stavebních konstrukcí

Požadavky na studenta

Požadavky k zápočtu:
Vypracování a odevzdání semestrální práce na odpovídající úrovni
Zápočtový test - ruční výpočty jednoduchých konstrukcí
Zápočty z předmětu KME/VPMS získané v předchozích létech studia se neuznávají.

Požadavky ke zkoušce:
Aktivní znalost odpřednesené látky a schopnost její aplikace na řešení konkrétních problémů stavební praxe v této oblasti

Doporučená literatura

Více informací o předmětu (portál ZČU)

Patička