Detail předmětu

Stavební mechanika 1 (RD)

FAST-BDA017Ak. rok: 2025/2026

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Frantík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav stavební mechaniky (STM)

Vstupní znalosti

Prerekvizity: Látka středních škol; Korekvizity: Matematika 1. 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Ve cvičení budou získané znalosti ověřovány cvičícím v jeho režii (sledování individuální práce studenta, testy formou písemných výpočetních úloh) včetně evidence docházky. U zkoušky student nejprve zpracuje písemné úlohy a poté dle výsledků písemné části postupuje k ústní části. 

Učební cíle

V předmětu Stavební mechanika 1 se student seznámí s důvody proč je potřeba rozumět mechanickým vlastnostem stavebních konstrukcí, naučí se řešit silové soustavy v rovině a prostoru. Dále se seznámí s užívanými konvencemi, známými typy konstrukcí a způsoby jejich modelování. Podrobněji se naučí určovat stupně volnosti a stupně statické neurčitosti idealizovaných nosníkových soustav, řešit staticky určité rovinné nosníkové soustavy, vypočítat charakteristiky průřezů, řešit a navrhovat základní typy namáhání nosníků. 

Základní literatura

KADLČÁK, J., KYTÝR, J.: Statika stavebních konstrukcí I. Základy stavební mechaniky. Staticky určité prutové konstrukce. Učebnice. Nakladatelství VUTIUM v Brně, 1998, 2010. (CS)
KYTÝR, J., FRANTÍK, P.: Statika I. Rozšířený průvodce. Studijní opora. FAST VUT v Brně, 2006. (CS)
KYTÝR, J., GRATZA, R., PLÁŠEK, J., EKR, J., RIDOŠKO, T.: Statika I – řešené příklady. Skriptum. Akademické nakladatelství CERM, Brno, 2014. (CS)

Doporučená literatura

ŠMIŘÁK, S. Pružnost a plasticita II. Vysoké učení technické v Brně, akademické nakladatelství CERM, Brno, 1993. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-RDS bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Frantík, Ph.D.

Osnova

  1. Motivace, pojmy, síla, moment síly k bodu, dvojice sil, silové soustavy.
  2. Modely, složené nosníkové soustavy, vnitřní síly.
  3. Diferenciální vztahy na nosníku.
  4. Nosníkové soustavy.
  5. Příhradoviny.
  6. Prostor, síly a momenty v prostoru.
  7. Vazby a reakce v prostoru.
  8. Průřezové charakteristiky.
  9. Úvod do pružnosti.
  10. Pružnost, Hookův zákon.
  11. Namáhání prutu, výpočet napětí.
  12. Kroucení.
  13. Stabilita a vzpěr prutu, mimostředný tah a tlak.
 

Cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Petr Frantík, Ph.D.

Osnova

  1. Seznámení s obsahem cvičení a podmínkami zápočtu. Síly ve společném paprsku, skládání a rozklad síly do pravoúhlých složek. Skládání a rozklad dvou obecných sil. Rovinný svazek sil, výslednice, ekvivalence, rovnováha.
  2. Rovinné přímé nosníky, výpočet reakcí ve vazbách, výpočet a vykreslení diagramů vnitřních sil.
  3. Rovinné pravoúhle lomené nosníky a konzoly zatížené libovolným zatížením včetně rovnoměrně spojitých a lineárních, reakce a diagramy vnitřních sil a momentů. Rovinný šikmý nosník, rozklad šikmého spojitého zatížení, reakce a diagramy vnitřních sil a momentů.
  4. Trojkloubový lomený nosník s táhlem a bez táhla, reakce a diagramy vnitřních sil a momentů. Gerberův nosník. Výpočet reakcí a diagramy vnitřních sil a momentů.
  5. Výpočet osových sil v prutech rovinných příhradových nosníků styčníkovou a průsečnou metodou.
  6. Prostorově namáhaný přímý prut a pravoúhlá prostorově lomená konzola nebo nosník – reakce a průběhy vnitřních sil.
  7. Těžiště, kvadratické a deviační momenty rovinných složených obrazců, aplikace Steinerovy věty. Hlavní kvadratické momenty – početní a grafické řešení. Poloměry setrvačnosti, elipsa setrvačnosti.
  8. Prostý tah – napětí a deformace. Obecnější případy tahu (tlaku).
  9. Staticky neurčité případy. Vliv počátečních napětí a teplotního pole. Prostý ohyb. Normálová napětí při ohybu. Návrh a posouzení ohýbaných nosníků. Prostorový a šikmý ohyb.
  10. Složené případy namáhání prutu. Mimostředný tah a tlak. Výpočet polohy neutrální osy, jádro průřezu. Dimenzování nosníků v případě složeného namáhání. Smyková napětí při ohybu. Střed smyku. Smyková napětí v tenkostěnných nosnících.
  11. Volné kroucení prutů masivního průřezu a tenkostěnných prutů (otevřeného a uzavřeného průřezu).
  12. Vzpěrná pevnost a stabilita tlačených prutů. Eulerovo řešení. Kritická síla a napětí. Pevnostní pojetí vzpěru. Ohyb se vzpěrným tlakem. Posouzení prutů na vzpěr.
  13. Napjatost a deformace v bodu tělesa. Hlavní napětí při rovinné napjatosti.