bakalářská práce

Napjatostně deformační analýza rozhledny Hraniční vrch

Text práce 5.58 MB Příloha 3.41 MB

Autor práce: Ing. Tomáš Novák

Ak. rok: 2017/2018

Vedoucí: doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D.

Oponent: Ing. Petr Skalka, Ph.D.

Abstrakt:

Bakalářská práce je zaměřená na posouzení napjatostně deformační analýzy prutové soustavy, která vychází z rozhledny Hraniční vrch u Města Albrechtic. Hlavním cílem této práce je vytvoření zjednodušeného 3D výpočtového modelu prutové soustavy a jeho následná analýza při různě staticky neurčitém uložení. První část práce obsahuje úvod do historie rozhleden, teoretický úvod do problematiky prutů, prutových soustav a mezních stavů. Dále následuje analytický výpočet tří stavů, které se liší statickou neurčitostí. V poslední části se nachází ověření vybraného analytického výpočtu numerickým řešením. Dalším cílem je vytvořit práci, která by sloužila jako návod pro budoucí řešitele složitějších 3D prutových soustav.

Klíčová slova:

Tah, tlak, prut, mezní stav, prutová konstrukce

Termín obhajoby

11.06.2018

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Diplomant prezentoval komisi svou bakalářskou práci a následně odpověděl na všechny otázky oponenta a další otázky členů komise: Jak bylo do modelu zahrnuto zatížení větrem? Uvažoval jste zatížení sněhem? Jak byly modelovány kotevní lana?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Studijní program

Strojírenství (B3S-P)

Studijní obor

Základy strojního inženýrství (B-STI)

Složení komise

Ing. Lubomír Junek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jana Horníková, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miroslav Suchánek, CSc. (člen)
Ing. Petr Marcián, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Vajdák (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D.

Téma bakalářské práce je napjatostně deformační analýza rozhledny, kterou si student sám vybral – rozhledny Hraniční vrch u města Albrechtice. Jedním z cílů této práce je vytvořit dodatečné studijní materiály pro studenty bakalářského studijního programu, a proto práce obsahuje více různých variant rozhledny řešené analyticky. Student pracoval samostatně a průběžně informoval vedoucího práce o průběhu řešení. Při řešení diplomant prokázal schopnost aplikovat znalosti získané v průběhu bakalářského studia na řešený problém, a proto navrhuji celkové hodnocení A/výborně.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Petr Skalka, Ph.D.

Autor se v práci zabývá deformačně-napěťovou analýzou rozhledny na Hraničním vrchu. V rámci rešeršní studie zjišťuje potřebné informace pro následnou úpravu topologie rozhledny, a to z důvodu nevyhovujícího stavu konstrukce. Řešenou problematiku konzultoval s firmou FEVIA s.r.o. Pro řešení deformačně-napěťové odezvy konstrukce rozhledny volí analytický přístup. Výpočtový model rozhledny uvažuje jako prutovou konstrukci s vědomím, že se jedná o model nižší úrovně než v případě řešení rozhledny jako rámové konstrukce. Z důvodu zjednodušení volí redukci výšky obou věží rozhledny, neboť se skládají z opakujících se typizovaných segmentů. Jedná se o dvě věže vzájemně propojené lávkou. U konstrukce uvažuje pouze zatížení vlastní tíhou. Zatížení od střechy rozpočítává do uzlů příslušné věže a definuje ji tíhovou silou. Stejným způsobem definuje zatížení věže od schodiště, které je kotveno do uzlů a to pouze na jedné věži. Dále zohledňuje zatížení od větru na základě informací z Českého hydrometeorologického ústavu pro danou oblast, ve které je rozhledna umístěna. V další části se autor zabývá vlivem ukotvení obou věží na deformačně-napěťovou odezvu konstrukce. Vhodnost způsobu ukotvení konstrukce posuzuje na základě hodnoty bezpečnosti vůči MS pružnosti a MS vzpěrné stability. Pro každou řešenou variantu lokalizuje kritické prvky konstrukce. Správnost analytického řešení verifikuje metodou konečných prvků. V závěru práce autor řeší deformačně-napěťovou odezvu celé konstrukce rozhledny jakožto rámové konstrukce s využitím metody konečných prvků.
Posuzovaná práce je zpracována přehledně, obsahuje však překlepy a chyby ve značení, což způsobuje práci místy hůře čitelnou. Autor v textu používá místy nevhodné formulace a měl by si ujasnit význam používaných pojmů. Velmi však oceňuji použití MKP při řešení této problematiky. Autor splnil všechny vymezené cíle této bakalářské práce. Práci doporučuji k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. V závěru práce modelujete rozhlednu bez redukce její výšky. Byly při tomto řešení rozhledny uvažovány velké deformace? Pokud ne, jaký je jejich vliv na deformačně-napěťovou odezvu rozhledny?
  2. V práci uvažujete zatížení rozhledny vlastní tíhou a větrem. Na základě deformačně-napěťové odezvy pak posuzujete MSP a MSVS. Proč není u rozhledny uvažováno zatížení konstrukce lidmi, např. stojícími na spojovací lávce? Jak by se změnila bezpečnost rozhledny?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová