CTU

České vysoké učení technické v Praze

Fakulta stavební

K 132 - Katedra mechaniky

Předměty aktuálního semestru -- letní 2016/17

přejděte na archiv


semestr letní 2016/17


Diagnostika konstrukcí

Anotace: Předmět je zaměřen na seznámení se způsobem odběru a získáváním stavebních materiálů pro účely zjišťování jejich vlastností. Studenti jsou seznámeni s diagnostickými metodami určování vlastností materiálů podstatných pro posouzení konstrukcí z pohledu projektanta (statické, dynamické podklady, fyzikální podklady). Navazujícím tématem je použití výpočtových nástrojů s podklady získanými z provedené diagnostiky. Část obsahu předmětu je věnována přístupům a hloubce diagnostických metod. Výsledkem diagnostiky konstrukcí je určení zbytkové životnosti nebo použitelnosti konstrukcí.


Dynamika stavebních konstrukcí


Experimentální analýza konstrukcí I

Výuka je zaměřena na zdokonalování všech jazykových dovedností s důrazem na lexikálně-gramatické aspekty jazyka pro inženýrskou praxi. Zvláštní pozornost se věnuje terminologii vlastního oboru a vysokoškolského studia.Zvláštní pozornost se věnuje terminologii vlastního oboru a vysokoškolského studia.


Experimentální analýza konstrukcí II


Mechanika složených materiálů


Mikroskopická a fázová analýza stavebních materiálů

Principy transmisní a reflexní optické mikroskopie. Polarizace světla a její využití při fázové analýze pevných látek. Technika polarizační optické mikroskopie a její aplikace ve výzkumu stavebních materiálů. Příprava vzorků. Principy elektronové mikroskopie a mikroanalýzy. Generování elektronů a jejich interakce se zkoumanými objekty, detekce a interpretace dílčích sekundárních emisí. Scanovací (SEM) a transmisní elektronová mikroskopie (TEM), prvková mikroanalýza (EDX/WDX) a elektronová difrakce (EBSD-O.I.M.). Přehled nejužívanějších dostupných technik ESEM, EDX, WDX, O.I.M). Aplikace SEM a EDAX ve výzkumu stavebních materiálů. Příprava vzorků. RTG (X-ray) fázová a strukturní analýza. Principy RTG analýzy a její aplikace ve strukturním a fázovém výzkumu stavebních materiálů. Fázová identifikace, přednostní strukturní uspořádání a RTG strukturní analýza deformací materiálů. Příprava vzorků.


Mikromechanika a popis mikrostruktury materiálů


Numerické metody mechaniky I


Numerické metody mechaniky II


Optimalizace stavebních konstrukcí a výpočetních modelů


Přetváření a porušování materiálů


Teorie spolehlivosti konstrukcí


Základy nelineární mechaniky


Advanced Master Project


Bakalářská práce


Bakalářská práce


Bachelor Project

in accordance with a thesis proposal


Final Project/Dissertation

The Dissertation aims at developing research and/or professional competences in the field of conservation and restoration of architectural heritage structures. Students may develop research, compilation or case study theses.


Diplomový seminář

dle zadání


Final Project/Dissertation

The Dissertation aims at developing research and/or professional competences in the field of conservation and restoration of architectural heritage structures. Students may develop research, compilation or case study theses.


Diplomová práce

dle zadání


Diploma project

in accordance with the thesis proposal


Dynamics of stuctures

The course is devoted to vibration of structures caused by various types of load.


Dynamika stavebních konstrukcí 1

Základy teorie kmitání, dynamické zatížení. Vlastní a vynucené kmitání soustav s jedním stupněm volnosti. Tlumené kmitání. Metody řešení kmitání diskrétních soustav.


Experimentální analýza a diagnostika C

Úloha experimentu při zkoušení ocelových a betonových konstrukcí. Příprava a projekt seminárního experimentu. Teorie experimentu, měření, modelová podobnost, zpracování výsledků. Určování napjatosti v bodě uvnitř a na povrchu. Konstrukce snímačů. Praktikum - optická metoda, dynamická analýza, aplikace tenzometrie. Provedení a vyhodnocení seminárního experimentu. Exkurze při realizaci náročné zkoušky.


Experimentální analýza a diagnostika K


Experimental analysis

The role of an experiment as a mean of verification of steel and concrete structures. Theory of experiment, measurement systems, model analogy, evaluation of results. Examples of determination of stresses in a structure, static load test, dynamic load test, modal analysis, destructive and nondestructive determination of characteristics of a material and a structure. Evaluation of seminary experiment.

[1] Polák M., Experimentální ověřování konstrukcí 10, ES ČVUT, Praha 1999
[2] Bednár a kol., Experimentální pružnost, SNTL, Praha 1970

Kompozitní materiály


Microscopy and Phase Analysis of Contruction Materials

Fundamentals of transmission and reflexion optical microscopy. Polarization of light and its application in the phase study of materials. The sample preparation for microscopical research. Fundamentals of scannig electron microscopy and microanalysis. X-ray phase diffraction and structural analysis. The fundamentals of XRD analysis and its application in the structural and phase exploration of building materials.


Pružnost a pevnost A

Předmět se zabývá základní elastoplastickou analýzou průřezů a konstrukcí. Jednoosá napjatost - vliv teploty, staticky neurčité případy, přetvoření prutu, rozdělení napětí. Ohyb prutu - prostý a šikmý ohyb, kombinace s osovou silou, napětí, jádro průřezu. Ideálně elastoplastický model materiálu pro jednoosou napjatost, mezní plastický stav průřezů a konstrukcí. Stabilita prutů, perfektní a imperfektní prut. Rovinná napjatost - transformace napětí, hlavní napětí, Mohrova kružnice, hlavní napětí. Smykové napětí - smyk za ohybu, kroucení nedeplanujících průřezů.

[1] Bittnarová J. a kol.: Pružnost a pevnost. Příklady, Ediční středisko ČVUT, Praha 2008 (dotisk)
[2] Šejnoha J., Bittnarová J.: Pružnost a pevnost, Ediční středisko ČVUT, Praha 2006 (dotisk)
[3] Šmiřák S.: Pružnost a plasticita I, PC-DIR, Brno 1996 (dotisk 1999)

Pružnost a pevnost

Základní předpoklady a základní rovnice teorie pružnosti. Předpoklady o přetvoření a rozdělení napětí v prutu. Prostý tah a tlak, prostý ohyb, šikmý ohyb, ohyb s tlakem. Jádro průřezu. Diferenciální rovnice ohybové čáry. Smyk za ohybu. Volné kroucení. Pružné a nepružné namáhání. Pružnoplastický a plastický stav průřezu nosníku. Stabilita prutů. Rovinná napjatost, rovinná deformace, hlavní napětí. Typologie stěn a desek.

[1] Bittnarová J. a kol.: Pružnost a pevnost. Příklady, Ediční středisko ČVUT, Praha 2008 (dotisk)
[2] Šejnoha J., Bittnarová J.: Pružnost a pevnost, Ediční středisko ČVUT, Praha 2006 (dotisk)
[3] Šmiřák S.: Pružnost a plasticita I, PC-DIR, Brno 1996 (dotisk 1999)

Projekt 4C


Structural design project 4

Focus on complex approach to practic design, analysis and optimalization of multi-storey or long-span building structures, or their reconstruction. Analysis of load, functional and technologic requirements, design of load-bearing system alternatives including foundations, preliminary bearing elements dimensions calculation, choice of most suitable version. Detailed statical design of chosen version, calculation, technical report and drawings. Check of bearing and non-bearing structures interaction and assembly techniques. Public presentation.


Stavební mechanika 1A

Cílem předmětu je vybavit studenty a studentky základními dovednostmi nutnými k návrhu a posouzení stavebních konstrukcí a k pokročilejších metodách jejich analýzy. Po úspěšném absolvování předmětu SMA1 by měl(a) student(ka) ovládat: 1) výpočet vnitřních sil na složených rovinných soustavách, 2) vykreslování vnitřních sil na složených soustavách (včetně příhradových konstrukcí) a na prostorové konzole, 3) analýzu napětí na ohýbaném nosníku se symetrických průřezem, 4) výpočet průřezových charakteristik obecných průřezů.

[1] V. Kufner, P. Kuklík: Stavební mechanika 10, ES ČVUT, 2000
[2] V. Kufner, P. Kuklík: Stavební mechanika 20, ES ČVUT, 2003
[3] P. Kabele, M. Polák, D. Rypl, J. Němeček: Stavební mechanika 1. Příklady, ES ČVUT, 2009

Stavební mechanika 2A

Předmět se zabývá základní elastickou analýzou staticky neurčitých konstrukcí. V první části se zavádí energie deformace, princip virtuálních sil, přetvoření na staticky určitých konstrukcích. Maxwellova a Bettiho věta. Silová metoda a její aplikace na staticky neurčité příhradové konstrukce, spojité nosníky, rámy, uzavřené rámy. Symetrické konstrukce se symetrickým a antimetrickým zatížením. Vliv účinků teploty a předepsaných přemístění podpor. Matice poddajnosti konstrukce. Druhá část předmětu probírá princip virtuálních posunů a deformační metodu. Matice tuhosti prutu, nesilové účinky, statická kondenzace, matice tuhosti konstrukce a lokalizace. Počítačové řešení základních typů konstrukcí. Třetí část předmětu se zabývá analýzou desek a zjednodušenými metodami řešení křížem pnutých desek.

[1] P. Konvalinka et al.: Analýza stavebních konstrukcí - příklady, ČVUT, 2009
[2] V. Kufner, P. Kuklík: Stavební mechanika 30, ČVUT, 1998
[3] T.H.G. Megson: Structural and Stress Analysis, Elsevier, 2005

Stavební mechanika R1

Síly v bodě, síly působící na těleso/desku, moment síly k bodu, k ose. Soustavy sil. Podepření tělesa /desky, reakce. Soustava desek v rovině. Příhradové konstrukce. Výpočet reakcí principem virtuálních prací.


Stavební mechanika R2


Stavební mechanika 1

Síly v bodě, síly působící na těleso/desku, moment síly k bodu, k ose. Soustavy sil. Podepření tělesa /desky, reakce. Soustava desek v rovině. Příhradové konstrukce. Výpočet reakcí principem virtuálních prací.

[1] Kabele,P. - Polák, M. - Rypl, D. - Němeček, J.: Stavební mechanika 1 Příklady, Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2009.
[2] Kufner, J. - Kuklík, P.: Stavební mechanika 10, Vydavatelství ČVUT, 1997.
[3] Kufner, J. - Kuklík, P.: Stavební mechanika 20, Vydavatelství ČVUT, 1996.

Stavební mechanika 2

Vnitřní síly a jejich průběhy na rovinných konstrukcích a složených soustavách. Prostorově namáhaná konzola. Definice normálového napětí a předpoklady o jeho rozložení v průřezu. Ekvivalence vnitřních sil. Geometrie hmot a rovinných obrazců, těžiště a momenty setrvačnosti.

[1] Kufner, J. - Kuklík, P.: Stavební mechanika 10, Vydavatelství ČVUT, 1997.
[2] Kufner, J. - Kuklík, P.: Stavební mechanika 20, Vydavatelství ČVUT, 1996.

Stavební mechanika 3

Balkónový nosník. Výpočet přetvoření konstrukcí principem virtuálních prací. Staticky neurčité konstrukce, základní metody řešení: a) silová metoda (rovinný rám), b) deformační metoda (rovinný rám). Redukční věta. Vedlejší účinky. Řešení roštových konstrukcí.

[1] Kufner V.,Kuklík P., Stavební mechanika 30, Vydavatelství ČVUT,Praha 2003
[2] Kuklík P., Blažek, V., Kufner, V., Stavební mechanika 40, Vydavatelství ČVUT,Praha 2002

Structural mechanics 3

Anotace stejná jako 132SM3 Deflections by the principle of virtual work. Statically indeterminate planar frames and trusses, force method. Slope deflection method and Cross (moment distribution) method for frames. Secondary moments in trusses.

[1] Rericha, P: Structural mechanics 30, statically determinate structures, Lecture notes, CUT Prague, 2002, 100p.
[2] Kassimali, A.: Structural analysis. PWS Publishing company, division of ITP, Boston, 1995, 736p.

Structural mechanics 2

The principal objective of the course is to familiarize students with the application of basic principles of mechanics to the determination of distribution of internal forces in statically determined structures. 1. Definition of internal forces - normal force, shear force and bending moment in two and three dimensions, sign convention 2. Evaluation of internal forces at a given point from equilibrium 3. Differential equations of equilibrium, Normal force, shear force and bending moment diagrams by integration 4. Distribution of internal forces on simple straight and inclined beams 5. Distribution of internal forces on curved beams 6. Distribution of internal forces on compound beam-column structures 7. Cables subjected to concentrated and uniformly distributed loads 8. Application of principal of virtual displacements to the evaluation of internal forces 9. Geometry of mass and areas, center of gravity 10. First and second moments of area (moments of inertia), radii of gyration 11. Principle moments of inertia, ellipse of inertia 12. Elementary definition of stress 13. Review lecture


Korelace digitálního obrazu v exp. mechanice

Korelace digitálního obrazu (známá jako DIC = Digital Image Correlation) je optická metoda umožňující sledování pole posunů a deformací. Její princip je založen na změně tvaru a posunu náhodného vzoru na povrchu zatěžovaných těles. Metoda je relativně nenáročná na přístrojové vybavení měřicí linky, nicméně podávané výsledky jsou přesné a dobře graficky reprezentovatelné. Zároveň je tato metoda vhodným mezistupněm mezi experimenty (experimentální analýzou) a výpočty prováděnými pomocí matematických modelů. O rostoucí popularitě optického vyhodnocování deformací a posunů pomocí korelace digitálního obrazu svědčí i mnoho publikací, včetně hojně citovaných článků v mezinárodních impaktovaných časopisech.


Grafické programování měřících metod


Statika v architektuře

Předmět zajistí studentům (zejména programu Architektura a stavitelství) inspirační úvod do navrhování konstrukčních systémů staveb. Předmět bude doplňkem k vlastní ateliérové tvorbě studentů v podobě konzultací nad konstrukčním řešením jednotlivých projektů a jeho hlavním cílem je dát studentům konkrétní představu o chování staveb z pohledu statiky. V rámci přednášek se dále studenti seznámí s dostupnými informačními systémy v oblasti navrhování a realizace staveb, a způsob jejich využití v projekční praxi. Přednášky budou doplněny rozborem a analýzou vybraných staveb soudobé architektonické tvorby, objasnění základních konstrukčních systémů budov.


Program. Inženýrských výp. v MATLABu


Programování inžen. výpočtů v C++ 2


Stavební mechanika 2 - repetitorium

Doplňkové cvičení k předmětům SM02 a SMA1, kde bude výuka vysvětlována s důrazem na pochopení základních principů a jednoduchost. Výuka bude mít formu doučování k řádným cvičení s prostorem pro dovysvětlení řešené problematiky.


Diagnostika stavebních konstrukcí

Seznámení s problematikou diagnostiky stavebních konstrukcí. Monitorování stavebních konstrukcí, využití statické a dynamické experimentální analýzy při diagnostice stavebních konstrukcí - uspořádání experimentu, sledované veličiny, měřicí linka, zpracování a vyhodnocení výsledků experimentu, detekce a lokalizace poškození stavební konstrukce, praktické příklady. Analýza trhlin na stavební konstrukci, zkoušky materiálových vlastností na stávajících konstrukcích, identifikace modelu stavební konstrukce.

[1] Bilčík, J. - Dohnálek, J. : Sanace betonových konstrukcí. Kniha - vydavatelství Jaga group, v.o.s., Bratislava 2003.

Mikromechanika cementových kompozitů

Předmět představuje víceúrovňový popis cementových kompozitů, od atomární úrovně až po úroveň konstrukce. Pro úroveň cementové pasty jsou dále představeny skalární a 3D hydratační modely, které slouží k predikci elasticity, dotvarování, hydratačního tepla atd. Mikromechanická analýza se aplikuje pro další heterogenní úrovně materiálu s cílem určit výsledné vlastnosti betonového kompozitu. Kromě modelového portlandského cementu jsou uvažovány i alkalicky-aktivované materiály. Inženýrské nástroje s víceúrovňovým propojením jsou průběžně ukazovány na praktických inženýrských úlohách s použitím open-source softwaru a jazyků C++ a Python.

[1] A.M. Neville: Properties of concrete, John Wiley & Sons, Inc., 1997
[2] S. Mindness a J. F. Young: Concrete, Prentice Hall, Inc., New Jersey, 1981

Nelineární analýza materiálů a konstrukcí

Studenti se seznámí s použitím modelů zohledňujících nelineární přetváření a porušování materiálů při řešení praktických inženýrských úloh. Studenti se též seznámí se s praktickým použitím víceúčelových programů založených na MKP pro řešení pokročilých úloh mechaniky. Výuka probíhá v počítačové učebně. Studenti pracují ve skupinách.

[1] ADINA R&D, ADINA Theory and modeling guide.
[2] Bathe K.J.: Finite Element Procedures, Prentice Hall, 1996.
[3] Bittnar Z., Šejnoha J.: Numerické metody mechaniky 1, 2, Vydavatelství ČVUT, Praha 1992.

Numerická analýza konstrukcí 2


Výpočty konstrukcí na počítači 1

Statický model konstrukce, příprava vstupních dat, výpočet, vyhodnocení a kontrola výsledků. Řešení prutových konstrukcí, obloukových konstrukcí, stěn, desek, kleneb, krovů. Používané programy RFEM-Dlubal, SCIA Engineer.

[1] Uživatelská příručka systému FEAT, ESA
[2] Bittnar Z., Šejnoha J., Numerické metody mechaniky 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 1992

Výpočty konstrukcí na počítači 2

Mezní únosnost rámových konstrukcí. Stabilitní analýza konstrukcí. Základy teorie 2.řádu. Nosníky a rošty na pružném podloží. Deskové a stěnové konstrukce. Základy řešení úloh dynamiky konstrukcí. Verifikace výsledků.

[1] FEAT 98 – referenční příručka, SMARTsoft, Praha 1999
[2] Bittnar Z., Šejnoha J., Numerické metody mechaniky 1, 2, Vydavatelství ČVUT, Praha 1992

Statika a rekonstrukce histor. konstr.

Stručný přehled historických kleneb a krovů. Jejich statické působení a nejčastější příčiny poruch. Možné způsoby sanace skutečných poruch včetně změn základových podmínek. Nejčastější statické poruchy panelových objektů. Exkurze do historické části Pražského hradu.

[1] Lipanská E., Historické klenby, El Consult, Praha 1998
[2] Vinař J., Kufner V., Horová I., Historické krovy, El Consult, Praha 1995

Univerzální principy mechaniky


2C9 Design for Seismic and Climate changes


Projekt 4C


 

Zpět na:
Stránku ČVUT
Stránku fakulty
Seznam kateder

Problémy, připomínky a doporučení směrujte prosím na
webmaster@fsv.cvut.cz