1.             Ve kterém místě průřezu vznikají při prostorovém ohybu extrémní normálová napětí a jak se určují. (3)

Extrémní napětí vznikají v nejvzdálenějších bodech od neutrální osy, tj. tam, kde se rovnoběžky s touto osou dotýkají obrysu průřezu. Maximální normálové napětí se u dvojose symetrických průřezů vypočítá dle vzorce:

 

                                                               

 

2.             Kdy vzniká v prutu mimostředný tah nebo tlak. (6)

Mimostředný tah nebo tlak je kombinací osového tahu či tlaku s ohybem, vzniká v případě současného působení normálové síly N a alespoň jedné složky ohybového momentu. V této podobě vzniká mimostředným přiložením podélné síly, oslabením průřezu apod. Může být také vyvolán kombinací ohybu vyvozeného příčným zatížením a podélně působících sil. Jedná se o kombinaci prostorového ohybu s tahem nebo tlakem.

 

3.             Jak určíme extrémní normálová napětí při mimostředném tahu (tlaku) (7)

Extrémní normálová napětí vznikají opět v bodech nejvíce odlehlých od neutrální osy a jejich hodnoty získáme dosazením souřadnic těchto bodů do rovnic:

 

                            nebo  

N….normálová síla

A….plocha průřezu

I_y,I_z….centrální momenty setrvačnosti

e_y,e_z….složky excentricity

i_z,i_y….poloměry setrvačnosti 

 

4.             Co rozumíme jádrem průřezu a jak jej určujeme. (8)

Jádro průřezu je určitá oblast v okolí těžiště průřezu, v níž musí působit výslednice vnitřních sil, aby v celém průřezu vznikla normálová napětí téhož znaménka. Jádro průřezu je určeno svým obrysem – tzv. jádrovou čarou, což je geometrické místo působišť mimostředné síly pro případ, kdy se neutrální osa dotýká průřezu.

 

5.             Jaký je rozdíl mezi vzpěrným a prostým tlakem. (10)

Při prostém tlaku se vychází z deformačního předpokladu a plyne z něho, že příčné průřezy se nezkřiví a zůstanou vzájemně rovnoběžné. Jedinou nenulovou složkou je zde normálová síla N (N < 0). Na rozdíl od vzpěrného tlaku, který se projevuje u štíhlých prutů, při jeho selhání prakticky vždy vybočí ze svého původně přímého tvaru.

 

6.             Co znamenají pojmy: stabilita, kritická síla. (12)

Stabilita prutu by se dala charakterizovat takto: k osově tlačenému prutu přiložíme např. příčnou sílu Q, kterou prut vychýlíme a potom tuto sílu odejmeme. Pokud se prut vrátí do původního stavu (napřímí se), je jeho stav stabilní. Případ, kdy (teoreticky) zůstane prut ohnut, ale jeho průhyby nadále nerostou a tomu odpovídající síla se označuje jako kritická síla F_cr.

 

 

7.             Co je vzpěrná (volná) délka prutu a na čem závisí. (14)

Vzpěrnou dálku prutu můžeme definovat jako délku kloubově uloženého prutu shodné ohybové tuhosti EI, který vybočí při stejné kritické síle. Vzpěrná délka L_cr je současně délkou sinusové půlvlny ohybové čáry po vybočení, je to tedy vzdálenost inflexních bodů.

 

                                                             

 

8.             Co je to kritické napětí (v pružném, pružnoplastickém stavu). (16)

Z velikosti kritické síly můžeme určit kritické napětí s_cr (při pružné odezvě prutu), čímž rozumíme hodnotu tlakového napětí (v absolutní hodnotě) v okamžiku dosažení kritické síly, avšak před vybočením, tj. při dostředném tlaku:

 

                                     

 

9.             Jaký je rozdíl mezi stabilním a pevnostním pojetím vzpěrné pevnosti. (19)

Vycházíme-li při posuzování spolehlivosti tlačených štíhlých prutů z řešení stability ideálního (přímého, centricky zatíženého) prutu, hovoříme o tzv. stabilním pojetí vzpěru.

Při pevnostním pojetí opouštíme představu ideálního prutu a vycházíme z určitého modelu reálného prutu, který má jisté nedokonalosti (je vychýlený, zakřivený apod.)

 

10.         Co jsou součinitele vzpěrnosti a k čemu jich využíváme. (20)

Jsou to bezrozměrná čísla klesající od jedničky při zvětšující se štíhlosti (odvozené hodnoty vzpěrné pevnosti vydělíme mezí kluzu). Vyjadřují snížení přípustného napětí vzhledem k účinkům II. Řádu. Využíváme jich k posouzení na mezním stavu únosnosti.