Prut (mechanika)

Prut v mechanice je prvek, u něhož jeden délkový rozměr l značně převládá nad rozměry příčnými d, h.[1] Prut je možné definovat také pomocí tělesa vytvořeného pohybem těžiště průřezu po střednici, při kterém je k ní průřez kolmý. Střednice může být obecně přímá, lomená či zakřivená čára.[1] Prut je v teorii idealizací skutečného tvaru prvku, při zanedbání nepřesností v geometrii, nestejnorodosti materiálu a jeho vlastností. Pruty jsou nejjednoduššími konstrukčními prvky, z nichž lze kombinací vytvořit složitější prutové soustavy – prutové konstrukce. Konce prutu a spojnice dvou nebo více prutů v bodě se nazývají styčníky. Praktickými příklady typů prutů podle nejčastějšího způsobu namáhání jsou například nosník (ohyb, smyk, krut), sloup (tlak), vzpěra (vzpěrný tlak), táhlo (tah), příčle (tah, tlak, ohyb), zavěšené lano (tah). Obecně lze aplikováním různých zatížení u každého typu prutu kombinovat různé druhy namáhání.

Prostě podepřený přímý prut (neposuvná kloubová podpora nalevo, posuvná napravo)

Konzolový prut (dokonalé vetknutí odebírá 3 stupně volnosti)

Rozdělení prutů

Pruty lze dělit podle:

tvaru střednice	polohy střednice v prostoru	materiálu	uzavřenosti průřezu	tvaru průřezu (nejběžnější)	proměnnosti průřezu prutu na délce	typu namáhání průřezu
přímé lomené zakřivené obecného tvaru	rovinné prostorové	dřevěné ocelové betonové (železobetonové) kompozitní	s otevřeným průřezem (např. I, U, H, C, L, T) s uzavřeným průřezem (např. krabicové, trubkové, komorové)	otevřené (I,U,H...) obdélníkové čtvercové kruhové (plné) trubkové (duté) složené tenkostěnné	prut konstantního průřezu prut proměnného průřezu (změny mohou být skokové nebo plynulé)	ohýbané tažené tlačené kroucené namáhané smykem kombinací

Absolutně tuhý prut

Pojem absolutně tuhého prutu je abstraktním modelem reálného prutu, užívaným při řešení teoretických problémů mechaniky. Absolutně tuhý prut je idealizací, která předpokládá, že jakákoliv změna na jednom konci prutu se okamžitě projeví i na druhém konci. To znamená, že materiál prutu má nulovou pružnost, resp. nekonečně velkou tuhost. V reálném prutu se tato změna, např. silový impulz, šíří z místa působení vždy reálnou rychlostí, která je menší než rychlost světla c. Příkladem absolutně tuhého prutu je kyvný prut.

Stupně volnosti prutu

Možné vazby jednoduchého
rovinného nosníku
Název vazby	Násobnost vazby
Kyvný prut	1
Posuvný kloub	1
Neposuvný pevný kloub	2
Posuvné vetknutí	2
Dokonalé vetknutí	3

Podle toho, zda je prut rovinný či prostorový může mít různý počet stupňů volnosti. Prut má obecně na přímce 1 stupeň volnosti (1 posun), v rovině má 3 stupně volnosti (2 posunutí, 1 pootočení). V prostoru má 6 stupňů volnosti (3 posunutí, 3 pootočení). Tyto stupně volnosti mu mohou být odebrány vedeními či vazbami. Tyto vazby mohou být jedno- až šesti-násobné, podle toho, kolik stupňů volnosti prutu odebírají.

Reference

Jaroslav Kadlčák, Jiří Kytýr, Statika stavebních konstrukcí I., VUTIUM, Brno 1998, str. 159,160

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[Kadlčák-1] Jaroslav Kadlčák, Jiří Kytýr, Statika stavebních konstrukcí I., VUTIUM, Brno 1998, str. 159,160