Цели и задачи на дисциплината: Дисциплината Метод на Граничното Равновесие е избираема за специалността Строителство на Сгради и Съоръжения (ССС) в 6-и семестър. В курса се изучава и прилага най-простият вариант на теория на пластичността за отчитане на материална нелинейност – методът на граничното равновесие. Изучават се приложни методи за оценка на носимоспособността на равнинни рамки и непрекъснати греди с отчитане на физическата нелинейност. Определят се граничните товари и съответните механизми на разрушение. Задачата се решава с конкретни примери и ползване на подходящ софтуер. За моделите на равнинни рамки с концентрирана пластичност и последователни еластични решения до формиране на пълен механизъм, може да се ползва коя да е програма за статически анализ на конструкции. Аудиторните занятия предвиждат разяснения за моделиране на равнинни рамки, при предпоставката за концентрирана пластичност в точка от модела, както и за моделиране на разпределена пластичност в рамкови конструкции и плочи при наличие на подходящ софтуер.
Характеристика на дисциплината: Методът на граничното равновесие е най-опростеният вариант на приложната теория на пластичността. При хипотезата за идеално еластично-пластично или твърдо пластично поведение на материала се приема, че при пълно пластифициране на сечението, пластичната става се формира в точка и има нулева дължина.
В курса на обучение се решават две основни задачи:
• за дадена конструкция и параметрично натоварване се определя този товар, при който вследствие образуване на пластични стави се стига до механизъм и следва разрушение (граничен или разрушаващ товар);
• при зададен разрушаващ товар се проектира такава конструкция, която е в състояние да го понесе.
В курса е застъпен и методът на граничното равновесие за определяне на критичния напречен товар при плочи.
Прави се въведение в инженерната теория на пластичността (ТП). Изучават се основите на деформационната и инкрементална ТП за двумерната и тримерна задача. Основните уравнения и зависимости се формулират в тензорен запис.
Придобивани знания: Студентите добиват представа за поведението на нелинейно-деформируеми системи и отчитане на материална нелинейност в изчислителните модели на равнинни рамки и плочи. Знаят кога и при какви условия в сечение от модела се формира пластична става и как влияе на поведението на конструкцията като цяло. Разполагат с различни методи за определяне на критичен параметър на натоварване: последователни еластични решения, нелинеен статичен анализ с използването на подходящ софтуер, приложение на теоремите за долната (статическа) и горната (кинематическа) граница.
Придобивани умения: В края на курса студентите са способни да проследят първоначално еластичното поведение на равнинна рамка до формиране на първата пластична става, следвано от еласто-пластично такова до достигане на частичен (локален) или пълен механизъм на разрушение и да определят товара, който съответства на това гранично състояние. Познават съвременните софтуерни продукти за анализ на напрегнатото и деформирано състояние на строителните конструкции и са в състояние да зададат параметрите на нелинеен статичен анализ, за да получат критичния товар, отговарящ на състояние непосредствено преди разрушение на модела.
Предварителни изисквания: За успешното изучаване на метода на граничното равновесие са необходими познания по математика, съпротивление на материалите и строителна статика.