Styčník

Styčník neboli styčný bod soustavy^[1] je bod či uzel, ve kterém jsou spojeny dva nebo více prutů konstrukce. V praxi není vzhledem k rozměrům průřezů prutů většinou možné jejich dovedení do jediného bodu a styčníkem je pak označován teoretický průnik prodloužených střednic stýkajících se prutů. Podle počtu připojených prutů označujeme styčníky jako dvojnásobné, trojnásobné, atd. V případě, že je uvažován styčník v rovinné konstrukci, přísluší mu 3 stupně volnosti (dva posuny a jedno natočení/pootočení), v prostoru pak 6 stupňů volnosti (tři posuny a tři natočení).^[2]^[1] Ve styčnících může působit zatížení.

Kloubový styčník

Pokud je ve styčníku umožněno volné vzájemné natočení prutů, nazýváme ho kloubovým styčníkem. Pro teoretické vyšetřování sil působících v konstrukcích je v kloubovém styčníku zaveden zjednodušující předpoklad nulového kloubového tření a nulových vůli v kloubu (tzv. ideální nebo dokonalý kloubový styčník), který se také nazývá ideální kloub. Tento předpoklad zajišťuje ve styčníku nulovou hodnotu ohybového momentu^[2] a také poměrně jednoduchý výpočet vnitřních statických účinků.

Kloubové styčníky mohou být volné (nejsou podepřeny, tj. nemají další vazbu) nebo vázané (jsou podepřeny, tj. mají další vazbu - podporu).

Tuhý styčník

V opačném případě pevného spojení prutů neumožňujícího jejich vzájemné volné pootočení hovoříme o tuhém styčníku. V případě, že není umožněno žádné teoretické natočení, jde o dokonale (absolutně) tuhý styčník nazývaný také jako rigidní styčník . Toto spojení prutů zajišťuje přenesení ohybového momentu a ostatních vnitřních statických účinků. Někdy je označován také jako jako rámový styčník. Příkladem tuhého styčníku je:

vetknutí
bezkloubové spojení dvou nosníků nebo prutů (např. rohové spojení v rámech)

Reálný styčník v lidském těle - anatomie kostí kolenního kloubu (articulatio genus)^[3]

Pružný styčník

Jeho zavedení je motivováno přiblížením se reálné situaci.

Ve skutečnosti nemůže být tuhý styčník nikdy dokonale tuhý a také kloubový styčník nemůže mít dokonalý kloub. V podstatě téměř vždy jsou v pružném styčníku umožněny alespoň nějaké deformace (např. minimální natočení nebo posunutí). Velikost těchto deformací jsou závislé na tuhosti styčníku, která nabývá odpovídajících hodnot v závislosti na vlastnostech materiálů, průřezů prutů a vazeb.^[2]

V mnoha případech, z konstrukčních důvodů, jsou v těchto styčnících umístěny pružiny a také umožněno pohyblivé spojení s vůlemi např. v kinematických mechanismech.

Volný konec

Volný konec, resp. začátek, prutu či nosníku se také označuje jako styčník.

Další informace

Styčníky lze také používat v mechanismech či v biomechanice při stanovení statiky, kinematiky a dynamiky pohybu segmentů těla a jeho částí.

Síly ve styčnících lze řešit jednoduše dle teorie 1. řádu nebo složitěji dle přesnější teorie 2. řádu či nejsložitěji a nejpřesněji dle teorie velkých deformací.

Odkazy

Reference

↑ ^a ^b O.Novák, J.Hořejší a kolektiv, Statika stavebních konstrukcí, Technický průvodce 4, SNTL, Praha 1972, str. 142,260
↑ ^a ^b ^c Jaroslav Kadlčák, Jiří Kytýr, Statika stavebních konstrukcí I., VUTIUM, Brno 1998, str. 160,227,289
↑ FRYDRÝŠEK, Karel. Biomechanika 1. 1. vyd. Ostrava, Czech Republic,: VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Applied Mechanics, 2019. 461. s. ISBN 978-80-248-4263-9.

Související články

Kloub (mechanika)

[průvodce-1] O.Novák, J.Hořejší a kolektiv, Statika stavebních konstrukcí, Technický průvodce 4, SNTL, Praha 1972, str. 142,260

[Kadlčák-2] Jaroslav Kadlčák, Jiří Kytýr, Statika stavebních konstrukcí I., VUTIUM, Brno 1998, str. 160,227,289

[:0-3] FRYDRÝŠEK, Karel. Biomechanika 1. 1. vyd. Ostrava, Czech Republic,: VSB – Technical University of Ostrava, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Applied Mechanics, 2019. 461. s. ISBN 978-80-248-4263-9.

[1]

[2]

[3]