VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Transkript

1 VYSOKÉ UČEÍ TECHICKÉ V BRĚ BRO UIVERSITY O TECHOLOGY AKULTA STAVEBÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚÝCH KOSTRUKCÍ ACULTY O CIVIL EGIEERIG ISTITUTE O ETAL AD TIBER STRUCTURES ODLETOVÁ HALA AIRPORT DEPARTURE HALL BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR ODŘEJ ČECH Ing. JA BARAT, Ph.D. BRO 204

2 VYSOKÉ UČEÍ TECHICKÉ V BRĚ AKULTA STAVEBÍ Studijní program Typ studijního programu Studijní obor Pracoviště B607 Stavební inženýrství Bakalářský studijní program s prezenční formou studia 647R0 Konstrukce a dopravní stavby Ústav kovových a dřevěných konstrukcí ZADÁÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Student ázev Vedoucí bakalářské práce Ing. Jan Barnat, Ph.D. Datum zadání bakalářské práce Datum odevzdání bakalářské práce V Brně dne doc. Ing. arcela Karmazínová, CSc. Vedoucí ústavu prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., BA Děkan akulty stavební VUT 2

3 Podklady a literatura [] ČS E 990- Zásady navrhování konstrukcí [2] ČS E 99- Zatížení konstrukcí [] ČS E 99- avrhování ocelových konstrukcí [4] ČS E 995- avrhování dřevěných konstrukcí [5] elcher J., Straka B.: Kovové konstrukce- Konstrukce průmyslových budov, STL Praha 985 Zásady pro vypracování Vypracujte návrh nosné konstrukce objektu odletové haly letiště umístěné v lokalitě města Praha. inimální zastavěná půdorysná plocha je zadána rozměry 20x25 m. inimální rozpon zastřešení 8 m. inimální světlá výška je stanovena na 5 m. Dispoziční řešení navrhněte v souladu s architektonickými požadavky souvisejícími s účelem budovy. Pro nosnou konstrukci užijte primárně ocel běžných pevností (doporučeno S55 nebo S420). Vypracujte statický výpočet hlavních nosných částí konstrukce včetně řešení směrných detailů. Vypracujte technickou zprávu a výkresovou dokumentaci v rozsahu specifikovaném vedoucím práce. Z výkresové dokumentace se předpokládá: dispoziční výkresy, plán kotvení, výkresy směrných detailů a konstrukční výkres vybraných nosných prvků. Popisná data (vkládá student před odevzdáním práce) Předepsané přílohy... Ing. Jan Barnat, Ph.D. Vedoucí bakalářské práce

4 Abstrakt Bakalářská práce se zabývá návrhem a posouzením nosné ocelové konstrukce objektu odletové haly letiště. Jedná se o vaznicovou soustavu tvořenou pultovými příhradovými vazníky zakřiveného tvaru s převislými konci, které tvoří markýzu nad vstupem do budovy. Vazník na rozpon 8m je svařen z trubek. Ocel použitá v projektu je běžných pevností (S55). Při návrhu konstrukce byl použit software Scia Engineer, ve kterém byl vytvořen prostorový model konstrukce. Klíčová slova Ocelová konstrukce, odletová hala, příhradový vazník, pultový vzaník, vaznice, sloup, válcovaný profil, statický posudek, výkresová dokumentace, spoje, šroub, svar Abstract The bachelor thesis deals with the design and assessment of steel load bearing structure of the departures hall of the airport. It is a purlin system consisting of sloping trusses of curved shape with overhangs that make up the awning above the entrance to the building. Truss to span 8 meters is welded from pipes. The steel used in the project is S55. or the design was used Scia Engineer software, in which was created a spatial model of the structure. Keywords Steel construction, departure hall, truss, sloping truss, purlin, column, rolled profiles, structural analysis, design documentation, joints, bolt, weld 4

5 Bibliografická citace VŠKP. Brno, s., 2 s. příl. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, akulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Jan Barnat, Ph.D. 5

6 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval(a) samostatně a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne podpis autora 6

7 Poděkování Tímto bych chtěl poděkovat všem, kteří mě podporovali a pomáhali li mě při tvorbě bakalářské práce. Zejména pak rodičům a mému vedoucímu, který mě poskytl mnoho užitečných rad. 7

8 PROHLÁŠEÍ O SHODĚ LISTIÉ A ELEKTROICKÉ ORY VŠKP Bakalářská práce Prohlášení: Prohlašuji, že elektronická forma odevzdané bakalářské práce je shodná s odevzdanou listinnou formou. V Brně dne podpis autora 8

9 VYSOKÉ UČEÍ TECHICKÉ V BRĚ AKULTA STAVEBÍ Vedoucí práce Autor práce POPISÝ SOUBOR ZÁVĚREČÉ PRÁCE Ing. Jan Barnat, Ph.D. Škola akulta Ústav Studijní obor Studijní program Vysoké učení technické v Brně Stavební Ústav kovových a dřevěných konstrukcí 647R0 Konstrukce a dopravní stavby B607 Stavební inženýrství ázev práce ázev práce v anglickém jazyce Typ práce Přidělovaný titul Jazyk práce Datový formát elektronické verze Airport Departure Hall Bakalářská práce Bc. Čeština PD 9

10 Anotace práce Bakalářská práce se zabývá návrhem a posouzením nosné ocelové konstrukce objektu odletové haly letiště. Jedná se o vaznicovou soustavu tvořenou pultovými příhradovými vazníky zakřiveného tvaru s převislými konci, které tvoří markýzu nad vstupem do budovy. Vazník na rozpon 8m je svařen z trubek. Ocel použitá v projektu je běžných pevností (S55). Při návrhu konstrukce byl použit software Scia Engineer, ve kterém byl vytvořen prostorový model konstrukce. Anotace práce v anglickém jazyce The bachelor thesis deals with the design and assessment of steel load bearing structure of the departures hall of the airport. It is a purlin system consisting of sloping trusses of curved shape with overhangs that make up the awning above the entrance to the building. Truss to span 8 meters is welded from pipes. The steel used in the project is S55. or the design was used Scia Engineer software, in which was created a spatial model of the structure. Klíčová slova Klíčová slova v anglickém jazyce Ocelová konstrukce, odletová hala, příhradový vazník, pultový vzaník, vaznice, sloup, válcovaný profil, statický posudek, výkresová dokumentace, spoje, šroub, svar Steel construction, departure hall, truss, sloping truss, purlin, column, rolled profiles, structural analysis, design documentation, joints, bolt, weld 0

11 Obsah:. Úvod 2 2. Zatížení 2. Zatěžovací šířky vaznic 2.2 Zatěžovací stavy 4 2. Kombinace zatížení 7. Posouzení 2. Vaznice střední 2.2 Vaznice krajní 22. Diagonála 24.4 Svislice 25.5 Horní pás 26.6 Dolní pás 27.7 Sloup přední 28.8 Sloup zadní.9 Plášť paždík 2.0 Plášť slupek 4. Ztužidlo 5.2 Globální deformace 6 4. Spoje 6 4. Dolní pás-výplňové pruty Horní pás-výplňové pruty 8 4. ontážní spoj horního pásu ontážní spoj dolního pásu ontážní spoj diagonály Připojení horního pásu vazníku na sloup Kotvení Závěr 46 Seznam použitých zdrojů 47 Seznam použitých zkratek a symbolů 48 Seznam příloh 5

12 . Úvod Cílem této bakalářské práce je návrh nosné ocelové konstrukce odletové haly. Jedná se o vaznicovou soustavu o půdorysných rozměrech 8xm. Konstrukce se nachází v lokalitě města Prahy, ze které jsem vycházel při výpočtu klimatického zatížení. Rozpětí příčných vazeb mezi sloupy je 8m a vykonzolovaná část o délce 4m. Osová vzdálenost příčných vazeb je 6m a konstrukce má 5 polí. Světlá výška na straně kratších sloupů je 5m a na straně delších 9,7m. Pro návrh byla použita ocel S55. Vazníky jsou příhradové a svařené z kruhových trubek. Vychází z pultového typu, ale na straně kratších sloupů je vazník vykonzolován na délku 4m. Horní i spodní pás jsou na koncích zakřivené. Zakřivení je realizováno pomocí přímých částí mezi diagonálami. Vaznice jsou prosté na rozpětí 6 m a jsou z obdélníkových trubek. Vaznice v krajních polích mají převislý konec délky 0,5 m, který zajišťuje připojení pláště. Sloupy příčné vazby jsou z profilů HEA. Delší sloupy na zadní straně budovy jsou k vzaníku připojeny kloubově a kratší sloupy na přední straně tuze. Ztužení budovy je zajištěno v rovině přední stěny a v rovině pláště pomocí systémových táhel DETA. 2

13 2. Zatížení Dle ČS E 990 a Zatěžovací šířky vaznic: v rovině pláště průmět 2 v rovině pláště průmět v rovině pláště průmět 4 v rovině pláště průmět 5 v rovině pláště průmět 6 v rovině pláště průmět 7 v rovině pláště průmět 8 v rovině pláště průmět 9 v rovině pláště průmět 0 v rovině pláště průmět v rovině pláště průmět b =,25m b 2 =,25m b 2 =2,0m b 22 =2,0m b =,48m b 2 =,46m b 4 =,72m b 42 =,67m b 5 =2,00m b 52 =,94m b 6 =2,00m b 62 =,94m b 7 =2,00m b 72 =,94m b 8 =2,00m b 82 =,94m b 9 =2,00m b 92 =,94m b 0 =2,00m b 02 =,94m b =2,00m b 2 =,94m

14 2 v rovině pláště průmět v rovině pláště průmět 4 v rovině pláště průmět b 2 =,56m b 22 =,5m b =,7m b 2 =,2m b 4 =0,8m b 42 =0,76m 2.2 Zatěžovací stavy ZS - Vlastní tíha Spočítáno softwarem Scia Engineer ZS2 - Stálé zatížení Zatížení vaznic - střešní plášť -plech - hydroizolační fólie -tepelná izolace -trapézový plech g, K = 0, 65 k / m Vybavení technologiemi (např. vzduchotechnika, osvětlení atd.) zde neuvažováno, ale ve využití jednotlivých prvků z tohoto důvodu ponechána rezerva. 2 4

15 ZS-6 Vítr Základní výchozí rychlost větru: v b,0 =27,5 m/s (oblast III) Základní rychlost větru: v b = v b,0 c dir c season c prob = 27,5 =27,5 m/s Základní dynamický tlak větru: q b 2 = ρ vb =0,5,25 27,5 2 =0,47 k m -2 2 ρ =,25 kg/m Střední rychlost větru: vm( z ) = vb co( z ) cr( z ) = 27,5,00=28,25 m/s e e e Kategorie terénu II (oblast s nízkou vegetací a izolovanými překážkami) z 0 =0,05 m z min =2 m z e =, m c k ( ) r ze r z e, = kr ln = 0,9 ln =,00 z 0,05 0 0,07 z0 0,9 0,9 0,07 0,05 = = 0,9 0,05 = 0, 05 aximální dynamický tlak: q = q c = 0, 47 2, 42 =,45 k / m c ( ) b e( z ) p ze ( ) e ze = 2,42 e 2 5

16 Součinitelé vnějšího tlaku: h b..uvažována oblast h/d=,/8 = 0,6 boční stěna A c pe,0 = -,2 návětrná stěna D c pe,0 = +0,75 závetrná stěna E c pe,0 = -0,49 pro směr větru θ = 0 (ZS) α = 5 : c pe,0 = -,8 G: c pe,0 = -,2 H: c pe,0 = -0, c pe,0 = +0,2 (ZS4) Při sestavování zatížení pro směr větru θ = 0 byly v místě vykonzolované (vodorovné) části použity hodnoty pro ploché střechy (zóny a G), zbývající hodnoty jsou pro pultové střechy. Pro směr větru θ =80 byly použity hodnoty a G pro ploché střechy se zakřivenou hranou, protože lépe odpovídají skutečnému tvaru konstrukce. pro směr větru θ = 90 (ZS5) α = 5 up : c pe,0 = -2,4 low : c pe,0 = -,6 G: c pe,0 = -,9 H: c pe,0 = -0,8 I: c pe,0 = -0,7 e=8m 6

17 pro směr větru θ = 80 (ZS6) α = 5 : c pe,0 = -,0 G: c pe,0 = -,2 H: c pe,0 = -0,9 e=22,6m Výsledné síly na povrch konstrukce w e = q p(ze) c pe,0 [k/m 2 ] Zatížení na boční stěny je přenášeno pláštěm do paždíků a dále do sloupů. a stěnu s delšími sloupy příčné vazby zatížení větrem nepůsobí, protože na tuto stěnu navazují další budovy. Tlak na spodní straně vykonzolované části odpovídá tlaku na stěně. ZS 7 Sníh Charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi s k =0,69kPa Tvarový součinitel: α=5 µ =0,8 Součinitel topografie: otevřená C e =0,8 Tepelný součinitel: C t =,0 s = µ Ce Ct sk = 0,8 0,8,0 0,69 = 0,44 k / m 2 2. Kombinace zatížení Kombinace pro SÚ Rovnice 6.0a 6.0b G + P + ψ Q + ψ Q G, j k, j P Q, 0, k, Q, i 0, i k, i j i> ξ G + P + Q + ψ Q j G, j k, j P Q, k, Q, i 0, i k, i j i> Kombinace pro SP G + P + Q + ψ Q k, j k, 0, i k, i j i> 7

18 Bakalářská práce Kombinace využité při výpočtu: 8

19 Bakalářská práce 9

20 Bakalářská práce 20

21 . Posouzení Bakalářská práce Posouzení provedeno vždy v kritickém průřezu nejvíce namáhaného prvku dané skupiny prvků. Výpočet proveden lineárně. Vnitřní síly ve ztužidlech zjištěny nelineárním výpočtem. Ocel použitá v projektu je pevnosti S55. Příčná vazba se skládá ze svařovaného vazníku. Použité profily jsou kruhové trubky. Vazník je uložen na sloupech délky 7 m a 9,7m. Kratší ze sloupů je uvažován v rovině příčné vazby jako vetknutý. Delší sloup jako kloubově uložený. Vaznice jsou prosté, kloubově uložené. ají délku 6 m a jsou profilu čtvercové trubky. Plášť budovy tvoří paždíky a sloupky, které jsou spojeny s krajními vaznicemi přes vykonzolovanou část délky 0,5m. Profily pláště jsou válcované I profily. Výplně jsou z konstrukčního skla. Ztužidla působí pouze v tahu a jsou připojena kloubově. Použitá systémová táhla DETA Stabsysteme S460; ds =6 mm. Táhla jsou předepnutá aby se zamezilo kmitání dlouhých prutů ztužidel.. Vaznice střední (bez převislého konce) Průřez: RHS 80x00x5 Charakteristiky: c Průřez třída 72ε t ,8 58,2 5 = = SÚ y,ed =25,05 km Průřez není náchylný ke klopení, proto posuzuji na prostý ohyb. W f 5 Pl, y y, C, = Pl, y, = = = 54,68km 0 Ed C, 25,05 = = 0,46 vyhovuje 54,68 2

22 Průhyb SP δ=2,2 mm L 6000 = = 0mm.vyhovuje Vaznice krajní Průřez: RHS 80x00x5 (viz. vaznice střední ) ED = -25,2 k V Y,ED = 6,66 k V z,ed = -26,4 k z,ed = -4,66 km y,ed = 28, km SÚ Průřez není náchylný ke klopení. Χ LT = W f 5 Pl, y y, y, = Pl, y, = = = 54,68km 0 R, k = A f y = 2, = 95,78k W f Pl,z y 0, z, = Pl, = = = 6, 42km 0 Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 LCRy λ = y i λ = 0,066 76,06 = 0,20 L cr = m (pro převislý konec vaznice) y λ = 9,9ε = 76,06 Φ = 0,5 + α ( λ 0, 2) + λ = 0,5 + 0,49 (0, 2 0, 2) + 0, 2 =0,52 22

23 χ y = = Φ + Φ λ 0,52+ 0, 52 0, 2 = LCRz λz = = = 0,20 L cr = m λ = 9,9ε = 76,06 i λ 0,066 76,06 z Φ = 0,5 + α ( λ 0, 2) + λ = 0,5 + 0,49 (0, 2 0, 2) + 0, 2 =0,52 χ z = = = Φ + Φ λ 0,52+ 0,52 0, 2 k ED 25,2 0 yy Cmy ( λy 0, 2) ( 0,2 0,2) 95,78 0 χ y Rk = + = + =,00 k zy = 0,6 k = 0,6 yy k ED 25,2 0 zz Cmz ( λz 0,2) ( 0,2 0, 2) 95,78 0 χz Rk = + = + = k yz = 0,6 k = 0,6 zz,00 + k + k = χ χ χ ED y, ED z, ED yy yz y Rk LT y, Rk LT z, Rk 25,2 0 28, 0 4,66 0 = + + 0,6 95, ,68 0 6, ,0 + 0,5 +0,08 = 0,62.vyhovuje y, ED ED z, ED + kzy + kzz = χz Rk χlt y, Rk χlt z, Rk 25,2 0 28, 0 4,66 0 = + 0,6 + 95, ,68 0 6, ,0 + 0, + 0,4 = 0,48.vyhovuje 2

24 Průhyb SP δ=6,5 mm L 6000 = = 0,0mm.vyhovuje Diagonála Průřez: CHS 76,x5 Charakteristiky: Průřez třída d t 2 50ε 76, 5, ,8,8 5 = = SÚ ED =-05,62 k Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 L CR 2, 47 λ = = =,0 i λ 0,025 76,06 L = 0,9 L = 0,9 2,748 = 2, 47m cr sys λ = 9,9ε = 76,06 Φ = 0,5 + α ( λ 0, 2) + λ = 0,5 + 0, 49 (,0 0,2) +,0 =,65 χ = = Φ + Φ λ,65 +,65,0 =0,9 B, χ A f y = = = 0,9, ,65 k ED B, 05,62 0 = = 0,68 54,

25 Průhyb SP δ=, mm L 2748 = =,7 mm.vyhovuje Svislice Průřez: CHS 76,x5 Charakteristiky: viz diagonála Průřez třída SÚ ED = -82,82 k Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 L CR, 44 λ = = = 0,757 i λ 0,025 76,06 L = 0,9 L = 0,9,60 =, 44m cr sys λ = 9,9ε = 76,06 Φ = 0,5 + α ( λ 0, 2) + λ = 0,5 + 0, 49 (0,757 0, 2) + 0,757 = 0,92 χ = = Φ + Φ λ 0,92 + 0,92 0,757 =0,69 B, χ A f y 0,69, = = = 27, 6k ED B, 05,62 0 = = 0,9 27,6 0 SP Průhyb L 600 δ= mm = = 8mm.vyhovuje

26 .5 Horní pás Průřez: CHS 244,5x0 Průřez třída d t 2 50ε 244,5 = = , ,8 2,8 SÚ ED = -47,47 k y,ed =,0 km Průřez není náchylný ke klopení. Χ LT = W f 5 Pl, y y 5, y, = Pl, = = = 95,2 km 0 R, k = A f y = 7, = 265, 285 k Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 L CR 8,57 λ = = = 2,94 L cr =8,57 m (mezi ztužidly) i λ 0,08 76,06 λ = 9,9ε = 76,06 Φ = 0,5 + α ( λ 0, 2) + λ = 0,5 + 0,49 (2,94 0,2) + 2,94 =5,49 χ = = Φ + Φ λ 5, , 49 2,94 =0,099 k yy ED 47,47 0 my ( λ 0,2) 0,96 ( 2,94 0, 2) 0, ,285 0 χ Rk = C + = + = 2,5 ED y, ED 47,47 0,0 0 + k yy = + 2,5 χ Rk χ LT y, Rk 0, , ,2 0 0,57 + 0,04 = 0,6.vyhovuje 26

27 Průhyb SP δ=0, mm L 4000 = = 20mm.vyhovuje Dolní pás Průřez: CHS 244,5x0 (viz horní pás) SÚ ED = -6,6 k y,ed = -2,09 km Průřez není náchylný ke klopení. Χ LT = W f 5 Pl, y y 5, y, = Pl, = = = 95,2 km 0 R, k = A f y = 7, = 265, 285 k Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 L CR 8, 60 λ = = = 2,947 L cr =8,60 m (mezi ztužidly) i λ 0,08 76,06 λ = 9,9ε = 76,06 Φ = 0,5 + α ( λ 0, 2) + λ = 0,5 + 0, 49 (2,947 0, 2) + 2,947 =5,55 χ = = Φ + Φ λ 5,55 + 5, 55 2, 947 =0,098 k yy ED 6,6 0 my ( λ 0,2) 0,96 ( 2,947 0,2) 0, ,285 0 χ Rk = C + = + = 2,58 ED y, ED 6,6 0 2, k yy = + 2,58 χ Rk χlt y, Rk 0, , ,2 0 27

28 0,64 + 0,0 = 0,67.vyhovuje Průhyb SP δ=4, mm L 744 = = 8,72mm.vyhovuje Sloup přední Průřez: HEA 280 SÚ ED = -5,8 k V y,ed = -7,98 k V z,ed = -8,4 k y,ed = 76,2 km z,ed =,82 km Třída průřezu y, 6 WEl, y f y, = = = 58,55km 0 R, k = A f y = 9, = 454,5 k z, WEl,z f y = = = 0 6 0, ,7 km Vzpěrná křivka b α=0,4 ε=0,8 Vzpěrná délka v rovině rámu dle ČS 7 40 β υ κ κ 2 = + 0,86 + 0,5 0,07 = = + + = 2 0, 86 0, 5 0,097 0, 07 0,097, 85 28

29 4 I L 4,5 0 8 κ = = = 0,097 I h 0,048 5 b LCRy 6,925 λ = y 0,765 i λ = 0,9 76, 06 = L cr =6,925 m λ = 9,9ε = 76,06 y Φ = + α λ + λ = + + = 0, 5 ( 0, 2) 0, 5 0, 4 (0, 765 0, 2) 0, 765 0, 889 χ y = = = 0,745 Φ + Φ λ 0, ,889 0, 765 Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 LCRz λz = = = 0,88 L cr = m λ = 9,9ε = 76,06 i λ 0,07 76,06 z Φ = + α λ + λ = + + = χ z = = = Φ + Φ λ 0,55 + 0, 55 0,88 0,5 ( 0, 2) 0,5 0, 49 (0,88 0, 2) 0,88 0,55 k ED 5,8 0 yy Cmy ( λy ) ( ) χ y Rk 454,5 0 = + 0, 2 = + 0,765 0, 2 =,0 k zy = 0,6 k = 0,6 yy k ED 5,8 0 zz Cmz ( λz ) ( ) χz Rk 454,5 0 = + 0, 2 = + 0, 2 0,88 =, 00 k yz = 0,6 k = 0,6 zz λ LT = 0,5 λ = 0, 40.účinky klopení zanedbávám LT,0 + k + k = χ χ χ ED y, ED z, ED yy yz y Rk LT y, Rk LT z, Rk 5,8 0 76, 2 0,82 0 = + + 0,6 0, ,5 0 58, ,7 0 0,02 + 0,49 +0,06 = 0,57.vyhovuje 29

30 y, ED ED z, ED + kzy + kzz = χz Rk χlt y, Rk χlt z, Rk 5,8 0 76, 2 0,82 0 = + 0, ,5 0 58, ,7 0 0,02 + 0,0 + 0,0 = 0,42.vyhovuje Smyk ( ) ( ) 2 A = A 2 b t + t + 2 r t = = 722mm v f w f V V Pl, y, V Ed, y Pl, y, f y 55 Av 722 = = = 52, 94k 0 7,98 = = 0,05 52, 94 A = A h t = = 862mm v w w 2 V V Pl, z, V Ed,z Pl, z, f y 55 Av 862 = = = 672,88k 0 8,4 = = 0,05 672,88 V Ed 0,5 V neuvažuji kombinaci ohyb + smyk Pl, SP Průhyb L 5000 δ=,7 mm = = 25mm.vyhovuje

31 .8 Sloup zadní Průřez: HEB 80 SÚ ED = -20,00 k Vzpěrná křivka b α=0,4 R, k A f y 6, = = = = 28,5 k ε=0,8 LCRy 9, 700 λ = y,656 i λ = 0,077 76,06 = L cr =9,700 m λ = 9,9ε = 76,06 y Φ = + α λ + λ = + + = 0, 5 ( 0, 2) 0,5 0, 4 (, 656 0, 2), 656 2,9 χ y = = = 0, 29 Φ + Φ λ 2,9 + 2,9, 656 Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 LCRz 9, 700 λz = = = 2,772 L cr =9,700 m λ = 9,9ε = 76,06 i λ 0,046 76,06 z Φ = + α λ + λ = + + = χ z = = = 0,0 Φ + Φ λ 4, ,972 2, 772 0,5 ( 0, 2) 0,5 0,49 (2,772 0,2) 2,772 4,972 ED 20,00 0 = χ y Rk 0,29 28,5 0 ED 20,00 0 = χz Rk 0, 28,5 0 0,8.vyhovuje 0,47.vyhovuje

32 Průhyb SP δ=8,mm L 9700 = = 48,5mm.vyhovuje Plášť-paždík Průřez: HEB 40 ED = -9, k y,ed = 2,59 km z,ed = 6,7 km Třída průřezu W f 5 Pl, y y 2, y, = Pl, = = = 86,98km 0 R, k = A f y = 4, = 526,5 k W f 6 Pl,z y 0, z, = Pl, = = = 42,60km 0 Vzpěrná křivka b α=0,4 ε=0,8 LCRy 2 λ = y 0, 45 i λ = 0,059 76,06 = L cr =2m λ = 9,9ε = 76,06 y Φ = + α λ + λ = + + = 0,5 ( 0,2) 0,5 0,4 (0,45 0, 2) 0, 45 0,644 χ y = = = 0,905 Φ + Φ λ 0, ,644 0, 45 Vzpěrná křivka c α=0,49 ε=0,8 2

33 Bakalářská práce LCRz 6 λz = = = 2,9 L cr =6 m λ = 9,9ε = 76,06 i λ 0,06 76,06 z Φ = + α λ + λ = + + = χ z = = = 0,67 Φ + Φ λ,9 +,9 2,9 0,5 ( 0, 2) 0,5 0, 49 (2,9 0, 2) 2,9,9 k ED 9, 0 yy Cmy ( λy ) ( ) χ y Rk 0, ,5 0 = + 0,2 = + 0, 45 0, 2 =,00 k zy = 0,6 k = 0,6 yy k yz = 0,6 k = 0,64 zz ED 9, 0 zz Cmz ( λz ) ( ) χz Rk 0,67 526,5 0 k = + 0, 2 = + 2,9 0, 2 =, 07 ED y, ED z, ED + k yy + k yz = χ χ χ y Rk LT y, Rk LT z, Rk 9, 0 2,59 0 6,7 0 = + + 0, 64 0, , ,60 0 0,0 + 0,0 +0,09 = 0,.vyhovuje y, ED ED z, ED + kzy + kzz = χz Rk χlt y, Rk χlt z, Rk 9, 0 2,59 0 6,7 0 = + 0,6 +,07 0, , ,60 0 0,04 + 0,02 + 0,6 = 0,22.vyhovuje SP Průhyb L 6000 δ=8,5mm = = 20mm.vyhovuje 00 00

34 .0 Plášť-sloupky Průřez: IPE 0 ED = -2,88 k y,ed = 8,62 km z,ed = 2,49 km Třída průřezu y, W f 6 El, y y 2, = = = 0 908,8km R, k = A f y = 5, = 5644,5 k z, W f 6 El,z y 0, = = = 0 09,92km Vzpěrná křivka a α=0,2 ε=0,8 LCRy, λ = y 0,884 i λ = 0,68 76, 06 = L cr =, m λ = 9,9ε = 76,06 y Φ = + α λ + λ = + + = 0,5 ( 0,2) 0,5 0, 2 (0,884 0, 2) 0,884 0,96 χ y = = = 0,744 Φ + Φ λ 0, ,96 0,884 Vzpěrná křivka b α=0,4 ε=0,8 LCRz λz = = = 0,88 L cr = m λ = 9,9ε = 76,06 i λ 0,07 76,06 z Φ = + α λ + λ = + + = χ z = = = Φ + Φ λ 0,55 + 0, 55 0,88 0,5 ( 0, 2) 0,5 0, 4 (0,88 0, 2) 0,88 0, 55 4

35 k ED 2,88 0 yy Cmy ( λy ) ( ) χ y Rk 0, ,5 0 = + 0, 2 = + 0,884 0, 2 =, 02 Bakalářská práce k zy = 0,6 k = 0,6 yy k ED 2,88 0 zz Cmz ( λz ) ( ) χz Rk 5644,5 0 = + 0, 2 = + 0,88 0, 2 =, 00 k = 0,6 k = 0,6 yz zz + k + k = χ χ χ ED y, ED z, ED yy yz y Rk LT y, Rk LT z, Rk 2,88 0 8,62 0 2,49 0 = +,02 + 0,6 0, , ,8 0 09,92 0 0,0 + 0,04 +0,04 = 0,.vyhovuje y, ED ED z, ED 2,88 0 8,62 0 2, kzy + kzz = + 0,6 + χz Rk χlt y, Rk χlt z, Rk 5644, ,8 0 09,92 0 0,02 + 0,0 + 0,07 = 0,2.vyhovuje Průhyb SP δ=8,0 mm L 00 = = 7mm.vyhovuje Ztužidlo Průřez: DETA Stabsysteme S460; ds =6 mm ED = 80,28 k TR, d A f y 2 = = 2, = 92,460 k m,0 5

36 ED T 80, 28 0 = 92, ,87.vyhovuje.2 Globální deformace Deformace zadních sloupů je brána jako globální deformace celé konstrukce δ=0, mm h 00 = = 8mm.vyhovuje Posouzení spojů Posouzeno dle ČS E Připojení výplňových prutů k dolnímu pásu d 0 =244,5 mm t 0 =0 mm d = d 2 =76, mm t = t 2 =5 mm g=0 mm t = t 2 =5 mm θ = 44 θ 2 =90 f y0 = f y = f y2 =55 pa 0,Ed =92,5 k 0,Ed =4,08 km,ed =,9 k 2,Ed =2,52 k 6

37 Odolnost proti porušení povrchu pásu k = k f t + d = 2 g p y0 0,,8 0, 2 / m5 sinθ d0 2 2, , =,8 + 0, 2 / = 559,05k sin ,5 sin sin 44 = θ = 559,05 = 88,526 k sin sin 90 2,, θ ,5 0 k g : = d g 2,2 2 t = 2 0 = t = 0 = 0 0 k g = 2, 2 k : tah k = p p =,9k = 559,k, Ed, = 2,52k = 88,526k 2, Ed 2, Odolnost proti prolomení smykem f + sinθ = t π d y,0 i i, 0 i / 2 m5 2 sin θi 55 + sin 44 = 0 π 76, / = 860, 422k 2 sin 44, sin 90 = 0 π 76, / = 490, 007k 2 sin 90 2, 2 =,9k = 860, 42k, Ed, = 2,52k = 490, 0k 2, Ed 2, 7

38 4.2 Připojení výplňových prutů k hornímu pásu d 0 =244,5 mm t 0 =0 mm d = d 2 =76, mm t = t 2 =5 mm g=0 mm t = t 2 =5 mm θ = 90 θ 2 =44 f y0 = f y = f y2 =55 pa 0,Ed =85,09 k,ed =2,52 k 2,Ed =4,8 k Odolnost proti porušení povrchu pásu k = k f t + d = 2 g p y0 0,,8 0, 2 / m5 sinθ d0 2 2, , =,8 + 0, 2 / = 88,5k sin ,5 sin sin 90 = θ = 88,5 = 559, k sin sin 44 2,, θ , 5 0 k g : = d g 2,2 2 t = 2 0 = t = 0 = 0 0 k g = 2, 2 k : tah k = p p = 2,52k = 88,5k, Ed, = 4,8k = 559,k 2, Ed 2, 8

39 Odolnost proti prolomení smykem f + sinθ = t π d / y,0 i i, 0 i 2 m5 2 sin θi 55 + sin 90 = 0 π 76, / = 490, 0k 2 sin 90, sin 44 = 0 π 76, / = 860, 42k 2 sin 44 i, 2 = 2,52k = 490, 0k, Ed, = 4,8k = 860, 42k 2, Ed 2, ávrh tloušťky svaru l = π d = π 76, = 29mm max = 89,87k w, Ed = 76k síla na m délky svaru f vw, d = fu / 50 / 26, 7Pa β = 0,9, 25 = w 2 w, = fvw, d a = 26, 7 4 = 046,9k = 76k = 046, 9k w, Ed w, navržena tloušťka svaru 4 mm 4. ontážní spoj horního pásu Šrouby 2, třídy 8.8 d = 2 mm A = mm 2 f ub = 800 Pa d m = 20,5 mm A s = 84, mm 2 f yb = 640 Pa d o = mm f u = 50 Pa Rozteče: e = 0 mm>,2 d o = 5,6 mm e 2 = 0 mm>,2 d o = 5,6mm p = 52 mm> 2,2 d o = 28,6 mm p 2 = 52 mm> 2,4 d o =,2 mm 9

40 Vnitřní síly: Ed =85,09 k V Ed =,77 k Ed =,4 k Posouzení na tah Ed 85,09 T, Ed = p + =,95 +,7 = 8, 5k 6 6 r 0,549 = Ed =, 4 =,7k r 2 0, ,7 + 0,549 Vliv páčení: T, T, Ed T, t e b d 0 2 = 4, = 4, = 22,54 a 0 te t 22,54 8 p = + 0, 005 = + 0, 005 =,95 d 2 k2 fub As 0, , = = = 48,56k,25 2 8,5 = = 0,8.vyhovuje 48,56 Posouzení na protlačení hlavy šroubu a matice B B P, T, Ed P, 0,6 π dm fub t p 0,6 π 20, = = = 445,5k,25 2 8,5 = = 0,04.vyhovuje 445,5 40

41 Posouzení na střih VEd,77 V, Ed = = = 0,6k 6 6 αv fub As 0, , V, = = = 2,7k,25 V, Ed V, 2 0,6 = = 0,02.vyhovuje 2,7 Posouzení na otlačení VEd,77 V, Ed = = = 0,6k 6 6 k αb fub d t 2,5 0, b, = = = 47,84 k, 25 k 2 e p { } = min 2,8, 7;, 4, 7; 2,5 = min 4, 76;4, 67; 2,5 = 2,5 do do fub αb = min α ; ;, 0 d = min{ 0, 77;,57;, 0} = 0, 77 fu e p αd = min ; = min{ 0, 77; 2,96} = 0, 77 do do 4 V, Ed 0,6 = = 0,0.vyhovuje 47,84 b, Kombinace smykové a tahové síly V, Ed T, Ed 0, 6 8,5 0,0 0,27 0,28 +,4 = 47,84 +,4 48,56 = + = V, T, 4.4 ontážní spoj dolního pásu Šrouby 2, třídy 8.8 (obr. viz.horní pás ) d = 2 mm A = mm 2 f ub = 800 Pa d m = 20,5 mm A s = 84, mm 2 f yb = 640 Pa d o = mm f u = 50 Pa Rozteče: e = 0 mm>,2 d o = 5,6 mm e 2 = 0 mm>,2 d o = 5,6mm p = 25 mm> 2,2 d o = 28,6 mm p 2 = 25 mm> 2,4 d o =,2 mm 4

42 Vnitřní síly: Ed =92,5 k Ed =,9 k Posouzení na tah Ed 92,5 T, Ed = p + =,95 +, 20 = 22, 25k 6 6 r 0,549 = Ed =,9 =, 20k r 2 0, ,7 + 0,549 Vliv páčení: T, T, Ed T, t e b d 0 2 = 4, = 4, = 22, 54 a 0 te t 22,54 8 p = + 0, 005 = + 0, 005 =,95 d 2 k2 fub As 0, , = = = 48,56k, ,25 = = 0,46.vyhovuje 48,56 Posouzení na protlačení hlavy šroubu a matice B B P, T, Ed P, 0,6 π dm fub t p 0,6 π 20, = = = 445,5k, , 25 = = 0,05.vyhovuje 445,5 4.5 ontážní spoj diagonály Šrouby 2, třídy 8.8 d = 2 mm A = mm 2 f ub = 800 Pa d m = 20,5 mm A s = 84, mm 2 f yb = 640 Pa d o = mm f u = 50 Pa 42

43 Rozteče: e = 0 mm>,2 d o = 5,6 mm e 2 = 0 mm>,2 d o = 5,6 mm p = 68 mm> 2,2 d o = 28,6 mm p 2 = 68 mm> 2,4 d o =,2 mm Vnitřní síly: Ed =7,45 k Posouzení na tah Ed 7,45 T, Ed = p =,6 =, 69k 6 6 Vliv páčení: T, T, Ed T, t e b d 0 2 = 4, = 4, = 22,5 a 0 te t 22, 5 0 p = + 0, 005 = + 0, 005 =, 6 d 2 k2 fub As 0, , = = = 48,56k,25 2,69 = = 0,0.vyhovuje 60,70 Posouzení na protlačení hlavy šroubu a matice B B P, T, Ed P, 0,6 π dm fub t p 0,6 π 20, = = = 247, k,25 2,86 = = 0,0.vyhovuje 247, 4

44 4.6 Připojení horního pásu vazníku na sloup Šrouby 2, třídy 8.8 d = 2mm A = mm 2 f ub = 800 Pa d m = 20,5 mm A s = 84, mm 2 f yb = 640 Pa d o = mm f u = 50 Pa Rozteče: e = 8 mm>,2 d o = 5,6 mm e 2 = 50 mm>,2 d o = 5,6 mm p = 270 mm> 2,2 d o = 28,6 mm p 2 = 94 mm> 2,4 d o =,2 mm Vnitřní síly: V Ed,y = 2,2 k V Ed,z = 2,99 k Ed,y =,94 k Ed,z =,00 k Posouzení na střih V, Ed V, V, Ed V, V Ed, y + VEd, z 2, 2 + 2,99 = = = 0,6k 6 6 αv fub As 0, , = = = 2,7k,25 2 0,6 = = 0,02.vyhovuje 2,7 Posouzení na tah T, Ed = p =, 029 8,89 = 9,5k r 0,25 = Ed, y =,94 = 2, 22k r 0, , ,027 r 0,8 2 = Ed, z =,00 = 6,67k 2 r 2 0, ,09 44

45 = + 2 = 2, , 67 = 8,89k Vliv páčení: t e b d 40 2 = 4, = 4, = 20,92 a 50 p te t 20,92 8 = + 0, 005 = + 0, 005 =, 029 d 24 T, T, Ed T, k f A 0, ,,25 2 ub s = = = 2 9,5 = = 0,8.vyhovuje 48,56 48,56k Posouzení na protlačení hlavy šroubu a matice B B P, T, Ed P, 0,6 π dm fub t p 0,6 π 20, = = = 445,5k, ,5 = = 0,02.vyhovuje 445,5 Posouzení na otlačení k b, k α f d t 2,5 0, , 25 b ub = = = 2 e p 5, 2k { } = min 2,8, 7;, 4, 7; 2,5 = min 9, 07;8, 42; 2,5 = 2,5 do do fub αb = min α d ; ;, 0 = min{ 0,97;,57;, 0} = 0,97 fu e p αd = min ; = min{ 0,97;6, 67} = 0,97 do do 4 V, Ed 0,6 = = 0,0.vyhovuje 5, 2 v, Kombinace smykové a tahové síly + 0, 6 9,5 0, 0 0, 0,4, 4 = 5, 2 +, 4 48,56 = + = V, Ed T, Ed V, T, 45

46 5. Kotvení ávrh kotvení byl proveden v softwaru Hilti PROIS Anchor. Použity lepené kotvy HILTI.Výsledky viz. příloha protokoly kotvení. 6. Závěr V bakalářské práci je zpracován návrh ocelové konstrukce odletové haly. Objekt je umístěn v lokalitě města Prahy, z čehož vychází klimatické zatížení použité ve výpočtu. Výpočtový model byl vytvořen v programu Scia Engineer. Posouzení bylo provedeno ručně na základě vnitřních sil a deformací získaných z výpočtového softwaru. 46

47 Seznam použitých zdrojů ormy ČS E Základní navrhování konstrukcí ČS E 99 Zatížení konstrukcí ČS E 99 avrhování ocelových konstrukcí ČS avrhování ocelových konstrukcí ČS Výkresy kovových konstrukcí onografie KRÁL, Jaromír. avrhování konstrukcí na zatížení větrem, Příručka k ČS E Praha: Informační centrum ČKAIT, 200, 2s ELCHER, Jindřich, STRAKA, Bohumil. Kovové konstrukce-konstrukce průmyslových budov. Praha: STL-akladatelství technické literatury, 977, 209s ELCHER, Jindřich, PILGR ilan. Kovové konstrukce I odul BO04 O04 Sloupy a větrové ztužidlo. Brno, 48s Internetové zdroje zasklení - táhla - trapézové plechy 47

48 Seznam použitých zkratek a symbolů g,k charakteristická hodnota stálého zatížení v b,0 v b q b základní výchozí rychlost větru základní rychlost větru základní dynamický tlak větru v m( z e ) střední rychlost větru q p( z e ) maximální dynamický tlak c pe,0 s k součinitel vnějšího tlaku charakteristická hodnota zatížení sněhem na zemi µ tvarový součinitel C e C t f y f u f ub i y i z W pl,y W pl,z W El,y W El,y m0 m m2 m5 součinitel topografie tepelný součinitel mez kluzu mez pevnosti mez pevnosti materiálu šroubu poloměr setrvačnosti k ose y poloměr setrvačnosti k ose z plastický modul průřezu k ose y plastický modul průřezu k ose z elastický modul průřezu k ose y elastický modul průřezu k ose z dílčí součinitel spolehlivosti materiálu dílčí součinitel spolehlivosti materiálu dílčí součinitel spolehlivosti materiálu dílčí součinitel spolehlivosti materiálu 48

49 λ λ y λ z ρ χ LT w s k yy k yz k zy k zz A štíhlost štíhlost k ose y štíhlost k ose z měrná hmotnost vzduchu součinitel klopení tlak větru charakteristická hodnota zatížení sněhem součinitel interakce součinitel interakce součinitel interakce součinitel interakce průřezová plocha L CRy vzpěrná délka kolmo k ose y L CRz vzpěrná délka kolmo k ose z ed V ed ed t, c, V δ I y I z E σ návrhová hodnota normálové síly návrhová hodnota smykové síly návrhová hodnota ohybového momentu návrhová únosnost v tahu návrhová únosnost v tlaku návrhová únosnost ve smyku návrhová únosnost v ohybu deformace moment setrvačnosti k ose y moment setrvačnosti k ose z modul pružnosti v tlaku a tahu normálové napětí 49

50 τ t d d e p d 0 v, b, t, B p, A A s smykové napětí tloušťka materiálu průměr průřezu jmenovitý průměr dříku šroubu vzdálenost šroubu od okraje rozteč šroubů průměr díry pro šroub únosnost ve střihu únosnost v otlačení únosnost v tahu únosnost při protlačení hlavy šroubu nebo matice plná průřezová plocha dříku plocha jádra šroubu 50

51 Seznam příloh.výkres č. Dispozice 2.Výkres č. 2 Výkres dílce vazníku.výkres č. Výkres detailů 4.Výkres č. 4 Plán kotvení 5.Technická zpráva 6.Protokol kotvení kotvení A 7.Protokol kotvení kotvení B 8.Protokol kotvení kotvení C 5