Sada 2 Dřevěné a ocelové konstrukce

Transkript

1 S třední škola stavební Jihlava Sada 2 Dřevěné a ocelové konstrukce 16. Zatížení stavebních konstrukcí Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava šablony registrační číslo projektu:cz.1.09/1.5.00/ Šablona: III/2 - inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Iveta Čopáková 2012 Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

2 Základní typy zatížení 1. Stálé: působí po celou dobu trvání konstrukce vlastní tíha všech nosných konstrukcí, trvalé součásti nenosných konstrukcí, tlaky sypkých hornin a jiných materiálů na nosné konstrukci

3 2. Nahodilé: dlouhodobé: déle jak 6 měsíců (od vynuceného přetvoření) tíha konstrukcí, které mění svou polohu během užívání (např. přemístitelné příčky) tíha strojů a jiných technologických zařízení a prům. objektů + osvětlovací tělesa tíha skladovaných hmot a materiálů krátkodobé: méně jak 6 měsíců tíha osob a nábytku působící na konstrukci užitné zatížení -v i tíha sněhu, větru a námrazy -klimatické mimořádné-živelné pohromy

4 Podle ČSN se stanovují: Výpočet dle ČSN Normová zatížení -f n Výpočtová zatížení -ff d f d = γ f. f n γ f (gama) součinitel zatížení

5 Součinitel zatížení Součinitele zatížení ČSN ENV γ fg = 1,1 (pro nosné konstrukce) γ fg = 1,2 (pro nenosné konstrukce - prefabrikáty) stálé γ fg = 1,2 γ fg = 1,3 (pro ostatní části např. omítky, hydroizolace) q k 2,0 kn/m 2 : γ fq = 1,4 užitné q k 5,0 kn/m 2 : γ fq = 1,3 q k > 5,0 kn/m 2 : γ fq = 1,2 γ fq = 1,4

6 Užitné zatížení Normové hodnoty užitných zatížení dle jednotlivých prostorů kategorie prostor jednot. typy ČSN ENV jednotka obecně 1,5 2,0 kn/m 2 A obytný schodiště 3,0 4,0 kn/m 2 balkony 4,0 4,0 kn/m 2 B kanceláře obecně 2,0 3,0 kn/m 2 C shromažďovací obecně 4,0 až 5,0 4,0 až 5,0 kn/m 2 D nákupní obecně min 4,0 min 5,0 kn/m 2 E skladovací obecně 5,0 6,0 kn/m 2

7 Zatížení sněhem Zatížení sněhem dle ČSN Základní tíhu sněhu najdeme podle mapy sněhových oblastí s o : I.-V. sněhová oblast kn/m 2. Mapa sněhových oblastí Základní tíha sněhu Sněhová oblast I II III IV V s 0 [kn/m 2 ] 0,5 0,7 1,0 1,5 > 1,5 podle údajů hydrometeorologického ústavu

8 2. Normové zatížení: s k...normovézatížení [kn/m 2 ] μ s...součiniteltvaru střechy (mí) pro jednoduché střechy pultové nebo sedlové při sklonu střechy do 25 je roven 1,0 při sklonu 60 a větším je roven 0 pro mezilehlé hodnoty sklonu lze hodnoty stanovit lineární interpolací κ...vyjadřuje vliv tíhy střešního pláště (kapa): g k pláště 0,5 kn/m 2 pak se κ = 1,2 0,5 < g k pláště 1,0 kn/m 2 pak se κ = stanovíme interpolací g k pláště > 1,0 kn/m 2 pak se κ = 1,0 3. Výpočtová hodnota:

9 Zatížení sněhem dle ENV Základní tíhu sněhu najdeme podle mapy sněhových oblastí s k : I.-V. sněhová oblast kn/m 2. Základní tíha sněhu Sněhová oblast I II III IV V s k [kn/m 2 ] 0,75 1,05 1,5 2,25 > 2,25 podle údajů hydrometeorologického ústavu

10 2. Zatížení na střeše se vypočte ze vzorce: μ i...tvarovýsoučinitel (mí) pro jednoduché pultové a sedlové střechy použijeme součinitele μ 1 pro sklon střechy do 30 je roven 0,8 pro sklony větší jak 30 a menší jak 60 je roven,α je sklon střechy pro sklon střechy 60 a více je roven 0 C e...součinitelexpozice, který je ve většině případů roven 1,0 C t...součinitel tepla, který je ve většině případů roven 1,0 s k...charakteristickáhodnota zatížení sněhem na zemi [kn/m 2 ]

11 Výpočet zatížení st. kcí Objemová tíha Objemová tíha je rovna objemové hmotnosti (v kg/m 3 ) Plošná tíha Plošná tíha je rovna plošné hmotnosti (v kg/m 2 ) Plošné zatížení Plošné zatížení se stanovuje jako zatížení na jeden metr čtvereční plochy (kn/m 2 )plošného prvku (např. stropní a střešní desky). Zatížení na jeden metr čtvereční spočteme takto: při známé objemové hmotnosti vrstvy -tloušťka vrstvy hv metrech přenásobenáobjemovou tíhou v kn/m 3 při známé plošné hmotnosti respektive plošné tíze vrstvy máme již zatížení přímo na jeden metr čtvereční plochy užitné zatížení bývá zpravidla také uveden v kn/m 2 celkové charakteristické plošné zatížení je tedy rovno prostému součtu všech vrstev

12 Zatížení prutové Prutové zatížení se stanovuje jako zatížení na jeden metr běžný (kn/m) prutového prvku (např. trámy a průvlkay). Zatížení na jeden metr běžný spočteme takto: veškeré plošné zatížení působící na tento prutový prvek přenásobímezatěžovací šířkou ostatní zatížení na prutovém prvku spočteme jako šířka krátevýška tohoto zatěžovacího elementu kráteobjemová tíha Zatěžovací šířkaje rovna jedné polovině rozpětí mezi jednotlivými prutovými prvky na obě strany (pro stejná rozpětí se zatěžovací šířka rovná rozpětí).

13 Zatížení tyčového prvku Bodové zatížení se stanovuje jako síla (kn) působící ve střednici namáhaného tyčového prvku (např. sloupy). Bodové zatížení spočteme takto: veškeré prutové zatížení působící na tento tyčový prvek přenásobíme zatěžovací šířkou sloupu ostatní bodové zatížení spočteme jako šířka krátedélka krátevýška tohoto zatěžovacího elementu kráte objemová tíha Zatěžovací šířka sloupuje obdobná zatěžovací šířce prutových prvků. V podstatě se jedná o rozměr kolmý na zatěžovací šířku prutového prvku. Též roven jedné polovině rozpětí mezi jednotlivými tyčovými prvky na obě strany.

14 Příklad Vypočítejte normovou a výpočtovou hodnotu zatížení stropní desky a středního trámu. Užitné rovnoměrné normové zatížení: v i = 4 knm -2 D1: Dlažba 20 mm / 23 knm -3 / Cementová malta 20 mm / 21 knm -3 / Vyrovnávací beton 40 mm / 23 knm -3 / ŽB deska 70 mm / 25 knm -3 / Omítka 15 mm / 20 knm -3 /

15 Zdroje: Literatura: JELÍNEK L., Dřevěné a kovové konstrukce, 1. vydání, Economy Class Company spol. s r.o., 2008, 130 s. JELÍNEK L., ČERVENÝ P., DOUL L., Stavební mechanika, 1. vydání, VOŠ a SPŠ, Volyně, 2012, 154 s., ISBN Materiál je určen k bezplatnému používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je : Iveta Čopáková. Pokud není uvedeno jinak, byly při tvorbě použity volně přístupné internetové zdroje. Autor souhlasí se sdílením vytvořených materiálů a jejich umístěním na