VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY OBLOUKOVÉ ZASTŘEŠENÍ VÍCEÚČELOVÉ HALY TRUSS ARCH STRUCTURE FOR MULTI-PURPOSE HALL

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES OBLOUKOVÉ ZASTŘEŠENÍ VÍCEÚČELOVÉ HALY TRUSS ARCH STRUCTURE FOR MULTI-PURPOSE HALL BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE Vojtěch Chalupa AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BRNO 202 Ing. VÁCLAV RÖDER

2 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ Studijní program Typ studijního programu Studijní obor Pracoviště B3607 Stavební inženýrství Bakalářský studijní program s prezenční formou studia 3647R03 Konstrukce a dopravní stavby Ústav kovových a dřevěných konstrukcí ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE Student Vojtěch Chalupa Název Obloukové zastřešení víceúčelové haly Vedoucí bakalářské práce Ing. Václav Röder Datum zadání bakalářské práce Datum odevzdání bakalářské práce V Brně dne doc. Ing. Marcela Karmazínová CSc. Vedoucí ústavu... prof. Ing. Rostislav Drochytka CSc. Děkan Fakulty stavební VUT

3 Podklady a literatura Použity budou platné normy pro stanovení zatížení a návrh ocelových konstrukcí: [] ČSN EN 99--: Eurokód : Zatížení konstrukcí Část -: Obecná zatížení objemové tíhy vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb [2] ČSN EN 99--3: Eurokód : Zatížení konstrukcí Část -3: Obecná zatížení Zatížení sněhem [3] ČSN EN 99--4: Eurokód : Zatížení konstrukcí Část -4: Obecná zatížení Zatížení větrem [4] ČSN EN 993--: Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část -: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby [5] ČSN EN : Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část -8: Navrhování styčníků Zásady pro vypracování Při řešení této práce bude navržena a posouzena ocelová oblouková konstrukce pro mobilní víceúčelovou halu o maximálním rozpětí oblouku 30 m. Dispoziční a konstrukční uspořádání bude vycházet ze tří variant přičemž nejméně jedno řešení bude rozpracováno až do fáze výrobní dokumentace. Geometrické uspořádání jednotlivých variant vychází z ekonomických požadavků. Z hlediska klimatického zatížení se objekt nachází v lokalitě se středním zatížením: sníh 5 kpa vítr 275 m.s-.... Ing. Václav Röder Vedoucí bakalářské práce

4 Abstrakt Náplní bakalářské práce je návrh obloukového zastřešení víceúčelové mobilní haly. Rozpětí oblouku je 25 m. Celková délka haly je 30 m. Nosný systém je tvořen příhradovými příčnými vazbami z trubkových profilů. V návrhu je řešena varianta příčných vazeb jako obloukového Vierendeelova nosníku. Příčné vazby jsou kloubově uloženy na patky. Výpočet byl proveden ručně a s použitím programu Scia Engineer 20. Klíčová slova víceúčelová hala obloukové zastřešení příčná vazba příhradový vazník Vierendeelův nosník svařovaný spoj šroubový spoj Abstract The main objective of this bachelor s thesis is a design of a multipurpose mobile arc hall. The arc span is 25 m. Total hall lenght is 30 m. The load-carrying construction system consists of a transversal truss beams composed of tube profiles. The variant of transversal truss beams as Vierendeel beams is further designed in this thesis. Transversal beams are supported by joint bearings. The calculation was done in the Scia Engineer 20 software. Keywords multipurpose hall arc roof transversal truss Vierendeel beam welded connection bolted connection

5 Bibliografická citace VŠKP CHALUPA Vojtěch. Obloukové zastřešení víceúčelové haly. Brno s. 2 s. příl. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně Fakulta stavební Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Václav Röder.

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

7 Poděkování: Rád bych tímto poděkoval panu Ing. Václavu Röderovi za odborné vedení práce připomínky a rady.

8 Technická zpráva TECHNICKÁ ZPRÁVA. Úvod Zastřešení haly tvoří příčné vazby obloukové Vierendeelovy nosníky o rozpětí 25 m. Celková délka haly je 30 m. Vzdálenost příčných vazeb je 2 m. Příčné vazby jsou uloženy na kloubových podporách. Mezi příčnými vazbami jsou navrženy prosté vaznice z trubkových profilů. Konstrukce je ztužena větrovými ztužidly systému Macalloy 460 a podélnými ztužidly z trubkových profilů. Opláštění haly tvoří polyesterovaná technická tkanina s hmotností 000 g/m2. 2. Použité normativní dokumenty ČSN EN 99-- Zatížená konstrukcí Obecná zatížení Objemové tíhy vlastní tíha a užitné zatížení pozemních staveb ČSN EN Zatížená konstrukcí Obecná zatížení Zatížení sněhem ČSN EN Zatížená konstrukcí Obecná zatížení Zatížení větrem ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Navrhování styčníků 3. Zatížení Zatížení pro výpočet vnitřních sil na ocelové konstrukci je stanoveno v souladu s ČSN EN 99-- Zatížení konstrukcí. Podrobná specifikace zatížení je uvedena ve statickém výpočtu. 3. Stálá zatížení Vlastní tíha konstrukce: Vlastní tíha konstrukce byla vypočtena automaticky v progamu Scia Engineer 20. Střešní plášť: 000 kn/m2 3.2 Klimatická zatížení Zatížení sněhem: Sněhová oblast III 500 kn/m2 Zatížení větrem: Větrná oblast III 275 m --

9 Technická zpráva 4. Statické řešení 4. Příčné vazby Příčné vazby mají rozpětí 25 m a jsou uloženy kloubově. Vzepětí oblouku je m. Sestávají z horního a dolního pásu a kolmých mezipásových svislic. Připojení svislic na pásy je uvažováno tuhé čímž je vytvořen obloukový Vierendeelův nosník. Horní pás je tvořen profilem RO 825x40 dolní pás taktéž trubkovým profilem RO 889x40. Mezipásové svislice jsou navrženy z profilů RO 70x36. Horní i dolní pás byl posouzen na vzpěr s ohybem se vzpěrnými délkami určenými buď vzdáleností vaznic v rovině kolmé k příčné vazbě nebo vzdáleností mezipásových svislic v rovině vazby. Dále byl posouzen globální vzpěr celé příčné vazby. Příčné vazby jsou zatíženy reakcemi prostých vaznic. Vazník je rozdělen na 3 montážní celky. Všechny montážní styky jsou navrženy jako šroubované. Příčné vazby jsou kloubově uloženy na patky pomocí čepů Vaznice Vaznice jsou kloubově uloženy na příčných vazbách a staticky jsou řešeny jako prosté nosníky na rozpětí 2 m. Vaznice jsou z trubkových profilů RO 603x40. Vaznice je na příčnou vazbu ukotvena pomocí styčníkových plechů vložených do vaznic a pomocí šroubovaného spoje. Vaznice přenáší klimatická zatížení a zatížení od střešního pláště. Protože je střešní plášť netuhý neovlivňuje nijak vzpěrnou délku vaznic která je v obou směrech rovna rozpětí vaznic 2 m Podélná ztužidla Podélná ztužidla jsou umístěna pod vaznicemi. Jsou složena z dolního pásu z profilů RO 603x40 a vzpěr z profilů RO 337x32. Dolní pás je kloubově uložený na dolním pásu příčné vazby. Staticky je tento pás řešen jako prostý nosník o rozpětí 2 m. Vzpěrná délka dolního pásu ztužidla je v rovině kolmé k rovině ztužidla shodná s jeho délkou v rovině podélného ztužidla je díky připojení vzpěr poloviční. K dolnímu pásu jsou do osy kloubově připojeny vzpěry kterými je připojen horní pás příčné vazby. Vzpěrné délky ztužidel jsou shodné s jejich délkou v obou směrech Příčná ztužidla Příčné ztužení je tvořeno třemi systémy táhel umístěnými mezi krajními a prostředními vazbami. Táhla jsou tyče o průměru 9 mm. Ztužidla jsou navržena ze systému Macalloy 460. V jednotlivých polích jsou vždy 4 táhla kotvená do středového kruhu Spodní stavba Přes čepové spoje je zatížení z příčných vazeb přenášeno na patní desky tloušťky 20 mm a poté pomocí kotevní zarážky a 4 šroubů M s kotevní hlavou do betonové patky z betonu C6/20. Vazby ztužené příčným ztužidlem přenášejí do podpor příčné síly proto jsou desky čepového spoje pod těmito vazbami ztuženy příčnými výztuhami. -2-

10 Technická zpráva 5. Ochrana proti korozi Všechny nátěry a ochrana proti korozi musí být provedeny v souladu s platnými normami. Na konstrukci bude proveden: - základní nátěr nanesený na podklad - podkladový nátěr - konečný nátěr chránící spodní nátěry před okolními vlivy a tvořící konečný vzhled Po dokončení montáže je nutné zkontrolovat a případně opravit poškození nátěru. 6. Ochrana proti požáru Protipožárním nátěrem je konstrukce ošetřena mezi protikorozními nátěry. Nátěr bude proveden ve dvou vrstvách natíráním či stříkáním. 7. Materiál Jako základní materiál pro výrobu ocelové konstrukce bude použita ocel S355. Šrouby jsou z oceli jakosti 5.6. Systémové spojky dle systému Macalloy 460 jsou z oceli S355 táhla poté z oceli S Výroba a montáž Všechny dílenské spoje jsou svařované a budou provedeny ve výrobně. Ostatní styky jsou navrženy jako šroubované. Prvky musí být z výroby dodány tvarově neporušené a bez poškození základního nátěru. Rozhodující dílce z hlediska přepravy budou 2 m dlouhé části příčných vazeb. Montáž ocelové konstrukce začne smontováním a osazením dvou krajních příčných vazeb na betonové patky s předem zabetonovanými šrouby. Mezi ně poté bude upevněno podélné ztužidlo příčná ztužidla a vaznice. Montáž bude pokračovat osazením následující příčné vazby. Po montáži ocelové konstrukce se provede opláštění. 9. Ekonomické hledisko Celková hmotnost konstrukce je 2255 tun. Celková nátěrová plocha 758m2. Zastavěná plocha 750 m2 a obestavěný prostor 8250 m3. Průměrná hmotnost je poté 30 kg/m2 a 2733 kg/m3. -3-

11 STATICKÝ VÝPOČET OBSAH. ÚVOD Zadání Konstrukční řešení GEOMETRICKÉ SCHÉMA Schématický půdorys Schématický příčný řez Axonometrie ZATÍŽENÍ Vlastní tíha konstrukce Vlastní tíha střešního pláště Zatížení sněhem Zatížení větrem Příčný vítr Podélný vítr ZATĚŽOVACÍ STAVY A KOMBINACE Přehled zatěžovacích stavů Kombinace Kombinační rovnice pro mezní stav únosnosti Kombinační rovnice pro mezní stav použitelnosti DIMENZOVÁNÍ Vaznice Posouzení Dolní pás Posouzení Horní pás Posouzení Horní a dolní pás globální stabilita oblouku Posouzení Mezipásové svislice Posouzení Dolní pás podélného ztužidla Posouzení Vzpěry podélného ztužidla

12 5.7. Posouzení Táhla příčného ztužidla Posouzení POSOUZENÍ MEZNÍHO STAVU POUŽITELNOSTI Mezní průhyb Vazník Vaznice STYČNÍKY Styčník mezipásové svislice a dolního pásu styčník typu T Posouzení svaru Posouzení stěn prutů Styčník mezipásové svislice a horního pásu styčník typu T Posouzení svaru Posouzení prutů Přípoj vaznic dolního pásu podélného ztužidla a vzpěr podélného ztužidla Posouzení Přípoj vzpěr podélného ztužidla k dolnímu pásu Posouzení Montážní spoje horního a dolního pásu Posouzení POSOUZENÍ PATKY Posouzení čepu ve střihu a v otlačení Styčníkový plech Únosnost v tahu Tlak Vzpěrná únosnost Posouzení svarů Kotevní zarážka Posouzení svarů Posouzení únosnosti betonu patky Únosnost betonu v tlaku Posouzení kotevních šroubů Únosnost šroubu v tahu Posouzení účinné délky šroubu

13 . ÚVOD Statická analýza prostorového modelu konstrukce byla provedena v programu Scia Engineer 20. Konstrukce byla posouzena na účinky zatížení stanoveného podle ČSN EN 99-. Návrh a posouzení nosných prvků konstrukce bylo provedeno ručně podle ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Součástí ručního výpočtu je dále návrh a posouzení vybraných styčníků podle ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Navrhování styčníků.. Zadání Při řešení této práce bude navržena a posouzena ocelová oblouková konstrukce pro mobilní víceúčelovou halu o rozpětí oblouku 25 m a délce 30 m. Z hlediska klimatického zatížení se objekt nachází v lokalitě se středním zatížením sněhem 5 kpa a větrem 275 m.s-..2 Konstrukční řešení Zastřešení haly je navrženo jako systém obloukových příčných vazeb na rozpětí 25 m na nichž jsou uloženy vaznice jako prosté nosníky. Vzdálenost příčných vazeb je 2 m. Příčné vazby jsou uloženy na kloubových podporách. V rámci posouzení byly řešeny tři varianty konstrukce příčných vazeb dle schématu. Tyto byly navrženy v programu Scia Engineer 20 a poté byla vybrána nejúspornější varianta při splnění požadavků na únosnost a použitelnost. Statický výpočet se dále věnuje vybrané variantě A. Hala je opláštěna polyesterovanou technickou tkaninou s hmotností 000 g/m

14 2. GEOMETRICKÉ SCHÉMA 2. Schématický půdorys -4-

15 2.2 Schématický příčný řez 2.3 Axonometrie -5-

16 3. ZATÍŽENÍ 3. Vlastní tíha konstrukce Vlastní tíha konstrukce byla automaticky počítána programem Scia Engineer Vlastní tíha střešního pláště Hmotnost udávaná výrobcem je 000 / > 00 Zatěžovací šířky vaznic pro tíhu střešního pláště: Vaznice č. Zatěžovací šířka [m] Svislá složka zatížení na mb [kn/m] / ; 2 2; Zatížení sněhem Zóna III > 5 kn/ Úprava zatížení sněhem na zemi na dobu návratu 20 let: [ln( ln( / )) ] ( ) [ln( ln( 005)) ] ( )

17 Tvarové součinitele: pro 60 jsou všechna 0 ℎ Případ I; 08 Případ II a III; 20 Byly stanoveny půdorysné zatěžovací šířky vaznic Š s vlivem tvarových součinitelů viz obrázek kde: i číslo zatěžovacího případu j číslo vaznice Zatížení sněhem na vaznici je potom: -7-

18 Vaznice č Zatěžovací šířka s vlivem µ [m] [m] [m] Svislá složka zatížení sněhem na mb [kn/m] [kn/m] [kn/m] Zatížení větrem Větrná oblast III > Kategorie terénu II. > 275 m 005 m; 200 m Úprava zatížení větrem na dobu návratu 20 let: ln( ln( )) ln( ln(098)) 0; 09 ( ) 0 ln ( ) 0 02 ln( ln( 005)) 02 ln( ln(098)) m ln

19 ( ) ( ) ( ) ( ) 0 ( ) 25 / ℎ ( ) 0 0 ln ( )] 2 ( ) [ 7 ( ) m ( ) ln / Příčný vítr ( ) [ ] ℎ Byly stanoveny délkové zatěžovací šířky vaznic Š s vlivem součinitelů tlaku větru viz obrázek kde: s zatížení na střešní plášť j číslo vaznice Zatížení větrem na vaznici je potom: > součinitele ( ) ( ) ( ) 02 Součinitele tlaku pro příčný vítr střešní plášť ( ) 0742 stanoveny lineární interpolací ( ) 40 ( )

20 Byly stanoveny zatěžovací plochy vaznic na polovinu této plochy viz obrázek. 05 ( ) 05 přičemž na jednotlivé vaznice je vždy přeneseno zatížení Součinitele tlaku pro příčný vítr čelní stěna 02 ( ) 200 ( ) 0952 ( ) 0500 Vaznice č. α [ ] [m] [kn/m] Svislá složka [kn/m] Vod. složka [kn/m] [kn/m] [kn]

21 3.4.2 Podélný vítr Byly stanoveny délkové zatěžovací šířky vaznic Š s vlivem součinitelů tlaku větru viz obrázek kde: s zatížení na střešní plášť j číslo vaznice Zatížení větrem na vaznici je potom: ( ) ( ) ( ) 02 Součinitele tlaku pro podélný vítr střešní plášť Součinitele stanoveny lineární interpolací v závislosti na úhlu sklonu α Vaznice č. α [ ] a 2 2 a 20 3 a 9 4 a 8 5 a 7 6 a 6 7 a 5 8 a 4 9 a 3 0 a ( ) ( ) ( ) ( ) F(G) [m] H [m] I [m]

22 Vaznice č. F(G) [kn/m] a 2 2 a 20 3 a 9 4 a 8 5 a 7 6 a 6 7 a 5 8 a 4 9 a 3 0 a Svislá složka F(G) [kn/m] Vod. složka F(G) [kn/m] H [kn/m] Svislá složka H [kn/m] Vod. složka H [kn/m] I [kn/m] Svislá složka I [kn/m] Vod. složka I [kn/m] [kn]

23 4. ZATĚŽOVACÍ STAVY A KOMBINACE 4.. Přehled zatěžovacích stavů: G Vlastní tíha konstrukce G2 Vlastní tíha střešního pláště S Zatížení sněhem I S2L a S2P Zatížení sněhem II zleva a zprava S3L a S3P Zatížení sněhem III zleva a zprava VL a VP Zatížení příčným větrem zleva a zprava V2 Zatížení podélným větrem - 3 -

24 4.2 Kombinace 4.2. Kombinační rovnice pro mezní stav únosnosti: ) ( 2 ) kde Kombinace č ; 35 Kombinace č ) ( 2 ) kde Kombinace č ( ) 2 ) 00; 35; 50 ; 2 ; 2 ; 3 ; 3 ; ; ; 2 2 S S2L S2P S3L S3P VL VP V ( ) kde: 00; 35; 50; S S2L S2P ; 2 ; 2 ; 3 ; 3 ; ; 2 S3L S3P VL 090 VP V

25 ) ( ) ( Kombinace č S 075 ) kde: S2L S2P ; 35; 50; 050 ; ; 2 ; 2 ; 2 ; 3 ; 3 S3L S3P VL VP V

26 4.2.2 Kombinační rovnice pro mezní stav použitelnosti: ) ( 2 ) ) ( 2 ) Kombinace č. P Kombinace č. 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P 9P ) ( 2 ) Kombinace č. 0P P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8P 9P 20P 2P 22P 23P 24P 2 00 ; kde: ; 2 ; 2 ; 3 ; 3 ; ; ; S 00 S2L S2P S3L S3P VL VP V kde: S S2L 060 ; 2 ; 2 ; 3 ; 3 ; ; 2 S2P S3L S3P VL 060 VP V

27 ) ( 2 ) Kombinace č. 25P 26P 27P 28P 29P 30P 3P 32P 33P 34P 35P 36P 37P 38P 39P kde: S 050 S2L 050 ; ; 2 ; 2 ; 2 ; 3 ; 3 S2P S3L S3P VL VP V

28 5. DIMENZOVÁNÍ 5. Vaznice Poloha nejvíce namáhané vaznice na konstrukci: Obálka vnitřních sil: Vnitřní síly z kritické kombinace (K45): Návrhové hodnoty vnitřních sil v kritickém průřezu:

29 Materiálové charakteristiky: Ocel S Geometrie: 2000 Průřezové charakteristiky: Klasifikace průřezu: Posouzení: > třída průřezu 5... Tlak:

30 5...2 Vzpěrná únosnost: Křivka vzpěrné pevnosti > γ [ 02 (3 02) 3 ] Ohybový moment: Kombinace ohybu a osového tlaku: Pro pruty necitlivé na distorzní deformace se uvažuje Interakční součinitele podle přílohy B γ 08 γ

31 095 (3 02) 82 7 > > γ γ 095 (3 02) γ γ γ γ γ γ

32 5.2 Dolní pás Poloha nejvíce namáhaného dolního pásu vazníku na konstrukci: Obálka vnitřních sil: Vnitřní síly z kritické kombinace (K75): Vnitřní síly v kritickém průřezu:

33 Materiálové charakteristiky: Ocel S Geometrie: Průřezové charakteristiky: Klasifikace průřezu: Posouzení: > třída průřezu Tlak:

34 Vzpěrná únosnost: Křivka vzpěrné pevnosti > γ [ 02 ( ) 0598 ] Ohybový moment: > účinky vzpěru je možno zanedbat Kombinace ohybu a osového tlaku: Pro pruty necitlivé na distorzní deformace se uvažuje Interakční součinitele podle přílohy B

35 > > γ γ γ 00 ( ) 06 γ 00 (093 02) γ γ γ γ γ γ

36 5.3 Horní pás Poloha nejvíce namáhaného horního pásu vazníku na konstrukci: Obálka vnitřních sil: Vnitřní síly z kritické kombinace (K6): Vnitřní síly v kritickém průřezu: kombinace

37 Materiálové charakteristiky: Ocel S Geometrie: Průřezové charakteristiky: Klasifikace průřezu: > třída průřezu

38 5.3. Posouzení: Tlak: Vzpěrná únosnost: Křivka vzpěrné pevnosti > [ 02 (027 02) 027 ] [ 02 ( ) 0750 ]

39 Ohybový moment: γ Kombinace ohybu a osového tlaku: Pro pruty necitlivé na distorzní deformace se uvažuje Interakční součinitele podle přílohy B γ 00 (027 02) > γ γ γ γ γ Horní a dolní pás globální stabilita oblouku Vnitřní síly v kritickém průřezu: Materiálové charakteristiky: Ocel S

40 Geometrie: Průřezové charakteristiky: Posouzení: Vzpěrná únosnost: Křivka vzpěrné pevnosti > [ 02 (52 02) 52 ]

41 5.5 Mezipásové svislice Poloha nejvíce namáhané mezipásové svislice na konstrukci: Obálka vnitřních sil: Vnitřní síly z kritické kombinace (K8): Vnitřní síly v kritickém průřezu: kombinace

42 Materiálové charakteristiky: Ocel S Geometrie: Průřezové charakteristiky: Klasifikace průřezu: Posouzení: > třída průřezu Tah:

43 Ohybový moment: γ Dolní pás podélného ztužidla Poloha nejvíce namáhaného dolního pásu podélného ztužidla na konstrukci: Obálka vnitřních sil: Vnitřní síly z kritické kombinace (K72): Vnitřní síly v kritickém průřezu: kombinace

44 Materiálové charakteristiky: Ocel S Geometrie: Průřezové charakteristiky: Klasifikace průřezu: Posouzení: > třída průřezu Tlak:

45 Vzpěrná únosnost: Křivka vzpěrné pevnosti > [ 02 (3 02) 3 ] [ 02 ( ) 0655 ]

46 5.7 Vzpěry podélného ztužidla Poloha nejvíce namáhané vzpěry podélného ztužidla na konstrukci: Obálka vnitřních sil: Vnitřní síly z kritické kombinace (K8): Vnitřní síly v kritickém průřezu: kombinace Materiálové charakteristiky: Ocel S

47 Geometrie: Průřezové charakteristiky: Klasifikace průřezu: > třída průřezu 5.7. Posouzení: Tlak: Vzpěrná únosnost: Křivka vzpěrné pevnosti > [ 02 (35 02) 35 ]

48 Táhla příčného ztužidla Poloha nejvíce namáhaného táhla na konstrukci: Obálka vnitřních sil Vnitřní síly z kritické kombinace (K72):

49 Vnitřní síly v kritickém průřezu: kombinace Materiálové charakteristiky: Ocel S Geometrie: Průřezové charakteristiky: Posouzení: Tah:

50 6. POSOUZENÍ MEZNÍHO STAVU POUŽITELNOSTI 6. Mezní průhyb 6.. Vazník Extrémní průhyb určen v programu SCIA Engineer viz obálka: () z kombinace 26 [( 2) ( ) Vaznice z kombinace 28 [( 2) 05 3 Extrémní průhyb určen v programu SCIA Engineer viz obálka: () z kombinace 7 [( 2) ( ) 00 z kombinace 3 [( 2)

51 7. STYČNÍKY 7. Styčník mezipásové svislice a dolního pásu styčník typu T 7. Posouzení svaru: Vnitřní síly v kritickém průřezu pro posouzení svaru: kombinace Předpoklady: Svar byl posouzen jako koutový kdy efektivní délka svaru byla uvažována jako délka kružnice obvod připojovaného prvku. Toto zjednodušení je na stranu bezpečnou jak z hlediska skutečné délky svaru tak z hlediska rozdělení napětí. Ve skutečnosti při uvážení geometrie spoje a při daném silovém působení dochází k nárůstu příznivějšího napětí na úkor z důvodu zvětšení úhlu mezi působící silou a účinnou plochou svaru. Svar byl posouzen ve dvou bodech viz obrázek. 3 Bod 2 >

52 (78 70 ) Bod ( ) ( )

53 7..2 Posouzení stěn prutů: Podmínky platnosti: Porušení povrchu pásu osová síla: sin 0 03 ( ) (28 42 ) ( ) Porušení smykem osová síla: 3 sin 2 sin Porušení povrchu pásu ohybový moment: 485 sin Porušení smykem ohybový moment: 3 3 sin 4 sin

54 7.2 Styčník mezipásové svislice a horního pásu styčník typu T 7.2. Posouzení svaru: Vnitřní síly v kritickém průřezu pro posouzení svaru: kombinace Předpoklady viz styčník mezipásové svislice a dolního pásu: Svar byl posouzen ve dvou bodech viz obrázek. 3 Bod > (78 70 )

55 Bod ( ) ( ) Posouzení prutů: Podmínky platnosti:

56 Porušení povrchu pásu osová síla: sin 0 03 ( ) (28 42 ) ( ) Porušení smykem osová síla: 3 sin 2 sin Porušení povrchu pásu ohybový moment: 485 sin Porušení smykem ohybový moment: 3 3 sin 4 sin

57 7.3 Přípoj vaznic dolního pásu podélného ztužidla a vzpěr podélného ztužidla: Vnitřní síly pro posouzení svaru a šroubu: ( ( ( ě é ) é é é ž ž ) (557 ) Materiálové charakteristiky: ) z kombinace 66 (43342 (55734 Připojovaný materiál S355 ) z kombinace 0 ) z kombinace 72 (0) Šrouby M Geometrie: Šrouby: Styčníkový plech: Vaznice:

58 Vzpěra podélného ztužidla: Dolní pás podélného ztužidla: 7.3. Posouzení: Únosnost šroubu ve střihu: Vzpěra: Vaznice: Dolní pás:

59 Únosnost šroubu a styčníkového plechu v otlačení: ; 3 28 ; 4 3 ; Vzpěra: Vzpěra: Vaznice: Dolní pás: Únosnost styčníkového plechu v tahu: 09 Vaznice: Dolní pás: 50 2 Vaznice: 3 Vzpěra: Posouzení svarů: ; ; ; ; 049; >

60 Dolní pás: Přípoj vzpěr podélného ztužidla k dolnímu pásu: Vnitřní síly pro posouzení připojení styčníkového plechu na dolní pás: z kombinace 0 z kombinace 0 sin sin sin 4392 sin cos cos cos cos

61 7.4. Posouzení: Posouzení svaru ( ) ( ) ( ) > Posouzení povrchu pásu: 03 ℎ > ( 062) ( 025 ) ( ) Montážní spoje horního a dolního pásu Spoje jsou navrženy na plnou únosnost pásů vazníku: Geometrie: Materiálové charakteristiky: 20 Šrouby M

62 7.5. Posouzení: Páčení desky > 0005 Horní pás áč í Únosnost šroubů v tahu s vlivem páčení: Únosnost při protlačení hlavy nebo matice šroubu: 06 Dolní pás Únosnost šroubů v tahu s vlivem páčení :

63 Únosnost při protlačení hlavy nebo matice šroubu: POSOUZENÍ PATKY Návrhové síly z kritické kombinace 0: Materiálové charakteristiky: Čep M Geometrie:

64 8. Posouzení čepu ve střihu a v otlačení ( > 20 > > ) ( ) Styčníkový plech Průřezové charakteristiky:

65 8.2. Únosnost v tahu Tlak: Křivka vzpěrné pevnosti > Vzpěrná únosnost: 05 [ 049 ( ) 0452 ] Posouzení svarů: Předpokládá se že síly v rovině styčníkových plechů ( ) přenesou svary těchto plechů k patní desce. Sílu kolmou k této rovině ( ) přenesou výztuhy a jejich svary k patní desce Posouzení svaru styčníkových plechů k patní desce >

66 ( ) ( ) Posouzení svarů výztuhy k patní desce ( ) ( )

67 8.3 Kotevní zarážka Návrhové síly z kritické kombinace 0: V této kombinaci působí ve svislém směru na patku tah proto je nutné navrhnout kotevní zarážku na plné hodnoty smykových sil. Navržen profil HEA ℎ ℎ 6392 ℎ ℎ ℎ Posouzení svarů ℎ > ℎ

68 Posouzení únosnosti betonu patky 2520 Geometrie: Materiálové charakteristiky: Beton C6/ Únosnost betonu v tlaku 2 5 ℎ ℎ

69 Posouzení kotevních šroubů Materiálové charakteristiky: Šrouby M s kotevní hlavou Beton C6/ Geometrie: Únosnost šroubu v tahu: Posouzení účinné délky šroubu ℎ ℎ

70 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [0] ČSN EN Zatížení konstrukcí Zatížení větrem 6/2005 ČSN EN Zatížení konstrukcí Zatížení větrem 4/2007 ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby 2/2006 ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Boulení stěn 2/2008 ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Navrhování styčníků 2/2006 ČSN Výkresy kovových konstrukcí 06/986 WALD et al. Prvky ocelových konstrukcí: Příklady podle Eurokódů. Praha: Vydavatelství ČVUT s. ISBN KARMAZÍNOVÁ M. Prvky kovových konstrukcí MODUL BO0 M02 Spoje kovových konstrukcí studijní opory Brno CUPÁKOVÁ Lenka. Zastřešení sportovního objektu: bakalářská práce. Brno s. 6 s. příl. Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí bakalářské práce Ing. Stanislav Buchta. SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ ČSN ISO EN Bpv. Česká státní norma International Organization for Standardization Evropská norma Balt po vyrovnání SEZNAM PŘÍLOH A. DOKLADOVÁ ČÁST Zadání bakalářské práce Licenční smlouva Čestné prohlášení Souhlas Poděkování Seznam použité literatury B. TEXTOVÁ ČÁST Technická zpráva Data z programu Scia Engineer 20 C. VÝKRESOVÁ ČÁST Půdorys schéma Kotevní plán Řez schéma Boční pohled schéma Výrobní výkres vazníku Detaily M :00 M :00 M :00 M :00 M :20 M :0-60 -