Doporučen. ená literatura: Viz intranet

Transkript

1 Brno University of Technology, Faculty of Civil Engineering Institute of Concrete and Masonry Structures, Veveri 95, Brno Petr Šimůnek Nosné konstrukce - AL01 1. přednp ednáška

2 Harmonogram přednp ednášek: 1. Typy nosných konstrukcí, jejich charakteristika a uplatnění. Principy a zásady navrhování. 2. Zatížení a jeho účinky na nosné konstrukce, kombinace zatížení. 3. Vlastnosti materiálů (beton, ocel) pro betonové konstrukce (pevnost, pracovní diagramy). Rozdělení betonových konstrukcí. Zásady navrhování podle mezních stavů. 4. Mezní stav porušení namáhání ohybovým momentem a normálovou silou. 5. Mezní stav porušení namáhání posouvající silou, krotícím momentem. 6. Prvky betonových konstrukcí desky, trámy, průvlaky, překlady, Železobetonové konstrukce schodišť. 7. Prostý beton namáhání ohybovým momentem, normálovou silou a posouvající silou. 8. Stav a perspektivy rozvoje oboru, úvod do problematiky navrhování a realizace kovových nosných konstrukcí 9. Materiál a sortiment konstrukčních prvků. 10. Principy a zásady spolehlivosti kovových konstrukcí, metoda mezních stavů. 11. Spoje kovových konstrukcí - zásady navrhování a konstrukčního řešení. 12. Pruty tažené. Ohyb nosníků. Stabilita a vzpěrná únosnost tlačených prutů celistvého průřezu. Vzpěr tlačených prutů složeného a členěného průřezu. 13. Klopení nosníků. Únosnost průřezů se štíhlými stěnami.

3 Doporučen ená literatura: Viz intranet Gartner, O., Kuda, R., Procházka, M.:Betonové konstrukce VI Zásady pro navrhování betonových konstrukcí Hájek, P.: Konstrukce pozemních staveb 10 Nosné konstrukce I

4 Co je to nosná konstrukce?? Nosná konstrukce je: Je soubor konstrukčních prvků, které vzájemnou interakcí spolehlivě přenášejí zatížení bez nepřípustných deformací, poskytují dostatečnou tuhost stavebního díla.

5 Spolehlivost konstrukce vlastnost konstrukce plnit požadované funkce během stanovené doby životnosti za daných podmínek (funkční požadavky, doba životnosti...) možnost poruchy s dostatečně malou pravděpodobností

6 Co je to nosná konstrukce?? vlastní tíha dřevní hmota - kůra, listí proměnné zatížení

7 CO Nosný systém m budovy

8 Svislé prvky CO SLOUPY, PILÍŘE Namáhání: nejčastěji tlakem ohybem smykem kroucením STĚNY Namáhání: nejčastěji tlakem ohybem smykem výjimečně kroucením

9 CO Vodorovné prvky TRÁM DESKA Prosté, spojité, konsolové, Vyztužené v jednom směru, křížem vyz. Bezhřibové, hříbové Žebrové, kazetové Namáhání: ohybem smykem kroucením tah a tlak (přenos vodorovných sil, předpětí, ) Namáhání: ohybem smykem kroutící momenty tah a tlak

10 Základní typy desek: deska působící v jednom směru rozpětí až 8 m, výhody: -větší tuhost než u bezhřibové desky nevýhody: -vyšší náklady než u bezhřibové d. -větší konstrukční výška deska působící ve dvou směrech - rozpětí až 10 m, výhody: -větší tuhost než u desky podepřené v jednom směru - snadné umístění otvorů nevýhody: -větší konstrukční výška

11 Text + obrázky viz - Hájek, P.: Konstrukce pozemních staveb 10 Nosné konstrukce I

12 Text + obrázky viz - Hájek, P.: Konstrukce pozemních staveb 10 Nosné konstrukce I

13 Bezhřibová deska -rozpětí cca do 8 m, při předpjatém betonu více -tloušťka desky cca h=l/25 Výhody: -malá tloušťka, nízké náklady, snadné umístění instalací Nevýhody: -malá tuhost, větší smykové namáhání u podpor, problematické umístění otvorů u podpor

14 Hřibová deska Výhody: -malá tloušťka, nízké náklady, snadné umístění instalací, tužší než bezhřibová deska, menší smykové napětí u podpor Nevýhody: -problematické umístění otvorů u podpor, pracnější výroba, menší prostor pro vedení instalací

15 Kazetová deska Výhody: -lehčí než plná deska, estetický vzhled, možnost použít pro větší rozpětí Nevýhody: -pracnější výroba, větší výška konstrukce

16 Prefabrikované desky Výhody: -rychlá výroba, bez bednění, menší pracnost Nevýhody: -výroba se vyplatí pouze při větším množství výrobků

17

18 Visuté konstrukce Zavěšené konstrukce

19 PŘÍHRADOVÁ KONSTRUKCE OBLOUKOVÁ KONSTRUKCE VIERENDEELŮV NOSNÍK KLENBA

20

21

22 Jefferson National (Western) Expansion Memorial--"Gateway Arch"

23 P. L. Nervi Aviorimessa di Orvieto Palazzo dello Sport

24 SKOŘEPINOVÉ KONSTRUKCE

25 Kresge Auditorium

26 TWA Terminal, J. F. Kennedy Airport

27 St. Louis Abbey (or the Priory Chapel)

28

29 LANOVÉ KONSTRUKCE

30 Quadracci Pavilion, Milwaukee Art Museum, Milwaukee, Wisconsin, by Santiago Calatrava, 2001

31

32

33

34 Z JEDNOTLIVÝCH KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ SE SKLÁDAJ DAJÍ NOSNÉ SYSTÉMY KONSTRUKCÍ

35 Z JEDNOTLIVÝCH KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ SE BUDUJÍ NOSNÉ SYSTÉMY KONSTRUKCÍ USPOŘÁDÁNÍ KONSTRUKČNÍCH SYSTÉMŮ STĚNOVÝ SYSTÉM SLOUPOVÝ SYSTÉM OBVODOVÝ SYSTÉM KOMBINOVANÝ SYSTÉM NEJČAST ASTĚJI POUŽÍVANÝ MATERIÁL: ZDĚNÝ (KERAMIKA, KÁMEN..), K ŽB, OCEL, DŘEVO, D BETON, TECHNOLOGICKÉ HLEDISKO: ZDĚNÁ KONSTRUKCE MONOLITICKÁ KONSTRUKCE PREFABRIKOVANÁ KONSTRUKCE KOMBINOVANÉ SYSTÉMY

36 Z JEDNOTLIVÝCH KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ SE BUDUJÍ NOSNÉ SYSTÉMY KONSTRUKCÍ DĚLENÍ DLE ORIENTACE SVISLÝCH NOSNÝCH PRVKŮ PŘÍČNÝ SYSTÉM PODÉLNÝ SYSTÉM KOMBINOVANÝ SYSTÉM

37 STĚNOVÝ SYSTÉM a) příčný p systém m stěnový

38 b) podélný systém m stěnový

39 Sloupový nosný systém m obousměrný

40 Patrové garáže Edinburgh sloupový nosný systém

41 Kombinovanu nosný systém m sloupový a stěnový

42 War Memorial Center - Milwaukee, Wisconsin

43

44

45

46

47

48 Administrativní budova London Cucumber

49 Stanová konstrukce Edinburgh - Dynamic Earth Pavillion

50 Alcoa Building

51 Knights of Columbus Building

52 Ukázky rozmíst stění ztužuj ujících ch stěn n etážov ovém m objektu

53 Konstrukce neztužen ené a ztužen ené Neztužen ené velmi citlivé na horizontáln lní zatížen ení Ztužen ené méně citlivé na hor. zat. pro vysoké budovy jsou vhodnějčí

54 Přístavní komplex Edinburgh nosná konstrukce a ztužuj ující prvky výškov kové budovy

55 Spravedlivé zákony, které Chammurapi, král mocný, pevně stanovil a zemi opatřil řádný mrav a dobré vedení (...), aby spravedlnosti dal vzejít na zemi, aby vyhubil bezbožníky zlosyny, aby silný nekřivdil slabému (...) Tedy: 1. Jestliže někdo někoho obvinil a uvrhl naň podezření z vraždy, avšak neusvědčil jej, bude ten, kdo ho obvinil, usmrcen Jestliže šenkýřka, v jejímž domě se scházeli zločinci, tyto zločince nezadržela a do paláce nepřivedla, bude tato šenkýřka usmrcena Jestliže stavitel postavil někomu dům a neudělal své dílo pevně a zeď spadne, tento stavitel pevně vystaví tuto zeď ze svých vlastních prostředků.

56 Obecná hlediska navrhování Odolnost a stablita Proveditelnost Funkčnost nost Hospodárnost Estetický vzhled Bezpečnost (požár, hygiena, životní prostřed edí,, hluk,...)