OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY

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 OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY DIPLOMOVÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BC. MARTIN KREISEL ING. MICHAL ŠTRBA, PH.D BRNO 2013

2

3

4 Anotace Ocelová konstrukce sportovní haly v lokalitě města Olomouc. Konkrétní konstrukce vybrána ze tří variant. Půdorysné rozměry 45 x 60 m. Výška 12,5 m. Konstrukce je tvořena z válcovaných profilů a trubek. Příčná vazba je tvořena dvěma příhradovýma vazníkama uloženýma kloubově na sloupech. Jeden ze sloupů je kloubově uložen na patce. Statický posudek je proveden pomocí programu SCIA ENGINEER 2009 a ručního posudku. Annotation Steel structure of the sports hall in the city of Olomouc. Specific design is chosen from three options. Plan dimensions of 45 x 60 m. Height 12.5 m. Structure is composed of rolled profiles and tubular steel. Two trusses girders are fixed by knuckle joints on pillars. Static check is performed using the program SCIA ENGINEER 2009 and the manual review. Klíčová slova Ocel, ocelové nosné konstrukce, sportovní hala, příhradový vazník, ocelové trubkové konstrukce, čepový spoj Keywords Steel, Steel structures, sports hall, truss girder, tubular steel structures, pin connection

5 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ POPISNÝ SOUBOR ZÁVĚREČNÉ PRÁCE Vedoucí práce Autor práce Ing. Michal Štrba, Ph.D. Bc. MARTIN KREISEL Škola Fakulta Ústav Studijní obor Studijní program Název práce Název práce v anglickém jazyce Typ práce Přidělovaný titul Jazyk práce Datový formát elektronické verze Anotace práce Anotace práce v anglickém jazyce Klíčová slova Klíčová slova v anglickém jazyce Vysoké učení technické v Brně Stavební Ústav kovových a dřevěných konstrukcí 3608T001 Pozemní stavby N3607 Stavební inženýrství Ocelová konstrukce sportovní haly The Steel Structure of a Sports Hall Diplomová práce Ing. Čeština PDF Ocelová konstrukce sportovní haly v lokalitě města Olomouc. Konkrétní konstrukce vybrána ze tří variant. Půdorysné rozměry 45 x 60 m. Výška 12,5 m. Konstrukce je tvořena z válcovaných profilů a trubek. Příčná vazba je tvořena dvěma příhradovýma vazníkama uloženýma kloubově na sloupech. Jeden ze sloupů je kloubově uložen na patce. Statický posudek je proveden pomocí programu SCIA ENGINEER 2009 a ručního posudku. Steel structure of the sports hall in the city of Olomouc. Specific design is chosen from three options. Plan dimensions of 45 x 60 m. Height 12.5 m. Structure is composed of rolled profiles and tubular steel. Two trusses girders are fixed by knuckle joints on pillars. Static check is performed using the program SCIA ENGINEER 2009 and the manual review. Ocel, ocelové nosné konstrukce, sportovní hala, příhradový vazník, ocelové trubkové konstrukce, čepový spoj Steel, Steel structures, sports hall, truss girder, tubular steel structures, pin connection

6 Bibliografická citace VŠKP KREISEL, Martin. Ocelová konstrukce sportovní haly. Brno, s., 26 s. příl. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Michal Štrba, Ph.D..

7

8

9 Poděkování Rád bych poděkoval vedoucímu své diplomové práce Ing. MICHALU ŠTRBOVI, Ph.D. za ochotu a trpělivost.

10 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 OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY 1. STATICKÝ VÝPOČET NOSNÉ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY DIPLOMOVÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR BC. MARTIN KREISEL VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR ING. MICHAL ŠTRBA, PH.D BRNO 2013

11 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 2 1 ÚVOD Geometrie konstrukce Výpočtový model ZATÍŽENÍ Zatížení stálé Vlastní tíha Střešní plášť Fasáda haly Zatížení nahodilá Zatížení sněhem Zatížení větrem Kombinace zatížení Kombinace MSÚ Kombinace MSP PRŮŘEZY VAZNICE Vnitřní síly na prutu Klíč kombinace Průřez Zatřídění průřezu Ruční posudek Přípoj vaznice k vazníku Posudek z programu SCIA HORNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU Posudek prutů horního pásu Vnitřní síly na prutu Klíč kombinace Průřez Zatřídění průřezu Ruční posudek Posudek z programu SCIA DOLNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU Posudek prutů dolního pásu Vnitřní síly na prutu Klíč kombinace Průřez Zatřídění průřezu Ruční posudek Montážní spoj dolního pásu Posudek z programu SCIA DIAGONÁLY HLAVNÍHO VAZNÍKU Průřez Zatřídění průřezu Tabulka diagonál Ruční posudek Připojení diagonály a svislice k vazníku... 48

12 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Montážní přípoj diagonál Posudek z programu SCIA SVISLICE HLAVNÍHO VAZNÍKU Průřez Zatřídění průřezu Tabulka svislic Ruční posudek Posudek z programu SCIA STYČNÍK HLAVNÍHO VAZNÍKU ČEPOVÝ PŘÍPOJ VAZNÍKU NA SLOUP SLOUP HEB Posudek prutů sloupů HEB Vnitřní síly na prutu Klíč kombinace Průřez Zatřídění průřezu Ruční posudek Posudek z programu SCIA SLOUP MSH 300X200X Posudek prutů sloupů MSH Vnitřní síly na prutu Klíč kombinace Průřez Zatřídění průřezu Ruční posudek Posudek z programu SCIA PODÉLNÉ ZTUŽIDLO HLAVNÍHO VAZNÍKU Průřez RO 82,5x4, Zatřídění průřezu Průřez RO 82,5x Zatřídění průřezu Ruční posudek horního pásu Ruční posudek dolního pásu Přípoj prutu ztužidla ke styčníku Montážní přípoj ztužidla Prostorový styčník podélného ztužidla SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY... 97

13 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 4 ÚVOD Zadání práce: V rámci této práce je navržena a posouzena ocelová konstrukce sportovní haly. Konkrétní konstrukce je vybrána na základě tří předběžně řešených geometrických, respektive konstrukčních variant. Půdorysné rozměry jsou 45,0 x 60,0 m. Výška objektu je cca 12m. Z hlediska klimatického spadá konstrukce do lokality: Olomouc. Pro zvolenou variantu je vypracován statický výpočet hlavních nosných částí konstrukce, včetně spojů a některých detailů. Upřesnění: Sportovní hala byla navržena dle publikace navrhování staveb od Ernesta Neuferta [11] jako víceúčelová hala o rozměrech hřiště 27 x 45 x 7 m, dělitelná na tři části o rozměrech 15 x 27 m. Nosný systém je vymezen těmito rozměry. Je kladen požadavek na víceúčelovost a využitelnost pro více sportů. V hlavní lodi haly je umístěno hřiště a tribuna (není řešena v této dokumentaci) a ve vedlejší lodi se počítá s místnostmi pro šatny a zázemí. Z navržených variant je řešena varianta č. 1 s příhradovým obloukovým vazníkem a kyvným sloupem v průčelí haly.

14 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Geometrie konstrukce Je zvolen vnější tvar konstrukce střechy jako polovina kruhu s poloměrem 150 metrů a středu oblouku posunutým o 4,0 metry směrem ven od první osy sloupů. Výška haly 12,5 metrů. Osové vzdálenosti vazníků jsou 6,0 m. Hlavní vazník je řešen jako příhradový. Půdorysně je vazník usazen na sloupy v osových vzdálenostech 36,01 m a má délku 37,415 m. Horní pás je ve tvaru polygonu vepsaného do oblouku o poloměru 150 m stejně jako dolní pás. Výška vazníku je proměnlivá, v nejvyšším bodě dosahuje 3,0 m. Vzdálenost styčníků je 3,0 m. Počet styčníků horního pásu je 13 a dolního pásu 11. Vedlejší vazník je řešen jako příhradový. Půdorysně je vazník usazen na sloupy v osových vzdálenostech 8,99 m má délku 9,415 m. Horní pás je ve tvaru polygonu vepsaného do oblouku o poloměru 150 m. Výška vazníku je 0,9 m. Vzdálenost styčníků je 3 m. Sloupy v průčelí haly mají výšku 12,5 m a jsou kloubově uloženy do patky. Centrální sloupy výšky 7,112 m jsou vetknuty do patky ve směru vazníku. Sloupy u zadní stěny mají výšku 4,324 m a jsou vetknuty do patky ve směru vazníku. Vaznice délky 6 m je uložena ve styčnících průvlaků v osových vzdálenostech maximálně 3,15 m. Prostorovou tuhost konstrukce v podélném směru zajišťují tři podélná ztužidla. Jsou umístěna ve styčnících hlavního vazníku v třetinách rozpětí. Tuhost v podélném směru zajišťují dvě příčná střešní a stěnová ztužidla mezi dvěma vazníky. Tuhost v rovině střechy je zajištěna dvěmi okapovými ztužidly. 1.2 Výpočtový model Výpočet byl proveden v programu SCIA ENGINEER 2009 jako prostorová konstrukce obecná XYZ. Úroveň projektu rozšířený. Dimenzační norma EC- EN. Národní dodatek ČSN. Klimatické zatížení bylo spočítáno ručně. Materiál ocel S235. Nejvýznamnější prvky konstrukce byly ověřeny ručním výpočtem dle daných norem.

15 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 6 2 ZATÍŽENÍ 2.1 Zatížení stálé Vlastní tíha Vlastní tíhu prvků konstrukce byla převzata z výpočetního programu SCIA ENGINEER V programu zadáno jako zatěžovací stav LC1 - vlastní tíha Střešní plášť Je navržen střešní plášť ze sendvičového panelu KINGSPAN KS 1000 TOP DEK tloušťky 100mm. Plošné zatížení od panelu je 0,16 KN/m2. Je navržena povrchová úprava o plošném zatížení 0,1 KN/m2. Celkové plošné vodorovné zatížení střešního pláště je uvažováno 0,26 KN/m2. V programu zadáno jako zatěžovací stav LC2 - střešní plášt Fasáda haly Je navržena předsazená vertikální prosklená fasáda od firmy SCHÜCO po celém obvodu hlavní haly. Konstrukce nesoucí svislé zatížení od zasklení není předmětem tohoto statického posouzení a bude dodána na míru od firmy SCHÜCO. S vodorovnými zatíženími od klimatických účinků bude uvažováno a jejich výslednice byly směřovány do styčníků nosné konstrukce. Fasáda po obvodu vedlejší lodi je navržena ze zdiva a na nosnou konstrukci přenáší vodorovné účinky od klimatických zatížení.

16 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Zatížení nahodilá Zatížení sněhem Zatížení dle ČSN EN Hala je umístěna v Olomouci, náleží tedy do sněhové oblasti II. Tvar střechy, polovina oblouku s velkým poloměrem. Pro výpočet je uvažován jako pultová střecha. Neuvažujeme navátý sníh. Sk = 1 kpa Ce = 1,0 Ct = 1,0 μ1 = 0,8 (0 α 30 ) s = μ1 Ce Ct Sk = 0, = 0,8 kn/m Zatížení větrem Zatížení dle ČSN EN Objekt je umístěn v lokalitě Olomouc. Výchozí hodnota základní rychlosti větru pro oblast I. V b,0 = 22,5 m/s. Tvar střechy je vhledem k velkému poloměru oblouku uvažován jako pultový s proměnným sklonem. Bylo provedeno srovnání s určením tvarových součinitelů podle válcové střechy s kruhovým průřezem. Tyto součinitele vycházely pro pultovou střechu v méně příznivé variantě, proto byly použity. Základní rychlost větru: Kategorie terénu III. V b,0 = 22,5 m/s C dir = 1,0 C season = 1,0 V b = C dir C season V b,0 = ,5 = 22,5 m/s

17 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 8 h < b závislost dynamického tlaku na výšce je konstantní Součinitel drsnosti terénu: z min = 5 m z max = 200 m z 0 = 0,3 m z 0,II = 0,05 m k 0,19 z, 0,19 0,3, z, 0,05 0,215 c z k ln z 0,215 ln 12,5 0,802 z 0,3 Střední rychlost větru: c 0 (z) = 1,0 v m (z) = c r (z) c 0 (z) v b = 0, ,5 = 18,04 m/s Maximální dynamický tlak: ρ = 1,25 kg/m ,25 22,5 316,41 kg/ms c e (z) = 1,85 (obrázek 4.2 v normě) q p (z) = c e (z) q b = 1,85 316,41 = 585,36 N/m 2

18 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 9 Stanovení součinitelů vnějšího tlaku: Stěny 1) Pro směr větru na boční stěnu Ѳ = 0 a vítr zleva, vítr zprava Stěny: b = 60 m; d = 45 m h = 12,5 m e = min {b;2h} = min {60; 2 12,5} = min {60; 25} = 25 m d e = = 20 m 12,5 45 0,28 Tabulka součinitelů vnějšího tlaku h/d A B C D E 1,00-1,20-1,40-0,50 0,80-0,50 0,28-1,20-0,82-0,50 0,70-0,31 0,25-1,20-0,80-0,50 0,70-0,30 2) Pro směr větru na čelní stěnu Ѳ = 90 - vítr čelní b = 45 m; d = 60 m h = 12,5 m e = min {b;2h} = min {45; 2 12,5} = min {45; 25} = 25 m d e = = 35 m 12,5 60 0,21 Tabulka součinitelů vnějšího tlaku h/d A B C D E 0,25-1,20-0,80-0,50 0,70-0,30

19 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 10 Střecha: 3) Pro směr větru Ѳ = vítr zleva Sklon střechy α pro oblast F a G = 5, pro oblast H = 10 b = 60 m; d = 45 m h = 12,5 m e = 25 m 25 6, , ,5 4 Tabulka součinitelů vnějšího tlaku F G H Ѳ = 180-2,3-1,3-0,85 4) Pro směr větru Ѳ = 0 - vítr zprava Sklon střechy α pro oblast F a G = 30, pro oblast H = 10 b = 60 m; d = 45 m h = 12,5 m e = 25 m 25 6, , ,5 4 Tabulka součinitelů vnějšího tlaku F G H Ѳ = 0-0,77-0,7-0,45 Ѳ = 0 0,37 0,37 0,1 5) Pro směr větru Ѳ = 90 - vítr čelní b = 45 m; d = 60 m h = 12,5 m e = min {b;2h} = min {45; 2 12,5} = min {45; 25} = 25 m

20 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str , , , ,5 Tabulka součinitelů vnějšího tlaku F up F low G H I Ѳ=90-2,1-1,3-1,85-0,7-0,6 Tlak větru na vnější povrchy: Oblast: A Ѳ = 0,90,180 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 1,20) = 0,70 kn/m 2 B Ѳ = 0,180 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 0,82) = 0,48 kn/m 2 B Ѳ = 90 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 0,80) = 0,47 kn/m 2 C Ѳ = 0,90,180 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 0,50) = 0,29 kn/m 2 D Ѳ = 0,90,180 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 +0,70 = +0,41 kn/m 2 E Ѳ = 0,180 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 0,31) = 0,18 kn/m 2 E Ѳ = 90 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 0,30) = 0,18 kn/m 2 F - Ѳ = 0 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 0,77) = 0,45 kn/m 2 F + Ѳ = 0 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 +0,37 = +0,22 kn/m 2 F up Ѳ = 90 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 2,10) = 1,23 kn/m 2 F low Ѳ = 90 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 1,30) = 0,76 kn/m 2 F Ѳ = 180 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 2,30) = 1,35 kn/m 2 G Ѳ = 0 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 1,2) = 914,063 kn/m 2 H Ѳ = 0 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 ( 0,7) = 533,203 kn/m 2 I Ѳ = 0 w e = q p (z e ) c pe,10 = 585,36 (±0,2) = ±152,344 kn/m 2 Třecí sily: Pro směr větru na čelní stěnu: b = 45 m; d = 60 m; h = 12,5 m z = min {2b; 4h} = min {2 45; 4 12,5} = min {90; 50} = 50 m c fr = 0,04 (tabulka 7.10 v normě)

21 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 12 Stěna: F fr = c fr q p (z e ) A f = 0,04 585,36 92,3 = 2531,23 N = 2,53 kn na jednu stěnu Střecha: F fr = c fr q p (z e ) A f = 0,04 585, = 63218,88 N = 63,21 kn na celou střechu Pro směr větru na štítovou stěnu: b = 60 m; d = 45 m; h = 12,5 m z = min {2b; 4h} = min {2 60; 4 12,5} = min {120; 50} = 50 m tření nevzniká 2.3 Kombinace zatížení Označení: Popis: Typ: Skupina: Vztah: LC1 Vlastní tíha Stálé Vlastní tíha Standard LC2 střešní plášt Stálé Stálé Standard LC3 sníh Nahodilé Zatížení sněhem Standard LC4 vítr zleva Nahodilé Zatížení větrem Výběrová LC5 vítr zprava+ Nahodilé Zatížení větrem Výběrová LC6 vítr zprava- Nahodilé Zatížení větrem Výběrová LC7 vítr zepředu Nahodilé Zatížení větrem Výběrová Kombinace MSÚ Pro výpočet prvního mezního stavu jsou použity vzorce 6.10a a 6.10b dle ČSN EN Pro posudky na první mezní stav jednotlivých prvků je použita kombinace CO1 zahrnující v sobě kombinace CO2 až CO7. U jednotlivých posudků je vždy uveden klíč kombinací, podle kterého je postupováno. Zatížení LC4 až LC7 jsou výběrová.

22 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 13 CO1 EN - MSÚ (STR) CO2 Obálka - únosnost LC1 - vlastní tíha 1,35 LC2 - střešní plášt 1,35 CO3 Obálka - únosnost LC1 - vlastní tíha 1,00 LC2 - střešní plášt 1,00 CO4 Obálka - únosnost LC1 - vlastní tíha 1,35 LC2 - střešní plášt 1,35 LC3 sníh 1,50 LC4 - vítr zleva 0,90 LC5 - vítr zprava+ 0,90 LC6 - vítr zprava- 0,90 LC7 - vítr zepředu 0,90 CO5 Obálka - únosnost LC1 - vlastní tíha 1,00 LC2 - střešní plášt 1,00 LC3 sníh 1,50 LC4 - vítr zleva 0,90 LC5 - vítr zprava+ 0,90 LC6 - vítr zprava- 0,90 LC7 - vítr zepředu 0,90 CO6 Obálka - únosnost LC1 - vlastní tíha 1,35 LC2 - střešní plášt 1,35 LC3 sníh 0,75 LC4 - vítr zleva 1,50 LC5 - vítr zprava+ 1,50 LC6 - vítr zprava- 1,50 LC7 - vítr zepředu 1,50 CO7 Obálka - únosnost LC1 - vlastní tíha 1,00 LC2 - střešní plášt 1,00 LC3 sníh 0,75 LC4 - vítr zleva 1,50 LC5 - vítr zprava+ 1,50 LC6 - vítr zprava- 1,50 LC7 - vítr zepředu 1,50

23 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Kombinace MSP Pro mezní stav použitelnosti je použita kombinace CO8 zahrnující kombinace CO9 až CO11. Zatížení LC4 až LC7 jsou výběrová. CO8 EN-MSP CO9 Obálka - použitelnost LC1 - vlastní tíha 1,00 LC2 - střešní plášt 1,00 CO10 Obálka - použitelnost LC1 - vlastní tíha 1,00 LC2 - střešní plášt 1,00 LC3 sníh 0,75 LC4 - vítr zleva 0,90 LC5 - vítr zprava+ 0,90 LC6 - vítr zprava- 0,90 LC7 - vítr zepředu 0,90 CO11 Obálka - použitelnost LC1 - vlastní tíha 1,00 LC2 - střešní plášt 1,00 LC3 sníh 0,38 LC4 - vítr zleva 1,50 LC5 - vítr zprava+ 1,50 LC6 - vítr zprava- 1,50 LC7 - vítr zepředu 1,50

24 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str PRŮŘEZY Všechny průřezy jsou navrženy z oceli S235J2. Vaznice jsou navrženy jako obdélníkový uzavřený profil tvarovaný za studena dle normy EN Ostatní uzavřené profily jsou navrženy jako válcované za tepla dle EN Profily typu HEB a IPE dle normy ČSN EN Ve výpisu průřezu je uveden i největší jednotkový posudek z programu SCIA ENGINEER 2009 pro daný profil a mezní stav únosnosti. Prvek Typ Označení Posudek Vaznice Jäckl 180x100x5 CS_1 0,75 Horní pás hlavního vazníku RO 193,7x8 CS_2 0,74 Dolní pás hlavního vazníku RO 193,7x5,6 CS_3 0,91 Diagonály hlavního vazníku RO 88,9x3,2 CS_4 0,60 RO 88,9x3,6 CS_5 0,81 RO 88,9x8,8 CS_7 0,75 Svislice hlavního vazníku RO 57x5,6 CS_8 0,80 RO 57x3 CS_9 0,70 Horní pás vedlejšího vazníku RO 193,7x5,6 CS_3 0,79 Spodní pás vedlejšího vazníku RO 88,9x5,6 CS_11 0,88 Diagonály vedlejšího vazníku RO 44,5x4,5 CS_12 0,19 Svislice vedlejšího vazníku RO 44,5x4,5 CS_12 0,31 Sloupy MSH 300x200x10 CS_13 0,71 HEB 300 CS_14 0,52 Podélné ztužidlo RO 82,5x4,5 CS_15 0,97 RO 82,5x3,2 CS_16 0,22 Příčné větrové ztužidlo RO 82,5x4,5 CS_15 0,80 Příčné stěnové ztužidlo RO 82,5x4,5 CS_15 0,72 Paždíky IPE 240 CS_17 0,56 Okapové ztužidlo RO 73x7,1 CS_18 0,74

25 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str VAZNICE Vaznice je navržena z obdélníkového ocelového uzavřeného profilu typu Jäckl 180x100x5 za studena tvarovaný dle EN Vaznice je zatěžována spojitě po celé délce od vlastní tíhy pláště a klimatických zatížení. Nebude uvažováno s tvarem spodní hrany pláště, jenž je tvořen trapézovým plechem desky KINGSPAN KS1000. Vaznice přebírá celé svislé zatížení. Vodorovný směr zatížení přebírají okapová ztužidla. Pro návrh byl uvažován prut B391, který je zatížen největšími normálovými silami při kombinaci CO1/4. Prut je podepřen kloubově v obou směrech pomocí šroubu Vnitřní síly na prutu Výběr : B391 Prut Stav dx N Vy Vz Mx My Mz [m] [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B391 CO1/5 0-41,4 1,01 3,75 0-3,72 0 B391 CO1/6 0 44,55 1,01-15,4 0 4,01 0 B391 CO1/ ,9-14, B391 CO1/ ,94 14, B391 CO1/7 0 44,55 0,74-16,4 0 4,01 0 B391 CO1/7 6 44,55-0,7 16,35 0 4,01 0 B391 CO1/7 3 44, ,5 1,12 B391 CO1/ ,06 5, Klíč kombinace Jméno Popis kombinací 1 LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3* LC1*1.00 +LC2* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.50

26 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Průřez Jméno CS_1 h w 162 mm Typ CFRHS 180X100X5 c 82 mm Materiál S 235 t w 5 mm Výroba tvářený za studena t f 5 mm Vzpěr y-y α y =0,49 (c) b 100 mm Vzpěr z-z α z =0,49 (c) h 180 mm A 2,636*10-03 [m 2 ] γ mo 1,0 F y 235 MPa γ m1 1,0 I y 1,1242*10-05 [m 4 ] γ m2 1,25 I z 4,5177*10-06 [m 4 ] E 210 GPa W pl,y 1,5402*10-04 [m 3 ] G 81 GPa W pl,z 1,0259*10-04 [m 3 ] Zatřídění průřezu 235 = 235 = 235 =1,0 Stojina Tlak h = 162 =32,4 38 =38 1=38=> ří 1 5 Ohyb h = 162 =32,4 72 =72 1=72=> ří 1 5 Pásnice Tlak = 82 =16,4 38 =38 1=38=> ří 1 5

27

28

29

30

31 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut CFRHS180X100X5 S 235 CO1/ B391 Základní data EC3 : EN 1993 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez 1.25 Údaje o materiálu mez kluzu fy MPa pevnost v tahu fu MPa typ výroby tvářený za studena POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro Vnitřní tlačené prvky (EN : Tab.5.2. strana 1). poměr v místě 0.60 m poměr maximální poměr maximální poměr maximální poměr => Třída průřezu 1 Kritický posudek v místě 3.00 m Vnitřní síly NEd kn Vy,Ed 0.00 kn Vz,Ed 0.00 kn TEd 0.00 kn My,Ed 22.6 Nm Mz,Ed 5.91 knm

32 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 23 Posudek ohybového momentu (My) podle článku EN : a vzorce EN : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd knm jedn. posudek 0.61 Posudek ohybového momentu (Mz) podle článku EN : a vzorce EN : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd knm jedn. posudek 0.25 Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly podle článku EN : a vzorce EN : (6.41) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot MNVy.Rd knm MNVz.Rd knm alfa 1.66 beta 1.66 jedn. posudek 0.54 Prvek VYHOVÍ na únosnost! Stabilitní posudek Parametry vzperu yy zz typ posuvné neposuvné Štíhlost Redukovaná štíhlost Vzper. krivka c c Imperfekce Redukcní soucinitel Délka m Soucinitel vzperu Vzperná délka m Kritické Eulerovo zatížení kn

33 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 24 Posudek klopení podle článku EN : a vzorce EN : (6.54) Tabulka hodnot Mb.Rd knm Wy mm^3 redukce 1.00 imperfekce 0.76 redukovaná štíhlost 0.26 metoda pro krivku klopení Art Mcr knm jedn. posudek 0.61 LTB Délka klopení 6.00 m k 1.00 kw 1.00 C C C zatížení v těžišti Posudek na tlak s ohybem podle článku EN : a vzorce EN : (6.61) (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot Tabulka hodnot kyy Cmz, kyz Cmy kzy Cmz kzz CmLT Delta My 0.00 knm muy Delta Mz 0.00 knm muz A mm^2 wy Wy mm^3 wz Wz mm^3 npl NRk kn alt My,Rk knm blt Mz,Rk knm clt My,Ed knm dlt Mz,Ed 5.91 knm elt Interakční metoda 1 Cyy 1.000

34 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 25 Mcr knm Cyz redukovaná štíhlost Czy Cmy, Czz jedn. posudek = = 0.75 jedn. posudek = = 0.63 Prvek VYHOVÍ na stabilitu!

35 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str HORNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU Horní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 193,7x8 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících do poloměru 150m. Zatížen je silami bodově ve styčnících v místě umístění vaznic. Rozdělen je na 4. montážní dílce. Podepřen je ve svislém směru diagonálami a svislicemi příhrady a ve vodorovném směru je zajištěn vaznicemi. Posouzen bude prut B311 v místě s největší normálovou silou, kde vychází největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1 a je umístěn na vazníku V Posudek prutů horního pásu Stav Prut Vazník css mat dx jed.posudek [m] [-] CO1/1 B1 V1 CS_2 - RO193.7X8 S ,5 0,74 CO1/1 B32 V2 CS_2 - RO193.7X8 S ,5 0, 3 CO /1 B63 V2 CS_2 - RO193.7X8 S ,25 0,73 CO1/1 B94 V4 CS_2 - RO193.7X8 S 23 18,25 0,73 CO1/1 B125 V5 CS_2 - RO193.7X8 S ,25 0,72 CO1/1 B156 V6 CS_2 - RO193.7X8 S ,25 0,72 CO1/1 B187 V7 CS_2 - RO193.7X8 S ,25 0,72 CO1/1 B218 V8 CS_2 - RO193.7X8 S ,25 0,73 CO1/1 B249 V9 CS_2 - RO193.7X8 S ,25 0,73 CO1/1 B280 V10 CS_2 - RO193.7X8 S ,5 0,74 CO1/1 B311 V11 CS_2 - RO193.7X8 S ,5 0, Vnitřní síly na prutu Výběr : B311 Prut Stav dx N Vy Vz Mx My Mz [m] [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B311 CO1/1 21,25-688,8 0,16-0,6 0,17 3,02 0,05 B311 CO1/2 3,15 47,36-0,1 0,56-0,93-0,56 0,13 B311 CO1/ ,4-0,4 0,96-2,3-0,28 1,2 B311 CO1/4 0-74,98 0,52 0,7-1,68-0,3-1,45 B311 CO1/1 36,5-424,6 0,08-11,4 1,72-22,7-0,06 B311 CO1/1 30, ,04 4,91 1,23-2,09-0,27 B311 CO1/ ,5-0,4 1,35-2,3-0,79 1,17 B311 CO1/3 33,35-149,4 0,06-2,88 1,88 3,44-0,18 B311 CO1/1 33,35-424,4 0,04 3,45 1,23 10,87-0,14

36 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Klíč kombinace Jméno Popis kombinací 1 LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3* LC1*1.00 +LC2* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4* Průřez Jméno CS_2 W pl,y 2,74*10-04 [m 3 ] Typ RO193.7X8 W pl,z 2,74*10-04 [m 3 ] Materiál S 235 d 193,7 mm Výroba válcovaný t 8 mm Vzpěr y-y α y =0,21 (a) γ mo 1,0 Vzpěr z-z α z =0,21 (a) γ m1 1,0 A 4,67*10-03 [m 2 ] γ m2 1,25 F y 235 MPa E 210 GPa I y 2,016*10-05 [m 4 ] G 81 GPa I z 2,016*10-05 [m 4 ] Zatřídění průřezu 235 = 235 = 235 =1,0 = 193,7 =24,2 50 =50 1 =50=> ří 1 8

37

38

39

40 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut B311 RO193.7X8 S 235 CO1/ Základní data EC3 : EN 1993 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez 1.25 Údaje o materiálu mez kluzu fy MPa pevnost v tahu fu MPa typ výroby válcovaný POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro trubkové průřezy (EN : Tab.5.2. strana 3). poměr v místě m poměr maximální poměr maximální poměr maximální poměr ==> Třída průřezu 1 Kritický posudek v místě m Vnitřní síly NEd kn Vy,Ed 0.08 kn Vz,Ed kn TEd 1.72 knm My,Ed knm Mz,Ed knm Upozornění : Jednotkový posudek pro čistý krut je 0.03 pro Únos. kom 1. Posudek na tlak podle článku EN : a vzorce EN : (6.9) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd kn jedn. po udek 0.39

41 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 32 Posouzení kroucení podle článku EN : a vzorce EN : (6.23) Tabulka hodnot tau t,rd MPa tau t, Ed 3.97 MPa jedn. posudek 0.03 Posudek na smyk (Vy) podle článku EN : & a vzorce EN : (6.25) Tabulka hodnot Vc,Rd kn jedn. posudek 0.00 Posudek na smyk (Vz) podle článku EN : & a vzorce EN : (6.25) Tabulka hodnot Vc,Rd kn jedn. posudek 0.03 Posudek ohybového momentu (My) podle článku EN : a vzorce EN : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd knm jedn. posudek 0.35 Posudek ohybového momentu (Mz) podle článku EN : a vzorce EN : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd knm jedn. posudek 0.00

42 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 33 Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly podle článku EN : a vzorce EN : (6.41) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot MNVy.Rd knm MNVz.Rd knm alfa 2.00 beta 2.00 jedn. posudek 0.18 Prvek VYHOVÍ na únosnost! Stabilitě posudek Parametry vzpěru yy zz typ neposuvné neposuvné Štíhlost Redukovaná štíhlost Vzpěr. křivka a Imperfekce Redukční součinitel Délka m Součinitel vzpěru Vzpěrná délka m Kritické Eulerovo zatížení kn Posudek na vzpěr podle článku EN : a vzorce EN : (6.46) Tabulka hodnot Nb.Rd kn jedn. posudek 0.42 Posudek klopení podle článku EN : a vzorce EN : (6.54) Tabulka hodnot Mb.Rd knm Wy mm^3 redukce 1.00 imperfekce 0.76 redukovaná štíhlost 0.08 metoda pro křivku klopení Art Mcr knm jedn. posudek 0.35

43 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 34 LTB Délka klopení 3.15 m k 1.00 kw 1.00 C C C zatížení v těžišti Posudek na tlak s ohybem podle článku EN : a vzorce EN : (6.61), (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot Tabulka hodnot kyy Cmz, kyz Cmy kzy Cmz kzz CmLT Delta y 0 00 knm muy Delta Mz 0.00 knm muz A mm 2 wy Wy mm 3 wz Wz mm 3 npl NRk kn alt My,Rk knm blt Mz,Rk knm clt My,Ed knm dlt Mz,Ed 0.30 knm elt Interakční metoda 1 Cyy Mcr knm Cyz redukovaná štíhlost Czy Cmy, Czz jedn. posudek = = 0.74 jedn. posudek = = 0.61 Prvek VYHOVÍ na stabilitu!

44 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str DOLNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU Dolní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 193,7x5,6 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících. Zatížen je silami bodově ve styčnících. Rozdělen je na 4. montážní dílce. Podepřen je ve svislém směru diagonálami a svislicemi, ve vodorovném směru třemi podélnými ztužidly přibližně ve třetinách délky. Posouzen bude prut B281 v místě s největší normálovou silou, kde vychází největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1 a je umístěn na vazníku V Posudek prutů dolního pásu Stav Prut Vazník css mat dx jed.posudek [m] [-] CO1/1 B2 V1 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,9 CO1/1 B33 V2 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,91 CO1/1 B64 V3 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,9 CO1/1 B95 V4 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,89 CO1/1 B126 V5 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,89 CO1/1 B157 V6 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,89 CO1/1 B188 V7 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,89 CO1/1 B219 V8 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,89 CO1/1 B250 V9 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,9 CO1/1 B281 V10 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0,91 CO1/1 B312 V11 CS_3 - RO193.7X5.6 S ,44 0, Vnitřní síly na prutu Výběr : B281 Prut Stav dx N Vy Vz Mx My Mz [m] [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B281 CO1/2 21,38-74,73 0,01-0,4 0-0,5 0,01 B281 CO1/1 18,44 705,1 0,02 0,79 0,02 1,82-0,05 B281 CO1/ ,3-0,1 0,12 0,23 1,16 0,46 B281 CO1/3 27,29 217,9 0,08 0,38-0,15 0,70-0,26 B281 CO1/1 36,88 438,7 0,04-5,6-0,35-12,6 0,00 B281 CO1/1 30,27 559,8 0,04 1,69-0,23 1,17-0,06 B281 CO1/5 33,38 272,8 0,08-2,5-0,37 2,81-0,04 B281 CO1/1 33,38 559,8 0,04 0,62-0,23 4,75 0,06

45 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 36 B281 CO1/9 0-2,47 0,05 0,45 0,12 0,01-0,44 B281 CO1/ ,4-0,1 0,05 0,18 0,99 0, Klíč kombinace Jméno Popis kombinací 1 LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC6* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.75 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC7* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC6* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC4* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.75 +LC7* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC6* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*1.50 +LC6* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC7* Průřez Jméno CS_3 Výroba válcovaný Typ RO193.7X5,6 Vzpěr y-y α y =0,21 (a) Materiál S 235 Vzpěr z-z α z =0,21 (a) A 3,31*10-03 [m 2 ] t 5,6 mm F y 235 MPa γ mo 1,0 I y 1,465*10-05 [m 4 ] γ m1 1,0 I z 1,465*10-05 [m 4 ] γ m2 1,25 W pl,y 1,9532*10-04 [m 3 ] E 210 GPa W pl,z 1,9532*10-04 [m 3 ] G 81 GPa d 193,7 mm Zatřídění průřezu 235 = 235 = 235 =1,0 = 193,7 5,6 =34,6 50 =50 1 =50=> ří 1

46

47

48

49

50 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut B281 RO193.7X5.6 S 235 CO1/ Základní data EC3 : EN 1993 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez 1.25 Údaje o materiálu mez kluzu fy MPa pevnost v tahu fu MPa typ výroby válcovaný POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro trubkové průřezy (EN : Tab.5.2. strana 3). poměr v místě m poměr maximální poměr maximální poměr maximální poměr ==> Třída průřezu 1 Kritický posudek v místě m Vnitřní síly NEd kn Vy,Ed 0.02 kn Vz,Ed 0.79 kn TEd 0.02 knm My,Ed 1.82 knm Mz,Ed knm Varování: Pro tento průřez není kroucení zohledněno! Posudek na osovou sílu podle článku EN : a vzorce EN : (6.5) Tabulka hodnot Nt.Rd kn jed. posudek 0.91

51 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 42 Posudek na smyk (Vy) podle článku EN : a vzorce EN : (6.17) Tabulka hodnot Vc,Rd kn jedn. posudek 0.00 Posudek na smyk (Vz) podle článku EN : a vzorce EN : (6.17) Tabulka hodnot Vc,Rd kn jedn. posudek 0.00 Posudek ohybového momentu (My) podle článku EN : a vzorce EN : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd 5.90 knm jedn. posudek 0.04 Posudek ohybového momentu (Mz) podle článku EN : a vzorce EN : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd knm jedn. posudek 0.00 Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly podle článku EN : a vzorce EN : (6.41) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot MNVy.Rd 7.34 knm MNVz.Rd 7.34 knm alfa 2.00 beta 2.00

52 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 43 jedn. posudek 0.06 Prvek VYHOVÍ na únosnost! Stabilitní posudek Parametry vzpěru yy zz typ neposuvn nepo uvné Štíhlost Redukovaná štíhlost Vzpěr. křivka a a Imperfekce Redukční součinitel Délka m Součinitel vzpěru Vzpěrná délka m Kritické Eulerovo zatížení kn Posudek klopení podle článku EN : a vzorce EN : (6.54) Tabulka hodnot Mb.Rd knm Wy mm^3 redukce 1.00 imperfekce 0.76 redukovaná štíhlost 0.17 metoda pro krivku lope í Art Mcr knm jedn. posudek 0.04 LTB Délka klopení 8.85 m k 1.00 kw 1.00 C C C zatížení v těžišti

53 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 44 Posudek na tlak s ohybem podle článku EN : a vzorce EN : (6.61) (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot Tabulka hodnot kyy Cmz, kyz Cmy kzy Cmz kzz CmLT Delta My 0.00 knm muy Delta Mz 0.00 knm muz A mm 2 wy Wy mm 3 wz Wz mm 3 npl NRk kn alt My,Rk knm blt Mz,Rk knm clt My,Ed 2.73 knm dlt Mz,Ed 0.07 knm elt Interakční metoda 1 Cyy Mcr knm Cyz redukovaná štíhlost Czy Cmy, Czz jedn. posudek = = 0.06 jedn. posudek = = 0.04 Prvek VYHOVÍ na stabilitu!

54 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str DIAGONÁLY HLAVNÍHO VAZNÍKU Diagonály hlavního vazníku jsou navrženy z estetických důvodů na stejný průměr kruhového dutého profilu d= 88,9 mm (tloušťky 8,8; 3,6; 3,2 mm). Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů navržené účinné tloušťky a = 3 mm. Na diagonálách D2, D6 a D9 bude proveden montážní spoj přes styčníkový plech pomocí šroubů. Posouzen je prut B11 diagonály D9 s největší normálovou silou. Vychází zde největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1. Diagonála je umístěna na vazníku V Průřez Jméno CS_5 W pl,y 2,60*10-05 [m 3 ] Typ RO88,9x3,6 W pl,z 2,60*10-04 [m 3 ] Materiál S 235 d 88,9 mm Výroba válcovaný t 3,6 mm Vzpěr y-y α y =0,21 (a) γ mo 1,0 Vzpěr z-z α z =0,21 (a) γ m1 1,0 A 9,65*10-04 [m 2 ] γ m2 1,25 F y 235 MPa E 210 GPa I y 8,79*10-07 [m 4 ] G 81 GPa I z 8,79*10-07 [m 4 ] Zatřídění průřezu 235 = 235 = 235 =1,0 = 88,9 2 =44,45 50 =50 1 =50=> ří 1

55 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Tabulka diagonál diagonála označení ve výkresu profil maximální tahová síla maximální tlaková síla délka vzpěrná délka l y vzpěrná délka l z posudek SCIA plocha štíhlost hmotnost tah tlak označení d[mm] x t[mm] [kn] [kn] [m] [m] [m] pevnost stabilita jednotkový A[mm 2 ] d/t [kg] D1 B158 B251 CS_5 88,9 x 3,6 167, ,726 3,73 3,73 0,74 0,24 0,74 964,72 24,69 28,22 D2 B252 B4 CS_4 88,9 x 3,2 86,13-11,67 3,886 3,89 3,89 0,44 0,22 0,44 861,55 27,78 26,28 D3 B5 B67 CS_4 88,9 x 3,2 44,24-7,43 4,083 4,08 4,08 0,22 0,1 0,22 861,55 27,78 27,61 D4 B6 B161 CS_4 88,9 x 3,2 32,05-5,18 4,181 4,18 4,18 0,16 0,08 0,16 861,55 27,78 28,28 D5 B224 B38 CS_4 88,9 x 3,2 5,82-1,18 4,222 4,22 4,22 0,03 0,03 0,03 861,55 27,78 28,55 D6 B8 B289 CS_4 88,9 x 3,2 0,65-14,52 4,181 4,18 4,18 0,06 0,19 0,19 861,55 27,78 28,28 D7 B9 B319 CS_4 88,9 x 3,2 4,3-39,08 4,083 4,08 4,08 0,3 0,51 0,51 861,55 27,78 27,61 D8 B165 B320 CS_4 88,9 x 3,2 7,21-52,54 3,886 3,89 3,89 0,59 0,25 0,59 861,55 27,78 26,28 D9 B11 B11 CS_5 88,9 x 3,6 10,96-84,56 3,654 3,65 3,65 0,37 0,81 0,81 964,72 24,69 27,67 D10 B12 B167 CS_7 88,9 x 8,8 22, ,452 3,45 3,45 0,34 0,75 0, ,45 10,1 60,01

56

57

58

59

60

61 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Posudek z programu SCIA Prut B11 RO88.9X3.6 S 235 CO1/ Základní data EC3 : EN 1993 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu 1.00 Dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez 1.25 Údaje o materiálu mez kluzu fy MPa pevnost v tahu fu MPa typ výroby válcovaný POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro trubkové průřezy (EN : Tab.5.2. strana 3). poměr v místě 0.00 m poměr maximální poměr maximální poměr maximální poměr ==> Třída průřezu 1 Kritický posudek v místě 3.64 m Vnitřní síly NEd kn Vy,Ed kn Vz,Ed kn TEd knm My,Ed knm Mz,Ed knm Upozornění : Jednotkový posudek pro čistý krut je 0.02 pro Únos. kom 1. Posudek na tlak podle článku EN : a vzorce EN : (6.9)

62 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 53 Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd kn jedn. posudek 0.37 Posouzení kroucení podle článku EN : a vzorce EN : (6.23) Tabulka hodnot tau t,rd MPa tau t, Ed 2.47 MPa jedn. posudek 0.02 Posudek na smyk (Vz) podle článku EN : & a vzorce EN : (6.25) Tabulka hodnot Vc,Rd kn jedn. posudek 0.00 Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly podle článku EN : a vzorce EN : (6.31) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot MNVy.Rd 5.17 knm MNVz.Rd 5.17 knm alfa 2.00 beta 2.00 jedn. posudek 0.00 Prvek VYHOVÍ na únosnost! Stabilitní posudek Parametry vzpěru yy zz typ neposuvné neposuvné Štíhlost Redukovaná štíhlost Vzpěr. křivka a a Imperfekce Redukční součinitel Délka m Součinitel vzpěru Vzpěrná délka m Kritické Eulerovo zatížení kn

63 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 54 Posudek na Vzpěr podle článku EN : a vzorce EN : (6.46) Tabulka hodnot Nb.Rd kn jedn. posudek 0.78 Posudek na tlak s ohybem podle článku EN : a vzorce EN : (6.61) (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot Tabulka hodnot kyy Cmz, kyz Cmy kzy Cmz kzz CmLT Delta My 0.00 knm muy Delta Mz 0.00 knm muz A mm^2 wy Wy mm^3 wz Wz mm^3 npl NRk kn alt My,Rk 6.11 knm blt Mz,Rk 6.11 knm clt My,Ed 0.11 knm dlt Mz,Ed 0.00 knm elt Interakční metoda 1 Cyy Mcr knm Cyz redukovaná štíhlost Czy Cmy, Czz jedn. posudek = = 0.81 jedn. posudek = = 0.81 Prvek VYHOVÍ na stabilitu!

64 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str SVISLICE HLAVNÍHO VAZNÍKU Svislice hlavního vazníku jsou navrženy z estetických důvodů na stejný průměr kruhového dutého profilu d= 57 mm tloušťky 5,6 a 3 mm. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů navržené účinné tloušťky a = 3 mm. Posouzen je prut B292 svislice S1 s největší normálovou silou. Vychází zde největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1. Diagonála je umístěna na vazníku V Průřez Jméno CS_8 W pl,y 1,464*10-05 [m 3 ] Typ RO 57x5,6 W pl,z 1,464*10-05 [m 3 ] Materiál S 235 d 57 mm Výroba válcovaný t 5,6 mm Vzpěr y-y α y =0,21 (a) γ mo 1,0 Vzpěr z-z α z =0,21 (a) γ m1 1,0 A 9,04*10-04 [m 2 ] γ m2 1,25 F y 235 MPa E 210 GPa I y 3,02*10-07 [m 4 ] G 81 GPa I z 3,02*10-07 [m 4 ] Zatřídění průřezu 235 = 235 = 235 =1,0 = 57 2,3 =24,78 50 =50 1 =50=> ří 1

65 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Tabulka svislic svislice označení ve výkresu průřez maximální tahová síla maximální tlaková síla délka vzpěrná délka l y vzpěrná délka l z posudek SCIA plocha štíhlost hmotnost tah tlak označení d[mm] x t[mm] [kn] [kn] [m] [m] [m] pevnost stabilita jednotkový A[mm 2 ] d/t [kg] S1 B13 B292 CS_8 57 x 5,6 16,26-123,9 1,55 1,55 1,55 0,58 0,8 0,8 904,28 10,18 11 S2 B169 B293 CS_8 57 x 5,6 12,25-81,9 2,1 2,1 2,1 0,39 0,75 0,75 904,28 10,18 14,91 S3 B108 B15 CS_8 57 x 5,6 15,76-53,41 2,5 2,5 2,5 0,26 0,65 0,65 904,28 10,18 17,75 S4 B171 B16 CS_8 57 x 5,6 8,35-47,6 2,8 2,8 2,8 0,22 0,7 0,7 904,28 10,18 19,88 S5 B172 B17 CS_9 57 x 3 5,18-26,57 2,942 2,94 2,94 0,22 0,7 0,7 508, ,75 S6 B111 B18 CS_9 57 x 3 7,3-15, ,13 0,43 0,43 508, ,99 S7 B298 B19 CS_9 57 x 3 4,79 0 2,942 2,94 2,94 0,04 0 0,04 508, ,75 S8 B299 B20 CS_9 57 x 3 8,22 0 2,8 2,8 2,8 0,07 0 0,07 508, ,19 S9 B21 B21 CS_9 57 x 3 23,91-2,2 2,5 2,5 2,5 0,21 0,05 0,21 508, ,99 S10 B22 B22 CS_9 57 x 3 48,35-4,86 2,1 2,1 2,1 0,41 0,08 0,41 508, ,39 S11 B23 B178 CS_9 57 x 3 3,54-13,25 1,55 1,55 1,55 0,21 0,16 0,21 508, ,19

66

67 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut B292 RO57X5.6 S 235 CO1/ Základní data EC3 : EN 1993 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez 1.25 Údaje o materiálu mez kluzu fy MPa pevnost v tahu fu MPa typ výroby válcovaný POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro trubkové průřezy (EN : Tab.5.2. strana 3). Poměr v místě 0.00 m poměr maximální poměr maximální poměr maximální poměr ==> Třída průřezu 1 Kritický posudek v místě 0.00 m Vnitřní síly NEd kn Vy,Ed 0.00 kn Vz,Ed 0.00 kn TEd 0.00 knm My,Ed 0.00 knm Mz,Ed knm Varování: Pro tento průřez není kroucení zohledněno! Posudek na tlak podle článku EN : a vzorce EN : (6.9) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd kn jedn. posudek 0.58

68 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 59 Posudek na smyk (Vz) podle článku EN : a vzorce EN : (6.17) Tabulka hodnot Vc,Rd kn jedn. posudek 0.00 Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly podle článku EN : a vzorce EN : (6.31) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot MNVy.Rd 2.15 knm MNVz.Rd 2.15 knm alfa 2.00 beta 2.00 jedn. posudek 0.00 Prvek VYHOVÍ na únosnost! Stabilitní posudek Parametry vzpěru yy zz typ neposuvné neposuvné Štíhlost Redukovaná štíhlost Vzpěr. křivka a a Imperfekce Redukční součinitel Délka m Součinitel vzpěru Vzpěrná délka m Kritické Eulerovo zatížení kn Posudek na Vzpěr podle článku EN : a vzorce EN : (6.46) Tabulka hodnot Nb.Rd kn jedn. posudek 0.80

69 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 60 Posudek na tlak s ohybem podle článku EN : a vzorce EN : (6.61) (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot Tabulka hodnot kyy Cmz, kyz Cmy kzy Cmz kzz CmLT Delta My 0.00 knm muy Delta Mz 0.00 knm muz A mm^2 wy Wy mm^3 wz Wz mm^3 npl NRk kn alt My,Rk 3.44 knm blt Mz,Rk 3.44 knm clt My,Ed 0.00 knm dlt Mz,Ed 0.00 knm elt Interakční metoda 1 Cyy Mcr knm Cyz redukovaná štíhlost Czy Cmy, Czz jedn. posudek = = 0.80 jedn. posudek = = 0.80 Prvek VYHOVÍ na stabilitu!

70

71

72

73

74

75 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str SLOUP HEB 300 Jedná se o sloupy nesoucí hlavní a vedlejší vazník v osách (B) a (C). Jsou uloženy na osu y jako vetknuté do patky, nahoře je kloubově připojený vazník. Na osu z je uvažováno kloubové podepření z obou stran. Sloup po celé délce není na žádnou osu zabezpečen. Vzpěrné délky prutu převezmeme ze stabilitní kombinace spočítané programem kde součinitel vzpěru k y = 2,024. Posouzen je prut B186 kde vychází největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1 a je umístěn na vazníku V Posudek prutů sloupů HEB 300 Stav Prut css mat dx jed.posu dek pevnost stab. posudek [m] [-] [-] [-] CO1/11 B31 CS_14 - HEB300 S ,51 0,49 0,51 CO1/11 B62 CS_14 - HEB300 S ,51 0,5 0,51 CO1/11 B93 CS_14 - HEB300 S ,52 0,5 0,52 CO1/11 B124 CS_14 - HEB300 S ,52 0,51 0,52 CO1/11 B155 CS_14 - HEB300 S ,53 0,51 0,53 CO1/11 B186 CS_14 - HEB300 S ,53 0,52 0,53 CO1/11 B217 CS_14 - HEB300 S ,53 0,51 0,53 CO1/11 B248 CS_14 - HEB300 S ,52 0,51 0,52 CO1/11 B279 CS_14 - HEB300 S ,52 0,5 0,52 CO1/11 B310 CS_14 - HEB300 S ,51 0,5 0,51 CO1/11 B341 CS_14 - HEB300 S ,51 0,49 0, Vnitřní síly na prutu Prut Stav dx N Vy Vz Mx My Mz [m] [kn] [kn] [kn] [knm] [knm] [knm] B186 CO1/1 0-63, , ,52 0 B186 CO1/2 4,324-4, , B186 CO1/ , , ,56 0 B186 CO1/9 0-38,69 0-4,11 0,01 42,45 0 B186 CO1/ , , ,14 0 B186 CO1/2 0-9, , ,64 0 B186 CO1/8 0-24,03 0-3,98 0,01 41,88 0 B186 CO1/18 4,324-31, , B186 CO1/9 4,324-31, ,53 0,01 0 0

76 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Klíč kombinace Jméno Popis kombinací 1 LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC6* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC7* LC1*1.35 +LC2* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC7* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.75 +LC6* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC7* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC6* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC4* LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC6* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.38 +LC7* LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.38 +LC6* Průřez Jméno CS_14 Typ HEB 300 t 8 mm Materiál S 235 h w 208 mm Výroba válcovaný c 117,5 mm Vzpěr y-y (b) α y =0,34 t w 11 mm Vzpěr z-z (c) α z =0,49 t f 19 mm A 1,491*10-02 [m 2 ] r 27 mm F y 235 MPa b 300 mm I y 2,517*10-04 [m 4 ] h 300 mm I z 8,563*10-05 [m 4 ] γ mo 1,0 I w 1,693*10-06 [m 6 ] γ m1 1,0 I t 1,85*10-06 [m 4 ] γ m2 1,25 W pl,y 1,868*10-03 [m 3 ] E 210 GPa W pl,z 8,72*10-04 [m 3 ] G 81 GPa d 193,7 mm

77 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Zatřídění průřezu 235 = 235 = 235 =1,0 Stojina Tlak h = 208 =18,91 33 =33 1=33=> ří 1 11 Ohyb h = 208 =18,91 72 =72 1=72=> ří 1 11 Pásnice Tlak = 117,5 =6,18 9 =9 1=9=> ří 1 19

78

79

80

81

82 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut B186 HEB300 S 235 CO1/ Základní data EC3 : EN 1993 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě 1.00 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez 1.25 Údaje o materiálu mez kluzu fy MPa pevnost v tahu fu MPa typ výroby válcovaný POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro Vnitřní tlačené prvky (EN : Tab.5.2. strana 1). Poměr v místě 0.00 m poměr maximální poměr maximální poměr maximální poměr ==> Třída průřezu 1 Poměr šířky ke tloušťce pro odstávající pásnice (EN : Tab.5.2. strana 2). Poměr 6.18 v místě 0.00 m poměr maximální poměr maximální poměr maximální poměr ==> Třída průřezu 1 Kritický posudek v místě 0.00 m Vnitřní síly NEd kn Vy,Ed 0.00 kn Vz,Ed kn TEd knm My,Ed knm Mz,Ed 0.00 knm

83 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 74 Posudek na tlak podle článku EN : a vzorce EN : (6.9) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd kn jedn. posudek 0.01 Posudek na smyk (Vz) podle článku EN : a vzorce EN : (6.17) Tabulka hodnot Vc,Rd kn jedn. posudek 0.09 Posudek ohybového momentu (My) podle článku EN : a vzorce EN : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd knm jedn. posudek 0.52 Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly podle článku EN : a vzorce EN : (6.31) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot MNVy.Rd knm MNVz.Rd knm alfa 2.00 beta 1.00 jedn. posudek 0.52 Prvek VYHOVÍ na únosnost!

84 Bc. Martin Kreisel Diplomová práce Str. 75 Stabilitní posudek Parametry vzpěru yy zz typ neposuvné neposuvné Štíhlost Redukovaná štíhlost Vzpěr. křivka b c Imperfekce Redukční součinitel Délka m Součinitel vzpěru Vzpěrná délka m Kritické Eulerovo zatížení kn Posudek na vzpěr podle článku EN : a vzorce EN : (6.46) Tabulka hodnot Nb.Rd kn jedn. posudek 0.01 Posudek klopení podle článku EN : a vzorce EN : (6.54) Tabulka hodnot Mb.Rd knm Wy mm^3 redukce 1.00 imperfekce 0.21 redukovaná štíhlost 0.36 metoda pro krivku klopení Art Mcr knm jedn. posudek 0.52 LTB Délka klopení 4.32 m k 1.00 kw 1.00 C C C zatížení v těžišti