STUDENTSKÁ KOPIE. Základní princip. Základy stavebního inženýrství. Ing. Miroslav Rosmanit, Ph.D. Katedra konstrukcí

Transkript

1 Základní princip Základy stavebního inženýrství Ing. Miroslav Rosmanit, Ph.D. Katedra konstrukcí

2 Základní princip Základní charakteristiky konstrukce Zatížení působící na konstrukci Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Základní princip Konstrukce ÚČINEK ZATÍŽENÍ ÚNOSNOST

3 Základní princip Základní charakteristiky konstrukce Zatížení působící na konstrukci Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Návrh konstrukce Konstrukce 1) Typ konstrukce (most, věž, rodinný dům, podvodní hotel) 2) Materiál 3) Rozměry konstrukcí, nosné prvky 4) Lokalita konstrukce 5) Okolní terén 6) Skladba konstrukcí

4 Základní princip Základní charakteristiky konstrukce Zatížení působící na konstrukci Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Konstrukce Zatížení působící na konstrukci Zatížení EC + EC1 ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstrukcí ČSN EN Část 1-1: Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb. ČSN EN Část 1-2: Obecná zatížení - Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru. ČSN EN Část 1-3: Obecná zatížení - Zatížení sněhem. ČSN EN Část 1-4: Obecná zatížení - Zatížení větrem. ČSN EN Část 1-5: Obecná zatížení - Zatížení teplotou. ČSN EN Část 1-6: Obecná zatížení - Zatížení během provádění. ČSN EN Část 1-7: Obecná zatížení - Mimořádná zatížení. ČSN EN Část 2: Zatížení mostů dopravou. ČSN EN Část 3: Zatížení od jeřábů a strojního vybavení. ČSN EN Část 4: Zatížení zásobníků a nádrží.

5 Zatížení působící na konstrukci Zatížení je vliv působící na konstrukci, který způsobuje změnu stavu napjatosti, změnu stavu přetvoření nebo změnu tvaru a polohy konstrukce. Dělení dle proměnlivosti včase: Zatížení stálá Zatížení proměnná Zatížení mimořádná Zatížení působící na konstrukci Zatížení stálá Obvykle působí po celou dobu trvání uvažované návrhové situace. Velikost se časem příliš nemění, nebo se mění pouze v jednom smyslu (monotónně), než dosáhne určité limitní hodnoty (vlastní tíha konstrukcí, pevné vybavení, ) Objemová hmotnost: - dřevo (1000) kg.m -3 - zdivo (cihly) kg.m -3 - prostý beton kg.m -3 - železobeton kg.m -3 - ocel kg.m -3

6 Zatížení působící na konstrukci Zatížení proměnná Obvykle nepůsobí po celou dobu trvání uvažované návrhové situace. Velikost je s časem výrazně proměnlivá a není monotónní (užitná zatížení stropních konstrukcí nosníků a střech budov, zatížení sněhem a větrem) a) užitná zatížení stropních a střešních konstrukcí - vznikají v důsledku užívání navrhovaných konstrukcí, - patří sem: obvyklé užívání osobami, nábytek a přemístitelné předměty, obsah nádrží, vozidla, např: kategorie A (obytné budovy) 2 kn/m 2 Zatížení proměnná b) zatížení sněhem kategorie C1 (školy, kavárny) 3 kn/m 2 kategorie C5 (tribuny, nástupiště) 7,5 kn/m 2 Zatížení působící na konstrukci

7 Zatížení působící na konstrukci Zatížení proměnná zatížení sněhem ovlivňuje: - tvar a sklon střechy - drsnost povrchu - tepelné vlastnosti - okolní terén Zatížení působící na konstrukci Zatížení proměnná c) zatížení větrem

8 Zatížení působící na konstrukci Zatížení proměnná Tlak větru se určuje pro povrchy, na které působí vítr buď přímo či nepřímo. Tlak větru se aplikuje při výpočtu zatížení větrem na prvky obvodového pláště, na upevňovací prvky a na konstrukční části. Zatížení působící na konstrukci Zatížení mimořádná Mimořádná zatížení obvykle působí jen velmi krátce a jejich výskyt je během životnosti konstrukce výjimečný. - výbuch, - náraz, - následek lidských chyb.

9 Základní princip Základní charakteristiky konstrukce Zatížení působící na konstrukci Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Konstrukce Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Účinek zatížení je projev zatížení působícího na konstrukci. Možno kvantifikovat např.: - velikost vnitřních sil, - hodnotami napětí a deformacemi, - průhyby a pootočeními. účinek zatížení zatížení

10 Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Účinek zatížení Vždy musí být splněna podmínka. účinek zatížení únosnost Konstrukce ztrácí spolehlivost, jestliže překročí některý z mezních stavů: MSP mezní stav použitelnosti Posouzení vzniku nadměrných deformací (např. průhyb, protažení, kmitání). MSÚ mezní stav únosnosti Překročení mezního stavu únosnosti má za následek porušení konstrukce. Základní princip Základní charakteristiky konstrukce Zatížení působící na konstrukci Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Konstrukce

11 Základní konstrukční materiály 1)Zdivo 2)Ocel 3) Beton 1) Železobeton 2)Dřevo a materiály na jeho bázi Zdivo EUROKÓD 6 ČSN EN : Navrhování zděných konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce.

12 Zdivo Zdivo je seskupení zdících prvků uložených podle stanoveného uspořádání a obvykle spojených maltou. Složky zdiva: - zdící prvky pálené keramické a vápenopískové cihly, betonové prvky s hutným a lehkým kamenivem, pórobetonové tvárnice, kamenné kvádry a prvky z umělého kamene. - malta - dle pojiva: cementová, vápenná, - typy podle EN: obyčejná, pro tenké spáry, lehká - výplňový beton - výztuž ocelové pruty, sítě Ocel EUROKÓD 3 ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

13 Ocel Ocel je slitina železa, uhlíku a dalších legujících prvků, která obsahuje méně než 2,14 % uhlíku. Ocel Výhody oceli: - vysoká pevnost vzhledem k hmotnosti, - rychlá montáž, - recyklovatelnost, - průmyslová výroba (přesnost, automatizace, odstranění sezónnosti) Nevýhody oceli: - náročnější údržba (koroze), - nižší odolnost proti ohni, - vyšší tepelná a akustická vodivost, - relativně vysoká cena.

14 Beton EUROKÓD 2 ČSN EN Navrhování betonových konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby Beton Pevnost betonu je pevnost, při které se zkušební těleso poruší. Poznámka: v označení beton C20/25 znamená C- concrete 20 - charakteristickou válcovou pevnost betonu v tlaku f ck,cyl 25 - charakteristickou krychelnou pevnost betonu v tlaku f ck,cube

15 Beton Beton Prostý beton se používá na konstrukce zatížené převážně tlakem (základové konstrukce, masivní pilíře, klenby, opěrné zdi, )

16 Beton Výhody betonu: - vysoká pevnost v tlaku, - trvanlivost, - ohnivzdornost, - odolnost vůči mechanickému poškození. Nevýhody betonu: - nízká pevnost v tahu, - mokrý proces výstavby, - vysoká hmotnost, - vyšší tepelná a akustická vodivost, - nákladná a složitá rekonstrukce. Železobeton Železobeton je název pro kompozitní materiál tvořený betonem a ocelovou nebo železnou výztuží (betonářská výztuž), která je do betonu při výrobě vložena tak, aby při deformaci (zatížení) prvku byla natahována. Důvodem vkládání výztuže do betonu jsou typické vlastnosti betonu, tj. vysoká pevnost v tlaku a velmi malá pevnost v tahu. Naproti tomu výztuž má v tahu únosnost vysokou.

17 Železobeton Výhody železobetonu: - kombinace pevnosti tlaku betonu a pevnosti v tahu oceli, - požární odolnost krytí výztuže, - ochrana výztuže proti korozi, - variabilita tvarů, - prefabrikace. Dřevo EUROKÓD 5 Navrhování dřevěných konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

18 Dřevo Dřevo je hygroskopický organický materiál. Dřevo Výhody dřeva: - výborné mechanické a fyzikální vlastnosti, - nízká hmotnost, - obnovitelnost zdroje, - široké spektrum užití, - ekologický materiál. Nevýhody dřeva: - hořlavost, - dřevokazné houby a hmyz,

19 Dřevo Smrk - nejpoužívanější dřevina ve stavebním průmyslu - střechy, krovy, sloupy, nábytek Borovice - vysoký obsah pryskyřice - nábytkářství, výroba oken a dveří Modřín - pružné a trvanlivé dřevo, - nábytek, obklady stěn, schodiště Dřevo Buk - výroba ohýbaného nábytku, podlahy, - špatně odolává biotickým škůdcům. Dub - velmi tvrdé a trvanlivé dřevo - výroba podlah a nábytku

20 Dřevo Dřevo lepené lamelové dřevo (LLD) LLD je konstrukční prvek vytvořený slepením dřevěných lamel s převážně rovnoběžnými vlákny.

21 Dřevo lepené lamelové dřevo (LLD) Základní princip Základní charakteristiky konstrukce Zatížení působící na konstrukci Účinky zatížení vnitřní síly v konstrukci Konstrukce

22 Konstrukce Bakalářské práce Konstrukce Bakalářské práce

23 Konstrukce Bakalářské práce Konstrukce Bakalářské práce

24 Konstrukce Bakalářské práce Konstrukce Diplomové práce

25 Konstrukce Diplomové práce Konstrukce Diplomové práce

26 EN T SK Á KO PI E Konstrukce ST UD Konstrukce 26

27 EN T SK Á KO PI E Konstrukce ST UD Konstrukce 27

28 Děkuji za pozornost