Principy navrhování stavebních konstrukcí

Podobné dokumenty
Principy navrhování stavebních konstrukcí

Principy navrhování stavebních konstrukcí

Principy navrhování stavebních konstrukcí

Principy navrhování stavebních konstrukcí

bezpečnosti stavebních konstrukcí

Téma 1: Spolehlivost a bezpečnost stavebních nosných konstrukcí

ZATÍŽENÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

Problematika je vyložena ve smyslu normy ČSN Zatížení stavebních konstrukcí.

Statický výpočet střešního nosníku (oprava špatného návrhu)

Mezní stavy. Obecné zásady a pravidla navrhování. Nejistoty ve stavebnictví. ČSN EN 1990 a ČSN ISO návrhové situace a životnost

Téma 1: Spolehlivost a bezpečnost stavebních nosných konstrukcí

Aktuální trendy v oblasti modelování

Dřevo EN1995. Dřevo EN1995. Obsah: Ing. Radim Matela, Nemetschek Scia, s.r.o. Konference STATIKA 2013, 16. a 17.

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

5 Analýza konstrukce a navrhování pomocí zkoušek

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

Téma 8: Optimalizační techniky v metodě POPV

5 Úvod do zatížení stavebních konstrukcí. terminologie stavebních konstrukcí terminologie a typy zatížení výpočet zatížení od vlastní tíhy konstrukce

Zatíženía spolehlivost (K132ZASP)

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

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B2. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Klasifikace zatížení

Prvky betonových konstrukcí BL01 11 přednáška

Téma 2 Napětí a přetvoření

1 Použité značky a symboly

SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ & TEORIE SPOLEHLIVOSTI část 8: Normové předpisy

Statika 2. Vybrané partie z plasticity. Miroslav Vokáč 2. prosince ČVUT v Praze, Fakulta architektury.

Filosofie konstruování a dimenzování mechanických částí vozidel z hlediska jejich funkce a provozního zatěžování

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

7. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

Principy návrhu Ing. Zuzana Hejlová

Spolehlivost a bezpečnost staveb zkušební otázky verze 2010

NK I - Základy navrhování

2. přednáška, Zatížení a spolehlivost. 1) Navrhování podle norem 2) Zatížení podle Eurokódu 3) Kombinace

Téma 10: Spolehlivost a bezpečnost stavebních nosných konstrukcí

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

ZATÍŽENÍ KONSTRUKCÍ VŠEOBECNĚ

Normálové napětí a přetvoření prutu namáhaného tahem (prostým tlakem) - staticky určité úlohy

Nosné konstrukce II - AF01 ednáška Navrhování betonových. použitelnosti

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY předmět BL01 rok 2012/2013

14/03/2016. Obsah přednášek a cvičení: 2+1 Podmínky získání zápočtu vypracovaná včas odevzdaná úloha Návrh dodatečně předpjatého konstrukčního prvku

SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ statistické vyhodnocení materiálových zkoušek

Pružnost a plasticita CD03

NK 1 Zatížení 1. Vodojem

SPOLEHLIVOST STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

Tabulky únosností trapézových profilů ArcelorMittal (výroba Senica)

Použitelnost. Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

Statický výpočet komínové výměny a stropního prostupu (vzorový příklad)

OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ

STAVEBNÍ MATERIÁLY A KONSTRUKCE (STMK) DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE

NK 1 Zatížení 1. Vodojem

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÉHO PRŮVLAKU

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY PŘEDMĚT BL001 rok 2017/2018

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

Cvičební texty 2003 programu celoživotního vzdělávání MŠMT ČR Požární odolnost stavebních konstrukcí podle evropských norem

Sylabus přednášek OCELOVÉ KONSTRUKCE. Tahová zkouška. Obsah přednášky. Výroba ocelových konstrukcí. Opakování. Mezní stavy Normy pro navrhování

2.2 Mezní stav pružnosti Mezní stav deformační stability Mezní stav porušení Prvek tělesa a napětí v řezu... p03 3.

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÝCH KROKVÍ

spolehlivosti stavebních nosných konstrukcí

Trvanlivost betonových konstrukcí. Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. ČVUT - stavební fakulta katedra betonových konstrukcí

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

NK 1 Zatížení 2. Klasifikace zatížení

Program dalšího vzdělávání

POŽADAVKY NA STATICKÝ VÝPOČET

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B1. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

BL 04 - Vodohospodářské betonové konstrukce MEZNÍ STAV POUŽITELNOSTI

Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUTS2) hl. m. Praha (JPD3)

Zatížení konstrukcí. Reprezentativní hodnoty zatížení

METODOU SBRA Miloš Rieger 1, Karel Kubečka 2

Pružnost a pevnost. zimní semestr 2013/14

Ing. Jakub Kršík Ing. Tomáš Pail. Navrhování betonových konstrukcí 1D

Předpjatý beton Přednáška 7

D STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ

Šroubovaný přípoj konzoly na sloup

Návrh a posudek osově namáhaného nosníku podle obou MS

Akce: Modřice, Poděbradova 413 přístavba a stavební úpravy budovy. Náměstí Svobody Modřice STATICKÉ POSOUZENÍ

STATICKÝ VÝPOČET. Zpracování PD rekonstrukce opěrné zdi 2.úsek Starý Kopec. V&V stavební a statická kancelář, spol. s r. o.

Uplatnění prostého betonu

Statický výpočet postup ve cvičení. 5. Návrh a posouzení sloupu vzpěrné délky

BETONOVÉ A ZDĚNÉ KONSTRUKCE 1. Dimenzování - Deska

PROJEKTOVÁ DOKUMENTACE

Posouzení za požární situace

Část 3: Analýza konstrukce. DIF SEK Část 3: Analýza konstrukce 0/ 43

Návrh hlubinných základů dle EC 7

Omezení nadměrných průhybů komorových mostů optimalizací vedení předpínacích kabelů

1 TECHNICKÁ ZPRÁVA KE STATICKÉMU VÝPOČTU

OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ

Téma 12, modely podloží

Rozlítávací voliéra. Statická část. Technická zpráva + Statický výpočet

Manuál. Návrh dřevěných konstrukcí

2. přednáška, Zatížení a spolehlivost. 1) Navrhování podle norem 2) Zatížení podle Eurokódu 3) Zatížení sněhem

Příklad - opakování 1:

MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI PŘEDPJATÝCH PRŮŘEZŮ DLE EUROKÓDŮ

Posouzení piloty Vstupní data

PŘÍKLAD Č. 3 NÁVRH A POSOUZENÍ ŽELEZOBETONOVÉ DESKY. Zadání: Navrhněte a posuďte železobetonovou desku dle následujícího obrázku.

Transkript:

Pružnost a plasticita, 2.ročník bakalářského studia Principy navrhování stavebních konstrukcí Princip navrhování a posudku spolehlivosti stavebních konstrukcí Mezní stav únosnosti, pevnost stavebních materiálů Zatížení stavebních konstrukcí Mezní stav použitelnosti Katedra stavební mechaniky Fakulta stavební, VŠB - Technická univerzita Ostrava

Spolehlivost nosné konstrukce Spolehlivost je obecně definovaná jako vlastnost objektu a jeho částí sloužit účelu, pro který byla zhotovena. Kritéria spolehlivosti: Bezpečnost, Použitelnost dílců a soustav, Životnost (trvanlivost), Hospodárnost. Kolaps mostu po nárazu lodi foto: Wikipedie 2

Princip navrhování stavební konstrukce Návrh nosné konstrukce Dimenzování Posouzení návrhu Realizace 3

Posouzení bezpečnosti a funkčnosti Výpočet vnitřních sil, napětí a deformací nosné stavební konstrukce není cílem, nýbrž prostředkem k posouzení jejího návrhu. Kritéria a postupy posouzení bezpečnosti a funkčnosti se neustále vyvíjí: Nosná konstrukce musí být spolehlivá po celou dobu své předpokládané životnosti musí být schopna užívání k požadovanému účelu s přijatelně malou pravděpodobností poruchy. Spolehlivost ztrácí jestliže překročí některý z mezních stavů. 4

Metody navrhování a posuzování stavebních konstrukcí Metoda dovolených namáhání Principem metody je, že účinek namáhání s má být menší než odolnost konstrukce s dov. a to s dostatečnou rezervou spolehlivosti : Metoda stupně bezpečnosti Metoda s dokonalejším vystižením chování prvku a jeho průřezů, vyjádřeném odolností průřezu a účinkem zatížení. S R sdov s s R S s 0 Stupeň bezpečnosti s 0 byl předepsán odlišnými hodnotami pro různé způsoby namáhání. 5

Metody navrhování a posuzování stavebních konstrukcí Metoda Mezních stavů Komplexní pohled na soubor kritérií spolehlivosti, Aplikace dílčích součinitele spolehlivosti. Kriteria spolehlivosti: Únosnost (I.MS) Použitelnost (II.MS) Částečné zřícení budovy v Ostravě foto: doc. K. Kubečka Nadměrný průhyb foto: Dr. Cyril Fisher 6

Mezní stav únosnosti (MSÚ) Má nejvyšší míru závažnosti. Jde o situace, kdy je ohrožena bezpečnost lidí havárie: Úplné nebo částečné zřícení Porušení celistvosti prvků (zlomení, přetržení) Ztráta stability jako celku (překlopení opěrné zdi, sesuv objektu) sídlo stavební firmy TCHAS, Ostrava, foto: doc. Karel Kubečka 7

Mezní stav únosnosti (MSÚ) Aby se na přijatelnou míru snížila pravděpodobnost překročení mezního stavu únosnosti, tj. pravděpodobnost zřícení nebo porušení nosné konstrukce, užije se dvojího opatření: Do výpočtu se zavádějí vyšší hodnoty zatížení než jsou maximální hodnoty, které lze na základě zkušeností a statistického vyhodnocení očekávat Pevnost materiálu se naopak snižuje z garantovaných nominálních hodnot. Uvedené úpravy se provádějí s využítím tzv. dílčích (parciálních) součinitelů spolehlivosti g 1 8

Zatížení nosné konstrukce Zatížení je jednou z nejvýznamnějších veličin, která vstupuje do procesu posudku spolehlivosti konstrukcí Rozdělení zatížení: Stavební statika a) silové - vnější síly a momenty b) deformační - oteplení, sedání, poddolování, nelze řešit s předpokladem dokonale tuhé konstrukce a)statické - velikost, směr a umístění sil se v čase nemění,např. zatížení obyt.budov b) dynamické - vyvoláno rychlou změnou velikosti, polohy nebo směru sil, vede k rozkmitání konstrukce, např. zatížení mostů jedoucími vozidly a) deterministické - vlastnosti jednoznačně vymezeny normou, např. měrné tíhy staviv b) stochastické (pravděpodobnostní přístup) velikost zatížení není předepsáno jednou hodnotou, nýbrž pravděpodobnostní funkcí 9

Zatížení nosné konstrukce Rozdělení zatížení podle proměnnosti v čase: Normy ČSN, EC Stavební statika Stálá zatížení: (velikost a rozložení po konstrukci se po dobu životnosti nemění) a) vlastní tíha nosné konstrukce a trvalých částí objektu b) trvale působící tlaky hornin, sypkých hmot a kapalin Proměnná zatížení: (velikost a rozložení po konstrukci časově proměnné) a) užitná zatížení tíha osob a zařízení, skladovaných materiálů, pohybujících se vozidel b) klimatická zatížení meteorologické jevy (sníh, vítr, námraza, změna teploty) c) deformační (nepřímé) zatížení objemové změny konstrukce, deformace podzákladí) d) montážní zatížení v průběhu výstavby 10

Proměnná zatížení nosné konstrukce Nahodilá zatížení nepůsobí po celou dobu trvání nebo využívání konstrukce. Dělí se podle intenzity a délky období svého působení na objekt: Dlouhodobá zatížení např. tíha dlouhodobě osazených strojů a zařízení, tíha skladovaných materiálů Krátkodobá zatížení tíha osob a zařízení v obytných budovách, pohybujících se vozidel, klimatická zatížení Mimořádná zatížení účinky zemětřesení, výbuchy, nárazy vozidel 11

Charakteristická a výpočtová hodnota zatížení (součinitel zatížení) Charakteristická hodnota zatížení F k (dříve normová nebo provozní): předpokládané skutečné, normami stanovené zatížení. Výpočtová (návrhová) hodnota zatížení F d : při statickém výpočtu, charakteristická hodnota zatížení se vynásobí součinitelem spolehlivosti (zatížení) g, který předepisuje norma. Fd F k.g g 1 EU ČR g G 1,35 1,35 g Q 1,50 1,50 g G... g Q... součinitel spolehlivosti pro stálá zatížení (vlastní tíha) součinitel spolehlivosti pro proměnné zatížení Kombinace zatěžovacích stavů, nejúčinnější kombinace extrémní hodnoty výsledných statických veličin. 12

Příklad výpočtu kombinace zatížení 13

Pevnost materiálu Pevnost materiálu f a s ní spojena odolnost konstrukce R se na rozdíl od zatížení snižuje, což je obecně vyjádřeno vztahem: f d f g k M g M... součinitel spolehlivosti pro základní materiál g 1 Pevnost materiálu se rozlišuje charakteristická f k a návrhová (výpočtová) f d (design). f, k oceli f y f y... napětí na mezi kluzu (yield) f u... napětí na mezi pevnosti (ultimate) 14

Základní typy namáhání 1. Osové namáhání - tah N N Základní pojmy, výchozí předpoklady Tahová zkouška oceli 15

Základní typy namáhání 1. Osové namáhání - tah Přetržený vzorek oceli po tahové zkoušce Základní pojmy, výchozí předpoklady 16

Lineární pružnost Pracovní diagram oceli, získaný tahovou zkouškou Normálové napětí s f y Napětí na mezi kluzu Lineárně pružný materiál Poměrné přetvoření e Základní pojmy, výchozí předpoklady 17

Pevnost materiálu - ocel fk f y Mezní stav únosnosti, pevnost stavebních materiálů 18

Mezní stav použitelnosti (MSP) Posudek vzniku nadměrných deformací (např.průhyb, protažení) nebo nepřijatelných vibrací a jiných dynamických stavů konstrukce. Velikost přetvoření se posuzuje na účinky charakteristického zatížení F k!!! Mezní stavy použitelnosti se týkají zejména: 19

Mezní stav použitelnosti U dřeva a betonu se při výpočtu přetvoření projeví i časový účinek: Beton dotvarování, smršťování Dřevo doba působení zatížení Povolené (mezní, limitní) průhyby jsou vyjádřeny zlomkem l (rozpětí): Ocel: w max L 250... stropnice w max L 400... průvlaky w max L 600... překlady L... rozpětí nosníku nebo dvojnásobek délky konzoly 20

Účinek zatíženi a odolnost konstrukce V případě mezních stavů únosnosti může účinek zatížení představovat skutečnou velikost dané vnitřní síly: N Ed V Ed M Ed T Ed případně skutečné napětí: s Ed Ed s Ed Ed Odolnost konstrukce pak může představovat únosnost v daném namáhání, kterou určíme na úrovni příslušné vnitřní síly: N Rd VRd M Rd TRd Na úrovni příslušné vnitřní síly musí být splněna podmínka spolehlivosti: N Ed N Rd Ed VRd V M Ed M Rd TEd TRd V případě mezních stavů použitelnosti může odolnost kontrukce představovat mezní přetvoření, pro které platí: skut dov 21

Okruhy problémů k ústní části zkoušky 1. Princip navrhování a posudku spolehlivosti stavebních konstrukcí, mezní stavy 2. Zatížení stavebních konstrukcí 3. Mezní stav únosnosti, pevnost stavebních materiálů 4. Mezní stav použitelnosti 22

Dimenzování osově namáhaného prutu podle MSÚ Zpět k části: Napětí a přetvoření osově namáhaného prutu 23