VYSOKÉ UENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DEVNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES OCELOVÁ KONSTRUKCE TRIBUNY STEEL STRUCTURE OF TRIBUNE DIPLOMOVÁ PRÁCE DIPLOMA THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BC. DAVID HELLEBRAND Ing. MICHAL ŠTRBA, Ph.D. BRNO 2015
Abstrakt V rámci mé diplomové práce se zabývám ešením nosné ocelové konstrukce tribuny sportovního stadionu situovanou u msta Opava. Rozmry tribuny jsou 54 m x 10,5 m a výška 15 m. Tribuna je rozdlena do 9-ti polí po 6 m. Posudky a vnitní síly na konstrukci jsou vypoteny pomocí programu SCIA Engineer. Výpotový model je navržený jako prostorová prutová konstrukce. Jsou vypracovány dv varianty. Vhodnjší varianta s píhradovou konstrukcí stechy je zpracována podrobnji. Klíová slova píhradový vazník, ocelová rámová konstrukce, kotvení, ztužení, táhlo Abstract This master s thesis deals with a project of steel structure of roofed stand of a sports stadium situated nearby the city of Opava. Dimensions of roofed stand are 54 m x 10,5 m and height is 15 m. Structure is devidet into 9 parts, which are 6 m long. Design of elements and inner forces are solved with program SCIA Engineer. Computational model is designed as a threedimensional bar structure. Two variants was solved in general and more convenient with a truss girder roof is work up in details. Keywords truss girder, steel frame structure, anchorage, bracing, tension bar
Bibliografická citace VŠKP Bc. David Hellebrand Ocelová konstrukce tribuny. Brno, 2015. 105 s., 28 s. příl. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Michal Štrba, Ph.D.
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval(a) samostatn a že jsem uvedl(a) všechny použité informaní zdroje. V Brn dne 14.1.2015 podpis autora Bc. David Hellebrand
PODĚKOVÁNÍ Velmi děkuji vedoucímu mé diplomové práce, Ing. Michalu Štrbovi, Ph.D., za odborné vedení a cenné rady, které mi poskytl. Také děkuji své rodině a všem, kteří se podíleli na mé cestě za vzděláním.
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES OCELOVÁ KONSTRUKCE TRIBUNY OBSAH TEXTOVÉ ČÁSTI a) TITULNÍ LIST b) ZADÁNÍ VŠKP c) ABSTRAKT d) BIBLIOGRAFICKÁ CITACE VŠKP e) PROHLÁŠENÍ O PŮVODNOSTI f) PODĚKOVÁNÍ g) OBSAH h) ÚVOD i) TECHNICKÁ ZPRÁVA j) ZÁVĚR k) ZDROJE l) SEZNAM PŘÍLOH
ÚVOD V rámci této diplomové práce bude navržena a posouzena ocelová konstrukce zastřešení tribuny stadionu situovaná do lokality města Opavy. Konkrétní konstrukce bude vybrána na základě porovnání dvou předběžných geometrických a konstrukčních variant. Minimální požadované rozměry jsou 15 x 50 m.
OCELOVÁ KONSTRUKCE TRIBUNY OCELOVÁ KONSTRUKCE TRIBUNY TECHNICKÁ ZPRÁVA Bc. David Hellebrand DIPLOMOVÁ PRÁCE 2014/2015
!"#$%&#$'( # )$*&+" )&#,-##$.!/0-*. 1)(-2&.
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
J$<*&#$'&E00KFNDE&"#$ 5 "<#$5"$,0/&,0!&E0$KFNDE"'/&,/0 O3-89PQ"&$*- /&,' 4 $"$,(0-(-'$* ('-5#(#("C """&$( """"05'-#-0OD>MA7JHRD3:#$D>MA) (#-QP5(""0,0& 0.""- 0!"-1-(0A.A) P*' 5#($CE-&E00%##-C(&'( &($%#,#5/(&4S*'*$$&EKT#(0-* 5 # "0/0#$,0%&,-'*#5(0 L>D>BBMM TD$U T P*#$CL-#M T3-'*CP*#5(0'*50 L> D>BBMM TD$U TP*#$CL-#MT3-'*CP*50 ;#$$*-" 5"#$H' 0'#$0<&$*4'/( #/(&4"-<('#&$#&'/0&(0</0&0* '" "'4#--<'5-(0$-'&5 #($%#$&" ( 5#&,5#�& 0!N (<'/0'0&+$F)D%/<$/ #$&% 0)+<#(&4'$#! ='/'<('&( $#$&-#&( "<&<#$& /%.0&-#<&<#$&%0& (0&-#0!/#$ &( "<&05- %0 0"*)-#"/&V&$"&( " <#$',"(/($M<4#("'4#--#<-<$"N<10 &4 "#%#</<M#$&V/#&-#&( "0-' 4 $&05/" /#<1%@#0<4'$ $<#$$0#5"#"('(( &-#$3#-' -#'<&4 "#%??B0E-"<#$#05-"#050 4 ((&-#$&<<(&("$*E-"##<#$"/0 &4'0&-#"&( " )#$'( ##$<$,'- 5 /(##/(&4("4% (0#&05("$*#$
N =&&4(""<#$#"T #/&4("'"($T! /&4("&,"#$&4#05$9T! /&#$#("#05$9T #/&4("'" 4T!N! A'( " #/&4("($? %B00 %00 B00! /&4("&," 1%?00.%00 00! /&#$?%.00 1%?00 100 #/&4(" 4 %00 %00 B00 ""&#$'-"-00'(#4&$*# S$<#$("&4(""0*0'( "P$""&/-%* #'/0'0<-("-&4#$'$5$ #($)-5( #<'( $<&&#$'$ -(0#&,$&4 0#&( #$<%B$%N0-%B$%& &-(0#'( $< ;( 5<"&"-#&( $#$!"#$%
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
ZÁVĚR Mým úkolem bylo navrhnout dvě řešení ocelové konstrukce tribuny sportovního stadionu. Z nichž jsem měl vybrat z výsledků porovnání vhodnější variantu a tuto zpracovat podrobněji jak statickým výpočtem, tak i výkresovou dokumentací. Požadavky byly splněny. Návrh a posudek byly zhotoveny dle platných norem legislativy ČR.
ZDROJE [1] ČSN EN 1990: Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí. Praha ČNI, 2003 [2] ČSN EN 1991-1-3: Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-3: Obecná zatížení Zatížení sněhem. Praha: ČNI, 2005. [3] ČSN EN 1991-1-3: Eurokód 1: Zatížení konstrukcí Část 1-4: Obecná zatížení Zatížení větrem. Praha: ČNI, 2007. [4] ČSN EN 1993-1-1: Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla pro pozemní stavby. Praha: ČNI, 2007. [5] ČSN EN 1993-1-8: Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-8: Navrhování styčníků. ČNI, 2006. [6] ČSN EN 10027-1: Systémy označování ocelí Část 1: Stavba značek ocelí. ČNI, 2006. [7] ČSN EN 1090-2+A1: Provádění ocelových konstrukcí a hliníkových konstrukcí Část 2: Technické požadavky na ocelové konstrukce. ÚNMZ, 2012. [8] Čítanka výkresů ocelových konstrukcí [online]. Dostupné na: <http://citankaok.wz.cz> [9] Prvky ocelových konstrukcí. Příklady podle Eurokódů. ČVUT, 2005
SEZNAM PŘÍLOH 1. STATICKÝ VÝPOČET 2. VÝSTUP ZE SCIA ENGINEER 3. VÝKRESOVÁ ČÁST Výkres č. 1 PŘÍČNÁ VAZBA-VARIANTA B Výkres č. 2 PŘÍČNÁ VAZBA-VARIANTA A Výkres č. 3 DETAILY Výkres č. 4 MONTÁŽNÍ VÝKRES VAZNÍKU Výkres č. 5 VÝKRES KOTVENÍ Výkres č. 6 VÝKRES STŘECHY A SEDAČEK