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

Podobné dokumenty
Prvky betonových konstrukcí BL01 11 přednáška

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

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B5. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B3. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Nosné konstrukce II - AF01 ednáška Navrhování betonových. použitelnosti

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

BL 04 - Vodohospodářské betonové konstrukce MEZNÍ STAV POUŽITELNOSTI

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

133YPNB Požární návrh betonových a zděných konstrukcí. 4. přednáška. prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A9. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Předpjatý beton Přednáška 7

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

Použitelnost. Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A5. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Předpjaté stavební konstrukce. Mezní stavy použitelnosti Omezení napětí Mezní stav trhlin, výpočet šířky trhlin Deformace předpjatých konstrukcí

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření KSS

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A11. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B12. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Obsah: 1. Technická zpráva ke statickému výpočtu 2. Seznam použité literatury 3. Návrh a posouzení monolitického věnce nad okenním otvorem

BL001 Prvky betonových konstrukcí

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

1 Použité značky a symboly

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

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A12. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

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

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

BL006 - ZDĚNÉ KONSTRUKCE

Principy návrhu Ing. Zuzana Hejlová

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

Použitelnost. Obvyklé mezní stavy použitelnosti betonových konstrukcí podle EC2: mezní stav omezení napětí, mezní stav trhlin, mezní stav přetvoření.

ZATÍŽENÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

Příklad - opakování 1:

Principy navrhování stavebních konstrukcí

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B7. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI

BL06 - ZDĚNÉ KONSTRUKCE

BL06 - ZDĚNÉ KONSTRUKCE

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B4. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Příklad 2 Posouzení požární odolnosti železobetonového sloupu

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B8. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S VELKÝM OTVOREM

15. ŽB TRÁMOVÉ STROPY

Betonové konstrukce (S)

Prvky betonových konstrukcí BL01 12 přednáška. Prvky namáhané kroutícím momentem Prvky z prostého betonu Řešení prvků při místním namáhání

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B6. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Statický výpočet požární odolnosti

6 Mezní stavy použitelnosti

Betonové konstrukce. Beton. Beton. Beton

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A3. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Uplatnění prostého betonu

SPOLEHLIVOST KONSTRUKCÍ statistické vyhodnocení materiálových zkoušek

Prvky betonových konstrukcí BL01 6 přednáška. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou prvky se smykovou výztuží, Podélný smyk,

BETONOVÉ A ZDĚNÉ KONSTRUKCE 1. Dimenzování - Deska

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

Semestrální práce Železobetonové konstrukce 2011 LS:

9. Spřažené ocelobetonové nosníky Spřažené ocelobetonové konstrukce, návrh nosníků teorie plasticity a pružnosti.

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

Návrh žebrové desky vystavené účinku požáru (řešený příklad)

Navrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí

Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Ing. Jaroslav Langer, PhD Prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc.

Stanovení požární odolnosti. Přestup tepla do konstrukce v ČSN EN

φ φ d 3 φ : 5 φ d < 3 φ nebo svary v oblasti zakřivení: 20 φ

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 1 Jednoduché nosné konstrukce opakování

Sylabus přednášek OCELOVÉ KONSTRUKCE. Vzpěrná pevnost skutečného prutu. Obsah přednášky. Únosnost tlačeného prutu. Výsledky zkoušek tlačených prutů

Bibliografická citace VŠKP

Prvky betonových konstrukcí BL01 5. přednáška

Betonové konstrukce (S)

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Principy navrhování stavebních konstrukcí

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

Interakce stavebních konstrukcí

Principy navrhování stavebních konstrukcí

Vzorový příklad předběžného návrhu konstrukce z předpjatého betonu

Statický výpočet komínové výměny a stropního prostupu (vzorový příklad)

Materiálové vlastnosti: Poissonův součinitel ν = 0,3. Nominální mez kluzu (ocel S350GD + Z275): Rozměry průřezu:

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

Betonové a zděné konstrukce 2 (133BK02)

Sylabus přednášek OCELOVÉ KONSTRUKCE. Princip spolehlivosti v mezních stavech. Obsah přednášky. Návrhová únosnost R d (design resistance)

Pružnost a pevnost. zimní semestr 2013/14

Aktuální trendy v oblasti modelování

P1.3) Doplňující údaje k výpočtu krytí předpínací výztuže 1)

Předpjatý beton Přednáška 13

při postupném zatěžování opět rozlišujeme tři stádia (viz ohyb): stádium I prvek není porušen ohybovými ani smykovými trhlinami řešení jako homogenní

pedagogická činnost

Principy navrhování stavebních konstrukcí

13. Zděné konstrukce. h min... nejmenší tloušťka prvku bez omítky

Jednoduchá metoda pro návrh ocelobetonového stropu

Tabulky únosností trapézových profilů ArcelorMittal (výroba Senica)

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

OVLÁDÁNÍ A FUNKCE PROGRAMU...

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 4 Spojité desky Mezní stavy použitelnosti

STAVEBNÍ KONSTRUKCE. Témata k profilové ústní maturitní zkoušce. Školní rok Třída 4SVA, 4SVB. obor M/01 Stavebnictví

Posouzení trapézového plechu - VUT FAST KDK Ondřej Pešek Draft 2017

Telefon: Zakázka: Položka: Dílec: masivní zákl.deska

Transkript:

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

Základní informace o předmětu people.fsv.cvut.cz/www/stefarad/vyuka/133psbz.html zakončení: zápočet + zkouška hodinová dotace 4+2 (6 kreditů) vyučující: prof. Ing. Jaroslav Procházka, CSc. jaroslav.prochazka@fsv.cvut.cz místnost B-736 Ing. Radek Štefan, Ph.D. radek.stefan@fsv.cvut.cz místnost B-736 133PSBZ Přednáška A1 2

Základní informace o předmětu 3. 4. 5. 6. 7. 8. C BK01 3+2 BK02 4+2 K BK01 3+2 BK02 4+2 BEM 4+2 Q BZKQ 3+3 PSBZ 4+2 L RBZS 3+2 NNK 4+2 V BZKV 3+1 Z BZKV 3+1 E BZKV 3+1 R realizace BZK 3+2 rekonstr. a moder. b. 3+2 požár 3+2 konstr. při prov. 3+2 + projekty, BP, volitelné předměty 133PSBZ Přednáška A1 3

Základní informace o předmětu Obsah předmětu: Část A: Navrhování konstrukcí na účinky požáru Teplotní analýza Stanovení požární odolnosti betonových konstrukcí Stanovení požární odolnosti zděných konstrukcí Část B: Mezní stavy použitelnosti Předpjatý beton Montované konstrukce Spřažené konstrukce (beton-beton) 133PSBZ Přednáška A1 4

Základní informace o předmětu Podmínky udělení zápočtu aktivní účast na cvičeních, max. 2 neomluvné absence vypracování všech zadaných úloh odevzdání správně vyřešené úlohy nejpozději do dvou týdnů od zadání (správnost musí být potvrzena cvičícím) prokázání příslušných znalostí (v rozsahu přednášek) během konzultací se cvičícím Zápočet lze získat nejpozději v pátek 13. 1. 2017! 133PSBZ Přednáška A1 5

Základní informace o předmětu Podmínky pro absolvování zkoušky, informace o zkoušce zkouška má písemnou a ústní část PÍSEMNÁ ČÁST: test, příklad ÚSTNÍ ČÁST: vyhodnocení písemné části, doplňující otázky zkouškové termíny budou vypsány v KOSu na zkoušku je nutné se přihlásit v KOSu podmínkou zápisu na zkoušku je udělený zápočet s sebou ke zkoušce: psací potřeby, papíry, kalkulačka, vypracované úlohy ze cvičení 133PSBZ Přednáška A1 6

Základní informace o předmětu Základní literatura Procházka, J., Štefan, R., Vašková, J. Navrhování betonových a zděných konstrukcí na účinky požáru. Praha: ČVUT, 2010. ISBN 978-80-01-04613-5. Wald, F. a kol. Výpočet požární odolnosti stavebních konstrukcí. Praha: ČVUT, 2005. ISBN 80-01-03157-8. 133PSBZ Přednáška A1 7

Základní informace o předmětu Doporučená literatura Wald, F. a kol. Prokazování požární odolnosti statickým výpočtem. Praha: ČVUT, 2010. ISBN 978-80-89113-69-9. Procházka, J. a kol. Navrhování betonových konstrukcí 1: Prvky z prostého a železového betonu. Praha: ČBS, 2009. ISBN 80-903807-1-9. 133PSBZ Přednáška A1 8

Základní informace o předmětu Doporučená literatura Navrátil, J. Předpjaté betonové konstrukce. Brno: CERM, 2008. ISBN 978-80-7204-561-7. 133PSBZ Přednáška A1 9

Použitelnost Mezní stavy použitelnosti (MSP) průkaz vlastností konstrukce z hlediska: provozu a požadavků uživatele, trvanlivosti Důležitost průkazu - s ohledem na používání kvalitních materiálů (betonu i výztuže), umožňující navrhovat subtilní konstrukce z hlediska MSP Cílem zabránění návrhu konstrukcí, při kterých by bylo omezeno užívání objektu z hlediska: - dlouhodobého využívání - vzniku a rozevření trhlin - nadměrných přetvoření a deformací konstrukcí a jejich prvků 133PSBZ Přednáška B1 10

Průhyb desky - kaluže, průhyb předpjatého nosníku (vyvěšení desky), krytí třmínků 133PSBZ Přednáška B1 11

Mezní stavy použitelnosti Mezní stavy použitelnosti (MSP) omezení napětí v betonu a ve výztuži omezení trhlin omezení přetvoření omezení kmitání u dynamicky namáhaných konstrukcí 133PSBZ Přednáška B1 12

Uvažovaná zatížení Kombinace zatížení MSP: charakteristická - nevratné mezní stavy použitelnosti častá - vratné mezní stavy použitelnosti kvazistálá - kontrola mezních stavům použitelnosti týkajících se důsledků dlouhodobých účinků a vzhledu konstrukce Poznámka: V mezních stavech použitelnosti uvažujeme zatížení bez součinitelů zatížení γ F a dílčí součinitele vlastností materiálů γ M považujeme rovny 1 (pokud není uvedeno jinak v EN 1992 až EN 1999). 133PSBZ Přednáška B1 13

133PSBZ Přednáška B1 14

Stadia působení betonových prvků v MSP Stádium I - počáteční fáze zatěžování malá přetvoření a napětí v průřezu na přenášení zatížení se podílí celý průřez celý průřez působí přibližně pružně stadium I trvá až do okamžiku, kdy je v tažených vláknech dosaženo mezní hodnoty napětí pevnosti betonu v tahu 133PSBZ Přednáška B1 15

Stadia působení betonových prvků v MSP Stádium II a - začíná na mezi vzniku trhlin při rostoucím zatížení se trhlina v průřezu rozšiřuje a prohlubuje směrem k neutrální ose při prohlubování a rozevírání trhliny od rostoucího zatížení se neutrální osa posouvá blíže k tlačenému kraji průřezu stadium končí, když je trhlinou prostoupena celá tažená část průřezu 133PSBZ Přednáška B1 16

Stadia působení betonových prvků v MSP Stádium II b - trhlina prostupuje celým průřezem tahová normálová síla působí s velkou výstředností beton je ze spolupůsobení vyloučen zatížení přenáší pouze výztuž 133PSBZ Přednáška B1 17

Předpoklady výpočtu napětí nehomogenního průřezu Přetvoření je přímo úměrné vzdálenosti od neutrální osy Přetvoření soudržné výztuže je rovno přetvoření betonu v úrovni výztuže Beton i výztuž působí jako lineárně pružné materiály Beton v tahu působí do vzniku první trhliny (do dosažení napětí f ct v krajních tažených betonových vláknech) 133PSBZ Přednáška B1 18

Průřez bez trhliny 133PSBZ Přednáška B1 19

Průřez s trhlinou 133PSBZ Přednáška B1 20

Zjednodušené předpoklady Ve stadiu I působí celý průřez Pro výpočet napětí v průřezu se předpokládá: poměrné přetvoření je přímo úměrné vzdálenosti od n.o. přetvoření výztuže je stejné jako přetvoření betonu v témže místě beton i výztuž působí jako látky lineárně pružné Napětí v průřezu - horní vlákna - dolní vlákna = + ( ) = + 133PSBZ Přednáška B1 21

Uvažujeme náhradní (ideální) betonový průřez 133PSBZ Přednáška B1 22

Zjednodušené předpoklady Ve stadiu II a průřez s trhlinou a tlačenou částí Na okrajích betonového průřezu musí platit σ c1 > f ct,eff a σ c2 < 0 resp. σ c2 > f ct,eff a σ c1 < 0 Pro výpočet napětí v průřezu s trhlinou a tlačenou částí se předpokládá: poměrné přetvoření je přímo úměrné vzdálenosti od n.o. přetvoření výztuže je stejné jako přetvoření betonu v témže místě beton i ocel působí jako látky lineárně pružné beton v tahu nepůsobí 133PSBZ Přednáška B1 23

Uvažujeme náhradní (ideální) betonový průřez s vyloučeným betonem v tahu 133PSBZ Přednáška B1 24

Zjednodušené předpoklady Ve stadiu II b trhlina prostupuje celým průřezem Pokud na obou okrajích taženého průřezu platí σ c1 > f ct,eff a σ c2 > f ct,eff - průřez je po celé výšce prostoupen trhlinou Pro výpočet napětí v průřezu s trhlinou prostupující celým průřezem se předpokládá: působí pouze výztuž jako lineárně pružná látka poměrné přetvoření je přímo úměrné vzdálenosti od n.o. ležící mimo průřez 133PSBZ Přednáška B1 25

Tahová síla leží v těžišti tahových sil působících ve výztuži 133PSBZ Přednáška B1 26

Mezní stav omezení napětí Omezení napětí se předepisuje pro a) tlaková napětí v betonu - nadměrné hodnoty tlakových napětí v betonu mohou v provozním stavu na konstrukci vyvolat: vznik podélných trhlin rozvoj mikrotrhlin v betonu vyšší hodnoty dotvarování Tyto jevy mohou vést ke vzniku takových stavů, které znemožní používání konstrukce. 133PSBZ Přednáška B1 27

Mezní stav omezení napětí Omezení napětí se předepisuje pro b) tahová napětí ve výztuži za účelem: zamezení vzniku nadměrného nepružného přetvoření výztuže (a tím i celého prvku) zamezení vzniku širokých, trvale otevřených trhlin v betonu Po překročení meze kluzu ve výztuži nevratný mezní stav! 133PSBZ Přednáška B1 28

Omezení tlakových napětí v betonu Pro charakteristickou kombinaci zatížení konstrukce nacházející se v třídách agresivity prostředí XD, XF a XS σ c1 0,6 f ck lineární dotvarování betonu lze uvažovat, pokud σ c1 0,45 f ck 133PSBZ Přednáška B1 29

Omezení napětí ve výztuži Pro charakteristickou kombinaci zatížení konstrukce σ s 0,8f yk Je-li napětí ve výztuži vyvozeno vynuceným přetvořením σ s 1,0f yk 133PSBZ Přednáška B1 30

Trhliny 133PSBZ Přednáška B1 31

Mezní stav trhlin Trhliny vznikají působením mechanického zatížení nebo vlivem nesilových účinků (např. smršťováním, dotvarováním, vývinem hydratačního tepla apod.) při omezení přetvoření (tj. omezením vynucených deformací), resp. jejich kombinací. Mají limitující vliv na trvanlivost a životnost konstrukce. Šířka trhlin závisí na pevnosti betonu v tahu soudržnosti výztuže a betonu krytí (tj. na tloušťce krycí vrstvy) uspořádání výztuže rozměrech prvku a na jeho namáhání 133PSBZ Přednáška B1 32

Mezní stav trhlin Obvykle se v normách předpokládá, že není možné přesně stanovit šířku trhliny pomocí jednoduchých vztahů, znalost přesné šířky trhliny není pro trvanlivost betonové konstrukce významná vypočtená šířka trhliny je jakási reprezentační hodnota, která se porovnává s doporučenou (limitní) hodnotou; reprezentační a limitní hodnota jsou vzájemně spjaty Cíl návrhu z hlediska mezního stavu šířky trhlin zajistit, že trhliny zajistí použitelnost a trvanlivost konstrukce 133PSBZ Přednáška B1 33

Mezní stav trhlin Posouzení z hlediska mezního stavu šířky trhlin přímým výpočtem šířky trhlin a kontrolou podmínky spolehlivosti dodržením jistých doporučení bez výpočtu šířky trhlin 133PSBZ Přednáška B1 34

Rané trhliny a pozdější trhliny od zatížení 133PSBZ Přednáška B1 35

Ranné trhliny Hydratační teplo Nedochází K tepelné výměně mezi betonem a okolím; uvnitř betonu 133PSBZ Přednáška B1 36

Vliv teploty okolí 133PSBZ Přednáška B1 37

Omezení přetvoření 133PSBZ Přednáška B1 38

Příklad změřeného průběhu napětí na lících betonového prvku 133PSBZ Přednáška B1 39

Tažené prvky v raném stadiu 133PSBZ Přednáška B1 40

Ohýbané prvky v raném stadiu 133PSBZ Přednáška B1 41

Vznik a šířka trhlin Dostředně tažený prvek trhliny nevzniknou až do dosažení pevnosti betonu v tahu po dosažení tahové síly N cr = A i f ctm vzniknou primární trhliny, následně trhliny sekundární rozvoj trhlin je ukončen při dosažení tahové síly 1,3 N cr zvyšuje se napjatost a přetvoření výztuže až do meze kluzu 133PSBZ Přednáška B1 42

N = N cr sr2 s s sr1= ct ct 0,0 c Vznik primární trhliny v taženém prvku 133PSBZ Přednáška B1 43

N 1.3N cr ct 0,0 sr1 = ct l l l s s s sr t t t r,min r,max cm s2 c sm Vznik sekundárních trhlin v taženém prvku 133PSBZ Přednáška B1 44

Pracovní diagram u tažených prvků 133PSBZ Přednáška B1 45

Obdobný pracovní diagram u ohýbaných prvků 133PSBZ Přednáška B1 46

Tahové zpevnění spolupůsobení taženého betonu mezi trhlinami 133PSBZ Přednáška B1 47

Děkuji za pozornost! 133PSBZ Přednáška B1 48

Jaroslav Procházka, Radek Štefan 2016 Poslední úprava: 4. 10. 2016 Připomínky a návrhy na vylepšení prezentace zasílejte prosím na adresu radek.stefan@fsv.cvut.cz Upozornění: Materiál slouží pouze pro studijní a výukové účely v rámci předmětů vyučovaných na Fakultě stavební ČVUT v Praze! 133PSBZ Přednáška B1 49