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 PŘEPOČET A VARIANTNÍ NÁVRH OCELOVÉ STŘEŠNÍ KONSTRUKCE ZIMNÍHO STADIÓNU V JIHLAVĚ STATIC VERIFICATION AND VARIANT DESIGN OF ROOF STRUCTURE OF WINTER SPORT STADIUM IN JIHLAVA CITY DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BC. RADEK BULÍČEK doc. Ing. MARCELA KARMAZÍNOVÁ, CSc. BRNO 2014
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ Studijní program Typ studijního programu Studijní obor Pracoviště N3607 Stavební inženýrství Navazující magisterský studijní program s prezenční formou studia 3607T009 Konstrukce a dopravní stavby Ústav kovových a dřevěných konstrukcí ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Diplomant Bc. Radek Bulíček Název Vedoucí diplomové práce Datum zadání diplomové práce Datum odevzdání diplomové práce V Brně dne 31. 3. 2013 Přepočet a variantní návrh ocelové střešní konstrukce zimního stadiónu v Jihlavě doc. Ing. Marcela Karmazínová, CSc. 31. 3. 2013 17. 1. 2014...... doc. Ing. Marcela Karmazínová, CSc. prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA Vedoucí ústavu Děkan Fakulty stavební VUT
Podklady a literatura 1. Výkresová dokumentace stávající ocelové konstrukce zastřešení 2. Evropské technické normy pro navrhování ocelových konstrukcí 3. Literatura podle pokynů vedoucí diplomové práce Zásady pro vypracování Vypracujte přepočet a variantní návrh stávající ocelové konstrukce zastřešení zimního stadionu v Jihlavě. Objekt má obdélníkový půdorys o stranách 84 m x 60 m, minimální světlá výška uvnitř objektu je dána požadavky provozovaných sportů. Statický přepočet vypracujte s ohledem na aktuálně platné evropské normativní dokumenty. V rámci řešení vypracujte technickou zprávu, statický výpočet, varianty řešení a výkresovou dokumentaci v rozsahu podle pokynů vedoucí diplomové práce. Předepsané přílohy... doc. Ing. Marcela Karmazínová, CSc. Vedoucí diplomové práce
Abstrakt Cílem diplomové práce je přepočet nosné ocelové konstrukce zastřešení zimního stadiónu v Jihlavě a návrh variantního řešení nosné ocelové konstrukce střechy. Půdorysné rozměry zastřešení jsou 60 x 84 m. Stávající konstrukce je tvořena girlandovými příhradovými vazníky a příhradovými vaznicemi. Vazníky mají osovou vzdálenost 12 m a jsou uloženy na betonových sloupech. Variantní návrh řešení počítá s obloukovými příhradovými vazníky s táhlem a příhradovými vaznicemi. Uloženy budou na stávajících sloupech. Staticky byly posouzeny všechny nosné prvky stávající i nově navržené střešní konstrukce, tzn. jednotlivé prvky vazníků a vaznic, střešní ztužidla. Všechny posudky byly prováděny dle momentálně platných norem. Výpočtem bylo prokázáno překročení mezního stavu únosnosti a použitelnosti u některých prvků stávající konstrukce. Nová konstrukce vyhovuje na mezní stavy únosnosti i použitelnosti. Klíčová slova Ocel, girlandový příhradový vazník, obloukový příhradový vazník, příhradová vaznice, střešní ztužidlo, nosná konstrukce zimního stadiónu, mezní stav únosnosti a použitelnosti. Abstract The aim of the thesis is the assessment of steel structure roofing winter stadium in Jihlava city and design of the variant solution of load bearing steel structure of the roof. The ground plan dimensions are 60 x 84 m The current structure is composite of truss main girders with parabolic lower chords, and purlins. Axial distances of main girders are 12 m and are supported on concrete columns. The alternative proposed solution uses arched truss main girders and truss purlins. They are supported on existing concrete columns. All load bearing members of existing and new design structure main girders, purlins, roof bracing - have been evaluated according to actual normative rules. It is evident that the static assessment of the existing structure is satisfied from viewpoint of ultimate and serviceability limit states. The static assessment of the new structure is satisfied from the viewpoint of both limit states. Keywords Steel, truss main girder with parabolic chords, arched trusses, truss purlin, roof bracing, load bearing structure of the sport stadium, the ultimate limit state and serviceability.
Bibliografická citace VŠKP Bc. Radek Bulíček Přepočet a variantní návrh ocelové střešní konstrukce zimního stadiónu v Jihlavě. Brno, 2014. 11 s., 144 s. příl. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce doc. Ing. Marcela Karmazínová, CSc..
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval(a) samostatně a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne 8.1.2014 podpis autora Bc. Radek Bulíček
PROHLÁŠENÍ O SHODĚ LISTINNÉ A ELEKTRONICKÉ FORMY VŠKP Prohlášení: Prohlašuji, že elektronická forma odevzdané diplomové práce je shodná s odevzdanou listinnou formou. V Brně dne 8.1.2014 podpis autora Bc. Radek Bulíček
Poděkování: Děkuji vedoucímu práce doc. Ing. Marcele Karmazínové, CSc. za odborné vedení, cenné rady, připomínky a poskytnutí podkladů, které mi pomohly při zpracování diplomové práce.
Obsah - Úvod - Závěr - Seznam použitých zdrojů - Seznam příloh
Úvod Cílem diplomové práce je přepočet nosné ocelové konstrukce zastřešení zimního stadiónu v Jihlavě a návrh variantního řešení nosné ocelové konstrukce střechy. Půdorysné rozměry zastřešení jsou 60 x 84 m. Stávající konstrukce je tvořena girlandovými příhradovými vazníky a příhradovými vaznicemi. Vazníky mají osovou vzdálenost 12 m a jsou uloženy na betonových sloupech. Variantní návrh řešení počítá s obloukovými příhradovými vazníky s táhlem a příhradovými vaznicemi. Uloženy budou na stávajících sloupech.
Závěr Staticky byly posouzeny všechny nosné prvky stávající i nově navržené střešní konstrukce, tzn. jednotlivé prvky vazníků a vaznic, střešní ztužidla. Všechny posudky byly prováděny dle momentálně platných norem. Výpočtem bylo prokázáno překročení mezního stavu únosnosti a použitelnosti u některých prvků stávající konstrukce. Nová konstrukce vyhovuje na mezní stavy únosnosti i použitelnosti.
Použité zdroje [1] ČSN EN 1990 - Zásady navrhování konstrukcí [2] ČSN EN 1991-1-1 (73 0035): Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb, ČNI, 2004 [3] ČSN EN 1991-1-3 (73 0035): Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-3: Obecná zatížení - Zatížení sněhem, ČNI, 2005 [4] ČSN EN 1991-1-4 (73 0035): Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-4: Obecná zatížení - Zatížení větrem, ČNI, 2007 [5] ČSN EN 1993-1-1 (73 1401): Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby, ČNI, 2006 [6] Karmazínová, M. a Pilgr, M., Ocelové konstrukce vícepodlažních budov - Pomůcka pro cvičení, Akademické nakladatelství CERM, s.r.o., Brno 2004, ISBN 80-214-2570-9 [7] Melcher J., Karmazínová M., Bajer M., Sýkora K., Prvky kovových konstrukcí, Akademické nakladatelství CERM, s.r.o., Brno 2004, ISBN 80-214-2570-9 [8] [online]; URL: http://www.fce.vutbr.cz/kdk/pilgr.m/bo02/bo02_cvi_11.pdf [9] [online]; URL: http://www.google.cz a odkazy z tohoto vyhledávače na jiné stránky [10] [online]; URL: http://www.fischer-cz.cz/desktopdefault.aspx/tabid-140/190_read- 201/ [11] Výkresová dokumentace stávající konstrukce
Seznam příloh A - Stávající konstrukce A1 - Statický výpočet A2 - Výkresová dokumentace - v.č. 1 - Dispozice - v.č 2 - Kotvení - v.č. 3 - Řezy B - Nová konstrukce B1 - Technická zpráva B2 - Statický výpočet B3 - Výkresová dokumentace - v.č. 1 - Dispozice - v.č 2 - Kotvení - v.č. 3 - Výrobní výkres vazníku - v.č. 4 - Výrobní výkres vaznice