Brno University of Technology, Faculty of Civil Engineering Institute of Concrete and Masonry Structures, Veveri 95, 662 37 Brno Petr Šimůnek Nosné konstrukce - AL01 1. přednp ednáška
Harmonogram přednp ednášek: 1. Typy nosných konstrukcí, jejich charakteristika a uplatnění. Principy a zásady navrhování. 2. Zatížení a jeho účinky na nosné konstrukce, kombinace zatížení. 3. Vlastnosti materiálů (beton, ocel) pro betonové konstrukce (pevnost, pracovní diagramy). Rozdělení betonových konstrukcí. Zásady navrhování podle mezních stavů. 4. Mezní stav porušení namáhání ohybovým momentem a normálovou silou. 5. Mezní stav porušení namáhání posouvající silou, krotícím momentem. 6. Prvky betonových konstrukcí desky, trámy, průvlaky, překlady, Železobetonové konstrukce schodišť. 7. Prostý beton namáhání ohybovým momentem, normálovou silou a posouvající silou. 8. Stav a perspektivy rozvoje oboru, úvod do problematiky navrhování a realizace kovových nosných konstrukcí 9. Materiál a sortiment konstrukčních prvků. 10. Principy a zásady spolehlivosti kovových konstrukcí, metoda mezních stavů. 11. Spoje kovových konstrukcí - zásady navrhování a konstrukčního řešení. 12. Pruty tažené. Ohyb nosníků. Stabilita a vzpěrná únosnost tlačených prutů celistvého průřezu. Vzpěr tlačených prutů složeného a členěného průřezu. 13. Klopení nosníků. Únosnost průřezů se štíhlými stěnami.
Doporučen ená literatura: Viz intranet Gartner, O., Kuda, R., Procházka, M.:Betonové konstrukce VI Zásady pro navrhování betonových konstrukcí Hájek, P.: Konstrukce pozemních staveb 10 Nosné konstrukce I
Co je to nosná konstrukce?? Nosná konstrukce je: Je soubor konstrukčních prvků, které vzájemnou interakcí spolehlivě přenášejí zatížení bez nepřípustných deformací, poskytují dostatečnou tuhost stavebního díla.
Spolehlivost konstrukce vlastnost konstrukce plnit požadované funkce během stanovené doby životnosti za daných podmínek (funkční požadavky, doba životnosti...) možnost poruchy s dostatečně malou pravděpodobností
Co je to nosná konstrukce?? vlastní tíha dřevní hmota - kůra, listí proměnné zatížení
CO Nosný systém m budovy
Svislé prvky CO SLOUPY, PILÍŘE Namáhání: nejčastěji tlakem ohybem smykem kroucením STĚNY Namáhání: nejčastěji tlakem ohybem smykem výjimečně kroucením
CO Vodorovné prvky TRÁM DESKA Prosté, spojité, konsolové, Vyztužené v jednom směru, křížem vyz. Bezhřibové, hříbové Žebrové, kazetové Namáhání: ohybem smykem kroucením tah a tlak (přenos vodorovných sil, předpětí, ) Namáhání: ohybem smykem kroutící momenty tah a tlak
Základní typy desek: deska působící v jednom směru rozpětí až 8 m, výhody: -větší tuhost než u bezhřibové desky nevýhody: -vyšší náklady než u bezhřibové d. -větší konstrukční výška deska působící ve dvou směrech - rozpětí až 10 m, výhody: -větší tuhost než u desky podepřené v jednom směru - snadné umístění otvorů nevýhody: -větší konstrukční výška
Text + obrázky viz - Hájek, P.: Konstrukce pozemních staveb 10 Nosné konstrukce I
Text + obrázky viz - Hájek, P.: Konstrukce pozemních staveb 10 Nosné konstrukce I
Bezhřibová deska -rozpětí cca do 8 m, při předpjatém betonu více -tloušťka desky cca h=l/25 Výhody: -malá tloušťka, nízké náklady, snadné umístění instalací Nevýhody: -malá tuhost, větší smykové namáhání u podpor, problematické umístění otvorů u podpor
Hřibová deska Výhody: -malá tloušťka, nízké náklady, snadné umístění instalací, tužší než bezhřibová deska, menší smykové napětí u podpor Nevýhody: -problematické umístění otvorů u podpor, pracnější výroba, menší prostor pro vedení instalací
Kazetová deska Výhody: -lehčí než plná deska, estetický vzhled, možnost použít pro větší rozpětí Nevýhody: -pracnější výroba, větší výška konstrukce
Prefabrikované desky Výhody: -rychlá výroba, bez bednění, menší pracnost Nevýhody: -výroba se vyplatí pouze při větším množství výrobků
Visuté konstrukce Zavěšené konstrukce
PŘÍHRADOVÁ KONSTRUKCE OBLOUKOVÁ KONSTRUKCE VIERENDEELŮV NOSNÍK KLENBA
Jefferson National (Western) Expansion Memorial--"Gateway Arch"
P. L. Nervi Aviorimessa di Orvieto Palazzo dello Sport
SKOŘEPINOVÉ KONSTRUKCE
Kresge Auditorium
TWA Terminal, J. F. Kennedy Airport
St. Louis Abbey (or the Priory Chapel)
LANOVÉ KONSTRUKCE
Quadracci Pavilion, Milwaukee Art Museum, Milwaukee, Wisconsin, by Santiago Calatrava, 2001
Z JEDNOTLIVÝCH KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ SE SKLÁDAJ DAJÍ NOSNÉ SYSTÉMY KONSTRUKCÍ
Z JEDNOTLIVÝCH KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ SE BUDUJÍ NOSNÉ SYSTÉMY KONSTRUKCÍ USPOŘÁDÁNÍ KONSTRUKČNÍCH SYSTÉMŮ STĚNOVÝ SYSTÉM SLOUPOVÝ SYSTÉM OBVODOVÝ SYSTÉM KOMBINOVANÝ SYSTÉM NEJČAST ASTĚJI POUŽÍVANÝ MATERIÁL: ZDĚNÝ (KERAMIKA, KÁMEN..), K ŽB, OCEL, DŘEVO, D BETON, TECHNOLOGICKÉ HLEDISKO: ZDĚNÁ KONSTRUKCE MONOLITICKÁ KONSTRUKCE PREFABRIKOVANÁ KONSTRUKCE KOMBINOVANÉ SYSTÉMY
Z JEDNOTLIVÝCH KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ SE BUDUJÍ NOSNÉ SYSTÉMY KONSTRUKCÍ DĚLENÍ DLE ORIENTACE SVISLÝCH NOSNÝCH PRVKŮ PŘÍČNÝ SYSTÉM PODÉLNÝ SYSTÉM KOMBINOVANÝ SYSTÉM
STĚNOVÝ SYSTÉM a) příčný p systém m stěnový
b) podélný systém m stěnový
Sloupový nosný systém m obousměrný
Patrové garáže Edinburgh sloupový nosný systém
Kombinovanu nosný systém m sloupový a stěnový
War Memorial Center - Milwaukee, Wisconsin
Administrativní budova London Cucumber
Stanová konstrukce Edinburgh - Dynamic Earth Pavillion
Alcoa Building
Knights of Columbus Building
Ukázky rozmíst stění ztužuj ujících ch stěn n etážov ovém m objektu
Konstrukce neztužen ené a ztužen ené Neztužen ené velmi citlivé na horizontáln lní zatížen ení Ztužen ené méně citlivé na hor. zat. pro vysoké budovy jsou vhodnějčí
Přístavní komplex Edinburgh nosná konstrukce a ztužuj ující prvky výškov kové budovy
Spravedlivé zákony, které Chammurapi, král mocný, pevně stanovil a zemi opatřil řádný mrav a dobré vedení (...), aby spravedlnosti dal vzejít na zemi, aby vyhubil bezbožníky zlosyny, aby silný nekřivdil slabému (...) Tedy: 1. Jestliže někdo někoho obvinil a uvrhl naň podezření z vraždy, avšak neusvědčil jej, bude ten, kdo ho obvinil, usmrcen. 109. Jestliže šenkýřka, v jejímž domě se scházeli zločinci, tyto zločince nezadržela a do paláce nepřivedla, bude tato šenkýřka usmrcena. 233. Jestliže stavitel postavil někomu dům a neudělal své dílo pevně a zeď spadne, tento stavitel pevně vystaví tuto zeď ze svých vlastních prostředků.
Obecná hlediska navrhování Odolnost a stablita Proveditelnost Funkčnost nost Hospodárnost Estetický vzhled Bezpečnost (požár, hygiena, životní prostřed edí,, hluk,...)