Použitelnost. Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

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

Prvky betonových konstrukcí BL01 11 přednáška

BL 04 - Vodohospodářské betonové konstrukce MEZNÍ STAV POUŽITELNOSTI

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

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

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

Desky Trámy Průvlaky Sloupy

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

Základní rozměry betonových nosných prvků

Nosné konstrukce II - AF01 ednáška Navrhování betonových. použitelnosti

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

Uplatnění prostého betonu

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B1. 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

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 1 Jednoduché nosné konstrukce opakování

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

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

NK 1 Konstrukce 2. Volba konstrukčního systému

Statický výpočet komínové výměny a stropního prostupu (vzorový příklad)

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

1 Použité značky a symboly

MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI

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

pedagogická činnost

Betonové konstrukce (S)

Betonové konstrukce (S)

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

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

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

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

Stěnové nosníky. Obr. 1 Stěnové nosníky - průběh σ x podle teorie lineární pružnosti.

6 Mezní stavy použitelnosti

ZATÍŽENÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ

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

Předpjatý beton Přednáška 7

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

Prostý beton Pedagogická činnost Výuka bakalářských a magisterský předmětů Nosné konstrukce II

Principy návrhu Ing. Zuzana Hejlová

15. ŽB TRÁMOVÉ STROPY

Účinky smršťování a dotvarování a opatření pro omezení jejich nepříznivého působení

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

Prvky betonových konstrukcí BL01 5. přednáška

Skořepinové konstrukce úvod. Skořepinové konstrukce výpočetní řešení. Zavěšené, visuté a kombinované konstrukce

Základní vztahy aktualizace Ohybové momenty na nosníku [knm] 1/2 ql 2 q [kn/m] Konzola. q [kn/m] Prostě uložený nosník

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

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

Prvky betonových konstrukcí BL01 7 přednáška

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

VÝSTAVBA MOSTŮ (2018 / 2019) M. Rosmanit B 304 ŽB rámové mosty

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÝCH KROKVÍ

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

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 4 Spojité desky Mezní stavy použitelnosti

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

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

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

P Ř Í K L A D Č. 5 LOKÁLNĚ PODEPŘENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S VÝRAZNĚ ROZDÍLNÝM ROZPĚTÍM NÁSLEDUJÍCÍCH POLÍ

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

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

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

Prvky betonových konstrukcí BL01 7 přednáška

Betonové konstrukce. Beton. Beton. Beton

Principy navrhování stavebních konstrukcí

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

NKI Zděné konstrukce doc. Ing. Karel Lorenz, CSc. Ústav nosných konstrukcí FA

NAVRHOVÁNÍ ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ ZE SYSTÉMU. dle ČSN EN a ČSN EN NEICO - ucelený systém hrubé stavby

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

Střední průmyslová škola strojírenská a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky, Kolín IV, Heverova 191

ENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S OTVOREM VE SLOUPOVÉM PRUHU

IDEA StatiCa novinky. verze 5.4

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

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

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÉHO PRŮVLAKU

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

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

Část 5.8 Částečně obetonovaný spřažený ocelobetonový sloup

Principy navrhování stavebních konstrukcí

Jednoduchá metoda pro návrh ocelobetonového stropu

Část 5.9 Spřažený požárně chráněný ocelobetonový nosník

YQ U PROFILY, U PROFILY

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

Betonové konstrukce (S)

Principy navrhování stavebních konstrukcí

Aktuální trendy v oblasti modelování

MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI PŘEDPJATÝCH PRŮŘEZŮ DLE EUROKÓDŮ

Navrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí

Šroubovaný přípoj konzoly na sloup

Posouzení trapézového plechu - VUT FAST KDK Ondřej Pešek Draft 2017

Telefon: Zakázka: Prefabrikovaný vazní Položka: D10 Dílec: Trám D10

BETONOVÉ A ZDĚNÉ KONSTRUKCE 1. Dimenzování - Deska

Betonové konstrukce (S)

Příklad - opakování 1:

Ocelobetonové konstrukce

5. Aplikace výsledků pro průřezy 4. třídy.

Problematika navrhování železobetonových prvků a ocelových styčníků a jejich posuzování ČKAIT semináře 2017

Statický výpočet střešního nosníku (oprava špatného návrhu)

Přednášející: Ing. Zuzana HEJLOVÁ

Transkript:

Použitelnost - funkční způsobilost za provozních podmínek - pohodlí uživatelů - vzhled konstrukce Obvyklé mezní stavy použitelnosti betonových konstrukcí: mezní stav napětí z hlediska podmínek použitelnosti, mezní stav trhlin, mezní stav přetvoření. je potřebné definovat - omezující kritéria C E d - návrhové hodnoty zatížení, které se budou aplikovat - návrhové vlastnosti materiálů - model chování (výpočetní model) Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

Středověké klenby Bazilika sv. Markéty

Obchodní dům CENTRUM Použitelnost - Millennium bridge v Londýně

Nedostatečná tuhost přispěla ke zřícení Failure zone

Historický vývoj Tuhost 1800 Čas Mezní stavy únosnosti a použitelnosti Zatížení Únosnost Charakteristické zatížení odvozené z únosnosti Deformace

Použitelnost Obvyklé mezní stavy použitelnosti betonových konstrukcí: mezní stav napětí z hlediska podmínek použitelnosti, mezní stav trhlin, mezní stav přetvoření. C E d je potřebné definovat - omezující kritéria - návrhové hodnoty zatížení, které se budou aplikovat - návrhové vlastnosti materiálů - model chování (výpočetní model) Kombinace zatížení Při výpočtu mezních stavů použitelnosti se uplatňují následující kombinace, které závisí na povaze dominantního zatížení: kvazistálá kombinace j 1 j 1 G k, j + P + i 1 častá kombinace G k, j + P k k + ψ 1,1 ψ Q 2, i k,1 Q + k, i i> 1 ψ 2, i Q k, i (1) (2) výjimečná kombinace j 1 G k, j + P k + Q k,1 + i> 1 ψ 0, i Q k, i (3)

Omezení napětí EC2 předepisuje omezení napětí pro: Tlaková napětí v betonu. Nadměrné hodnoty tlakových napětí vbetonu mohou vprovozním 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. Tahová napětí ve výztuži. Cílem omezení napjatosti výztuže je zamezení vzniku nadměrného nepružného přetvoření výztuže (a tím i celého prvku) a zamezení vzniku širokých, trvale otevřených trhlin v betonu. Omezení napětí V běžných případech není třeba posuzovat, pokud jsou splněny - požadavky EC2 na mezní stav únosnosti - požadavky EC2 na minimální vyztužení - konstrukční zásady σ s k f yk pro napětí od účinků charakteristické kombinace zatížení k= 0,8 pro napětí od účinků vynucených přetvoření k = 1 σ c k f ck pro omezení tlakových napětí v betonu k= 0,6 pro omezení napětí z hlediska nebezpečí dotvarování k = 0,45

Mezní stav trhlin EC2 vychází ze skutečnosti, že: není možné přesně stanovit šířku trhliny (zejména sohledem na rozptyl tahové pevnosti betonu a soudržnost betonu a výztuže) pomocí jednoduchých vztahů znalost přesné šířky trhliny není pro trvanlivost betonové konstrukce významná aproto EC2 považuje za účelnější stanovit zásady uspořádání výztuže pro zamezení vzniku širokých trhlin než komplikovaně stanovit šířku trhliny výpočtem. Mezní šířka trhliny Třídy Železobet prvky Předpjaté prvky Kvazistálá komb. Častá komb. Dekomprese w cal < w lim

Kontrola trhlin bez přímého výpočtu Požaduje se minimální procento vyztužení Pro uvažované napětí ve výztuži se dodrží maximální průměr výztuže nebo maximální vzdálenost výztuže Trhliny a průhyb konstrukcí ovlivňuje - funkční způsobilost za provozních podmínek - pohodlí uživatelů - vzhled konstrukce

Základní kritéria pro průhyby - kritérium obecné použitelnosti: průhyb při kvazistálém zatížení nemá překročit 1/250 rozpětí. Pro omezení průhybu může být použito nadvýšení; velikost nadvýšení bednění by neměla překročit 1/250 rozpětí. - kritérium průhybu po zabudování prvku: průhyb po zabudování (provedení) prvku by neměl přestoupit hodnotu 1/500 rozpětí při kvazistálé kombinaci zatížení. Ostatní omezení by měla být uvažována v závislosti na náchylnosti k porušení připojených prvků. Základní kritéria pro průhyby F ε c δ Průhyb ε cc (,t 0 ) δ tot δ 1 < L/500 δ 1 δ tot < L/250 Dotvarování t 0 t 1 δ 0 Čas t Dotvarování způsobuje pozvolný nárůst trvalých deformací (průhybů) při dlouhodobě působícím zatížení

Maximální průhyby Maximální celkový průhyb L/250 Průhyb lze snížit nadvýšením, avšak menším než L/250 Maximální průhyb po zabudování nenosných prvků (příček, dveří) L/500 Výpočet průhybu Efektivního modulu pružností betonu: 1 r cs E c, eff Křivost od smršťování =ε cs α e E = 1+ ϕ S I cm (, t ) α o e = E s/ Ec, eff ε cs je poměrné přetvoření betonu odsmršťování, S je statický moment průřezové plochy výztuže k těžišti průřezu

Příklad výpočtu průhybu q k x δ A s d h=0,45 m l=6 m b=0,2 Efektivní modul cm Ec,eff= 7500 α,e = 26,66667 e = E s/ Ec, eff E c, eff E = 1+ ϕ (, t ) Dlouhodobý průhyb δc= 0,017778 δmezní= 0,024 1 r Křvost od smršťování 1/rcs= 0,001134 cs o S =ε csα e I α Průhyb od smršťování δs= 0,005103 Celkový průhyb δtot= 0,022881 δtot<δtot? PRAVDA Ověření průhybů Ověření mezního stavu přetvoření může být provedeno: bez výpočtu přetvoření, používají se jednodušší metody založené např. na ověření štíhlosti prvku, výpočtem přetvoření a srovnáním vypočtených hodnot s přípustnými limitními hodnotami.

Omezující poměr rozpětí a účinné výšky l/d l ρ ρ 0 0 = K 11+ 1,5 fck + 3,2 fck 1 d ρ ρ l ρ0 1 ρ' = K 11+ 1,5 fck + fck d ρ ρ' 12 ρ0 kde l/d je mezní poměr rozpětí k účinné výšce;, K 3 2 pokud ρ ρ 0 pokud ρ > ρ 0 součinitel, kterým se zohledňují různé nosné systémy; ρ0 referenční stupeň vyztužení ρ0 = fck 10-3 ; ρ Průhyb není nutno počítat pokud (l/d)< omezující(l/d) Omezující l/d (7.16.a) (7.16.b) požadovaný stupeň vyztužení tahovou výztuží ve středu rozpětí (u konzoly ve vetknutí) na ohybový moment vyvozený návrhovým zatížením; ρ požadovaný stupeň vyztužení tlakovou výztuží ve středu rozpětí (u konzoly ve vetknutí) na ohybový moment vyvozený návrhovým zatížením; f ck v jednotkách MPa. pro ρ=ρ 0 l d (~0,022= 2,2%) = K( 11+ 1,5 fck) Omezující poměr rozpětí k účinné výšce l/d Nosná soustava K Silně namáhaný beton ρ= 1,5% Slabě namáhaný beton ρ = 0,5% prostě podepřený nosník, prostě podepřená deska nosná v jednom nebo ve dvou směrech krajní pole spojitého nosníku nebo spojité desky nosné v jednom směru nebo desky nosné ve dvou směrech spojité v delší straně vnitřní pole nosníku nebo desky nosné v jednom směru nebo desky nosné ve dvou směrech deska lokálně podepřená (rozhoduje delší rozpětí) 1,0 1,3 1,5 1,2 14 18 20 17 20 26 30 24 konzola 0,4 6 8 POZNÁMKA Uvedené hodnoty lze považovat obecně za konzervativní; výpočtem lze často prokázat, že jsou možné štíhlejší prvky. POZNÁMKA U desek nosných ve dvou směrech se má posouzení provést pro kratší rozpětí. U desek lokálně podepřených se při posouzení má uvažovat delší rozpětí. POZNÁMKA Uvedené mezní hodnoty pro lokálně podepřené desky odpovídají mírnějšímu omezení než je průhyb uprostřed pole 1/250 rozpětí vztažený ke sloupům. Zkušenosti ukazují, že toto omezení je vyhovující.

Otázky ke zkoušce Mezní stavy použitelnosti Kombinace zatížení pro mezní stav použitelnosti Omezení šířky trhlin Omezení průhybů Omezující poměr l/d Výpočet průhybů Tacoma Narrows Bridge 1940 span 853 m, span/width = 72, span/depth =350

Maximální průměr výztuže Pro uvažované napětí ve výztuži se dodrží maximální průměr výztuže Omezující poměr l/d Betonové desky a nosníky: l λd λd = κ c1 κ c2 κ c3 d λ dtab κ c1 je součinitel závislý na tvaru průřezu (κ c1 = 0,8 pro T průřezy spoměrem šířky příruby kšířce žebra větší než 3;κ c1 = 1,0 v ostatních případech), κ c2 je součinitel závislý na rozpětí (κ c2 = 7/lpro l>7,0 m; κ c2 = 1,0 pro l 7,0 m), κ c3 310 = = ɺ ρ s 500 A s, prov f yk As, req je součinitel napětí tahové výztuže σ s vextrémně namáhaném průřezu při časté kombinaci provozního zatížení,,

Omezující poměr l/d Nosná konstrukce K ρ = 1,5 % ρ = 0,5 % Prostě podepřený nosník, prostě podepřená deska (nosná v jednom a ve dvou směrech) 1,0 14 20 Krajní pole spojitého nosníku nebo desky nosné v jednom směru, krajní pole desky nosné ve dvou směrech, spojité ve směru kratšího rozpětí 1,3 18 26 Vnitřní pole spojitého nosníku nebo desky nosné v jednom nebo ve dvou směrech 1,5 20 30 Deska lokálně podepřená 1,2 17 24 Konzola 0,4 6 8 Omezující poměr l/d