Jednoduchá metoda pro návrh ocelobetonového stropu

Podobné dokumenty
Ocelobetonové stropní konstrukce vystavené požáru Jednoduchá metoda pro požární návrh

Odolnost ocelobetonového stropu

Požární odolnost ocelobetonové stropní konstrukce. Eva Dvořáková, František Wald

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

Požární zkouška v Cardingtonu, ocelobetonová deska

Posouzení za požární situace

Ocelobetonové stropní konstrukce vystavené požáru. Numerická simulace jednoduché metody

Stanovení požární odolnosti. Přestup tepla do konstrukce v ČSN EN

Část 5.8 Částečně obetonovaný spřažený ocelobetonový sloup

Ocelové konstrukce požární návrh

Část 5.9 Spřažený požárně chráněný ocelobetonový nosník

Část 5.3 Spřažená ocelobetonová deska

Statický výpočet požární odolnosti

Betonové konstrukce (S)

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

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

Spřažené ocelobetonové konstrukce požární návrh. Prof.J.Studnička, ČVUT Praha

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

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

3. Tenkostěnné za studena tvarované OK Výroba, zvláštnosti návrhu, základní případy namáhání, spoje, přístup podle Eurokódu.

Příklad 3: NÁVRH A POSUDEK TRAPÉZOVÉHO PLECHU A STROPNICE

Návrh žebrové desky vystavené účinku požáru (řešený příklad)

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

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

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

Ocelové konstrukce požární návrh

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

Řešený příklad: Požární odolnost uzavřeného svařovaného průřezu

Statický výpočet komínové výměny a stropního prostupu (vzorový příklad)

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

Šroubovaný přípoj konzoly na sloup

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

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

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

TEPLOTNÍ ODEZVA. DIF SEK Part 2: Thermal Response 0/ 44

Prvky betonových konstrukcí BL01 11 přednáška

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

Řešený příklad: Požární odolnost plechobetonové desky podle EN

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

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

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

6 PŘÍKLAD VÝPOČTU TLAČENÉHO OCELOBETONOVÉHO SLOUPU

1 Použité značky a symboly

POŽÁRNÍ ODOLNOST OCELOVÝCH, OCELOBETONOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ. Zdeněk Sokol. Velké požáry. Londýn, září 1666

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

Navrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí

7 NAVRHOVÁNÍ SPOJŮ PODLE ČSN EN :2006

Použitelnost. Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

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

Ocelobetonové stropní konstrukce vystavené požáru. Poznatky z požárů

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

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

GlobalFloor. Cofrastra 40 Statické tabulky

Prof. Ing. Jaroslav Procházka ČVUT Fsv Praha katedra betonových konstrukcí

15. ŽB TRÁMOVÉ STROPY

Hliníkové konstrukce požární návrh

Desky Trámy Průvlaky Sloupy

Posouzení trapézového plechu - VUT FAST KDK Ondřej Pešek Draft 2017

GlobalFloor. Cofraplus 60 Statické tabulky

Betonové konstrukce (S)

STROPNÍ KONSTRUKCE Petr Hájek 2009

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

Šroubované spoje namáhané smykem Šroubované spoje namáhané tahem Třecí spoje (spoje s VP šrouby) Vůle a rozteče. Vliv páčení

VODOROVNÉ NOSNÉ KONSTRUKCE

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB

ČSN EN OPRAVA 1

Bibliografická citace VŠKP

Betonové konstrukce. Beton. Beton. Beton

Obsah. Opakování. Sylabus přednášek OCELOVÉ KONSTRUKCE. Kontaktní přípoje. Opakování Dělení hal Zatížení. Návrh prostorově tuhé konstrukce Prvky

Úvod do navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. doc. Ing. Miloš Zich, Ph.D. VUT FAST Brno. Přednášky z předmětu CL001 12/2017

Klopením rozumíme ztrátu stability při ohybu, při které dojde k vybočení prutu z roviny jeho prvotního ohybu (viz obr.). Obr.

STAV POZNÁNÍ NÁVRHU KONSTRUKCÍ

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

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

Aktuální trendy v oblasti modelování

Dřevo hoří bezpečně chování dřeva a dřevěných konstrukcí při požáru

Část 3: Analýza konstrukce

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÉHO PRŮVLAKU

Betonové a zděné konstrukce 2 (133BK02)

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

CO001 KOVOVÉ KONSTRUKCE II

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

Požární experimenty velkého rozsahu. LBTF Cardington

BEZSTYKOVÁ KOLEJ NA MOSTECH

Namáhání na tah, tlak

ENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S OTVOREM VE SLOUPOVÉM PRUHU

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

GlobalFloor. Cofrastra 70 Statické tabulky

Řešený příklad: Prostě uložená spřažená stropnice

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 1 Jednoduché nosné konstrukce opakování

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

STROPNÍ KONSTRUKCE ZÁKLADNÍ POŽADAVKY NA STROPNÍ KONSTRUKCE,ROZDĚLENÍ STROPŮ. JE TO KCE / VĚTŠINOU VODOROVNÁ /, KTERÁ ODDĚLUJE JEDNOTLIVÁ PODLAŽÍ.

Schöck Isokorb typ D. Schöck Isokorb typ D. Schöck Isokorb typ D

PREFABRIKOVANÉ STROPNÍ A STŘEŠNÍ SYSTÉMY Inteligentní řešení

Přijímací zkoušky na magisterské studium, obor M

Ocelobetonové konstrukce

PREFABRIKOVANÉ STROPNÍ SYSTÉMY. Inteligentní řešení

Schöck Isokorb typ K. Schöck Isokorb typ K

Základní případy. Smyková odolnost. τ c je smyková pevnost desky [MPa] Patka, soustředěné zatížení. Bezhřibové stropní desky

Transkript:

Jednoduchá metoda pro návrh Jan BEDNÁŘ František WALD, Tomáš JÁNA, Olivier VASSART, Bin ZHAO Software pro požární návrh konstrukcí 9. února 011

Obsah prezentace Chování za požáru Jednoduchá metoda pro návrh betonových desek při běžné teplotě Model stropní desky Druhy porušení Jednoduchá metoda pro návrh betonových desek za zvýšené teplotě Únosnost betonové desky teorií plastických linií Zvětšení únosnosti membránovým působením Zahrnutí zbytkové únosnosti ocelových nosníků Požárně chráněné obvodové nosníky Jednoduchá návrhová metoda

Chování po prvcích Chráněné nosníky Sloup Nosník Strop Předpokládají se samostatně působící prvky Požární úsek Jednoduchá návrhová metoda 3

Chování Nárůst teploty za požáru Prostý ohyb Membránové působení Jednoduchá návrhová metoda 4

Model stropní desky svisle uložené po čtyřech stranách Plastické linie Prosté uložení Jednoduchá návrhová metoda 5

Model stropní desky - Únosnosti stanovená metodou plastických linií se zvýší vlivem membránového působení Plastické linie Tažená oblast Prosté uložení na čtyřech stranách Tlak napříč plastickou linií Tah napříč plastickou linií Jednoduchá návrhová metoda 6

Membránové síly podél plastických linií Metoda virtuálních prací k b K T 0 D S L C E Prvek 1 C F B C nl S A T T 1 T b K T 0 Prvek 1 Prvek l Prvek Jednoduchá návrhová metoda 7

Membránové síly podél plastických linií Membránové síly podél plastických linií se zavádějí pomocí součinitelů k, b parametry velikosti membránových sil n součinitelem z teorie plastických linií 1 a 1 a n 3 1 a Jednoduchá návrhová metoda 8

Příspěvek membránového působení Prvek 1 Pohled na výsledné membránové síly v rovině Pohled z boku na výsledné membránové síly při průhybu w Jednoduchá návrhová metoda 9

Příspěvek membránového působení Prvek Pohled na výsledné membránové síly v rovině Pohled z boku na výsledné membránové síly při průhybu w Jednoduchá návrhová metoda 10

Příspěvek membránového působení Zvětšující součinitel pro všechny prvky e i, i=1, = e im : momentová únosnost prvku i okolo podpory + e ib : momentová únosnost plastických linií prvku i e e 1 e1 e 1 a kde μ a je koeficient pravoúhlosti výztuže je vliv poměru desky = L/l Jednoduchá návrhová metoda 11

Příspěvek membránového působení Závislost únosnosti desky na průhybu Únosnost s vlivem Membránových sil Zvětšující součinitel vlivu membránových sil (e 1m ) pro daný průhyb (w 1 ) Únosnost podle teorie plastických linií w 1 Průhyb Jednoduchá návrhová metoda 1

Druhy porušení Tahové porušení výztuže Trhlina po celé výšce desky Tlakové porušení betonu Porušení výztuže v delším rozpětí Tvar plastických linií Okraj desky se posouvá do středu a klesá napětí ve výztuži v kratším rozpětí Jednoduchá návrhová metoda 13

Druhy porušení Experimenty na malých deskách Tahové porušení výztuže Jednoduchá návrhová metoda 14

Druhy porušení Tlakové porušení betonu pro desky silně vyztužené Podrcení betonu napětím v rovině Tvar plastických linií Jednoduchá návrhová metoda 15

Druhy porušení Z experimentu na malých deskách Tlakové porušení betonu Jednoduchá návrhová metoda 16

Model stropní desky Průhyb vlivem teplotního gradientu po výšce z modelu za pokojové teploty w ( T T1 ) 19, h kde: h je účinná výška desky je kratší rozpětí desky součinitel teplotní roztažnost betonu T teplota spodního povrchu desky (strana vystavená požáru) teplota horního povrchu desky (neexponovaná strana) T 1 Jednoduchá návrhová metoda 17

Model stropní desky Stanovení průhybu od mechanického zatížení Předpokládá se, že průměrné napětí ve výztuži odpovídá polovině meze kluzu za pokojové teploty Průhyb desky je založen na parabolickém tvaru deformované desky od příčného zatížení: kde: w 0,5 f sy 3L E s 8 30 E s je modul pružnosti výztuže při 0 C f sy mez kluzu výztuže při 0 C L delší rozpětí desky Jednoduchá návrhová metoda 18

Model stropní desky Největší přípustný průhyb stropní desky w L ( T T1 ) 19, h 0,5 f E s sy 3 8 průhyb stropní desky se dále omezuje, aby se neporušila celistvost desky u podpor w L 30 Jednoduchá návrhová metoda 19

Jednoduchá metoda návrhu ocelobetonové desky za zvýšených teplot Rezervy v návrhu stropní desky Svislé průhyby od tepelného gradientu v desce jsou podhodnoceny Svislé průhyby od tepelného gradientu se počítají z kratšího rozpětí desky Svislé průhyby od zabráněné tepelné roztažnosti desky nejsou uvažovány Příspěvky ocelového plechu nejsou uvažovány Nárůst tažnosti výztužné sítě její zvýšenou teplotou není uvažovány Jednoduchá návrhová metoda 0

Vliv nechráněné stropnice Neuvažuje se s vláknovým působením Ohybová momentová únosnost o Nosník prostě podepřený na obou koncích o Ohřívání průřezu podle čl. 4.3.4. ČSN EN1994-1- ew b eff b b 1 e h w e 1 h c h o Tepelné a mechanické vlastnosti pro ocel a beton podle ČSN EN 1994-1- Jednoduchá návrhová metoda 1

Vliv nechráněné stropnice Zvětšení únosnosti 8M L Rd, fi ub n B ub ub 8M L Rd, fi 1 n ub B ub kde n ub M Rd,fi L ub je počet nechráněných nosníků momentová únosnost nechráněných kompozitních nosníků Jednoduchá návrhová metoda

Teplota ocelobetonové desky Na základě pokročilých výpočetních modelů o Metoda přírůstků ve D o Materiálové vlastnosti podle ČSN EN 1994-1- o Uvažuje se s vlivem zastínění p Prvek i x h top side y L i =1,0 b 1 Prvek i Jednoduchá návrhová metoda 3

Požárně chráněné obvodové nosníky Koncept zatěžování obvodových nosníků Pro stropnici Za běžné teploty Za zvýšené teploty Jednoduchá návrhová metoda 4

Požárně chráněné obvodové nosníky Koncept zatěžování obvodových nosníků Pro průvlak Za běžné teploty Za zvýšené teploty Jednoduchá návrhová metoda 5

Požárně chráněné obvodové nosníky Plastický návrh Stanoví se redukční součinitel zatížení η fi,t Dodatečné zatížení stropnic Použije se metoda kritické teploty Podle požadované požární odolnosti Nejméně se požaduje R30 Ocelobetonové nosníky podle ČSN EN 1994-1-:005 Ocelové nosníky podle ČSN EN 1993-1-:005 0,9 fi, t f ay, cr f ay M M Rd, fi, b, i Rd, b, i i1, fi, t f ay, cr f ay M M Rd, fi, b, i Rd, b, i i1, Jednoduchá návrhová metoda 6

Požárně chráněné obvodové nosníky Průvlaky a stropnice jsou navrženy odděleně Dva případy okrajové nosníky alespoň jeden vnitřní nosník Je použit princip virtuálních prací Jednoduchá návrhová metoda 7

Požárně chráněné obvodové nosníky Dva příklady Okraj desky okrajové nosníky Alespoň 1 vnitřní nosník o M Rd,fi,b,1 M Rd,fi M Rd,fi Osa otáčení o Okraj desky Plastická linie M Rd,fi,b,1 l o M Rd,fi,b,1 Stropní návrhová oblast L M Rd,fi M Rd,fi M Rd,fi,b,1 L M Rd,fi M Rd,fi o M Rd,fi,b,1 Plastická linie o o Osa otáčení o o Osy otáčení l Jednoduchá návrhová metoda 8

Požárně chráněné obvodové nosníky Únosnost průvlaku okrajové nosníky M Rd, fi,b,1 pl 8M 16 0 L eff Alespoň jeden vnitřní nosník M Rd, fi,b,1 pl 8M 1 0 L eff kde: p je maximální působící zatížení a únosnost Jednoduchá návrhová metoda 9

Požárně chráněné obvodové nosníky Únosnost průvlaků L eff je efektivní délka plastických linií Dva okrajové ocelové nosníky L eff L Jeden ocelobetonový nosník L eff L min Dva ocelobetonové nosníky L eff L L min ; 8 L ; 8 Jednoduchá návrhová metoda 30

Požárně chráněné obvodové nosníky Případy chráněných stropnic Dva krajní nosníky o M Rd,fi,b, M Rd,fi o Osa otáčení Nulový svislý průhyb o Alespoň jeden vnitřní nosník M Rd,fi,b, Stropní návrhová oblast M Rd,fi o Osa otáčení M Rd,fi l M Rd,fi M Rd,fi,b, o M Rd,fi,b, Plastická linie o l M Rd,fi M Rd,fi o L M Rd,fi,b, o L Jednoduchá návrhová metoda 31

Požárně chráněné obvodové nosníky Únosnost chráněných stropnic krajní nosníky M Rd, fi, b, pl Alespoň jeden vnitřní nosník M 8 0 eff ub Rd, fi 16 n pl 8 M 0 eff nubm Rd, fi M Rd, fi, b, 1 kde: p je maximální působící zatížení a únosnost M Jednoduchá návrhová metoda 3

Požárně chráněné obvodové nosníky Únosnost chráněných stropnic eff je efektivní délka plastické linie Dva krajní ocelové nosníky eff nub min 1 n Jen jeden kompozitní nosník ub L ; 4 eff nub Dva kompozitní nosníky 1 min 1 n ub L ; 4 eff L nub 1min ; 1 nub 4 Jednoduchá návrhová metoda 33

jednoduché metody Teplotní zatížení ČSN EN 1991-1-: čl.3. Nominální teplotní křivka ČSN EN 1991-1-: Příloha A Parametrická teplotní křivka ČSN EN 1991-1-: Příloha D Zdokonalené modely požárů Mechanické zatížení ČSN EN 1994-1-: čl. 4 Zatížení pro analýzu konstrukce Přestup tepla ČSN EN 1991-1-: čl.3 Tepelná zatížení pro teplotní analýzu ČSN EN 199-1-: čl.3 Materiálové vlastnosti ČSN EN 1994-1-: čl. 4.3.4. Spřažené nosníky s ocelovými neobetonovanými nosníky Materiál ČSN EN 1994-1-: čl.3 Vlastnosti materiálů Mechanický model Pokročilejší řešení pro dané konstrukční uspořádání Posouzení chráněných obvodových nosníků ČSN EN 1994-1-: čl.4.3.4. Chráněné nosníky ČSN EN 1993-1-: čl.4..4. Kritická teplota Jednoduchá návrhová metoda 34

Jednoduchá metoda pro návrh o Únosnost betonové desky metodou plastických linií o Zvýšení únosnosti vlivem membránového působení o Zvýšení únosnosti vlivem požárně nechráněných stropnic o dostatečně tuhých požárně chráněných obvodových nosníků o Ručně o Programem FRACOF fire.fsv.cvut.cz/fracof Jednoduchá návrhová metoda 35

Děkuji za pozornost fire.fsv.cvut.cz/fracof