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 SPORTOVNÍ HALA SPORTS HALL BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR S THESIS AUTOR PRÁCE DAVID HELLEBRAND AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE Ing. KAREL SÝKORA SUPERVISOR BRNO 2013
Abstrakt V rámci této bakalářské práce se budu zabývat návrhem nosné konstrukce sportovní haly pro běžné sporty (házená, malý fotbal, tenis, volejbal, košíková) situovanou v oblasti města Opava, přičemž půdorysné rozměry této konstrukce jsou cca 36 m x 48 m a světlé výšce cca 8 m. Příčnou vazbu haly tvoří příhradové rámy výšky 3 m, které jsou uloženy na uloženy kloubově na čepovém spoji. Vazbu mezi nosnými příhradovými rámy zajišťují v podélném směru vzpěrkové vaznice, které pokračují i ve stěnových částech nosné konstrukce. Prostorové ztužení zajišťují příčné ztužidla a vzpěrky vaznic. Klíčová slova sportovní hala, konstrukce, příčná vazba, příhradový rám, vzpěrková vaznice, ztužidlo, vaznice Abstract This bachelor s thesis deals with a project of roof load-bearing structure of a sports hall situated nearby the city of Opava. The sports hall would be designed for common sports such as handball, football, tenis, voleyball or basketbal. Groun plan scantlings of the construction are of 36 x 48 m and clearance of 8 m. Hall travers bond is composed of 3 m high lattice frames that are hinge-connected to a housed joint. Accouplement between the supporting lattice frames is done due to longitudial effective purline which continue to the wall-mounted parts of the structure. Spatial rigidity is made safe due to sway bracings and purline. Keywords sports hall, structure, construction, transverse bond, lattice frame, furline, brace
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval(a) samostatně a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne 23.5.2013 podpis autora David Hellebrand
Bibliografická citace VŠKP HELLEBRAND, David. Sportovní hala. Brno, 2013. 85 s., 26 s. příl. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Karel Sýkora.
Poděkování Mé veliké díky patří vedoucímu bakalářské práce panu Ing. Karlovi Sýkorovi za jeho odborné rady, které mi byly přínosem, a čas strávených při konzultacích.
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 STATICKÝ VÝPOČET STRUCTURAL ANALYSIS
OBSAH 1. Statický výpočet hlavních nosných prvků a částí konstrukce. 2. Technická zpráva obsahující základní charakteristiky navržené konstrukce, požadavky na materiál, spojovací prostředky, montáž a ochranu. 3. Výkresová dokumentace obsahující zejména dispoziční výkres, výkres vybraných konstrukčních dílců, charakteristické detaily podle pokynů vedoucího bakalářské práce. 4. Orientační výkaz spotřeby materiálu.
ÚVOD Tématem bakalářské práce je vyhotovit návrh nosné konstrukce sportovní haly pro běžné sporty o půdorysných rozměrech 36 m x 48 m a světlé výšce cca 8 m situované v oblasti Opava.
OBSAH 1 GEOMETRIE KONSTRUKCE... 5 1.1 ROZMĚRY... 5 1.2 VÝPOČTOVÝ MODEL... 5 1.3 MATERIÁL... 5 2 ZATÍŽENÍ... 6 2.1 STÁLÉ ZATÍŽENÍ... 6 2.1.1 Vlastní tíha... 6 2.1.2 Stálé zatížení plášť... 6 2.2 NAHODILÉ ZATÍŽENÍ... 6 2.2.1 Zatížení větrem... 6 2.2.1.1 Podélný vítr... 7 2.2.1.2 Vítr na stěny... 9 2.3 ZATÍŽENÍ SNĚHEM... 9 2.3.1 Sníh plný... 9 2.3.2 Sníh poloviční... 10 3 NÁVRH A POSUDKY KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ... 11 3.1 VAZNICE... 11 3.1.1 Zatěžovací stavy... 11 3.1.1.1 Ostatní stálé... 11 3.1.1.2 Sníh plný... 11 3.1.1.3 Sníh poloviční (levý a pravý)... 12 3.1.1.4 Vítr podélný... 12 3.1.1.5 Vítr příčný... 12 3.1.2 Posouzení krajního pole vaznice... 13 3.1.2.1 Vnitří síly... 13 3.1.2.2 Posudek... 14 Posudek prvku na mezní stav použitelnosti... 17 3.1.3 Posouzení vnitřního pole vaznice... 17 3.1.3.1 Vnitřní síly... 17 3.1.3.2 Posudek... 19 3.2 VZPĚRKA... 22 3.2.1 Statické schéma... 22 3.2.2 Posouzení střešní vzpěrky... 22 3.2.2.1 Vnitřní síly... 22 3.2.2.2 Posudek... 23 3.2.3 Posudek stěnové vzpěrky... 25 3.2.3.1 Vnitřní síly... 25 3.2.3.2 Posudek... 25 3.3 VÝZTUŽNÝ PRUT VZPĚREK V ÚROVNI VAZNIC... 27 3.3.1 Schéma... 27 3.3.2 Posouzení... 27
3.3.2.1 Vnitřní síly... 27 3.3.2.2 Posudek... 28 Posudek na normálovou sílu... 28 3.4 PŘÍČNÉ STŘEŠNÍ ZTUŽIDLO A OKAPOVÉ ZTUŽIDLO... 30 3.4.1 Prostorové schéma... 30 3.4.2 Posouzení ztužidel... 30 3.4.2.1 Vnitřní síly... 30 3.4.2.2 Posudek... 31 3.5 TÁHLO VAZNICE... 33 3.5.1 Posudek... 33 3.5.1.1 Návrhová síla v táhlu... 33 3.6 PŘÍHRADOVÝ RÁM... 34 3.6.1 Schéma rámu... 34 3.6.2 Návrh a posudky jednotlivých částí rámu... 34 3.6.2.1 Horní pás... 34 3.6.2.2 Dolní pás... 37 3.6.2.3 Svislice... 39 3.6.2.4 Diagonály... 42 3.6.2.5 Vnitřní sloupek rámu... 45 3.6.2.6 Vnější sloupek rámu... 48 3.6.3 Posouzení rámu na mezní stav použitelnosti... 49 3.7 STĚNOVÉ ZTUŽIDLO PŘÍČNÉ... 50 3.7.1 Schéma ztužidla... 50 3.7.2 Vnitřní síly... 50 3.7.3 Posudek... 51 3.8 PAŽDÍKY... 52 3.8.1 Schéma paždíků... 52 3.8.1.1 Vnitřní síly... 52 3.8.1.2 Posudek... 53 3.9 MEZISLOUPKY... 55 3.9.1 Průhyb sloupu od účinků větru... 55 Spoje a detaily..str.54-71
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 1 GEOMETRIE KONSTRUKCE 1.1 Rozměry délka konstrukce 48,0 m šířka příčné vazby 36,0 m vzdálenost příčných vazeb 12,0 m výška konstrukce 12,3 m sklon střechy α = 10 1.2 Výpočtový model Konstrukce je řešena jako prostorový model v programu Scia Engineer. 1.3 Materiál Ocel S355 fy = 355 MPa fu = 490 MPa 5
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 2 ZATÍŽENÍ 2.1 Stálé zatížení 2.1.1 Vlastní tíha generováno programem Scia Engineer 2.1.2 Stálé zatížení plášť Stálé zatížení od pláště střešní panely Kingspan KS1000FF g n = 0,26 kn/m 2 stěnové panely Kingspan KS1000FH g n = 0,254 kn/m 2 2.2 Nahodilé zatížení 2.2.1 Zatížení větrem Lokalita Brno: II. větrová oblast: vb,0 = 25 m s-1 kategorie terénu III. oblast pravidelně pokrytá vegetací, budovami nebo překážkami základní rychlost větru C season = 1, součinitel ročního období C dir = 1, součinitel směru větru V b = C dir C season V b,0 = 1 1 25 = 25 m s -1 kategorie drsnosti terénu II. Z min = 5 m Z 0 = 0,3 m Z 0, II = 0,05 m Z = 12,313 m součinitel terénu Kr = 0,19 ( z 0 /0,05) 0,07 = 0,215 součinitel drsnosti C r (z) = k r ln( max( z, z min )/z 0 = 0,706 součinitel ortografie C 0 (z) = 1 střední rychlost větru v m = C r (z) C 0 (z) v b = 0,706 1 25 = 17,75 kn m -2 6
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 měrná hmotnost vzduchu ƍ = 1,25 kg m -3 zakladní dynamický tlak větru q (z) = [1+7 l v (z)] 0,5 ƍ v 2 m = [1+7 0,26] 0,5 1,25 17,75 2 = 0,555 kn m -2 součinitel turbulence k l = 1 intenzita turbulence l v (z) = k l C 0 /ln( max ( z, z min )/z 0 ) = 0,25 střešní plocha vystavená působení větru > 10 m 2 ==> C pe,10 charakteristická hodnota zatížení větrem w e = q p C pe10 w e = 0,555 C pe10 kn m -2 2.2.1.1 Podélný vítr e = min( b;2h) = min(48; 2 12,32) = 24,64 m e/4 = 6,16 m e/10 = 2,46 m Příčný vítr oblast cpe,10 w e ( kn m -2 ) Zdroj: ČSN EN 1991-1-4 str. 39 F -1,45-0,8 G -1,3-0,72 H -0,65-0,36 I -0,55-0,31 (sání-; tlak+) 7
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 2.2.1.1.1 Příčný vítr e = min( b;2h) = min(48; 2 12,32) = 24,64 m e/4 = 6,16 m e/10 = 2,46 m Zdroj: ČSN EN 1991-1-4 str. 39 Pod. vítr SÁNÍ oblast cpe,10 w e ( kn m -2 ) F -1,3-0,72 G -1-0,555 H -0,45-0,25 I -0,5-0,28 J -0,4-0,222 Pod. vítr TLAK oblast cpe,10 w e ( kn m -2 ) F 0,1 0,555 G 0,1 0,555 H 0,1 0,555 I 0 0 J 0 0 4 zatěžovací stavy viz vaznice 8
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 2.2.1.2 Vítr na stěny h/d = 12,313/36 = 0,342 => => interpolace (mezi 0,25-1,00) e = 24,64 m; d = 36 m; e < d e/5 = 4,89 m Vítr na stěny oblast cpe,10 w e ( kn m -2 ) A -1,2-0,67 B -0,87-0,48 C -0,5-0,28 D 0,71 0,39 E -0,32-0,18 Obr.:: EC 1991-1-4 str. 19 2.3 Zatížení sněhem lokalita Opava - II. sněhová oblast charakteristická hodnota S k = 1,0 kn m -2 topografie normální tepelný součinitel C t = 1,0 N m -2 součintel expozice C e = 1,0 N m -2 úhel sklonu střechy 10 tvarový součinitel μ 1 = 0,8 2.3.1 Sníh plný S = Sk μ1 Ce Ct = 1 0,8 1 1= 0,8 kn m-2 9
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 2.3.2 Sníh poloviční S = S k μ 1 C e C t = 1 0,8 1 1= 0,8 kn m -2 /2 = 0,4 kn m -2 10
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3 NÁVRH A POSUDKY KONSTRUKČNÍCH PRVKŮ 3.1 Vaznice Statické schéma vzpěrková vaznice 3.1.1 Zatěžovací stavy 3.1.1.1 Ostatní stálé q=1,17 kn m-1 3.1.1.2 Sníh plný q= 2,4 kn m-1 11
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.1.1.3 Sníh poloviční (levý a pravý) q= 2,4/2 = 1,2 kn m-1 3.1.1.4 Vítr podélný viz zatížení 3.1.1.5 Vítr příčný viz zatížení 4 zatěžovací stavy: 12
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.1.2 Posouzení krajního pole vaznice 3.1.2.1 Vnitří síly Klíč kombinací pouze kombinace posuzovaných vnitřních sil Normálová síla: MSU/1 = LC1 LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*1,5 Ohybový moment My: MSU/2 = LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+LC5*1,5+LC7*0,9 3.1.2.1.1 Ohybový moment (obálka) 13
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.1.2.1.2 Normálové síly (obálka) 3.1.2.2 Posudek 14
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Posudek prvku na mezní stav únosnosti (maximální ohybový moment) VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 15
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Posudek prvku na mezní stav únosnosti (maximální normálová síla) VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 16
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Posudek prvku na mezní stav použitelnosti VYHOVUJE 3.1.3 Posouzení vnitřního pole vaznice 3.1.3.1 Vnitřní síly Klíč kombinací pouze kombinace posuzovaných vnitřních sil 17
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Normálová síla: MSU/1 = LC1 LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*1,5 Ohybový moment My: MSU/3 = LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+LC6*1,5+LC8*0,9 3.1.3.1.1 Ohybový moment 3.1.3.1.2 Normálová síla 18
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.1.3.2 Posudek 19
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Posudek prvku na mezní stav únosnosti 20
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 21
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Posudek prvku na mezní stav použitelnosti VYHOVUJE 3.2 Vzpěrka 3.2.1 Statické schéma 3.2.2 Posouzení střešní vzpěrky 3.2.2.1 Vnitřní síly 22
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 KOMBINACE MSU/1 = LC1 LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*1,5 3.2.2.1.1 Normálová síla 3.2.2.2 Posudek Nejvíce využitá vzpěrka (v místě rámového rohu -> odlišná délka 4,933 m) 23
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 POSUDEK NA ÚNOSNOST VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 24
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.2.3 Posudek stěnové vzpěrky 3.2.3.1 Vnitřní síly KOMBINACE MSU/9 MSU/3.. 3.2.3.2 Posudek 25
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Tažený prut (Ned = 46,09kN) Tlačený prut (Ned = -31,01kN) VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 26
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.3 Výztužný prut vzpěrek v úrovni vaznic 3.3.1 Schéma 3.3.2 Posouzení nejvíce namáhaný prut 3.3.2.1 Vnitřní síly 3.3.2.1.1 Normálová síla 27
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.3.2.2 Posudek Posudek na normálovou sílu 28
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 29
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.4 Příčné střešní ztužidlo a okapové ztužidlo 3.4.1 Prostorové schéma 3.4.2 Posouzení ztužidel 3.4.2.1 Vnitřní síly pro nejvíce namáhaný prvek 30
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.4.2.2 Posudek 31
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 32
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.5 Táhlo vaznice Uprostřed rozpětí vaznice, v tlaku se působení táhla neuvažuje 3.5.1 Posudek 3.5.1.1 Návrhová síla v táhlu Ned = 58,32 kn VYHOVÍ NA TAH 33
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6 Příhradový rám 3.6.1 Schéma rámu 3.6.2 Návrh a posudky jednotlivých částí rámu 3.6.2.1 Horní pás 3.6.2.1.1 Vnitřní síly 34
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.1.2 Posudek na mezní stav únosnosti 35
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 36
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.2 Dolní pás 3.6.2.2.1 Vnitřní síly 3.6.2.2.2 Posudek na mezní stav únosnosti 37
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 38
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVUJE NA ÚNOSNOST 3.6.2.3 Svislice 39
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.3.1 Vnitřní síly 3.6.2.3.2 Posudek na mezní stav únosnosti 40
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA STABILITU VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 41
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.4 Diagonály 3.6.2.4.1 Tlačená diagonála Více využitá 3.6.2.4.1.1 Vnitřní síly 42
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.4.1.2 Posudek na mezní stav únosnosti VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 43
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.4.2 Tažená diagonála 3.6.2.4.2.1 Posudek na mezní stav únosnosti VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 44
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.5 Vnitřní sloupek rámu 3.6.2.5.1 Vnitřní síly NORMÁLOVÁ SÍLA OHYBOVÝ MOMENT 45
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.5.2 Posudek na MSÚ 46
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 47
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.6.2.6 Vnější sloupek rámu 3.6.2.6.1 Vnitřní síly 3.6.2.6.2 Posudek na MSÚ TR 4HR 80x80x4 48
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 3.6.3 Posouzení rámu na mezní stav použitelnosti Střešní část rámu Stěnová část rámu 49
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA MSP 3.7 STĚNOVÉ ZTUŽIDLO PŘÍČNÉ 3.7.1 Schéma ztužidla 3.7.2 Vnitřní síly 50
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.7.3 Posudek 51
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 VYHOVÍ NA ÚNOSNOST 3.8 PAŽDÍKY 3.8.1 Schéma paždíků Vzpěrná délka 3 m - paždíky přejímají fci vzpěrkové vaznice v podélné stěně Vzpěrná délka 6 m - paždíky ve čelní stěně (stěně příčné vazby) Rozhodující je moment od působení větru na podélnou stěnu.(my) 3.8.1.1 Vnitřní síly 52
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.8.1.2 Posudek 53
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013. Štíhlost stojiny je taková, že není potřeba posudek ztráty stability smykem VYHOVUJE NA ÚNOSNOST 54
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 3.9 MEZISLOUPKY Ned = 152,75 kn; Med = 80,62 knm Iy=3,87*10-4 m 4 Ich=3,87*10-7 m 4 Ach=3,08*10-3 m 4 3.9.1 Průhyb sloupu od účinků větru q=0,67 knm -2 *ZŠ = 0,67*6 = 4,02 knm -1 VYHOVÍ NA MSP 55
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 Klíč kombinací MSU/1 = LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*1,5+LC7*0,9 MSU/2 = LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*1,5+LC8*0,9 MSU/3 = LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*0,75+LC7*1,5 MSU/5 = LC1*1,00+LC2*1,00+LC3*1,00 MSU/8 = LC1*1,00+LC2*1,00+LC3*1,00+ LC4*1,5 MSU/9 = LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*0,75+LC8*1,50 MSU/19 = LC1*1,35+LC2*1,35+LC3*1,35+ LC5*0,9+LC6*1,50 56
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 ZÁVĚR Tématem bakalářské práce bylo vyhotovit návrh nosné konstrukce sportovní haly pro běžné sporty o půdorysných rozměrech 36 m x 48 m. Návrh byl vyhotoven dle platných norem legislativy ČR.
DAVID HELLEBRAND STATICKÝ VÝPOČET 2013 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1] ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstrukcí, 2004. [2] ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb, 2004. [3] ČSN EN 1991-1-3 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-3: Obecná zatížení Zatížení sněhem, 2005. [2] ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-4: Obecná zatížení Zatížení větrem, 2007. [5] ČSN EN 1993-1-1 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby, 2006. [6] ČSN EN 1993-1-8 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-8: Navrhování styčníků, 2006. [7] Čítanka výkresů ocelových konstrukcí [online]. Dostupné na: <http://citankaok.wz.cz>. [8] Prvky ocelových konstrukcí. Příklady podle Eurokódů. ČVUT, 2005.
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 TECHNICKÁ ZPRÁVA TECHNICAL REPORT
DISPOZICE Rozměry: 36 m x 48 m Dipozice je je řešena vzhledem k rozměrům hřišť provozovaných sportů a jejich hracím výškám. ŘEŠENÍ KONSTRUKCE Úkolem této bakalářské práce bylo navrhnout nosnou ocelovou konstrukci sportovní haly pro běžné sporty o rozměrech 36 m x 48 m a světlé výšce 12 m. Rozměry konstrukce haly byly navrženy s ohledem na minimální požadované půdorysné rozměry a vhodnou vzdálenost příčné vazby po třech metrech. Světlá výška dolního pásu příhradového rámu vyhovuje požadavkům provozovaných sportů. VARIANTY Byly zvažovány dvě varianty vzhledem k uložení příhradového rámu: Varianta č. 1 na rozpětí 30 m při uložení pod vnitřními sloupky rámu. Varianta č. 2 na rozpětí 36 m při uložení pod vnějšími sloupky rámu. Byla vybrána varianta č. 1 z důvodu pozitivnějšího rozdělení globálních momentů rámu viz. Obr.
Obr. Porovnání působících momentů VAZNICE Je navržena vzpěrková vaznice na vzdálenost příčné vazby tj. 12 m. Vaznice je umístěna na horním pásu příhradového rámu a vzpěrky jsou nahoře připojeny ve třetinách v rozpětí vaznice a v dolní části upevněny k dolnímu pásu příhradového rámu. Jsou navrženy dva typy průřezů vaznice z důvodu vynechání vzpěrek u čelních stěn v krajních polích. V krajním poli je nadimenzován průřez IPE 300 a ve vnitřním poli IPE 180. Připojení vaznice k hornímu pásu příhradového rámu je provedeno šroubovým spojem přes styčníkový plech. Střešní vzpěrky jsou navrženy z profilu 2LT 90/90/6 a stěnové vzpěrky z profilu 2LT 70/70/6, jsou připojeny přes styčníkové plechy na vaznici i na dolní pás. Uprostřed rozpětí jsou nadimenzovaná táhla zajišťující klopení vaznic.
PŘÍHRADOVÝ RÁM Příhradový rám má rozpětí v uložení 36 m při výšce 3 m a je tvořen pouze trubkovými profily typu JEKL. Statickým řešením je dvoukloubový rám. Profily rámu: o Horní pás CFRHS 150/150/12,5 o Dolní pás CFRHS 150/150/12,5 o Vnější sloup CFRHS 150/150/12,5 o Vnitřní sloup CFRHS 150/150/12,5 Svislice jsou navrženy jednotného průřezu CFRHS 70/70/4. Diagonály navrženy dle působení na tažené CFRHS 90/90/4 a tlačené CFRHS 100/100/8. Přípoje diagonál a svislic na pásy jsou realizovány pomocí styčníkových plechů a šroubových spojů se šrouby M16 8.8. Uložení rámu je pomocí čepových kloubových spojů. Rám je rozdělen montážními spoji na dílčích 5 částí umožňujících transport, montážní spoje jsou vytvořeny pomocí čelních plechů se šroubovým spojem. Čelní plechy jsou navařeny na horní a dolní pás pomocí koutového svaru. V rámových rozích je připojení pásů a sloupků realizováno pomocí oboustranných V-svarů. MEZISLOUPKY STĚN Mezisloupky jsou navrženy ze dvou profilů U120 jako členěné pruty s rámovými spojkami P500x150x10 ve vzdálenostech 1 m. Jsou dimenzovány na vzpěrnou délku 12,3 m kolmo na příčnou vazbu haly na zatížení větrem. PAŽDÍKY Paždíky jsou tvořeny profily HEA140. Největší rozpětí paždíků je 6 m. Na paždíky jsou připojeny stěnové panely KINGSPAN. Vzdálenost po výšce jsou 3 m.
ZTUŽIDLA Příčná ztužidla střešní a okapová jsou vyrobena z profilů L 140/140/13 a vytvářejí příhradovou kosočtverečnou soustavu. Příčná stěnová ztužidla jsou navrženy z profilů L 150/150/18. Podélné ztužení zajišťují vzpěrky vaznic. VÝZTUŽNÝ PRUT VZPĚRKY V ÚROVNI VAZNIC Výztužný prut zajišťuje vzpěrky v úrovni vaznic a zkracuje jejich vzpěrnou délku. VÝROBA KONSTRUKCE Ve výrobním závodě proběhne výroba konstrukce v souladu s ČSN EN 1090-2 (provádění ocelových a hliníkových konstrukcí). Materiál musí být zbaven hrubých nečistot a vyrovnán v rámci mezních úchylek ČSN 73 2611. Jednotlivé kusy jsou opatřeny antikorozní povrchovou úpravou. MONTÁŽ KONSTRUKCE Montážní dílce budou na stavbu dopraveny po jednotlivých částech. Vazník je rozdělený na 5 dílčích částí. Na stavbě následuje jeho montáž. POVRCHOVÁ ÚPRAVA Povrchová úprava bude upravena pro korozní prostředí C2. Základní nátěr S2146. MATERIÁL Základní materiál S355 Šrouby 8.8 Svary
OPLÁŠTĚNÍ Opláštění je provedeno pomocí dvou typů panelů KINGSPAN a to střešních, tepelně izolačních a prosvětlovacích KS1000FF + KS1000GRP. A stěnových také tepelně izolačních panelů KS1000FH. Tloušťka panelů je 120 mm. Opláštění je připojeno ve střešní části na horní pásnici vaznic a ve stěnové části na pásnici paždíků.