12 Haly velkych rozpeti [Režim...

OCELOVÉ KONSTRUKCE

Studijní program: STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ pro bakalářské studiumStudijní program: STAVEBNÍ INŽENÝRSTVÍ pro bakalářské studiumKód předmětu: K134OK1 4 kredity (2 + 2), zápočet, zkouška

Prof. Ing. František Wald, CSc., místnost B 632

1

Sylabus přednášek1 Ú d hi t i l ý h k t k í žití ý é t b ý b li1. Úvod, historie ocelových konstrukcí, použití, významné stavby, výroba oceli2. Vlastnosti oceli, zkoušky materiálu, značení oceli3. Výroba konstrukcí 4. Spolehlivost konstrukcí, mezní stavy, normy pro navrhování, tah5. Tlak, vzpěrný tlak 6. Klasifikace průřezů, ohyb, hospodárný návrhp y p ý7. Svařování, svařované spoje8. Nýtování a šroubování, šroubované spoje9. Skelety budov, prostorová tuhost9. Skelety budov, prostorová tuhost10. Skelety budov, spoje, vysoké budovy11. Jednopodlažní haly12 Haly velkých rozpětí12. Haly velkých rozpětí13. Mosty, názvosloví, lávky14. Ochrana proti korozi a požáru

2

ObsahObsah

OpakováníOpakováníHaly velkých rozpětí - příklad

Konstrukce z tuhých prvkůý pRovinné konstrukceProstorové konstrukce

Vi té k t kVisuté konstrukceVláknové konstrukceHybridní konstrukceyMembránové konstrukce

Zavěšené konstrukceZavěšené tuhé konstrukceZavěšené tuhé konstrukceZavěšené visuté konstrukce

Pneumatické konstrukce s lany

3

Aktuality – Hangár CargolifterShrnutí 4

LANA

Dráty

Lana

Modul pružnosti

Koncovky

5

ObsahObsah






6

Aktuality – Hangár CargolifterShrnutí

HALY VELKÝCH ROZPĚTÍ HALY VELKÝCH ROZPĚTÍ

Z tř š í áhlý h l hZastřešení rozsáhlých plochSportovní stavby p yVýstavní účelySpolečenská a kulturní centraSpolečenská a kulturní centraVelké garážeHangáryTribuny sportovních stadiónůTribuny sportovních stadiónůDopravní stavby

7

Inženýrská estetikaMi i li tíž íMinimalizace zatížení

Krytina funkční část nosné konstrukce – membránay

Děl í dl hl di k Dělení podle hledisek Statický systémKonstrukční provedeníTvar střešní plochyTvar střešní plochyTvar půdorysu apod.

8

Statické působení

Konstrukce z tuhých prvkůZavěšené konstrukceZavěšené konstrukceVisuté konstrukcePneumatické konstrukce kotvené lany

9

ObsahObsah






10


Rovinné konstrukceNosníkové (trámové)RámovéRámovéObloukové

Hangár CargolifterHangár Cargolifter

Soustavy s tuhými taženými pruty (od visutých konstrukcí)

11

NosníkyNosníkyVíceúčelová halaVítkoviceVítkovice

12

Půdorys

13

Rá é k t kRámové konstrukceDvoukloubové rámy

polorámové systémyplnostěnné i příhradovéšikmé stojky rámůvíce než 100 m

14

ObsahObsah






15


Prostorové konstrukceProstorové obloukyJehlany a kopuleSkořepinyProstorové prutové konstrukcep

TvarovanéPříhradové desky

16

Prostorové rámy a obloukyHala garáží pro a tob s Pra e (120×90 m) Hala garáží pro autobusy v Praze (120×90 m)

17

Stanice metra StřížkovStatikaIng. Jaroslav VáchaEXCON a.s.

Hlavní oblouky :- rozpětí 160 m - komůrkový profil

tloušťka plechu 20 až 30 mm

Průvlak :- délka 130 m- komůrkový profil Vodorovné oblouky :- tloušťka plechu 20 až 30 mm

- šířka profilu1500 mm,- proměnná výška profilu od 3000 mmv kotvení po 1500 mm ve vrcholuhmotnost 600 t

ý- tloušťka plechu 10 až 20 mm- šířka profilu 900 až 1400 mm,- výška profilu 1800 mm- hmotnost 100 t

Vodorovné oblouky :- délka 150 m - komůrkový profil - tloušťka plechu 10 až 16 mm- šířka profilu 700 až 940 mm,

18 18

- hmotnost 600 t- horní plocha průvlaku tvoří odvodňovací žlab

šířka profilu 700 až 940 mm,- výška profilu 500 mm- hmotnost 150 t

Stanice metra StřížkovStatikaIng. Jaroslav VáchaEXCON a.s.

Vazníky :- délka až 21 m- komůrkový profil z plechu 12 až 15 mm- šířka profilu 300 mm,šířka profilu 300 mm,- výška profilu proměnná od 500do 1800 mm, vylehčovací otvory

- hmotnost 130 t

Sloupy :Vaznice a krokve :- rastr jeklů pro uložení zasklení střechy- vaznice mezi vazníky na rozpětí 6 m- vzdálenost vaznic 3 m

Sloupy :- tvar Y, výška 7 a 14 m- svařovaný I profil proměnné výšky- tloušťka plechu 12 až 22 mm- šířka profilu 300 mm

19

- vzdálenost vaznic 3 m- krokve mezi vaznicemi po 1 m

19

šířka profilu 300 mm,- hmotnost 160 tKonstrukce střechy - průvlak, vodorovné oblouky, vazníky, sloupy, vaznice a krokve

Kompletní primární ocelová konstrukcecca 1100 t

P t é bl kProstorové konstrukce

Prostorové obloukyJehlany a kopuleSk ř iSkořepinyProstorové prutové konstrukce

Kl b é t č íkKloubové styčníkyTuhé styčníky

20

Sportovní hala na pražském VýstavištiPlech 4 mm Plech 4 mm Rozpětí 64 m, vzepětí 17 m, délka 96 m Oblouková žebra Oblouková žebra

900 × 900 mm, po 16 mStabilita skořepiny ztužujícími z uzavřeného průřezu p y j pSkořepina uložena v čelech haly a v patních přímkách (příhradové nosníky)

Vyztužení proti místnímu vyboulení kolmo se křižující Vyztužení proti místnímu vyboulení - kolmo se křižující žebra

21

Sportovní hala na pražském Výstavišti4 mm rozpětí 64 m, vzepětí 17 m, délku 96 m Stabilita skořepiny ztužujícími obloukovými žebry zStabilita skořepiny ztužujícími obloukovými žebry z uzavřeného průřezu 900×900 mm, po 16 mSkořepina uložena v čelech haly a v patních přímkáchp y p p(příhradové nosníky)Skořepina proti místnímu vyboulení vyztužena kolmo se křižujícími žebry

22


Prostorové obloukyJehlany a kopuleSk ř iSkořepiny

P t é t é k t kProstorové prutové konstrukceTvarovanéPříhradové desky

Jednovrstvé soustavyTuhé styčníky

Dvouvrstvé (vícevrstvé) soustavy

23

Kloubové styčníky

Jednovrstvé prutové soustavyKlasické jednovrstvé prutové soustavy

Řídká sítí prutů s kloubovými styčníkyŘídká sítí prutů s kloubovými styčníkyStaticky určité Velký počet prutůý p p

Moderní konstrukceMenším vzepětím zakřivených ploch Hustší sítí prutů Průběžné pruty s tuhými styčníkyPrůběžné pruty s tuhými styčníkyBlíží se skořepinám - mřížové skořepinyMnohonásobně staticky neurčité - využitím počítačů

24

Mnohonásobně staticky neurčité využitím počítačů

KlenbyKlenbyMřížové soustavy

Tuhé styčníky Tuhé styčníky Zjednodušení vynecháním diagonál

Lamelové uspořádání Lamelové uspořádání Hlavní nosné obloukové prvky šikmé Obvyklé u dřevěných konstrukcí

25

Dvouvrstvé prutové soustavy P d t t ě ětší t h tPodstatně větší tuhostKonstrukčně komplikovanějšíKonstrukčně komplikovanějšíPrutové desky nebo skořepinyVýpočetní technikaPruty Pruty

Jednovrstvé soustavyP t ý té di álProstorovým systémem diagonálNeovlivněny globální nebo lokální stabilitou

26

LomeniceZ i ý h čá tíZ rovinných částí

např. u pilových střechKruhová lomenice nad centrálním půdorysemKruhová lomenice nad centrálním půdorysem

Jednovrstvé - dílčí stěny příhradové nosníkyDvouvrstvé - prutové strukturyDvouvrstvé prutové struktury

27

ObloukyZimní stadion Prostějov

28

KopuleL l éLamelovéSektorovéRoštovéDeskové

29

Wayne Country Stadium DetrotWayne Country Stadium, DetrotKopule 266 m19791979

30

Výstavní pavilon Brno, 1959Kopule 93 5 mKopule 93,5 mVýška 20 mTr 604 až 1026 mmTr. 604 až 1026 mmHliníková krytinaHmotnost 220 t (32 kg/m2)Hmotnost 220 t (32 kg/m2)

31


Prostorové obloukyJehlany a kopuleSk ř iSkořepiny

P t é t é k t kProstorové prutové konstrukceTvarovanéPříhradové desky

Jednovrstvé soustavyTuhé styčníky

Dvouvrstvé (vícevrstvé) soustavy

32

Kloubové styčníky

Dvouvrstvé prutové soustavy = Příhradové deskyTypy podle uspořádání pásových prutů a diagonálypy p p p ý p g

dvousměrné pravoúhlé sítě s rovnoběžným nebo diagonálním uspořádáním pásových prutů vzhledem k okrajům desky

Jednu z vrstev je možno navrhnout redukovanou trojúhelníkové případně šestiúhelníkové sítě trojúhelníkové, případně šestiúhelníkové sítě

Půdorysy s málo odlišným příčným a podélným rozměremVelká tuhost - flexibilní vzhledem k rozmístění podporNa ústupup

Složitost detailůVysoká spotřeba materiálu, způsobená velkým počtem prutů

První velkou stavbou se zastřešením příhradovou deskou byla v ČR střecha zimního stadion Brněstadionu v Brně

33

StyčníkyS ařo anéSvařované

Kulové styčníky - svařené z dutých polokoulí z plechuŠŠroubované

34

StyčníkStyčníkORONAORONA

35 36

37 38

39

Střecha zimního stadionu v Brně 40

Střecha zimního stadionu v Brně první zastřešení příhradovou deskou v ČR

ObsahObsah






41


Visuté konstrukce

Malá spotřeba materiálu Velká tvarová rozmanitostVelká tvarová rozmanitostVelké deformaceVelké vodorovné reakce

Vláknové konstrukceHybridní konstrukceHybridní konstrukceMembránové konstrukce

42

St bili d f í

( é ř )

Stabilizace deformací

(lanové střechy)ZatíženímZatíženímPředpětímp

43

(lanové střechy)

Rovinné konstrukce

( y)jednovrstvédvouvrstvé

44

Rovinné konstrukce

dvouvrstvé

Zimní stadion Plzeň

45

Prostorové konstrukce

radiální soustavy

lanové kupolep

lanové sítě

jednovrstvé

dvouvrstvé

46


radiální soustavy

lanové kupolep

lanové sítě

jednovrstvé

stanová střecha

dvouvrstvé

47


radiální soustavy

lanové kupolep

lanové sítě

jednovrstvé

dvouvrstvé

48


radiální soustavy

lanové kupolep

lanové sítě

Kotvení

49


radiální soustavy

lanové kupolep

lanové sítě

Sportovní hala

Bratislava - Pasienkyy

50

ObsahObsah






51


Hybridní konstrukceHybridní konstrukce

Vyztužené střechy

Ohybově tuhý plášť – betonová vrstva

Konstrukce z lan a nosníků

Konstrukce s přímými dráty

Konstrukce s vlákny nad střechou

Sítě z vláken a nosníků

52

Vyztužené střechyHybridní konstrukce

Konstrukce z lan a nosníků

Konstrukce s přímými dráty

Konstrukce s vlákny nad střechou

Sítě z vláken a nosníků

Plavecká hala Tokio

53

ObsahObsah






54


Membránové konstrukceMembránové konstrukce

Plechové ocelové membrány

Nekovové membrány

Stadion Olympijskij v Moskvě, 1980

55

ObsahObsah






56

Aktuality – Hangár Cargolifter, Haly na OH v PekinguShrnutí

Zavěšené konstrukceZavěšené konstrukce

Zavěšené tuhé konstrukce

Zavěšené visuté konstrukce

57


58

59 60

61

Zavěšené tuhé konstrukceZavěšené tuhé konstrukce


Hangár v Ruzyni, 1963

62

Hangár v Ruzyni, 1963

ObsahObsah






63




64Objekty pro olympiádu Mnichov, 1972



65Zavěšená lanová síť



66Milenium Dome



67Milenium Dome

ObsahObsah






68


přetlak

Pneumatické konstrukce s lanypřetlak

málo propustný plášť

stabilizace ocelovými lanystabilizace ocelovými lany

tuhé konstrukce tribun

69Korekuen Air DomeKorekuen Air Dome

B. C. Stadion ve Vancouveru

70

přetlak

Pneumatické konstrukce s lanypřetlak

málo propustný plášť

stabilizace ocelovými lanystabilizace ocelovými lany

tuhé konstrukce tribun

71Korekuen Air DomeKorekuen Air Dome

ObsahObsah






72


H l lký h ětíHaly velkých rozpětíK t k t hý h kůKonstrukce z tuhých prvků

Rovinné konstrukceProstorové konstrukce

Visuté konstrukceVláknové konstrukceHybridní konstrukceMembránové konstrukce

Zavěšené konstrukceZavěšené tuhé konstrukceZavěšené visuté konstrukceZavěšené visuté konstrukce


73

Hlavně jiné neobvyklé konstrukcePředepnutí – omezení tlaků

Moderní hala v ČeskuModerní hala v ČeskuVíceúčelová Aréna SazkaVíceúčelová Aréna Sazka

74

Příč ý řPříčný řez

75 76

Sylabus přednášek1 Ú d hi t i l ý h k t k í žití ý é t b ý b li1. Úvod, historie ocelových konstrukcí, použití, významné stavby, výroba oceli2. Vlastnosti oceli, zkoušky materiálu, značení oceli3. Výroba konstrukcí 4. Spolehlivost konstrukcí, mezní stavy, normy pro navrhování, tah5. Tlak, vzpěrný tlak 6. Klasifikace průřezů, ohyb, hospodárný návrhp y p ý7. Svařování, svařované spoje8. Nýtování a šroubování, šroubované spoje9. Skelety budov, prostorová tuhost9. Skelety budov, prostorová tuhost10. Skelety budov, spoje, vysoké budovy11. Jednopodlažní haly12 Haly velkých rozpětí12. Haly velkých rozpětí13. Mosty, názvosloví, lávky14. Ochrana proti korozi a požáru

77

T t

ZkouškaTestProjektÚstní částÚstní část

Příklad otázek testuJaké tvary průřezů se používají pro štíhlé stropní konstrukce?Jak se stanoví únosnost panelu sloupu ve smyku?Jak by jste zobrazili „daň z výšky“ patrových budov?Do jaké výšky se navrhují budovy se svislými rámovými ztužidly?Jaké můžete rozlišit tolerance v kotvení patní deskou?Jaké můžete rozlišit tolerance v kotvení patní deskou?Jak zesilujeme Z vaznice?Nakreslete svařovaný styčník dvouvrstvých prutových soustav?

78

Popište princip a uveďte příklad střechy s lanovou sítíProč se liší modul pružnosti lana od modulu pružnosti oceli

Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost

79

Date post:	30-Nov-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	3 times
Download:	0 times

12 Haly velkych rozpeti [Režim...

Documents