ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební
KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB – komplexní přehled Petr Hájek, Ctislav Fiala Praha 2011
Evropský p ý sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KPKP
KONSTRUKŠNÍ SYSTÉMY KONSTRUKŠNÍ SYSTÉMY HALOVÝCH STAVEB Petr Hájek Ctislav Fiala
Fakulta stavební ČVUT© vPetrPraze Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ TŘÍDĚNÍ ● jedno a vícepodlažní konstrukce
● halové a velkorozponové konstrukce halové a velkorozponové konstrukce
● výškové konstrukce
● speciální konstrukce (superkonstrukce apod.)
STAVEBNĚ KONSTRUKČNÍ TŘÍDĚNÍ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukční rozdělení ● ohýbané konstrukční systémy hýb é k t kč í té ‐ deskové soustavy ‐ vazníkové soustavy vazníkové soustavy ‐ rámové soustavy
● konstrukční systémy převážně tlačené k t kč í té ř áž ě tl č é ‐ obloukové soustavy ‐ plošné tlačené konstrukce (klenby a skořepiny) ‐ prutové a lomenicové strukturální soustavy
● konstrukční systémy převážně tažené konstrukční systémy převážně tažené ‐ visuté soustavy ‐ pneumatické soustavy ‐zavěšené soustavy zavěšené soustavy
HALOVÉ A VELKOROZPONOVÉ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Specifické otázky konstrukčně statického
návrhu halových staveb ý ● zajištění prostorové tuhosti ● zachycení horizontálních sil u tlačených a tažených soustav zachycení horizontálních sil u tlačených a tažených soustav ● větší deformabilita konstrukce (především u tažených soustav) ● podstatný význam interakce nosného subsystému a kompletačních (obalových) konstrukcí k l t č í h ( b l ý h) k t k í ● stabilizace střešního pláště u tažených soustav ● jednostupňový systém
● dvoustupňový systém
● třístupňový systém
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OHÝBANÉ SYSTÉMY OHÝBANÉ SYSTÉMY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Ohýbané konstrukční systémy
● deskové soustavy
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – DESKOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – DESKOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – DESKOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● vazníkové soustavy
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – VAZNÍKOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – VAZNÍKOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – VAZNÍKOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – VAZNÍKOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ PLNOSTĚNNÉ VAZNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ PLNOSTĚNNÉ VAZNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ PLNOSTĚNNÉ VAZNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ PLNOSTĚNNÉ VAZNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ PLNOSTĚNNÉ VAZNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
PREFABRIKOVANÉ PLNOSTĚNNÉ VAZNÍKY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● rámové soustavy
OHÝBANÉ KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY – RÁMOVÉ SOUSTAVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZÁKLADNÍ TVARY MONOLITICKÝCH RÁMOVÝCH VAZNÍKŮ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
TLAČENÉ SYSTÉMY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukční systémy převážně tlačené ● nosníkové ‐ oblouky plnostěnné ‐ oblouky příhradové yp
● deskové ‐ klenby ‐ skořepiny
‐ rotační ‐ translační ‐ plochy s dvojí křivostí
● materiál iál ‐ dřevo ‐ železobetonový nosník ‐ železobetonová skořepina ‐ ocel
● specifické problémy konstrukčně statického návrhu specifické problémy konstrukčně statického návrhu ‐ zachycení vodorovných sil ‐ stabilita tlačených nosníků (vzpěr) ‐ interakce nosné konstrukce a střešního pláště KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TLAČENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
TAŽEENÉ SYSTÉMY TAŽ © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Konstrukční systémy převážně tažené ● visuté soustavy visuté soustavy ‐ lanové ‐ membránové
● pneumatické soustavy ‐ nízkotlaké (přetlakové) ‐ přetlak vnitřního vzduchu 0,1 – 0,3 kPa ‐ vysokotlaké (dvouplášťové) ‐ vnitřní přetlak 100 – 500 kPa ‐ zavěšené soustavy
© Petr Hájek, Ctislav Fiala
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TAŽENÉ‐ KONSTRUKČNÍ ROZDĚLENÍ Fakulta stavební ČVUT v Praze
● způsoby stabilizace ‐ stabilizačním lanem stabilizačním lanem ‐ hmotností střešního pláště ‐ ohybovou tuhostí střešního pláště ‐ stabilizace dvojí křivostí střešního pláště stabilizace dvojí křivostí střešního pláště
M0 H0 f0 M1 H1 f1 H H1 H 0 f f1 f 0
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TAŽENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TAŽENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
ZASTŘEŠENÍ STADIONU ČESKÉ BUDĚJOVICE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
MEMBRÁNOVÁ TAŽENÁ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
MEMBRÁNOVÁ TAŽENÁ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
MEMBRÁNOVÁ TAŽENÁ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
TAŽENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TAŽENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TAŽENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TAŽENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
KONSTRUKČNÍ SYSTÉMY PŘEVÁŽNĚ TAŽENÉ
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SMÍŠENÉ KONSTRUKCE © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SMÍŠENÉ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SMÍŠENÉ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SMÍŠENÉ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SMÍŠENÉ KONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VÝŠKOVÉ BUDOVY © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
Nejvyšší budovy světa zdroj: www.skyscraperpage.com j y p p g
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
BURJ DUBAI TOWER, DUBAI, July 2008 nejvyšší budova světa (828 m vč. antény), 162 pater z čehož 160 je užitných. do 650 m železobeton do 650 m železobeton do 600 m čerpaný beton Pinnacle height= 143m Pinnacle height= 143m Lifting distance = 88m In 5 steps Weight: 500t
2007
Lifting devices: 3x SLU 220
2005 VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
BURJ DUBAI TOWER DUBAI 2008 BURJ DUBAI TOWER, DUBAI, 2008
VÝŠKOVÉ BUDOVY
Burj Dubai Tower
Dubai Mall hotel
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SKYBRIDGE, PETRONAS TWIN TOWERS, KUALA LUMPUR
VÝŠKOVÉ BUDOVY
1995
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SOUČASNOST 2003
TTchaiPei 101 – h iP i 101 do roku 2010 nejvyšší d k 2010 j šší budova 448 m (508m) – Tchaj‐wan 101 podlaží, 4 7 m silná žel bet zákl deska na 550 4,7 m silná žel. bet. zákl. deska na 550 pilířích do hl. 80 m do skalního podloží; stabilizátor v 88. patře ‐ 660 tun těžké koule z pozlacené oceli je zavěšena na 8 lanech z pozlacené oceli, je zavěšena na 8 lanech o průměru 5 cm (při otřesech začne kyvadlo v budově kmitat)
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
VÝŠKOVÉ BUDOVY
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SUPERKONSTRUKCE © Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
● Superkonstrukce ● dvojstupňová nosná konstrukce d jt ň á ák t k ‐ primární nosný systém (např. superskelet, mostní konstrukce apod.) podporuje sekundární nosný systém podporuje sekundární nosný systém
SUPERKONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze
SUPERKONSTRUKCE
© Petr Hájek, Ctislav Fiala Fakulta stavební ČVUT v Praze