28.2.2011
Nosné konstrukce III
konstrukčně - svary, šrouby, (nýty) staticky - klouby, vetknutí
Spojování prvků
pruty - tlačené, tažené nosníky - ohýbané, kroucené, kombinace
Podle namáhání
tyčové plošné
Prvky kovových konstrukcí
Konstrukční formy
1
válcovaný nosník
svařovaný nosník
28.2.2011
Nosné konstrukce III
2
prolamovaný nosník a) výroba, b) statické působení, c) průběh napětí
Plnostěnné nosníky
28.2.2011
Montážní díly 10-12 m
Nosné konstrukce III
- mimostyčné převést na styčné - síly v prutech - návrh prutů - celkový průhyb - přípoje ve styčnících
Statické řešení - zatížení
3
Nejrozšířenější konstrukční forma - kdy plnostěnné provedení je těžké a nehospodárné Nižší spotřeba materiálu a vlastní tíha, vyšší pracnost a obtížnější údržba. Výška (prostý nosník) cca 1/10, aby vyhovoval průhyb. Při neúměrné výšce menší síly, štíhlejší pruty, větší vliv stability.
Nosníky - rovinné - prostorové
Příhradové nosníky
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Geometrické tvary příhradových nosníků a) pohled, b) příčný řez
Příhradové nosníky
4
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Řešení styčníků příhradové konstrukce a) z otevřených profilů, b) z trubek
Příhradové nosníky
5
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Prostorové proniky trubek 6
Detaily trubek
250
pruty ztužidel, zajišťujících vzpěrné délky jiných prutů a přímo nezatížené pruty, pruty v montážním stádiu Nosné konstrukce III
200
pruty ztužidel namáhané větrem a brzdnými silami, výplňové pruty sloupů, klopení nosníků
28.2.2011
180
Mezní štíhlost
pruty příhradových nosníků a sloupy budov
Prut
7
Vzpěrná pevnost – vliv štíhlosti l/i Členěný prut - dílčí pruty spojené rámovými spojkami, vložkami, příhradovými spojkami Statické chování - vybočení dílčího prutu a celkové vybočení
Tlačené pruty celistvé a členěné
28.2.2011
Nosné konstrukce III
8
Tlačené pruty a) celistvé, b) členěné
Tlačené pruty celistvé a členěné
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Rozhoduje účinná plocha a pevnost materiálu Mezní štíhlost – tuhé prvky a ohebné vlákno Přípoje
Tažené pruty
9
28.2.2011
Nosné konstrukce III
10
Velmi hospodárné - větší sortiment profilů Boulení - stabilita stěn - stěna volná a vyztužená - účinná šířka - účinný průřez Tvarování profilu - výztuhy a prolisy Borcení podporových průřezů ČSN EN 1993-1-3 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí – Část 1-3: Obecná pravidla – Doplňující pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily - Část 1-5: Boulení stěn
Tenkostěnné konstrukce
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Boulení tenkostěnného průřezu C 11
Tenkostěnné konstrukce
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Spolupůsobení materiálů - využití výhodných vlastností - zvýšená pracnost Tlačené prvky - ocelový plášť a betonové jádro - betonové prvky s tuhou výztuží Ohýbané prvky - betonová část v tlaku, ocelová v tahu účelnost návrhu - smyk za ohybu - prvky spřažení - vliv výroby a montážních stádií
Spřažené konstrukce
12
28.2.2011
Nosné konstrukce III
13
Spřažené prvky - a) statické chování b) kozlíky s táhly c) třmeny d) spirála e) trny f) plechové zarážky g) spřahovací lišta
Spřažené konstrukce
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Spřahující trny
Spřažené konstrukce
14
28.2.2011
Nosné konstrukce III
15
Návaznost ocelové konstrukce na základy, suterén, jádro, stěny Požadavky - statické - bezpečný přenos sil, tuhost a volnost vetknutí, kloub, posuv tlak, tah, moment, příčná síla - konstrukční - montážní
Uložení a kotvení
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Uložení nosníků
16
28.2.2011
Nosné konstrukce III
17
a) nenosné b) nosné předem zabetonované šrouby, c) nosné do kotevního roštu d) ocelová hmoždinka
Kotevní šrouby
28.2.2011
kloubová
Nosné konstrukce III
vetknutá
Ocelové patky
18
28.2.2011
Nosné konstrukce III
19
Nýtové spoje - za tepla - náročné a pracné - rekonstrukce histor. staveb - staticky působí jako šroubové spoje Šroubové spoje - bez vlivu počasí, bez nároků na kvalifikaci - možnost demontovat - oslabení průřezu otvory (v tažené oblasti) - výběr místa - omezený posuv - oválné otvory - členitý povrch - údržba, vzhled - statická funkce - porušení ve smyku, otlačení, tahem, snížení únosnosti páčením hlavy Třecí spoje - VP šrouby - vzhled šroubového spoje, odlišné staticky - tuhý spoj - lze kombinovat se svary - únosnost dána velikostí tření - průměr šroubu, utahovací moment - svěrná síla, součinitel tření - úprava třecích ploch
Mechanické spojování
28.2.2011
20
Třecí spoj s VP šroubem a) s jednou třecí plochou b) se dvěma třecími plochami
Nosné konstrukce III
a) šroub s maticí a podložkou b) nýt s půlkulatou hlavou
Mechanické spojování
28.2.2011
Nosné konstrukce III
21
Namáhání šroubů a) příčně namáhané šrouby dvojstřižné, b) jednostřižné, c) tah dříku (tah za hlavu), d) kombinace přímé s osové síly, e) páčení hlav šroubů
Namáhání šroubových spojů
28.2.2011
Nosné konstrukce III
22
a) tupé, b) koutové, c) děrový, d) žlábkový, e) průvarový, f) lemový
podle způsobu - plamenem, odporové, obloukem, pod struskou podle účelu - nosné, těsnící, nenosné, stehové podle tvaru - viz obrázek
Svařování
28.2.2011
napětí v koutovém svaru
Svařování
Nosné konstrukce III
23
značení svarů a) obvodový svar (kolem dokola), b) montážní svary, c) oboustranný svar, d) jednostranný na lícní straně, e) jednostranný na rubové straně, f) oboustranný v řezu
28.2.2011
Nosné konstrukce III
24
Směrnice 89/106/EEC: Stavba musí být navržena a provedena tak, aby v případě požáru: byla po stanovenou dobu zachována únosnost konstrukce byla omezena tvorba a šíření kouře na stavbě bylo omezeno šíření požáru na sousední stavbu mohli uživatelé opustit budovu nebo mohli být jiným způsobem evakuováni byla brána v úvahu bezpečnost záchranných jednotek
Ochrana proti ohni
28.2.2011
Nosné konstrukce III
25
Komplexní problém - dispoziční uspořádání, velikost požárních úseků, odstupy, únikové cesty, hlásný systém, prostředky pro boj s ohněm, odolnost nosné konstrukce. Požární zatížení - množství hořlavin / m2 Doba požární odolnosti - schopnost přenášet zatížení (15, 30, 45, 60 min)
Ochrana proti ohni
28.2.2011
Nosné konstrukce III
26
změny mechanických vlastností (klesá modul pružnosti čímž rostou deformace, klesá mez kluzu i pevnost); tepelná roztažnost ( jeli bráněno dilataci, vznikají napětí)
Účinek zvýšené teploty
28.2.2011
Nosné konstrukce III
27
Zkouška lokálního požáru (KONSTRUKCE 4/2007)
Účinek zvýšené teploty
omítky sádrovermikulitové, sádroperlitové, vápenné obklady z anorganických hmot (sádroperlitové, perlitbetonové, sádrové, sádrokartonové) obezdívky a obetonávky zpěňující nátěry a tmely
28.2.2011
předsazení chlazení
Nosné konstrukce III
odvod tepla z konstrukce
zabránění přístupu tepla
28
Ochrana ocelové konstrukce
28.2.2011
povlaky
uspořádání detailů
odolnější materiál
Nosné konstrukce III
kombinace
keramických smaltů
plastických hmot
odolnějších kovů
nátěry
povrchová ochrana
volba profilů
konstrukční řešení
Ochrana proti korozi údržba
29
Ochrana proti korozi a údržba
28.2.2011
Nosné konstrukce III
30
Typy atmosférického prostředí Venkovské atmosférické prostředí bez významného znečištění korozivními látkami Městské atmosférické prostředí s hustým osídlením bez velkých průmyslových objektů Průmyslové atmosférické prostředí se silnou průmyslovou činností Přímořské atmosférické prostředí nad mořskou hladinou nebo pevninou ovlivněnou vzdušnou salinitou Přímořské a průmyslové atmosférické prostředí – atmosféra v blízkosti pobřeží a silnou koncentrací průmyslu
Ochrana proti korozi
Nízká
Střední
Vysoká
Velmi vysoká
C2
C3
C4
C5
28.2.2011
Velmi nízká
C1
Stupeň korozní agresivity
Nosné konstrukce III
> 650 až 1500
> 400 až 650
> 200 až 400
> 10 až 200
< 10
Úbytek oceli (g/m2)
31
> 0,083 až 0,19
> 0,051 až 0,083
> 0,025 až 0,051
> 0,00127 až 0,025
< 0,00127
Úbytek tloušťky (mm)
Ochrana proti korozi
hladký a jednoduchý povrch masivní prvky odtok vody nehromadí se nečistoty
základní nátěr systém vrchních nátěrů
28.2.2011
zinek hliník
C1 C2 C3 C4 C5
velmi nízká nízká střední vysoká velmi vysoká
keramické smalty ocel se zvýšenou odolností klasifikace prostředí
32
povlaky plastických hmot kovové povlaky
Nosné konstrukce III
mechanicky (oklep, kartáč, otryskání plamenem chemicky
organické nátěry
očištění povrchu
konstrukční řešení
Ochrana proti korozi
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Aplikace nátěrového systému na ocelovou konstrukci (KONSTRUKCE 6/2007)
Ochrana proti korozi
33
28.2.2011
Nosné konstrukce III
Mikrostruktura povlaku zinku (KONSTRUKCE 5/2007)
Ochrana proti korozi
34
