OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY

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

OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY

DIPLOMOVÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS

AUTOR PRÁCE

BC. MARTIN KREISEL

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BRNO 2013

ING. MICHAL ŠTRBA, PH.D

Anotace Ocelová konstrukce sportovní haly v lokalitě města Olomouc. Konkrétní konstrukce vybrána ze tří variant. Půdorysné rozměry 45 x 60 m. Výška 12,5 m. Konstrukce je tvořena z válcovaných profilů a trubek. Příčná vazba je tvořena dvěma příhradovýma vazníkama uloženýma kloubově na sloupech. Jeden ze sloupů je kloubově uložen na patce. Statický posudek je proveden pomocí programu SCIA ENGINEER 2009 a ručního posudku.

Annotation Steel structure of the sports hall in the city of Olomouc. Specific design is chosen from three options. Plan dimensions of 45 x 60 m. Height 12.5 m. Structure is composed of rolled profiles and tubular steel. Two trusses girders are fixed by knuckle joints on pillars. Static check is performed using the program SCIA ENGINEER 2009 and the manual review.

Klíčová slova Ocel, ocelové nosné konstrukce, sportovní hala, příhradový vazník, ocelové trubkové konstrukce, čepový spoj

Keywords Steel, Steel structures, sports hall, truss girder, tubular steel structures, pin connection

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ

POPISNÝ SOUBOR ZÁVĚREČNÉ PRÁCE Vedoucí práce Autor práce

Ing. Michal Štrba, Ph.D. Bc. MARTIN KREISEL

Škola Fakulta Ústav Studijní obor Studijní program

Vysoké učení technické v Brně Stavební Ústav kovových a dřevěných konstrukcí 3608T001 Pozemní stavby

Název práce Název práce v anglickém jazyce Typ práce Přidělovaný titul Jazyk práce Datový formát elektronické verze

Ocelová konstrukce sportovní haly

N3607 Stavební inženýrství

The Steel Structure of a Sports Hall Diplomová práce Ing. Čeština PDF

Ocelová konstrukce sportovní haly v lokalitě města Olomouc. Konkrétní konstrukce vybrána ze tří variant. Půdorysné rozměry 45 x 60 m. Výška 12,5 m. Konstrukce je tvořena z válcovaných profilů a trubek. Příčná vazba je tvořena dvěma příhradovýma vazníkama uloženýma kloubově na sloupech. Jeden ze sloupů je kloubově uložen na patce. Statický posudek je proveden pomocí programu SCIA ENGINEER 2009 a ručního posudku. Anotace práce v Steel structure of the sports hall in the city of Olomouc. Specific design is chosen from three options. Plan dimensions of 45 x 60 m. Height 12.5 m. anglickém Structure is composed of rolled profiles and tubular steel. Two trusses jazyce girders are fixed by knuckle joints on pillars. Static check is performed using the program SCIA ENGINEER 2009 and the manual review. Ocel, ocelové nosné konstrukce, sportovní hala, příhradový vazník, ocelové Klíčová slova trubkové konstrukce, čepový spoj Klíčová slova v Steel, Steel structures, sports hall, truss girder, tubular steel structures, pin anglickém connection jazyce Anotace práce

Bibliografická citace VŠKP

KREISEL, Martin. Ocelová konstrukce sportovní haly. Brno, 2013. 97 s., 26 s. příl. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Michal Štrba, Ph.D..

Poděkování Rád bych poděkoval vedoucímu své diplomové práce Ing. MICHALU ŠTRBOVI, Ph.D. za ochotu a trpělivost.



OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY 1. STATICKÝ VÝPOČET NOSNÉ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY


AUTOR PRÁCE

BC. MARTIN KREISEL

AUTHOR



Bc. Martin Kreisel

1

Str. 2

ÚVOD ...................................................................................................................... 4 1.1 1.2

2

Diplomová práce

Geometrie konstrukce ............................................................................................................. 5 Výpočtový model ...................................................................................................................... 5

ZATÍŽENÍ ................................................................................................................ 6 2.1 Zatížení stálé ............................................................................................................................ 6 2.1.1 Vlastní tíha ................................................................................................................ 6 2.1.2 Střešní plášť .............................................................................................................. 6 2.1.3 Fasáda haly ............................................................................................................... 6 2.2 Zatížení nahodilá ...................................................................................................................... 7 2.2.1 Zatížení sněhem ....................................................................................................... 7 2.2.2 Zatížení větrem ......................................................................................................... 7 2.3 Kombinace zatížení ............................................................................................................... 12 2.3.1 Kombinace MSÚ ..................................................................................................... 12 2.3.2 Kombinace MSP...................................................................................................... 14

3

PRŮŘEZY ............................................................................................................. 15

4

VAZNICE .............................................................................................................. 16 4.1.1 Vnitřní síly na prutu ................................................................................................. 16 4.1.2 Klíč kombinace ........................................................................................................ 16 4.1.3 Průřez ...................................................................................................................... 17 4.1.4 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 17 4.2 Ruční posudek ........................................................................................................................ 18 4.3 Přípoj vaznice k vazníku ....................................................................................................... 21 4.4 Posudek z programu SCIA ................................................................................................... 22

5

HORNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU...................................................................... 26 5.1.1 Posudek prutů horního pásu ................................................................................... 26 5.1.2 Vnitřní síly na prutu ................................................................................................. 26 5.1.3 Klíč kombinace ........................................................................................................ 27 5.1.4 Průřez ...................................................................................................................... 27 5.1.5 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 27 5.2 Ruční posudek ........................................................................................................................ 28 5.3 Posudek z programu SCIA ................................................................................................... 31

6

DOLNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU ...................................................................... 35 6.1.1 Posudek prutů dolního pásu ................................................................................... 35 6.1.2 Vnitřní síly na prutu ................................................................................................. 35 6.1.3 Klíč kombinace ........................................................................................................ 36 6.1.4 Průřez ...................................................................................................................... 36 6.1.5 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 36 6.2 Ruční posudek ........................................................................................................................ 37 6.3 Montážní spoj dolního pásu.................................................................................................. 40 6.4 Posudek z programu SCIA ................................................................................................... 41

7

DIAGONÁLY HLAVNÍHO VAZNÍKU .................................................................... 45 7.1.1 Průřez ...................................................................................................................... 45 7.1.2 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 45 7.1.3 Tabulka diagonál ..................................................................................................... 46 7.2 Ruční posudek ........................................................................................................................ 47 7.3 Připojení diagonály a svislice k vazníku ............................................................................. 48

Bc. Martin Kreisel

7.4 7.5

8

Diplomová práce

Str. 3

Montážní přípoj diagonál ....................................................................................................... 49 Posudek z programu SCIA ................................................................................................... 52

SVISLICE HLAVNÍHO VAZNÍKU ......................................................................... 55 8.1.1 Průřez ...................................................................................................................... 55 8.1.2 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 55 8.1.3 Tabulka svislic ......................................................................................................... 56 8.2 Ruční posudek ........................................................................................................................ 57 8.3 Posudek z programu SCIA ................................................................................................... 58

9

STYČNÍK HLAVNÍHO VAZNÍKU .......................................................................... 61

10 ČEPOVÝ PŘÍPOJ VAZNÍKU NA SLOUP............................................................. 64 11 SLOUP HEB 300 .................................................................................................. 66 11.1.1 Posudek prutů sloupů HEB 300 .............................................................................. 66 11.1.2 Vnitřní síly na prutu ................................................................................................. 66 11.1.3 Klíč kombinace ........................................................................................................ 67 11.1.4 Průřez ...................................................................................................................... 67 11.1.5 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 68 11.2 Ruční posudek ........................................................................................................................ 69 11.3 Posudek z programu SCIA ................................................................................................... 73

12 SLOUP MSH 300X200X10 ................................................................................... 77 12.1.1 Posudek prutů sloupů MSH .................................................................................... 77 12.1.2 Vnitřní síly na prutu ................................................................................................. 78 12.1.3 Klíč kombinace ........................................................................................................ 78 12.1.4 Průřez ...................................................................................................................... 79 12.1.5 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 79 12.2 Ruční posudek ........................................................................................................................ 80 12.3 Posudek z programu SCIA ................................................................................................... 84

13 PODÉLNÉ ZTUŽIDLO HLAVNÍHO VAZNÍKU ..................................................... 88 13.1.1 Průřez RO 82,5x4,5 ................................................................................................ 88 13.1.2 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 89 13.1.3 Průřez RO 82,5x2 ................................................................................................... 89 13.1.4 Zatřídění průřezu ..................................................................................................... 89 13.2 Ruční posudek horního pásu ...................................................................................... 90 13.3 Ruční posudek dolního pásu....................................................................................... 91 13.4 Přípoj prutu ztužidla ke styčníku ................................................................................. 92 13.5 Montážní přípoj ztužidla .............................................................................................. 93 13.6 Prostorový styčník podélného ztužidla ........................................................................ 95

14 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ....................................................................... 97

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 4

ÚVOD Zadání práce: V rámci této práce je navržena a posouzena ocelová konstrukce sportovní haly. Konkrétní konstrukce je vybrána na základě tří předběžně řešených geometrických,

respektive

konstrukčních

variant.

Půdorysné

rozměry

jsou

45,0 x 60,0 m. Výška objektu je cca 12m. Z hlediska klimatického spadá konstrukce do lokality: Olomouc. Pro zvolenou variantu je vypracován statický výpočet hlavních nosných částí konstrukce, včetně spojů a některých detailů. Upřesnění: Sportovní hala byla navržena dle publikace navrhování staveb od Ernesta Neuferta [11] jako víceúčelová hala o rozměrech hřiště 27 x 45 x 7 m, dělitelná na tři části o rozměrech 15 x 27 m. Nosný systém je vymezen těmito rozměry. Je kladen požadavek na víceúčelovost a využitelnost pro více sportů. V hlavní lodi haly je umístěno hřiště a tribuna (není řešena v této dokumentaci) a ve vedlejší lodi se počítá s místnostmi pro šatny a zázemí. Z navržených variant je řešena varianta č. 1 s příhradovým obloukovým vazníkem a kyvným sloupem v průčelí haly.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 5

1.1 Geometrie konstrukce Je zvolen vnější tvar konstrukce střechy jako polovina kruhu s poloměrem 150 metrů a středu oblouku posunutým o 4,0 metry směrem ven od první osy sloupů. Výška haly 12,5 metrů. Osové vzdálenosti vazníků jsou 6,0 m. Hlavní vazník je řešen jako příhradový. Půdorysně je vazník usazen na sloupy v osových vzdálenostech 36,01 m a má délku 37,415 m. Horní pás je ve tvaru polygonu vepsaného do oblouku o poloměru 150 m stejně jako dolní pás. Výška vazníku je proměnlivá, v nejvyšším bodě dosahuje 3,0 m. Vzdálenost styčníků je 3,0 m. Počet styčníků horního pásu je 13 a dolního pásu 11. Vedlejší vazník je řešen jako příhradový. Půdorysně je vazník usazen na sloupy v osových vzdálenostech 8,99 m má délku 9,415 m. Horní pás je ve tvaru polygonu vepsaného do oblouku o poloměru 150 m. Výška vazníku je 0,9 m. Vzdálenost styčníků je 3 m. Sloupy v průčelí haly mají výšku 12,5 m a jsou kloubově uloženy do patky. Centrální sloupy výšky 7,112 m jsou vetknuty do patky ve směru vazníku. Sloupy u zadní stěny mají výšku 4,324 m a jsou vetknuty do patky ve směru vazníku. Vaznice délky 6 m je uložena ve styčnících průvlaků v osových vzdálenostech maximálně 3,15 m. Prostorovou tuhost konstrukce v podélném směru zajišťují tři podélná ztužidla. Jsou umístěna ve styčnících hlavního vazníku v třetinách rozpětí. Tuhost v podélném směru zajišťují dvě příčná střešní a stěnová ztužidla mezi dvěma vazníky. Tuhost v rovině střechy je zajištěna dvěmi okapovými ztužidly.

1.2 Výpočtový model Výpočet byl proveden v programu SCIA ENGINEER 2009 jako prostorová konstrukce – obecná XYZ. Úroveň projektu rozšířený. Dimenzační norma EC- EN. Národní dodatek ČSN. Klimatické zatížení bylo spočítáno ručně. Materiál ocel S235. Nejvýznamnější prvky konstrukce byly ověřeny ručním výpočtem dle daných norem.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 6

2 ZATÍŽENÍ 2.1

Zatížení stálé

2.1.1

Vlastní tíha Vlastní tíhu prvků konstrukce byla převzata z výpočetního

programu

SCIA ENGINEER 2009.

V programu

zadáno

jako

zatěžovací stav LC1 - vlastní tíha. 2.1.2

Střešní plášť Je

navržen

střešní

plášť

ze sendvičového

panelu

KINGSPAN KS 1000 TOP DEK tloušťky 100mm. Plošné zatížení od panelu je 0,16 KN/m2. Je navržena povrchová úprava o plošném zatížení 0,1 KN/m2. Celkové plošné vodorovné zatížení střešního pláště

je

uvažováno

0,26 KN/m2.

V programu

zadáno

jako

zatěžovací stav LC2 - střešní plášt. 2.1.3

Fasáda haly Je navržena předsazená vertikální prosklená fasáda od firmy

SCHÜCO po celém obvodu hlavní haly. Konstrukce nesoucí svislé zatížení od zasklení není předmětem tohoto statického posouzení a bude dodána na míru od firmy SCHÜCO. S vodorovnými zatíženími od klimatických účinků bude uvažováno a jejich výslednice byly směřovány do styčníků nosné konstrukce. Fasáda po obvodu vedlejší lodi je navržena ze zdiva a na nosnou konstrukci přenáší vodorovné účinky od klimatických zatížení.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

2.2

Zatížení nahodilá

2.2.1

Zatížení sněhem

Str. 7

Zatížení dle ČSN EN 1991-1-3 Hala je umístěna v Olomouci, náleží tedy do sněhové oblasti II. Tvar střechy, polovina oblouku s velkým poloměrem. Pro výpočet je uvažován jako pultová střecha. Neuvažujeme navátý sníh. Sk = 1 kPa Ce = 1,0 Ct = 1,0 μ1 = 0,8 (0° ≤ α ≤ 30°) s = μ1 · Ce · Ct · Sk = 0,8 · 1 · 1 · 1 = 0,8 kN/m2 2.2.2

Zatížení větrem Zatížení dle ČSN EN 1991-1-4 Objekt je umístěn v lokalitě Olomouc. Výchozí hodnota

základní rychlosti větru pro oblast I. Vb,0 = 22,5 m/s. Tvar střechy je vhledem k velkému poloměru oblouku uvažován jako pultový s proměnným

sklonem.

Bylo

provedeno

srovnání

s určením

tvarových součinitelů podle válcové střechy s kruhovým průřezem. Tyto součinitele vycházely pro pultovou střechu v méně příznivé variantě, proto byly použity. Základní rychlost větru: Kategorie terénu III. Vb,0 = 22,5 m/s Cdir = 1,0 Cseason = 1,0 Vb = Cdir · Cseason · Vb,0 = 1 · 1 · 22,5 = 22,5 m/s

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

h
Str. 8

→ závislost dynamického tlaku na výšce je

konstantní Součinitel drsnosti terénu: zmin = 5 m zmax = 200 m z0 = 0,3 m z0,II = 0,05 m k c z

,

z 0,19 ∙ z , k ∙ ln

0,19 ∙ z z

,

0,3 0,05

0,215 ∙ ln

0,215

12,5 0,3

0,802

Střední rychlost větru: c0(z) = 1,0 vm(z) = cr(z) · c0(z) · vb = 0,802 · 1 · 22,5 = 18,04 m/s Maximální dynamický tlak: ρ = 1,25 kg/m3 1 ∙ 2

∙

ce(z) = 1,85

1 ∙ 1,25 ∙ 22,5 2

316,41 kg/ms

(obrázek 4.2 v normě)

qp(z) = ce(z) · qb = 1,85 · 316,41 = 585,36 N/m2

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 9

Stanovení součinitelů vnějšího tlaku: Stěny 1) Pro směr větru na boční stěnu Ѳ = 0° a 180°- vítr zleva, vítr zprava Stěny: b = 60 m; d = 45 m

h = 12,5 m

e = min {b;2h} = min {60; 2 · 12,5} = min {60; 25} = 25 m 5

25 5

5

d – e = 45 – 25 = 20 m 12,5 45

0,28

Tabulka součinitelů vnějšího tlaku h/d

A

B

C

D

E

1,00

-1,20

-1,40

-0,50

0,80

-0,50

0,28

-1,20

-0,82

-0,50

0,70

-0,31

0,25

-1,20

-0,80

-0,50

0,70

-0,30

2) Pro směr větru na čelní stěnu Ѳ = 90° - vítr čelní b = 45 m; d = 60 m

h = 12,5 m

e = min {b;2h} = min {45; 2 · 12,5} = min {45; 25} = 25 m 5

25 5

5

d – e = 60 - 25 = 35 m 12,5 60

0,21

Tabulka součinitelů vnějšího tlaku h/d

A

B

C

D

E

0,25

-1,20

-0,80

-0,50

0,70

-0,30

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 10

Střecha: 3) Pro směr větru Ѳ = 180° - vítr zleva Sklon střechy α pro oblast F a G = 5°, pro oblast H = 10° b = 60 m; d = 45 m

h = 12,5 m

e = 25 m

25 6,25 4 4 25 2,5 10 10 2

47,5

4

Tabulka součinitelů vnějšího tlaku F Ѳ = 180° -2,3

G

H

-1,3

-0,85

4) Pro směr větru Ѳ = 0° - vítr zprava Sklon střechy α pro oblast F a G = 30°, pro oblast H = 10° b = 60 m; d = 45 m

h = 12,5 m

e = 25 m

25 6,25 4 4 25 2,5 10 10 2

47,5

4

Tabulka součinitelů vnějšího tlaku F

G

H

Ѳ = 0°

-0,77

-0,7

-0,45

Ѳ = 0°

0,37

0,37

0,1

5) Pro směr větru Ѳ = 90° - vítr čelní b = 45 m; d = 60 m

h = 12,5 m

e = min {b;2h} = min {45; 2 · 12,5} = min {45; 25} = 25 m

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

25 6,25 4 4 25 2,5 10 10 25 12,5 2 2 25 60 2 2

Str. 11

47,5

Tabulka součinitelů vnějšího tlaku

Ѳ=90°

Fup

Flow

G

H

I

-2,1

-1,3

-1,85

-0,7

-0,6

Tlak větru na vnější povrchy: Oblast: A Ѳ = 0°,90°,180° we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−1,20) = −0,70 kN/m2 B Ѳ = 0°,180°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−0,82) = −0,48 kN/m2

B Ѳ = 90

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−0,80) = −0,47 kN/m2

C Ѳ = 0°,90°,180° we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−0,50) = −0,29 kN/m2 D Ѳ = 0°,90°,180° we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · +0,70 = +0,41 kN/m2 E Ѳ = 0°,180°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−0,31) = −0,18 kN/m2

E Ѳ = 90°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−0,30) = −0,18 kN/m2

F- Ѳ = 0°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−0,77) = −0,45 kN/m2

F+ Ѳ = 0°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · +0,37 = +0,22 kN/m2

Fup Ѳ = 90°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−2,10) = −1,23 kN/m2

Flow Ѳ = 90°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−1,30) = −0,76 kN/m2

F Ѳ = 180°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−2,30) = −1,35 kN/m2

G Ѳ = 0°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−1,2) = −914,063 kN/m2

H Ѳ = 0°

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (−0,7) = −533,203 kN/m2

I

we = qp(ze) · cpe,10 = 585,36 · (±0,2) = ±152,344 kN/m2

Ѳ = 0°

Třecí sily: Pro směr větru na čelní stěnu: b = 45 m; d = 60 m; h = 12,5 m z = min {2b; 4h} = min {2 · 45; 4 · 12,5} = min {90; 50} = 50 m cfr = 0,04 (tabulka 7.10 v normě)

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 12

Stěna: Ffr = cfr · qp(ze) · Af = 0,04 · 585,36 · 92,3 = 2531,23 N = 2,53 kN na jednu stěnu Střecha: Ffr = cfr · qp(ze) · Af = 0,04 · 585,36 · 2700 = 63218,88 N = 63,21 kN na celou střechu Pro směr větru na štítovou stěnu: b = 60 m; d = 45 m; h = 12,5 m z = min {2b; 4h} = min {2 · 60; 4 · 12,5} = min {120; 50} = 50 m → tření nevzniká

2.3

Kombinace zatížení

Označení:

Popis:

Typ:

Skupina:

Vztah:

LC1

Vlastní tíha

Stálé

Vlastní tíha

Standard

LC2

střešní plášt

Stálé

Stálé

Standard

LC3

sníh

Nahodilé

Zatížení sněhem

Standard

LC4

vítr zleva

Nahodilé

Zatížení větrem

Výběrová

LC5

vítr zprava+

Nahodilé

Zatížení větrem

Výběrová

LC6

vítr zprava-

Nahodilé

Zatížení větrem

Výběrová

LC7

vítr zepředu

Nahodilé

Zatížení větrem

Výběrová

2.3.1

Kombinace MSÚ Pro výpočet prvního mezního stavu jsou použity vzorce

6.10a a 6.10b dle ČSN EN 1990. Pro posudky na první mezní stav jednotlivých prvků je použita kombinace CO1 zahrnující v sobě kombinace CO2 až CO7. U jednotlivých posudků je vždy uveden klíč kombinací, podle kterého je postupováno. Zatížení LC4 až LC7 jsou výběrová.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

CO1

EN - MSÚ (STR)

CO2

Obálka - únosnost

CO3 CO4

CO5

CO6

CO7

Obálka - únosnost Obálka - únosnost

Obálka - únosnost

Obálka - únosnost

Obálka - únosnost

Str. 13

LC1 - vlastní tíha

1,35

LC2 - střešní plášt

1,35


1,00


1,00


1,35


1,35

LC3 – sníh

1,50

LC4 - vítr zleva

0,90

LC5 - vítr zprava+

0,90

LC6 - vítr zprava-

0,90

LC7 - vítr zepředu

0,90


1,00


1,00

LC3 – sníh

1,50

LC4 - vítr zleva

0,90

LC5 - vítr zprava+

0,90

LC6 - vítr zprava-

0,90


0,90


1,35


1,35

LC3 – sníh

0,75

LC4 - vítr zleva

1,50

LC5 - vítr zprava+

1,50

LC6 - vítr zprava-

1,50


1,50


1,00


1,00

LC3 – sníh

0,75

LC4 - vítr zleva

1,50

LC5 - vítr zprava+

1,50

LC6 - vítr zprava-

1,50


1,50

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

2.3.2

Str. 14

Kombinace MSP Pro mezní stav použitelnosti je použita kombinace CO8

zahrnující kombinace CO9 až CO11. Zatížení LC4 až LC7 jsou výběrová. CO8

EN-MSP

CO9

Obálka - použitelnost

CO10 Obálka - použitelnost

CO11 Obálka - použitelnost


1,00


1,00


1,00


1,00

LC3 – sníh

0,75

LC4 - vítr zleva

0,90

LC5 - vítr zprava+

0,90

LC6 - vítr zprava-

0,90


0,90


1,00


1,00

LC3 – sníh

0,38

LC4 - vítr zleva

1,50

LC5 - vítr zprava+

1,50

LC6 - vítr zprava-

1,50


1,50

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 15

3 PRŮŘEZY Všechny průřezy jsou navrženy z oceli S235J2. Vaznice jsou navrženy jako obdélníkový uzavřený profil tvarovaný za studena dle normy EN 10219. Ostatní uzavřené profily jsou navrženy jako válcované za tepla dle EN 10210. Profily typu HEB a IPE dle normy ČSN EN 10025-1. Ve výpisu průřezu je uveden i největší jednotkový posudek z programu SCIA ENGINEER 2009 pro daný profil a mezní stav únosnosti.

Prvek

Typ

Označení

Posudek

Vaznice

Jäckl 180x100x5

CS_1

0,75

Horní pás hlavního vazníku

RO 193,7x8

CS_2

0,74

Dolní pás hlavního vazníku

RO 193,7x5,6

CS_3

0,91

Diagonály hlavního vazníku

RO 88,9x3,2

CS_4

0,60

RO 88,9x3,6

CS_5

0,81

RO 88,9x8,8

CS_7

0,75

RO 57x5,6

CS_8

0,80

RO 57x3

CS_9

0,70

Horní pás vedlejšího vazníku

RO 193,7x5,6

CS_3

0,79

Spodní pás vedlejšího vazníku

RO 88,9x5,6

CS_11

0,88

Diagonály vedlejšího vazníku

RO 44,5x4,5

CS_12

0,19

Svislice vedlejšího vazníku

RO 44,5x4,5

CS_12

0,31

Sloupy

MSH 300x200x10

CS_13

0,71

HEB 300

CS_14

0,52

RO 82,5x4,5

CS_15

0,97

RO 82,5x3,2

CS_16

0,22

Příčné větrové ztužidlo

RO 82,5x4,5

CS_15

0,80

Příčné stěnové ztužidlo

RO 82,5x4,5

CS_15

0,72

Paždíky

IPE 240

CS_17

0,56

Okapové ztužidlo

RO 73x7,1

CS_18

0,74

Svislice hlavního vazníku

Podélné ztužidlo

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 16

4 VAZNICE Vaznice je navržena z obdélníkového ocelového uzavřeného profilu typu Jäckl 180x100x5 za studena tvarovaný dle EN 10219. Vaznice je zatěžována spojitě po celé délce od vlastní tíhy pláště a klimatických zatížení. Nebude uvažováno s tvarem spodní hrany pláště, jenž je tvořen trapézovým plechem desky KINGSPAN KS1000. Vaznice přebírá celé svislé zatížení. Vodorovný směr zatížení přebírají okapová ztužidla. Pro návrh byl uvažován prut B391, který je zatížen největšími normálovými silami při kombinaci CO1/4. Prut je podepřen kloubově v obou směrech pomocí šroubu. 4.1.1

Vnitřní síly na prutu

Výběr : B391 dx

N

Vy

Vz

Mx

My

Mz

[m]

[kN]

[kN]

[kN]

[kNm]

[kNm]

[kNm]

CO1/5

0

-41,4

1,01

3,75

0

-3,72

0

B391

CO1/6

0

44,55

1,01

-15,4

0

4,01

0

B391

CO1/4

6

0

-3,9

-14,7

0

0

0

Prut

Stav

B391

B391

CO1/4

0

0

3,94

14,71

0

0

0

B391

CO1/7

0

44,55

0,74

-16,4

0

4,01

0

B391

CO1/7

6

44,55

-0,7

16,35

0

4,01

0

B391

CO1/7

3

44,55

0

0

0

-20,5

1,12

B391

CO1/4

3

0

0

0

0

22,06

5,91

4.1.2

Klíč kombinace

Jméno

Popis kombinací

1

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*1.00

2

LC1*1.00 +LC2*1.00

3

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.00

4

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50

5

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7*1.50

6

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4*1.50

7

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.50

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

4.1.3

Str. 17

Průřez Jméno Typ Materiál

CS_1

hw

162 mm

CFRHS 180X100X5 S 235

c tw

82 mm 5 mm

tvářený za studena

tf

5 mm

Vzpěr y-y

αy=0,49 (c)

b

100 mm

Vzpěr z-z

αz=0,49 (c)

h

180 mm

Výroba

A

2,636*10-03 [m2]

γmo

1,0

Fy

235 MPa

γm1

1,0

Iy

1,1242*10-05 [m4]

γm2

1,25

Iz Wpl ,y Wpl ,z

4.1.4

-06

4,5177*10

4

[m ]

E

210 GPa

1,5402*10-04 [m3]

G

81 GPa

-04

1,0259*10

3

[m ]

Zatřídění průřezu

235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬ Stojina Tlak Ohyb

ℎ௪ 162 = = 32,4 ≤ 38 × ߝ = 38 × 1 = 38 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௪ 5

ℎ௪ 162 = = 32,4 ≤ 72 × ߝ = 72 × 1 = 72 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௪ 5

Pásnice Tlak

ܿ 82 = = 16,4 ≤ 38 × ߝ = 38 × 1 = 38 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௙ 5

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 22

4.4 Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut CFRHS180X100X5 B391

S 235

CO1/4

0.75

Základní data EC3 : EN 1993 dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu

1.00

dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě

1.00

dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez

1.25

Údaje o materiálu mez kluzu fy

235.00

MPa

pevnost v tahu fu

360.00

MPa

typ výroby

tvářený za studena

POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro Vnitřní tlačené prvky (EN 1993-1-1 : Tab.5.2. strana 1). poměr 33.00 v místě 0.60 m poměr maximální poměr

1

48.73

maximální poměr

2

56.11

maximální poměr

3

79.25

=> Třída průřezu 1

Kritický posudek v místě 3.00 m Vnitřní síly NEd

-0.00

kN

Vy,Ed

0.00

kN

Vz,Ed

0.00

kN

TEd

0.00

kN

My,Ed

22.6

Nm

Mz,Ed

5.91

kNm

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 23

Posudek ohybového momentu (My) podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.5. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd

36.19

jedn. posudek

0.61

kNm

Posudek ohybového momentu (Mz) podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.5. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.12) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Mc,Rd

24.11

jedn. posudek

0.25

kNm

Posudek na kombinaci ohybu, osové a smykové síly podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.9.1. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.41) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot MNVy.Rd

36.19

kNm

MNVz.Rd

24.11

kNm

alfa 1.66 beta 1.66 jedn. posudek 0.54 Prvek VYHOVÍ na únosnost!

Stabilitní posudek Parametry vzperu

yy

zz

typ

posuvné

neposuvné

Štíhlost

91.87

144.93

Redukovaná štíhlost

0.98

1.54

Vzper. krivka

c

c

Imperfekce

0.49

0.49

Redukcní soucinitel

0.55

0.30

Délka

6.00

6.00

Soucinitel vzperu

1.00

1.00

m

Vzperná délka

6.00

6.00

m

Kritické Eulerovo zatížení

647.26

260.11

kN

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 24

Posudek klopení podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.2.1. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.54) Tabulka hodnot Mb.Rd

36.19

kNm

Wy

154020.00

mm^3

redukce

1.00

imperfekce

0.76

redukovaná štíhlost

0.26

metoda pro krivku klopení

Art. 6.3.2.2.

Mcr

529.73

jedn. posudek

0.61

kNm

LTB Délka klopení

6.00

k

1.00

kw

1.00

C1

1.13

C2

0.45

C3

0.53

m

zatížení v těžišti Posudek na tlak s ohybem podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.3. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.61) (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot

Tabulka hodnot

kyy

1.000

Cmz,0

1.000

kyz

0.576

Cmy

1.000

kzy

0.625

Cmz

1.000

kzz

1.000

CmLT

1.000

Delta My

0.00

kNm

muy

1.000

Delta Mz

0.00

kNm

muz

1.000

A

2636.00

mm^2

wy

1.233

Wy

154020.00

mm^3

wz

1.135

Wz

102590.00

mm^3

npl

0.000

NRk

619.46

kN

aLT

0.071

My,Rk

36.19

kNm

bLT

0.000

Mz,Rk

24.11

kNm

cLT

0.003

My,Ed

22.06

kNm

dLT

0.001

Mz,Ed

5.91

kNm

eLT

0.004

Cyy

1.000

Interakční metoda 1

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

kNm

Str. 25

Mcr0

468.79

Cyz

1.000

redukovaná štíhlost 0

0.28

Czy

1.000

Cmy,0

1.000

Czz

1.000

jedn. posudek = 0.00 + 0.61 + 0.14 = 0.75 jedn. posudek = 0.00 + 0.38 + 0.25 = 0.63 Prvek VYHOVÍ na stabilitu!

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 26

5 HORNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU Horní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 193,7x8 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících do poloměru 150m. Zatížen je silami bodově ve styčnících v místě umístění vaznic. Rozdělen je na 4. montážní dílce. Podepřen je ve svislém směru diagonálami a svislicemi příhrady a ve vodorovném směru je zajištěn vaznicemi. Posouzen bude prut B311 v místě s největší normálovou silou, kde vychází největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1 a je umístěn na vazníku V11. 5.1.1

Posudek prutů horního pásu dx

jed.posudek

[m]

[-]

S 235

36,5

0,74

CS_2 - RO193.7X8

S 235

36,5

0, 3

V2

CS_2 - RO193.7X8

S 235

18,25

0,73

B94

V4

CS_2 - RO193.7X8

S 23

18,25

0,73

B125

V5

CS_2 - RO193.7X8

S 235

18,25

0,72

B156

V6

CS_2 - RO193.7X8

S 235

18,25

0,72

CO1/1

B187

V7

CS_2 - RO193.7X8

S 235

18,25

0,72

CO1/1

B218

V8

CS_2 - RO193.7X8

S 235

18,25

0,73

CO1/1

B249

V9

CS_2 - RO193.7X8

S 235

18,25

0,73

CO1/1

B280

V10

CS_2 - RO193.7X8

S 235

36,5

0,74

CO1/1

B311

V11

CS_2 - RO193.7X8

S 235

36,5

0,74

Stav

Prut

Vazník

css

mat

CO1/1

B1

V1

CS_2 - RO193.7X8

CO1/1

B32

V2

CO /1

B63

CO1/1 CO1/1 CO1/1

5.1.2


Výběr : B311 dx

N

Vy

Vz

Mx

My

Mz

[m]

[kN]

[kN]

[kN]

[kNm]

[kNm]

[kNm]

CO1/1

21,25

-688,8

0,16

-0,6

0,17

3,02

0,05

CO1/2

3,15

47,36

-0,1

0,56

-0,93

-0,56

0,13

B311

CO1/3

0

-142,4

-0,4

0,96

-2,3

-0,28

1,2

B311

CO1/4

0

-74,98

0,52

-1,68

CO1/1

36,5

-424,6

0,08

-0,3 -22,7

-1,45

B311

0,7 -11,4

-0,06

B311

CO1/1

30,25

-424

0,04

4,91

-2,09

-0,27

B311

CO1/5

0

-255,5

-0,4

1,35

1,23 -2,3

-0,79

1,17

B311

CO1/3

33,35

-149,4

0,06

-2,88

1,88

CO1/1

33,35

-424,4

0,04

3,45

1,23

3,44 10,87

-0,18

B311

Prut

Stav

B311 B311

1,72

-0,14

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

5.1.3

Klíč kombinace

Jméno

Popis kombinací

1

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*1.00

2

LC1*1.00 +LC2*1.00

3

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.00

4

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50

5

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7*1.50

6

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4*1.50

7

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.50

5.1.4

Str. 27

Průřez CS_2

Wpl ,y

2,74*10-04 [m3]

Typ Materiál Výroba

RO193.7X8 S 235 válcovaný

Wpl ,z d t

2,74*10-04 [m3] 193,7 mm 8 mm

Vzpěr y-y

αy=0,21 (a)

γmo

1,0

Vzpěr z-z

αz=0,21 (a)

γm1

1,0

A

4,67*10-03 [m2]

γm2

1,25

Fy

235 MPa

Iy

2,016*10-05 [m4]

Jméno

Iz 5.1.5

-05

2,016*10

E

210 GPa

G

81 GPa

4

[m ]


235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬

݀ 193,7 = = 24,2 ≤ 50 × ߝ ଶ = 50 × 1ଶ = 50 => ܶří݀ܽ 1 8 ‫ݐ‬

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 31

5.3 Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut B311 RO193.7X8

S 235

CO1/1

0.74


1.00


1.00


1.25


235.00

MPa

pevnost v tahu fu

360.00

MPa

typ výroby

válcovaný

POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro trubkové průřezy (EN 1993-1-1 : Tab.5.2. strana 3). poměr 24.21 v místě 33.35 m poměr maximální poměr

1

50.00

maximální poměr

2

70.00

maximální poměr

3

90.00

==> Třída průřezu 1 Kritický posudek v místě 36.50 m Vnitřní síly NEd

-424.56

kN

Vy,Ed

0.08

kN

Vz,Ed

-11.39

kN

TEd

1.72

kNm

My,Ed

-22.70

kNm

Mz,Ed

-0.06

kNm

Upozornění : Jednotkový posudek pro čistý krut je 0.03 pro Únos. kom 1.

Posudek na tlak podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.4 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.9) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd

1097.45 kN

jedn. po udek

0.39

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Posouzení kroucení podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.7. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.23) Tabulka hodnot tau t,Rd

136.30

MPa

tau t, Ed

3.97

MPa

jedn. posudek

0.03

Posudek na smyk (Vy) podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.6. & 6.2.7 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.25) Tabulka hodnot Vc,Rd

397.46

jedn. posudek

0.00

kN

Posudek na smyk (Vz) podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.6. & 6.2.7 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.25) Tabulka hodnot Vc,Rd

397.46

jedn. posudek

0.03

kN


64.39

jedn. posudek

0.35

kNm


64.39

jedn. posudek

0.00

kNm

Str. 32

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 33


53.64

kNm

MNVz.Rd

53.64

kNm

alfa 2.00 beta 2.00 jedn. posudek 0.18 Prvek VYHOVÍ na únosnost! Stabilitě posudek Parametry vzpěru

yy

zz

typ

neposuvné

neposuvné

Štíhlost

47.94

47.94


0.51

0.51

Vzpěr. křivka

a

Imperfekce

0.21

0.21

Redukční součinitel

0.92

0.92

Délka

3.15

3.15

Součinitel vzpěru

1.00

1.00

Vzpěrná délka

3.15

3.15

m


4211.03

4211.03

kN

m

Posudek na vzpěr podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.1.1. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.46) Tabulka hodnot Nb.Rd

1010.73

jedn. posudek

0.42

kN


64.39

kNm

Wy

274000.00

mm^3

redukce

1.00

imperfekce

0.76


0.08

metoda pro křivku klopení

Art. 6.3.2.2.

Mcr

9698.90

jedn. posudek

0.35

kNm

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 34

LTB Délka klopení

3.15

k

1.00

kw

1.00

C1

2.62

C2

0.01

C3

0.68

m

zatížení v těžišti

Posudek na tlak s ohybem podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.3. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.61), (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot

Tabulka hodnot

kyy

0.897

Cmz,0

0.829

kyz

0.470

Cmy

0.932

kzy

0.537

Cmz

0.829

kzz

0.784

CmLT

1.000

Delta

y

Delta Mz

0 00

kNm

muy

0.991

0.00

kNm

muz

0.991

A

4670.00

mm

2

wy

1.317

Wy

274000.00

mm

3

wz

1.317

3

npl

0.387

Wz

274000.00

mm

NRk

1097.45

kN

aLT

0.000

My,Rk

64.39

kNm

bLT

0.000

Mz,Rk

64.39

kNm

cLT

0.000

My,Ed

22.70

kNm

dLT

0.000

Mz,Ed

0.30

kNm

eLT

0.000

Cyy

1.146

Cyz

1.168

redukovaná štíhlost 0 0.13

Czy

1.147

Cmy,0

Czz

1.166

Interakční metoda 1 Mcr0

3699.54

kNm

0.932


Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 35

6 DOLNÍ PÁS HLAVNÍHO VAZNÍKU Dolní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 193,7x5,6 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících. Zatížen je silami bodově ve styčnících. Rozdělen je na 4. montážní dílce. Podepřen je ve svislém směru diagonálami a svislicemi, ve vodorovném směru třemi podélnými ztužidly přibližně ve třetinách délky. Posouzen bude prut B281 v místě s největší normálovou silou, kde vychází největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1 a je umístěn na vazníku V10. 6.1.1

Posudek prutů dolního pásu dx

jed.posudek

[m]

[-]

S 235

18,44

0,9

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,91

V3

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,9

CO1/1 B95

V4

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,89

CO1/1 B126

V5

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,89

CO1/1 B157

V6

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,89

CO1/1 B188

V7

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,89

CO1/1 B219

V8

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,89

CO1/1 B250

V9

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,9

CO1/1 B281

V10

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,91

CO1/1 B312

V11

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

18,44

0,9

My

Mz

Stav

Vazník css

mat

CO1/1 B2

V1

CS_3 - RO193.7X5.6

CO1/1 B33

V2

CO1/1 B64

6.1.2

Prut


Výběr : B281 dx

N

Vy

Vz

Mx

[m]

[kN]

[kN]

[kN]

[kNm] [kNm] [kNm]

Prut

Stav

B281

CO1/2 21,38

-74,73 0,01

-0,4

0

-0,5

0,01

B281

CO1/1 18,44

705,1

0,02

0,79

0,02

1,82

-0,05

B281

CO1/5 0

305,3

-0,1

0,12

0,23

1,16

0,46

B281

CO1/3 27,29

217,9

0,08

0,38

-0,15

0,70

-0,26

B281

CO1/1 36,88

438,7

0,04

-5,6

-0,35

-12,6

0,00

B281

CO1/1 30,27

559,8

0,04

1,69

-0,23

1,17

-0,06

B281

CO1/5 33,38

272,8

0,08

-2,5

-0,37

2,81

-0,04

B281

CO1/1 33,38

559,8

0,04

0,62

-0,23

4,75

0,06

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 36

B281

CO1/9 0

-2,47

0,05

0,45

0,12

0,01

-0,44

B281

CO1/8 0

260,4

-0,1

0,05

0,18

0,99

0,46

6.1.3

Klíč kombinace

Jméno

Popis kombinací

1

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC6*0.90

2

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.50

3

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7*1.50

4

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.75 +LC4*1.50

5

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC7*1.50

6

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC6*1.50

7

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC4*1.50

8

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.75 +LC7*1.50

9

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4*1.50

10

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC6*1.50

11

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*1.50 +LC6*0.90

12

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC7*0.90

6.1.4

Průřez

Jméno Typ Materiál

CS_3

Výroba

RO193.7X5,6

Vzpěr y-y

αy=0,21 (a)

S 235

Vzpěr z-z

αz=0,21 (a)

-03

2

A

3,31*10

Fy

235 MPa

Iy

1,465*10-05 [m4]

Iz

válcovaný

[m ]

-05

1,465*10

t

4

[m ]

-04

3

5,6 mm

γmo

1,0

γm1

1,0

γm2

1,25

Wpl ,y

1,9532*10

[m ]

E

210 GPa

Wpl ,z

1,9532*10-04 [m3]

G

81 GPa

d 6.1.5

193,7 mm


235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬

193,7 ݀ = = 34,6 ≤ 50 × ߝ ଶ = 50 × 1ଶ = 50 => ܶří݀ܽ 1 5,6 ‫ݐ‬

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 41

6.4 Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut B281 RO193.7X5.6

S 235

CO1/1

0.91


1.00


1.00


1.25


235.00

MPa

pevnost v tahu fu

360.00

MPa

typ výroby

válcovaný


1

50.00

maximální poměr

2

70.00

maximální poměr

3

90.00

==> Třída průřezu 1


705.11

kN

Vy,Ed

0.02

kN

Vz,Ed

0.79

kN

TEd

0.02

kNm

My,Ed

1.82

kNm

Mz,Ed

-0.05

kNm

Varování: Pro tento průřez není kroucení zohledněno! Posudek na osovou sílu podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.3. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.5) Tabulka hodnot Nt.Rd

777.8

jed. posudek

0.91

kN

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Posudek na smyk (Vy) podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.6. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.17) Tabulka hodnot Vc,Rd

285.90

jedn. posudek

0.00

kN

Posudek na smyk (Vz) podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.6. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.17) Tabulka hodnot Vc,Rd

285.90

jedn. posudek

0.00

kN


5.90

jedn. posudek

0.04

kNm


45.90

jedn. posudek

0.00

kNm


7.34

kNm

MNVz.Rd

7.34

kNm

alfa 2.00 beta 2.00

Str. 42

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 43

jedn. posudek 0.06 Prvek VYHOVÍ na únosnost!

Stabilitní posudek Parametry vzpěru

yy

zz

typ

neposuvn

nepo uvné

Štíhlost

44.21

133.02


0.47

1.42

Vzpěr. křivka

a

a

Imperfekce

0.21

0.21


0.93

0.41

Délka

2.94

8.85

Součinitel vzpěru

1.00

1.00

Vzpěrná délka

2.94

8.85

m


3510.22

387.74

kN

m


45.90

kNm

Wy

195321.19

mm^3

redukce

1.00

imperfekce

0.76

redukovaná štíhlost 0.17 metoda pro krivku Art. 6.3.2.2. lope í Mcr 1539.27 jedn. posudek

0.04

LTB Délka klopení

8.85

k

1.00

kw

1.00

C1

1.61

C2

0.19

C3

0.98


m

kNm

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 44

Posudek na tlak s ohybem podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.3. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.61) (6.62) Interakční metoda 1 Tabulka hodnot

Tabulka hodnot

kyy

1.000

Cmz,0

1.000

kyz

0.600

Cmy

1.000

kzy

0.600

Cmz

1.000

kzz

1.000

CmLT

1.000

Delta My

0.00

kNm

muy

1.000

Delta Mz

0.00

kNm

muz

1.000

A

3310.00

mm

2

wy

1.294

mm

3

wz

1.294

3

npl

0.000 0.000

Wy

195321.19

Wz

195321.19

mm

NRk

777.85

kN

aLT

My,Rk

45.90

kNm

bLT

0.000

Mz,Rk

45.90

kNm

cLT

0.000

My,Ed

2.73

kNm

dLT

0.000

Mz,Ed Interakční metoda 1 Mcr0 redukovaná štíhlost 0 Cmy,0

0.07

kNm

eLT

0.000

Cyy

1.000

Cyz

1.000

0.22

Czy

1.000

1.000

Czz

1.000

957.43

kNm


Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 45

7 DIAGONÁLY HLAVNÍHO VAZNÍKU Diagonály hlavního vazníku jsou navrženy z estetických důvodů na stejný průměr kruhového dutého profilu d= 88,9 mm (tloušťky 8,8; 3,6; 3,2 mm). Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů navržené účinné tloušťky a = 3 mm. Na diagonálách D2, D6 a D9 bude proveden montážní spoj přes styčníkový plech pomocí šroubů. Posouzen je prut B11 diagonály D9 s největší normálovou silou. Vychází zde největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1. Diagonála je umístěna na vazníku V1. 7.1.1

Průřez

Jméno Typ Materiál Výroba Vzpěr y-y Vzpěr z-z A Fy Iy Iz 7.1.2

CS_5 RO88,9x3,6 S 235 válcovaný αy=0,21 (a) αz=0,21 (a) 9,65*10-04 [m2] 235 MPa 8,79*10-07 [m4] 8,79*10-07 [m4]

Wpl ,y Wpl ,z d t γmo γm1 γm2 E G

2,60*10-05 [m3] 2,60*10-04 [m3] 88,9 mm 3,6 mm 1,0 1,0 1,25 210 GPa 81 GPa


235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬

݀ 88,9 = = 44,45 ≤ 50 × ߝ ଶ = 50 × 1ଶ = 50 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬ 2

Bc. Martin Kreisel 7.1.3

Diplomová práce

Str. 46

Tabulka diagonál

diagonála

maximální maximální tahová tlaková síla síla

označení ve výkresu

profil

tah

označení

d[mm] x

t[mm] [kN]

tlak

délka

vzpěrná délka ly

vzpěrná délka lz

posudek SCIA

[kN]

[m]

[m]

[m]

pevnost

stabilita

jednotkový A[mm ] d/t

plocha

štíhlost hmotnost

2

[kg]

D1

B158 B251

CS_5

88,9

x

3,6

167,44

-23

3,726 3,73

3,73

0,74

0,24

0,74

964,72

24,69

28,22

D2

B252 B4

CS_4

88,9

x

3,2

86,13

-11,67

3,886 3,89

3,89

0,44

0,22

0,44

861,55

27,78

26,28

D3

B5

B67

CS_4

88,9

x

3,2

44,24

-7,43

4,083 4,08

4,08

0,22

0,1

0,22

861,55

27,78

27,61

D4

B6

B161

CS_4

88,9

x

3,2

32,05

-5,18

4,181 4,18

4,18

0,16

0,08

0,16

861,55

27,78

28,28

D5

B224 B38

CS_4

88,9

x

3,2

5,82

-1,18

4,222 4,22

4,22

0,03

0,03

0,03

861,55

27,78

28,55

D6

B8

B289

CS_4

88,9

x

3,2

0,65

-14,52

4,181 4,18

4,18

0,06

0,19

0,19

861,55

27,78

28,28

D7

B9

B319

CS_4

88,9

x

3,2

4,3

-39,08

4,083 4,08

4,08

0,3

0,51

0,51

861,55

27,78

27,61

D8

B165 B320

CS_4

88,9

x

3,2

7,21

-52,54

3,886 3,89

3,89

0,59

0,25

0,59

861,55

27,78

26,28

D9

B11

B11

CS_5

88,9

x

3,6

10,96

-84,56

3,654 3,65

3,65

0,37

0,81

0,81

964,72

24,69

27,67

D10

B12

B167

CS_7

88,9

x

8,8

22,79

-177

3,452 3,45

3,45

0,34

0,75

0,75

2214,45 10,1

60,01

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 52

7.5 Posudek z programu SCIA Prut B11

RO88.9X3.6

S 235

CO1/1

0.81


1.00

Dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě

1.00


1.25


235.00

MPa

pevnost v tahu fu

360.00

MPa

typ výroby

válcovaný


1

50.00

maximální poměr

2

70.00

maximální poměr

3

90.00



-84.59

kN

Vy,Ed

-0.00

kN

Vz,Ed

-0.12

kN

TEd

-0.10

kNm

My,Ed

-0.00

kNm

Mz,Ed

-0.00

kNm


Posudek na tlak podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.4 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.9)

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 53

Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd

226.77

jedn. posudek

0.37

kN


136.30

MPa

tau t, Ed

2.47

MPa

jedn. posudek

0.02


82.59

jedn. posudek

0.00

kN


5.17

kNm

MNVz.Rd

5.17

kNm

alfa 2.00 beta 2.00 jedn. posudek 0.00 Prvek VYHOVÍ na únosnost! Stabilitní posudek Parametry vzpěru

yy

zz

typ

neposuvné

neposuvné

Štíhlost

120.76

120.76


1.29

1.29

Vzpěr. křivka

a

a

Imperfekce

0.21

0.21


0.48

0.48

Délka

3.64

3.64

Součinitel vzpěru

1.00

1.00

Vzpěrná délka

3.64

3.64

m


137.15

137.15

kN

m

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 54

Posudek na Vzpěr podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.1.1. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.46) Tabulka hodnot Nb.Rd

108.48

jedn. posudek

0.78

kN

Posudek na tlak s ohybem podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.3. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.61) (6.62) Interakční metoda 1

Tabulka hodnot

Tabulka hodnot kyy

1.807

Cmz,0

1.149

kyz

2.140

Cmy

1.019

kzy

1.682

Cmz

1.149

kzz

2.140

CmLT

1.000

Delta My

0.00

kNm

muy

0.544

Delta Mz

0.00

kNm

muz

0.544

A

965.00

mm^2

wy

1.313

Wy

26000.00

mm^3

wz

1.313

Wz

26000.00

mm^3

npl

0.373

NRk

226.77

kN

aLT

0.000

My,Rk

6.11

kNm

bLT

0.000

Mz,Rk

6.11

kNm

cLT

0.000

My,Ed

0.11

kNm

dLT

0.000

Mz,Ed

0.00

kNm

eLT

0.000

Cyy

0.800


139.42

Cyz

0.457


0.21

kNm

Czy

0.515

Cmy,0

1.019

Czz

0.762


Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 55

8 SVISLICE HLAVNÍHO VAZNÍKU Svislice hlavního vazníku jsou navrženy z estetických důvodů na stejný průměr kruhového dutého profilu d= 57 mm tloušťky 5,6 a 3 mm. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů navržené účinné tloušťky a = 3 mm. Posouzen je prut B292 svislice S1 s největší normálovou silou. Vychází zde největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1. Diagonála je umístěna na vazníku V10. 8.1.1

Průřez CS_8

Wpl ,y

1,464*10-05 [m3]

Typ Materiál Výroba

RO 57x5,6 S 235 válcovaný

Wpl ,z d t

1,464*10-05 [m3] 57 mm 5,6 mm

Vzpěr y-y

αy=0,21 (a)

γmo

1,0

Vzpěr z-z

αz=0,21 (a)

γm1

1,0

A

9,04*10-04 [m2]

γm2

1,25

Fy

235 MPa

E

210 GPa

Iy

3,02*10-07 [m4]

G

81 GPa

Iz

3,02*10-07 [m4]

Jméno

8.1.2


235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬

݀ 57 = = 24,78 ≤ 50 × ߝ ଶ = 50 × 1ଶ = 50 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬ 2,3

Bc. Martin Kreisel 8.1.3

svislice

Diplomová práce

Str. 56

Tabulka svislic maximální maximální vzpěrná vzpěrná tlaková délka posudek SCIA délka ly délka lz tahová síla síla

označení ve výkresu

průřez

tah

tlak

označení

d[mm] x t[mm] [kN]

[kN]

[m]

[m]

[m]

pevnost stabilita

jednotkový A[mm ] d/t

S1

B13

B292

CS_8

57

x 5,6

16,26

-123,9

1,55

1,55

1,55

0,58

0,8

0,8

904,28

10,18

11

S2

B169

B293

CS_8

57

x 5,6

12,25

-81,9

2,1

2,1

2,1

0,39

0,75

0,75

904,28

10,18

14,91

S3

B108

B15

CS_8

57

x 5,6

15,76

-53,41

2,5

2,5

2,5

0,26

0,65

0,65

904,28

10,18

17,75

S4

B171

B16

CS_8

57

x 5,6

8,35

-47,6

2,8

2,8

2,8

0,22

0,7

0,7

904,28

10,18

19,88

S5

B172

B17

CS_9

57

x 3

5,18

-26,57

2,942 2,94

2,94

0,22

0,7

0,7

508,94

19

11,75

S6

B111

B18

CS_9

57

x 3

7,3

-15,19

3

3

0,13

0,43

0,43

508,94

19

11,99

S7

B298

B19

CS_9

57

x 3

4,79

0

2,942 2,94

2,94

0,04

0

0,04

508,94

19

11,75

S8

B299

B20

CS_9

57

x 3

8,22

0

2,8

2,8

2,8

0,07

0

0,07

508,94

19

11,19

S9

B21

B21

CS_9

57

x 3

23,91

-2,2

2,5

2,5

2,5

0,21

0,05

0,21

508,94

19

9,99

S10

B22

B22

CS_9

57

x 3

48,35

-4,86

2,1

2,1

2,1

0,41

0,08

0,41

508,94

19

8,39

S11

B23

B178

CS_9

57

x 3

3,54

-13,25

1,55

1,55

1,55

0,21

0,16

0,21

508,94

19

6,19

3

plocha

štíhlost hmotnost

2

[kg]

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 58

8.3 Posudek z programu SCIA EC3 : posouzení EN 1993 Prut B292

RO57X5.6

S 235

CO1/1

0.80


1.00


1.00


1.25


235.00

MPa

pevnost v tahu fu

360.00

MPa

typ výroby

válcovaný

POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro trubkové průřezy (EN 1993-1-1 : Tab.5.2. strana 3). Poměr 10.18 v místě 0.00 m poměr maximální poměr

1

50.00

maximální poměr

2

70.00

maximální poměr

3

90.00



-123.90

kN

Vy,Ed

0.00

kN

Vz,Ed

0.00

kN

TEd

0.00

kNm

My,Ed

0.00

kNm

Mz,Ed

-0.00

kNm

Varování: Pro tento průřez není kroucení zohledněno! Posudek na tlak podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.4 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.9) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd

212.44

jedn. posudek

0.58

kN

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 59


78.08

jedn. posudek

0.00

kN


2.15

kNm

MNVz.Rd

2.15

kNm

alfa 2.00 beta 2.00 jedn. posudek 0.00 Prvek VYHOVÍ na únosnost ! Stabilitní posudek Parametry vzpěru

yy

zz

typ

neposuvné

neposuvné

Štíhlost

84.80

84.80


0.90

0.90

Vzpěr. křivka

a

a

Imperfekce

0.21

0.21


0.73

0.73

Délka

1.55

1.55

Součinitel vzpěru

1.00

1.00

Vzpěrná délka

1.55

1.55

m


260.55

260.55

kN

m


155.50

jedn. posudek

0.80

kN

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 60


Tabulka hodnot

kyy

1.305

Cmz,0

1.115

kyz

1.256

Cmy

0.914

kzy

0.823

Cmz

1.115

kzz

1.911

CmLT

1.000

Delta My

0.00

muy

0.804

kNm

Delta Mz

0.00

kNm

muz

0.804

A

904.00

mm^2

wy

1.381

Wy

14638.10 mm^3

wz

1.381

Wz

14638.10 mm^3

npl

0.583

NRk

212.44

kN

aLT

0.000

My,Rk

3.44

kNm

bLT

0.000

Mz,Rk

3.44

kNm

cLT

0.000

My,Ed

0.00

kNm

dLT

0.000

Mz,Ed

0.00

kNm

eLT

0.000

Cyy

1.075

Mcr0

112.11

kNm

Cyz

0.817


0.18

Czy

1.022

Cmy,0

0.914

Czz

0.895

Interakční metoda 1


Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 66

11 SLOUP HEB 300 Jedná se o sloupy nesoucí hlavní a vedlejší vazník v osách (B) a (C). Jsou uloženy na osu y jako vetknuté do patky, nahoře je kloubově připojený vazník. Na osu z je uvažováno kloubové podepření z obou stran. Sloup po celé délce není na žádnou osu zabezpečen. Vzpěrné délky prutu převezmeme ze stabilitní kombinace

spočítané

programem

kde

součinitel

vzpěru

ky = 2,024. Posouzen je prut B186 kde vychází největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/1 a je umístěn na vazníku V6. 11.1.1 Posudek prutů sloupů HEB 300 Stav

Prut

css

mat

dx

jed.posu dek

pevnost

stab. posudek

[m]

[-]

[-]

[-]

CO1/11

B31

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,51

0,49

0,51

CO1/11

B62

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,51

0,5

0,51

CO1/11

B93

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,52

0,5

0,52

CO1/11

B124

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,52

0,51

0,52

CO1/11

B155

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,53

0,51

0,53

CO1/11

B186

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,53

0,52

0,53

CO1/11

B217

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,53

0,51

0,53

CO1/11

B248

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,52

0,51

0,52

CO1/11

B279

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,52

0,5

0,52

CO1/11

B310

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,51

0,5

0,51

CO1/11

B341

CS_14 - HEB300

S 235

0

0,51

0,49

0,51

11.1.2 Vnitřní síly na prutu dx

N

Vy

Vz

Mx

My

Mz

[m]

[kN]

[kN]

[kN]

[kNm]

[kNm]

[kNm]

CO1/1

0

-63,74

0

-22,95

0

78,52

0

CO1/2

4,324

-4,24

0

49,08

0

0

0

0

-38,27

0

-37,71

0

128,56

0

Prut

Stav

B186 B186

B186 CO1/18 CO1/9

0

-38,69

0

-4,11

0,01

42,45

0

B186 CO1/13

0

-52,93

0

-37,84

0

129,14

0

B186

CO1/2

0

-9,21

0

56,21

0

-227,64

0

B186

CO1/8

0

-24,03

0

-3,98

0,01

41,88

0

B186 CO1/18

4,324

-31,57

0

-21,75

0

0

0

B186

4,324

-31,98

0

-15,53

0,01

0

0

B186

CO1/9

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 67

11.1.3 Klíč kombinace Jméno

Popis kombinací

1

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC6*0.90

2

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.50

3

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC7*0.90

4

LC1*1.35 +LC2*1.35

5

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC7*1.50

6

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4*1.50

7

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.75 +LC6*1.50

8

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7*1.50

9

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC7*1.50

10

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC6*1.50

11

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC4*1.50

12

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC4*0.90

13

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC6*1.50

14

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.38 +LC7*1.50

15

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*0.38 +LC6*1.50

11.1.4 Průřez Jméno CS_14 Typ HEB 300 Materiál S 235 Výroba válcovaný Vzpěr y-y (b) αy=0,34 Vzpěr z-z (c) αz=0,49 A 1,491*10-02 [m2] Fy 235 MPa Iy 2,517*10-04 [m4] Iz 8,563*10-05 [m4] Iw 1,693*10-06 [m6] It 1,85*10-06 [m4] Wpl ,y 1,868*10-03 [m3] Wpl ,z 8,72*10-04 [m3] d 193,7 mm

t hw c tw tf r b h γmo γm1 γm2 E G

8 mm 208 mm 117,5 mm 11 mm 19 mm 27 mm 300 mm 300 mm 1,0 1,0 1,25 210 GPa 81 GPa

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

11.1.5 Zatřídění průřezu 235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬ Stojina Tlak Ohyb

ℎ௪ 208 = = 18,91 ≤ 33 × ߝ = 33 × 1 = 33 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௪ 11

ℎ௪ 208 = = 18,91 ≤ 72 × ߝ = 72 × 1 = 72 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௪ 11

Pásnice Tlak

ܿ 117,5 = = 6,18 ≤ 9 × ߝ = 9 × 1 = 9 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௙ 19

Str. 68

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 73


HEB300

S 235

CO1/11

0.53


1.00


1.00


1.25


235.00

MPa

pevnost v tahu fu

360.00

MPa

typ výroby

válcovaný

POSUDEK ÚNOSNOSTI Poměr šířky ke tloušťce pro Vnitřní tlačené prvky (EN 1993-1-1 : Tab.5.2. strana 1). Poměr 18.91 v místě 0.00 m poměr maximální poměr

1

67.37

maximální poměr

2

77.57

maximální poměr

3

118.49

==> Třída průřezu 1 Poměr šířky ke tloušťce pro odstávající pásnice (EN 1993-1-1 : Tab.5.2. strana 2). Poměr 6.18 v místě 0.00 m poměr maximální poměr

1

9.00

maximální poměr

2

10.00

maximální poměr

3

13.77



-31.29

kN

Vy,Ed

0.00

kN

Vz,Ed

56.04

kN

TEd

-0.00

kNm

My,Ed

-226.91

kNm

Mz,Ed

0.00

kNm

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Posudek na tlak podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.4 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.9) Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd

3503.85

jedn. posudek

0.01

kN


643.79

jedn. posudek

0.09

kN


438.98

jedn. posudek

0.52

kNm


438.98

kNm

MNVz.Rd

204.92

kNm


Str. 74

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce


Str. 75

yy

zz

typ

neposuvné

neposuvné

Štíhlost

67.22

46.97


0.72

0.50

Vzpěr. křivka

b

c

Imperfekce

0.34

0.49


0.77

0.84

Délka

4.32

4.32

Součinitel vzpěru

2.2

0.82

m

Vzpěrná délka

8.73

3.56

m


6838.17

14009.97

kN

Posudek na vzpěr podle článku EN 1993-1-1 : 6.3.1.1. a vzorce EN 1993-1-1 : (6.46) Tabulka hodnot Nb.Rd

2714.44

jedn. posudek

0.01

kN


438.98

kNm

Wy

1868000.00

mm^3

redukce

1.00

imperfekce

0.21


0.36


Art. 6.3.2.2.

Mcr

3349.30

jedn. posudek

0.52

LTB Délka klopení

4.32

k

1.00

kw

1.00

C1

1.87

C2

0.01

C3

0.94


m

kNm

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 76


Tabulka hodnot

kyy

1.003

Cmz,0

1.001

kyz

0.794

Cmy

1.000

kzy

0.520

Cmz

1.001

kzz

1.531

CmLT

1.000

Delta My

0.00

kNm

muy

0.999

Delta Mz

0.00

kNm

muz

1.000

A

14910.00

mm^2

wy

1.113

Wy

1868000.00

mm^3

wz

1.500

Wz

872000.00

mm^3

npl

0.009

NRk

3503.85

kN

aLT

0.993

My,Rk

438.98

kNm

bLT

0.000

Mz,Rk

204.92

kNm

cLT

0.249

My,Ed

226.91

kNm

dLT

0.000

Mz,Ed

0.00

kNm

eLT

2.659

Cyy

1.000

Cyz

0.880


1788.72

kNm


0.50

Czy

0.998

Cmy,0

0.998

Czz

0.655


Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 77

12 SLOUP MSH 300X200X10 Jedná se o sloup nesoucí hlavní vazník v ose (A). Jsou uloženy na osu y jako kloubově uložené na obou stranách pomocí čepu. Na osu z je uvažováno kloubové podepření z obou stran. Sloup je v místě příčného stěnového ztužidla zabezpečen po 3 m na osu z. Uvažujeme tedy vzpěrné délky jako délky mezi podporami prutu. Posouzen bude prut B55 kde vychází největší jednotkový posudek pro kombinaci CO1/9 a je umístěn na vazníku V2. 12.1.1 Posudek prutů sloupů MSH

Stav

Prut

Vazník

CO1/9

B24

V1

CO1/9

B55

V2

CO1/9

B86

V3

CO1/9

B117

V4

CO1/9

B148

V5

CO1/9

B179

V6

CO1/9

B210

V7

CO1/9

B241

V8

CO1/9

B272

V9

CO1/1

B303

V10

CO1/9

B334

V11

css CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0 CS_13 MSH300x200x10.0

[m]

jed.pos udek [-]

S 235

9

0,44

S 235

0

0,71

S 235

0

0,56

S 235

0

0,55

S 235

0

0,4

S 235

0

0,4

S 235

0

0,4

S 235

0

0,4

S 235

0

0,4

S 235

0

0,39

S 235

0

0,39

mat

dx

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 78

12.1.2 Vnitřní síly na prutu Výběr : B55 dx

Vy

Vz

[kN]

[kN]

[kN]

[kNm] [kNm] [kNm]

-290,3

0,03

-18

-1,55

0,08

0

34,09

-0,5

-22,1

-2,07

0

-1,36

9

-114,3

-1,4

12,57

2,12

-74,1

1,09

6

-210,4

0,4

-1,49

0,48

-92

-0,11

CO1/9

0

-265,4

0,07

-29,9

-2,65

0,13

0

CO1/9

13

-177,9

-1,4

29,84

2,06

0

-3,7

B55

CO1/16

0

-174,5

0,08

-29,9

-2,69

0,13

0

B55

CO1/1

0

-82,8

0,01

22,19

2,72

-0,12

0

B55

CO1/9

6

-235,1

-0,1

-0,85

-1,35

-92

-0,11 -0,05

Prut

Stav

[m]

B55

CO1/3

0

B55

CO1/5

13

B55

CO1/14

B55

CO1/9

B55 B55

N

Mx

My

Mz

B55

CO1/5

6

17,93

-0

0,54

1,37

67,95

B55

CO1/14

13

-110,8

-1,4

29,79

2,12

0

-3,79

B55

CO1/9

9

-207,5

0,4

13,27

0,48

-74,3

1,09

12.1.3 Klíč kombinace Jméno

Popis kombinací

1

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC4*1.50

2

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC6*0.90

3

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50 +LC7*0.90

4

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*1.50

5

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC4*1.50

6

LC1*1.35 +LC2*1.35

7

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC4*1.50

8

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*1.50 +LC7*0.90

9

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC7*1.50

10

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*1.50

11

LC1*1.00 +LC2*1.00

12

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC3*0.75 +LC6*1.50

13

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC3*1.50 +LC6*0.90

14

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC7*1.50

15

LC1*1.35 +LC2*1.35 +LC6*1.50

16

LC1*1.00 +LC2*1.00 +LC7*1.50

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 79

12.1.4 Průřez Jméno Typ Materiál Výroba

CS_13

Wpl ,z

MSH 300x200x10 S 235 válcovaný

Vzpěr y-y

αy=0,21 (a)

Vzpěr z-z

αz=0,21 (a) -03

A

9,49*10

Fy

235 MPa

Iy

2

[m ]

-04

1,182*10

-05

b

200 mm

h

300 mm

γm1

1,0

γm2

1,25

7,5*10-07 [m6] 4

[m ]

-04

9,4666*10

10 mm

4

Iw Wpl ,y

tf

[m ]

[m ]

1,291*10

270 mm 170 mm 10 mm

1,0

6,28*10

It

hw c tw

γmo 4

Iz

-06

7,1524*10-04 [m3]

E

210 GPa

G

81 GPa

3

[m ]

12.1.5 Zatřídění průřezu 235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬ Stojina Tlak Ohyb

ℎ௪ 270 = = 27 ≤ 38 × ߝ = 38 × 1 = 38 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௪ 10

ℎ௪ 270 = = 27 ≤ 72 × ߝ = 72 × 1 = 72 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௪ 10

Pásnice Tlak

ܿ 170 = = 17 ≤ 38 × ߝ = 38 × 1 = 38 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬௙ 10

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 84


MSH300x200x10.0

S 235

CO1/9

0.71

Základní data EC3 : EN 1993 Dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M0 pro únosnost průřezu

1.00

Dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M1 na odolnost proti nestabilitě

1.00

Dílčí součinitel spolehlivosti Gamma M2 pro oslabený průřez

1.25


235.00

MPa

pevnost v tahu fu

360.00

MPa

typ výroby

válcovaný

POSUDEK ÚNOSNOSTI poměr šířky ke tloušťce pro Vnitřní tlačené prvky (EN 1993-1-1 : Tab.5.2. strana 1). poměr 27.00 v místě 0.00 m poměr maximální poměr

1

33.00

maximální poměr

2

38.00

maximální poměr

3

42.14



-265.41

kN

Vy,Ed

0.07

kN

Vz,Ed

-29.91

kN

TEd

-2.65

kNm

My,Ed

0.13

kNm

Mz,Ed

0.00

kNm


Posudek na tlak podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.4 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.9)

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Klasifikace průřezu je 1. Tabulka hodnot Nc.Rd

2230.15

jedn. posudek

0.12

kN


136.30

MPa

tau t, Ed

2.41

MPa

jedn. posudek

0.02

Posudek na smyk (Vy) podle článku EN 1993-1-1 : 6.2.6. & 6.2.7 a vzorce EN 1993-1-1 : (6.25) Tabulka hodnot Vc,Rd

510.46

jedn. posudek

0.00

kN


765.69

jedn. posudek

0.04

kN


222.46

jedn. posudek

0.00

kNm


222.46

kNm

MNVz.Rd

168.08

kNm

Str. 85

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 86



yy

zz

typ

neposuvné

neposuvné

Štíhlost

111.99

120.10


1.19

1.28

Vzpěr. křivka

a

a

Imperfekce

0.21

0.21


0.53

0.48

Délka

12.50

12.50

Součinitel vzpěru

1.00

0.78

Vzpěrná délka

12.50

9.77

m


1568.24

1363.58

kN

m


1075.71

jedn. posudek

0.25

kN


222.46

kNm

Wy

946656.19

mm

redukce

1.00

imperfekce

0.76


0.26


Art. 6.3.2.2.

Mcr

3336.29

jedn. posudek

0.00

3

kNm

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 87

LTB Délka klopení

12.50

k

1.00

kw

1.00

C1

1.13

C2

0.45

C3

0.53

m



Tabulka hodnot

kyy

1.159

Cmz,0

0.767

kyz

0.537

Cmy

1.005

kzy

0.802

Cmz

0.767

kzz

0.852

CmLT

1.000

Delta My

0.00

kNm

muy

0.913

Delta Mz

0.00

kNm

muz

0.889

A

9490.00

mm

2

wy

1.201

Wy

946656.19

mm

3

wz

1.139

3

npl

0.119

Wz

715240.31

mm

NRk

2230.15

kN

aLT

0.000

My,Rk

222.46

kNm

bLT

0.000

Mz,Rk

168.08

kNm

cLT

0.000

My,Ed

92.00

kNm

dLT

0.000

Mz,Ed

3.70

kNm

eLT

0.000

Cyy

0.954

Cyz

0.917


2948.66

kNm


0.27

Czy

0.826

Cmy,0

1.005

Czz

0.993


Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 88

13 PODÉLNÉ ZTUŽIDLO HLAVNÍHO VAZNÍKU Ztužidlo je navrženo z kruhového dutého profilu. Horní pás z RO 82,5x4,5, diagonály a dolní pás z RO 82,5x3,2. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny

k pásům

vazníku

v

prostorovém

styčníku

pomocí

styčníkového plechu přes šrouby a montážní spoj. Posouzeno je podélné ztužidlo PZ 2 mezi vazníky V2 a V3 horní pás prut B554 a spodní pás prut B543. Je proveden ruční posudek se započítáním stabilitních sil pro kombinaci CO1/7. Dále je posouzen montážní přípoj a únosnost svařovaného styčníku spojujícího styčníkový plech a horní pás hlavního vazníku.

13.1.1 Průřez RO 82,5x4,5 Jméno Typ Materiál Výroba Vzpěr y-y (a) Vzpěr z-z (a) A Fy Iy Iz

CS_15 RO 82,5x4,5 S 235 válcovaný αy=0,21 αz=0,21 1,1*10-03 [m2] 235 MPa 8,41*10-07 [m4] 8,41*10-07 [m4]


2,72-05 [m3] 2,72-05 [m3] 82,5 mm 4,5 mm 1,0 1,0 1,25 210 GPa 81 GPa

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 89

13.1.2 Zatřídění průřezu 235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬

݀ 82,5 = = 18,3 ≤ 50 × ߝ ଶ = 50 × 1ଶ = 50 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬ 4,5

13.1.3 Průřez RO 82,5x2 CS_16 Jméno Typ RO 82,5x3,2 Materiál S 235 Výroba válcovaný Vzpěr y-y (a) αy=0,21 Vzpěr z-z (a) αz=0,21 7,97*10-04 [m2] A Fy 235 MPa 6,28*10-07 [m4] Iy Iz 6,28*10-07 [m4]


2,00-05 [m3] 2,00-05 [m3] 82,5 mm 3,2 mm 1,0 1,0 1,25 210 GPa 81 GPa

13.1.4 Zatřídění průřezu 235 ‫ܽܲܯ‬ 235 ‫ܽܲܯ‬ ߝ=ඨ = ඨ = 1,0 ݂௬ 235 ‫ܽܲܯ‬

݀ 82,5 = = 25,78 ≤ 50 × ߝ ଶ = 50 × 1ଶ = 50 => ܶří݀ܽ 1 ‫ݐ‬ 3,2

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 97

14 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1] ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí. [2] ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitné zatížení pozemních staveb [3] ČSN EN 1991-1-3 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Obecná zatížení - Zatížení sněhem [4] ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Obecná zatížení - Zatížení větrem [5] ČSN EN 1993-1-1 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby [6] ČSN EN 1993-1-8 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Navrhování styčníků [7] Stavební tabulky, Doc. Ing. Milan Rochla, Praha 1987 [8] Statické tabulky, J. Hořejší, J. Šafka a kol., Praha 1987 [9] Ocelové trubkové konstrukce, Josef Wanke, Luděk Spal, Praha 1975 [10] Konstrukce průmyslových budov, Doc. Ing. Jindřich Melcher, CSc., Ing. Bohumil Straka, Praha 1985 [11] Navrhování staveb, Ernst Neufert, Konsult Invest, 2008 [12] Mapa zatížení sněhem na zemi. ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV. Sněhová mapa [online]. 2010, 31.12.2010 [cit. 2011-12-31]. Dostupné z WWW: http://www.snehovamapa.cz [13] ČÍTANKA VÝKRESŮ OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ Dostupné z WWW: http://citankaok.wz.cz/pd.pdf Informace a údaje dostupné z www stránek: [14] http://ferona.cz/cze/index.php [15] http://panely.kingspan.cz/sendvicove-panely-zatepleni-izolace-oplasteni-1725.html [16] http://www.schueco.com/web/cz/architekten/fassaden

SEZNAM PŘÍLOH DIPLOMOVÉ PRÁCE: 1.

STATICKÝ VÝPOČET NOSNÉ KONSTRUKCE

2.

HODNOCENÍ VARIANT

3.

TECHNICKÁ ZPRÁVA

4.

VÝKRESOVÁ DOKUMENTACE



OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY 2.

HODNOCENÍ VARIANT


AUTOR PRÁCE

BC. MARTIN KREISEL

AUTHOR



Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 2

HODNOCENÍ VARIANT 1. ÚVOD 2. Kritéria hodnocení 2.1. 2.2. 2.3.

Hmotnost Pracnost provedení Údržba

3. Varianta č. 1 3.1. 3.2. 3.3.

Popis konstrukce Navržené profily Shrnutí

4. Varianta č. 2 4.1. 4.2. 4.3.


5. Varianta č. 3 5.1. 5.2. 5.3.


6. Vyhodnocení variant

3 3 3 3 3 3 3 5 6 6 6 7 8 9 9 11 11 12

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 3

1. ÚVOD Součástí diplomové práce je hodnocení variant. Jsou navrženy tři konstrukční varianty ocelové konstrukce sportovní haly o půdorysných rozměrech 60,0 x 45,0 m a výšce 12,5 m pro halu v lokalitě Olomouc, vyrobené z dutých válcovaných profilů. Pro tyto varianty je zpracován předběžný posudek a návrh jejich konstrukčního řešení. Jednotlivé posudky jsou navrženy na mezní stav únosnosti. Zatížení konstrukce je uvažováno vlastní tíhou, střešním pláštěm, sněhem a větrem podélným a příčným. Hlavní nosné prvky jsou navrženy na jednotkový posudek (stabilitní a pevnostní posudek) spočítaný programem na minimální hodnotu 0,75. Z těchto je vybrán na základě několika kritérií viz kap.6 konečná varianta pro detailní návrh a posouzení.

2. Kritéria hodnocení 2.1. Hmotnost Jedním z určujících ekonomických kritérií pro hodnocení je hmotnost prvků konstrukce. Pro hodnocení je počítáno s cennou za kg oceli a není zohledněna rozdílná cena jednotlivých průřezů.

2.2. Pracnost provedení Hlavním kritériem pro pracnost provedení je počet prvků konstrukce a počet uzlů, ve kterých se prvky stýkají. S rostoucím počtem uzlů vzrůstá časová náročnost výroby haly. Konstrukce je navržena z kulatých dutých profilů a jejich styky jsou náročné na přesnou výrobu.

2.3. Údržba Pro dlouhodobé používání stavby je rozhodují faktor nátěrová plocha a počet spojů, které se musí kontrolovat.

3. Varianta č. 1 3.1. Popis konstrukce Konstrukce je navržena jako dvoulodní s hlavní lodí o šířce 36,0 m a vedlejší s šířkou 9,0 m. Tvar střechy je polovina kruhu o poloměru 150,0 m. V nejvyšším bodě má konstrukce 12,5 m. Hlavní vazby jsou v osové vzdálenosti 6,0 metrů a tvoří je dva obloukové příhradové vazníky s dvěma vetknutými sloupy a jedním kyvným umístěným do

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 4

průčelí budovy. V příčném směru je provedeno ztužení konstrukce vetknutím sloupů. V podélném směru je konstrukce zachycena třema podélnými a dvěma příčnými stěnovými a střešními ztužidly. Rovina střechy je zajištěna okapovými ztužidly. Vaznice jsou umístěny ve styčnících vazníků v osové vzdálenosti do 3,15 m. Prvky hlavního vazníku jsou navrženy z trubek kruhového průřezu. Horní a dolní pás o průměru 193,7 mm, diagonály o průměru 88,9 mm a svislice o průměru 57 mm. Prvky vedlejšího vazníku: horní pás o průměru 193,7 mm, dolní 88,9 mm, diagonály 44,5 mm a svislice 44,5 mm. Tloušťka profilů je zvolena dle jednotkového posudku. Hlavní vazník délky 37,415 m je řešen jako příhradový. Horní pás je ve tvaru polygonu vepsaného do oblouku o poloměru 150 m stejně jako dolní pás. Výška vazníku je proměnlivá, v nejvyšším bodě dosahuje 3,0 m. Vzdálenost styčníků jsou minimálně 3,0 m. Počet styčníků horního pásu je 13 a dolního pásu 11. Půdorysně je vazník usazen na sloupy v osových vzdálenostech 36,01 m. Jako kyvný sloup byl vybrán obdélníkový uzavřený profil MSH 300x200. Vetknuté sloupy z profilů HEB 300.

Axonometrický pohled na konstrukci

Schematický řez konstrukce

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 5

Půdorys konstrukce

3.2. Navržené profily Prvek Vaznice Horní pás hlavního vazníku Dolní pás hlavního vazníku Diagonály hlavního vazníku


Horní pás vedlejšího vazníku Spodní pás vedlejšího vazníku Diagonály vedlejšího vazníku Svislice vedlejšího vazníku Sloupy Podélné ztužidlo Příčné větrové ztužidlo Příčné stěnové ztužidlo Paždíky Okapové ztužidlo

Typ Jäckl 180x100x5 RO 193,7x8 RO 193,7x5,6 RO 88,9x2 RO 88,9x3,6 RO 88,9x4,5 RO 88,9x8,8 RO 57x5,6 RO 57x2,3 RO 57x1,4 RO 193,7x5,6 RO 88,9x5,6 RO 44,5x4,5 RO 44,5x4,5 MSH 300x200x10 HEB 300 RO 82,5x4,5 RO 82,5x2 RO 82,5x4,5 RO 82,5x4,5 IPE 240 RO 73x7,1

Označení CS_1 CS_2 CS_3 CS_4 CS_5 CS_6 CS_7 CS_8 CS_9 CS_10 CS_3 CS_11 CS_12 CS_12 CS_13 CS_14 CS_15 CS_16 CS_15 CS_15 CS_17 CS_18

Posudek 0,75 0,74 0,91 0,78 0,74 0,67 0,75 0,80 0,88 0,84 0,79 0,88 0,19 0,31 0,71 0,52 0,97 0,22 0,80 0,34 0,56 0,74

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 6

3.3. Shrnutí Průřez

Materiál

Jednotková hmotnost [kg/m]

Délka [m]

Hmotnost [kg]

Povrch [m2]

Objemová hmotnost [kg/m3]

Objem [m3]

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

25,98

509,193

13230,62

309,842

7850,00

1,6854e+00

CS_12 - RO44.5X4.5

S 235

4,44

55,736

247,20

7,792

7850,00

3,1491e-02

CS_18 - RO73X7.1

S 235

11,54

135,532

1563,97

31,081

7850,00

1,9923e-01

CS_15 - RO82.5X4.5

S 235

8,64

1249,071 10785,74

323,719

7850,00

1,3740e+00

CS_17 - IPE240

S 235

30,69

48,000

1473,29

44,243

7850,00

1,8768e-01

CS_2 - RO193.7X8

S 235

36,66

412,491

15121,71

250,999

7850,00

1,9263e+00

CS_11 - RO88.9X5.6

S 235

11,54

105,954

1222,65

29,590

7850,00

1,5575e-01

CS26 - RO88.9X8.8

S 235

17,35

37,966

658,66

10,603

7850,00

8,3906e-02

CS_6 - RO88.9X4.5

S 235

9,34

82,836

773,81

23,134

7850,00

9,8574e-02

CS_5 - RO88.9X3.6

S 235

7,58

40,989

310,50

11,447

7850,00

3,9554e-02

CS_4 - RO88.9X2

S 235

4,29

270,980

1161,45

75,677

7850,00

1,4795e-01

CS_7 - RO57X5.6

S 235

7,10

98,450

698,64

17,629

7850,00

8,8999e-02

CS_9 - RO57X2.3

S 235

3,10

32,359

100,34

5,794

7850,00

1,2782e-02

CS_10 - RO57X1.4

S 235

1,92

163,809

315,05

29,332

7850,00

4,0133e-02

CS_13 - MSH300x200x10.0

S 235

74,50

137,496

10242,99

133,906

7850,00

1,3048e+00

CS_14 - HEB300

S 235

117,04

125,867

14731,97

217,931

7850,00

1,8767e+00

CS_1 - CFRHS180X100X5

S 235

20,69

1020,000 21106,46

553,607

7850,00

2,6887e+00

CS_16 – RO82,5x2

S 235

3,97

180,000

46,649

7850,00

9,1079e-02

Jméno

Hmotnost [tun]

Povrch 2 [m ]

Objem [m3]

Celkový součet :

94,5

2122,3

12,0

714,05

Počet prutů: 896 Počet uzlů: 537

4. Varianta č. 2 4.1. Popis konstrukce Varianta č. 2 je navržena na základě varianty č. 1 s rozdílem v nosném sloupu na průčelí budovy. Sloup byl navržen jako příhradový. Účel je v zachycení části vodorovných reakcí od vlastní tíhy konstrukce a klimatického zatížení a tím zmenšením vodorovných sil působících na zbylé dva sloupy. Geometrie vazníků byla zachována. Příhradový sloup byl tvořen z dutých obdélníkových profilů MSH v osové vzdálenosti 0,8 m a kruhových profilů RO 88,9x2 sloužících jako výplňové pruty příhradoviny.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 7

4.2. Navržené profily Prvek Vaznice Horní pás hlavního vazníku Dolní pás hlavního vazníku Diagonály hlavního vazníku


Horní pás vedlejšího vazníku Spodní pás vedlejšího vazníku Diagonály vedlejšího vazníku Svislice vedlejšího vazníku Sloupy čelní

Sloupy prostřední Sloupy zadní Podélné ztužidlo Příčné větrové ztužidlo Příčné stěnové ztužidlo Paždíky Okapové ztužidlo

Typ Jäckl 180x100x5 RO 193,7x8 RO 193,7x5,6 RO 88,9x2 RO 88,9x3,6 RO 88,9x4,5 RO 88,9x8,8 RO 57x5,6 RO 57x2,3 RO 57x1,4 RO 193,7x5,6 RO 88,9x5,6 RO 44,5x4,5 RO 44,5x4,5 MSH 180x100x5 MSH 220x180x8,8 RO 88,9x2 HEB 240 HEB 240 RO 82,5x4,5 RO 82,5x2 RO 82,5x4,5 RO 82,5x4,5 Jäckl 180x100x5 RO 73x7,1


Označení CS_1 CS_2 CS_3 CS_4 CS_5 CS_6 CS_7 CS_8 CS_9 CS_10 CS_3 CS_11 CS_12 CS_12 CS_19 CS_20 CS_5 CS_21 CS_21 CS_15 CS_16 CS_15 CS_15 CS_1 CS_18

Posudek 0,75 0,75 0,94 0,80 0,77 0,69 0,77 0,83 0,92 0,88 0,80 0,71 0,17 0,32 0,76 0,95 1,00 0,42 0,76 0,95 0,29 0,82 0,34 0,15 0,72

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 8

Půdorys konstrukce

Schematický řez konstrukce


Materiál


Délka [m]

Hmotnost [kg]

Povrch [m2]


Objem [m3]

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

25,98

509,193

13230,62

309,842

7850,00

1,6854e+00

CS_12 - RO44.5X4.5

S 235

4,44

55,736

247,20

7,792

7850,00

3,1491e-02

CS_18 - RO73X7.1

S 235

11,54

135,532

1563,97

31,081

7850,00

1,9923e-01

CS_15 - RO82.5X4.5

S 235

8,64

1235,179 10665,78

320,119

7850,00

1,3587e+00

CS_2 - RO193.7X8

S 235

36,66

412,491

15121,71

250,999

7850,00

1,9263e+00

CS_11 - RO88.9X5.6

S 235

11,54

105,954

1222,65

29,590

7850,00

1,5575e-01

CS26 - RO88.9X8.8

S 235

17,35

37,966

658,66

10,603

7850,00

8,3906e-02

CS_6 - RO88.9X4.5

S 235

9,34

82,836

773,81

23,134

7850,00

9,8574e-02

CS_5 - RO88.9X3.6

S 235

7,58

40,989

310,50

11,447

7850,00

3,9554e-02

CS_4 - RO88.9X2

S 235

4,29

482,180

2066,67

134,660

7850,00

2,6327e-01

CS_7 - RO57X5.6

S 235

7,10

98,450

698,64

17,629

7850,00

8,8999e-02

CS_9 - RO57X2.3

S 235

3,10

32,359

100,34

5,794

7850,00

1,2782e-02

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 9

CS_10 - RO57X1.4

S 235

1,92

163,809

315,05

29,332

7850,00

4,0133e-02

CS_14 - HEB240

S 235

83,21

125,867

10473,43

174,173

7850,00

1,3342e+00

CS_16 – RO82,5x2

S 235

3,97

180,000

714,05

46,649

7850,00

9,1079e-02

CS_1 - CFRHS180X100X5

S 235

20,69

1212,000 25079,46

657,816

7850,00

3,1948e+00

CS_23 - MSH220x120x8.8

S 235

43,88

115,500

5068,31

75,910

7850,00

6,4565e-01

CS_24 - MSH180x100x5.0

S 235

20,96

151,388

3173,02

82,795

7850,00

4,0421e-01

Jméno

Hmotnost [tun]

Povrch [m2]

Objem [m3]

Celkový součet :

91,5

2219,4

11,7


5. Varianta č. 3 5.1. Popis konstrukce Konstrukce je navržena ve tvaru oblouku o poloměru 150 m z prostorového příhradového vazníku formě rovnostranného trojúhelníku o výšce 1,5 m. Podélná vzdálenost styčníku jsou 2 m. Vazník je na každé stěně vyplněn diagonálami a svislicemi. Horní pás je tvořen ze dvou dutých kruhových profilů RO 177,8x6,3. Dolní pás z jednoho profilu RO 177,8x11. Vazník je z obou stran uložen kloubově na sloupy. HEB 320. Sloupy jsou v patce uloženy jako vetknuté. Rozpětí mezi dvěma sloupy je 35,125 m. Osová vzdálenost vazeb je 7,5 m. Bylo navrženo ztužení konstrukce třemi podélnými ztužidly. Podélná ztužidla jsou navržena ve formě prostorové příhradoviny o stejné výšce jako vazník a jsou umístěny nad sloupy a na kraji střechy. Tyto ztužidla společně s vazníky zajišťují prostorovou tuhost střechy konstrukce. Mezi sloupy jsou navržena příčná stěnová ztužidla. Pruty všech prostorových příhrad jsou navrženy jako kloubově uložené na obou koncích. V místech styčníků horních pásů vazníku jsou uloženy vaznice délky 7,5 m, v osové vzdálenosti 2,0 m.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce


Schématický řez konstrukce

Půdorys konstrukce

Str. 10

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 11

5.2. Navržené profily Prvek Horní pás vazníku Dolní pás vazníku Diagonály vazníku

Typ RO177.8X6.3 RO177.8X11 RO101.6X3.2 RO101.6X5,6 RO51X2.9 RO51X2.9 HEB 320 RO51X2.9 RO101.6X3.2 RO51X2.9 RO101.6X3.2 MSH 180x100x5

Svislice vazníku Sloup Podélná prostorová ztužidla Příčná stěnová ztužidla Paždíky Vaznice

Označení CS_8 CS_7 CS_1 CS_9 CS_3 CS_3 CS_2 CS_3 CS_1 CS_3 CS_1 CS_8

Posudek 0,93 1,00 0,94 0,85 0,88 0,41 0,72 0,14 0,20 0,98 0,17 0,63


Materiál


Hmotnost [kg]

Povrch [m2]


Objem [m3]

CS1 - RO101.6X3.2

S 235

7,76

1450,625 11262,20

462,996

7850,00

1,4347e+00

CS2 - HEB320

S 235

126,62

151,350

19163,98

267,954

7850,00

2,4413e+00

CS3 - RO51X2.9

S 235

3,44

2879,671

9901,14

461,359

7850,00

1,2613e+00

CS6 - RO177.8X6.3

S 235

26,61

864,055

22993,87

482,615

7850,00

2,9291e+00

CS7 - RO177.8X11

S 235

45,22

409,887

18533,42

228,941

7850,00

2,3609e+00

CS8 - MSH180x100x5.0

S 235

20,96

1500,000

31440,8

820,358

7850,00

4,0050e+00

CS9 - RO101.6X5.6

S 235

13,27

186,667

2476,42

59,579

7850,00

3,1547e-01

Délka [m]

Jméno

Hmotnost [tun]

Povrch 2 [m ]

Objem [m3]

Celkový součet :

103,4

2783,2

14,8


Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 12

6. Vyhodnocení variant Celkové zhodnocení daných variant : Varianta č.

Hmotnost [tun]

Povrch [m2]

Počet prutů [ks]

Počet uzlů [ks]

1 2 3

94,5 91,5 103,4

2122,3 2219,4 2783,2

896 1096 2148

537 701 940

Z porovnání tří navržených variant lze zjistit, že nejmenší hmotnost má varianta č. 2 s příhradovým sloupem v průčelí budovy, jenž je obměnou varianty č. 1. Varianta č. 3 prostorový příhradový vazník vychází ze všech porovnání nejhůře. K detailnímu posudku je vybrána varianta č. 1 s kyvným sloupem, z důvodu menší pracnosti ve výrobě a méně náročné údržbě.



OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY 3.

TECHNICKÁ ZPRÁVA


AUTOR PRÁCE

BC. MARTIN KREISEL

AUTHOR



Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 2

TECHNICKÁ ZPRÁVA 1. ÚVOD 2. POUŽITÉ NORMY A PŘEDPISY 3. OBECNÉ INFORMACE O STAVBĚ 3.1. 3.2. 3.3.

IDENTIFIKACE STAVBY ÚČEL STAVBY STRUČNÝ POPIS

4. ZATÍŽENÍ 4.1.

STÁLÉ ZATÍŽENÍ - CHARAKTERISTICKÉ HODNOTY

4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.2. 4.3.

Vlastní tíha Střešní plášť Fasáda haly

KLIMATICKÉ ZATÍŽENÍ - CHARAKTERISTICKÉ HODNOTY OSAMĚLÉ ZATÍŽENÍ - CHARAKTERISTICKÁ HODNOTA

5. STATICKÉ ŘEŠENÍ 6. POPIS KONSTRUKCE 6.1. 6.2.

SPODNÍ STAVBA ZÁKLADNÍ PRVKY NOSNÉ KONSTRUKCE

6.2.1. 6.2.2. 6.2.3. 6.2.4. 6.2.5. 6.3.

SPOJE

6.3.1. 6.3.2. 6.3.3. 6.3.4. 6.3.5. 6.3.6. 6.3.7. 6.4.

Vaznice Hlavní střešní vazník Vedlejší střešní vazník Sloupy Ztužidla Kotvení sloupů Spoje styčníků vazníku Spoje vazníků a sloupů Spoj vaznice k vazníku Spoje montážní pásů vazníku Spoj montážní diagonály vazníku Spoje příčných, podélných a okapových ztužidel

OSTATNÍ KONSTRUKCE

6.4.1. 6.4.2. 6.4.3.

Střešní a stěnový plášť Okna a dveře Podlaha

POVRCHOVÁ ÚPRAVA 7. MATERIÁL 8. VÝROBA A MONTÁŽ 9. BEZPEČNOST PRÁCE Příloha č.1 – VÝKAZ MATERIÁLU

3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 6 7 7 7 8 8 8 8 8 9 9 9 9 9 10 10 10 11 11 12

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 3

1. ÚVOD V rámci této práce je navržena a posouzena ocelová konstrukce sportovní haly. Konkrétní konstrukce je vybrána na základě tří předběžně řešených geometrických, respektive konstrukčních variant. Půdorysné rozměry jsou 46,35 x 60,6 m. Výška objektu je 12,96 m. Z hlediska klimatického spadá konstrukce do lokality: Olomouc. Pro zvolenou variantu je vypracován statický výpočet hlavních nosných částí konstrukce, včetně spojů a některých detailů, technická zpráva se zahrnutím postupu montáže a výkresová dokumentace v rozsahu stanoveném vedoucím práce.

2. POUŽITÉ NORMY A PŘEDPISY Všechny stavební výrobky a materiály vyráběné nebo prodávané v české republice mají povinnost dokládat ve vazbě na §47 zákona č.197/98 Sb. a ve znění pozdějších předpisů a doplňků svoje vlastnosti certifikátem nebo rozhodnutím o schválení. Posuzování shody stavebních výrobků a podmínek jejich uvedení na trh upravuje zákon č.22/97 Sb. a navazující nařízení vlády č. 178/97 Sb. včetně následujících doplňků a změn. - ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí. - ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitné zatížení pozemních staveb - ČSN EN 1991-1-3 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Obecná zatížení - Zatížení sněhem - ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Obecná zatížení - Zatížení větrem - ČSN EN 1993-1-1 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby - ČSN EN 1993-1-8 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Navrhování styčníků

3. OBECNÉ INFORMACE O STAVBĚ 3.1. IDENTIFIKACE STAVBY název stavby:

Víceúčelová sportovní hala Olomouc

místo stavby:

Legionářská ulice, Olomouc, Olomoucký kraj

investor (žadatel):

Statutární město Olomouc Horní náměstí č.p. 583 779 11 Olomouc

projekt:

Bc. Martin Kreisel Rybkova 335/5 602 00 Brno, Veveří

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 4

3.2. ÚČEL STAVBY Víceúčelová sportovní hala při plaveckém stadionu města Olomouce výrazně rozšíří sportovně rekreační vyžití obyvatel v centru města.

3.3. STRUČNÝ POPIS Sportovní hala je navržena jako víceúčelová hala o rozměrech hřiště 27 x 45 x 7 m, dělitelná na tři části o rozměrech 15 x 27 m. Je zde kladen požadavek na víceúčelovost a využitelnost pro více sportů. V hlavní lodi haly je umístěno hřiště a tribuna a ve vedlejší lodi se počítá s místnostmi pro zázemí. Místo stavby se nachází v rovinatém terénu v centru města Olomouce. Objekt je založen na základových patkách. Ocelové příhradové vazníky jsou podepřeny ocelovými sloupy (HEB 300 a MSH 300x200). Střechu je tvořena sendvičovými panely KINGSPAN. Fasády objektu jsou tvořeny především předsazeným fasádním systémem Schüco, včetně otvíravých prvků jako jsou okna a dveře. Všechny prosklené plochy jsou řešeny jako tepelně izolační (dvojsklo). Zbytek objektu je zděný z keramických bloků. - Zastavěná plocha objektu: - Obestavěný prostor: - Délka objektu: - Šířka objektu: - Výška objektu: - Rozpětí vazníků: - Výška vazníků: - Podélný modul:

2735,59 m2 27745,64 m3 60,60 m 46,40 m 12,961 m 36,01 m a 8,99 m 3,0 m a 0,9 m 6,0 m

4. ZATÍŽENÍ Zatížení pro výpočet ocelové konstrukce je stanoveno v souladu s ČSN EN 1991-1 Zatížení konstrukcí. Podrobná specifikace zatížení je uvedena ve statickém výpočtu.

4.1. STÁLÉ ZATÍŽENÍ - CHARAKTERISTICKÉ HODNOTY 4.1.1. Vlastní tíha Vlastní tíha prvků konstrukce je převzata z výpočetního programu SCIA ENGINEER 2009. V programu zadáno jako zatěžovací stav LC1 - vlastní tíha. 4.1.2. Střešní plášť Je navržen střešní plášť ze sendvičového panelu KINGSPAN KS1000 TOP-DEK tloušťky 100 mm. Plošné zatížení od panelu je 0,16 kN/m2. Je navržena povrchová úprava o plošném zatížení 0,1 kN/m2. Celkové plošné vodorovné zatížení střešního pláště je uvažováno 0,26 kN/m2. V programu zadáno jako zatěžovací stav LC2 - střešní plášť.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 5

4.1.3. Fasáda haly Je navržena předsazená vertikální prosklená fasáda od firmy SCHÜCO po celém obvodu hlavní haly. Konstrukce nesoucí svislé zatížení od zasklení není předmětem tohoto statického posouzení a bude dodána na míru od firmy SCHÜCO. S vodorovnými zatíženími od klimatických účinků je uvažováno a jejich výslednice jsou směřovány do styčníků nosné konstrukce. Fasáda po obvodu vedlejší lodi je navržena ze zdiva a na nosnou konstrukci přenáší především vodorovné účinky od větru.

4.2. KLIMATICKÉ ZATÍŽENÍ - CHARAKTERISTICKÉ HODNOTY - Zatížení sněhem: sněhová oblast plný sníh sníh navátý - Zatížení větrem: větrná oblast kategorie terénu základní rychlost větru

II. 0,80 kN/m2 neuvažujeme (pultová střecha) I. III. 22,5 m/s

4.3. OSAMĚLÉ ZATÍŽENÍ - CHARAKTERISTICKÁ HODNOTA Pro posudek vaznice je uvažována bodová síla o velikosti 1,0 kN v polovině rozpětí.

5. STATICKÉ ŘEŠENÍ Sportovní hala byla navržena jako víceúčelová hala o rozměrech hřiště 27 x 45 x 7 m, dělitelná na tři části o rozměrech 15 x 27 m. Nosný systém je tedy vymezen těmito rozměry. Je zde kladen požadavek na víceúčelovost a využitelnost pro více sportů. V hlavní lodi haly je umístěno hřiště a tribuna (není řešena v této dokumentaci) a ve vedlejší lodi se počítá s místnostmi pro šatny a zázemí. Z navržených variant je řešena varianta č. 1 s příhradovým obloukovým vazníkem a kyvným sloupem v průčelí haly. Je zvolen vnější tvar konstrukce střechy jako polovina kruhu s poloměrem 150 m a středu oblouku posunutým o 4,0 m směrem ven od první osy sloupů. Výška haly 12,5 m. Osové vzdálenosti vazníků jsou 6,0 m. Hlavní vazník je řešen jako příhradový. Půdorysně je vazník usazen na sloupy v osových vzdálenostech 36,01 m. Výška vazníku je proměnlivá, v nejvyšším bodě dosahuje 3,0 m. Vzdálenosti styčníků jsou 3,0 m. Počet polí vazníku je 12. Vedlejší vazník je řešen jako příhradový. Půdorysně je vazník usazen na sloupy v osových vzdálenostech 8,99 m. Horní pás je ve tvaru polygonu vepsaného do oblouku o poloměru 150 m. Výška vazníku je 0,9 m. Vzdálenost styčníků jsou 3,0 m. Počet polí 3. Sloupy v průčelí haly mají výšku 12,5 m a jsou kloubově uloženy do patky. Centrální sloupy výšky 7,112 m jsou vetknuty do patky ve směru vazníku. Sloupy u zadní stěny mají výšku 4,324 m a jsou vetknuty do patky ve směru vazníku.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 6

Prostorovou tuhost konstrukce v podélném směru zajišťují tři podélná ztužidla. Jsou umístěna ve styčnících hlavního vazníku v třetinách rozpětí. Tuhost v podélném směru zajišťují dvě příčná střešní a stěnová ztužidla mezi dvěma vazníky v řadách 1,2 a 10,11. Tuhost v rovině střechy je zajištěna dvěma okapovými ztužidly. Vaznice délky 6 m je uložena ve styčnících průvlaků v osových vzdálenostech maximálně 3,15 m.

6. POPIS KONSTRUKCE 6.1. SPODNÍ STAVBA Geologické podmínky nejsou známé. Založení celého objektu bude provedeno na betonových patkách. Hloubka bude provedena, dle únosnosti zeminy, minimálně do nezámrzné hloubky. Návrh a výpočet spodní stavby není náplní tohoto projektu.

6.2. ZÁKLADNÍ PRVKY NOSNÉ KONSTRUKCE 6.2.1. Vaznice Vaznice jsou navrženy z obdélníkového ocelového uzavřeného profilu typu Jäckl 180x100x5 za studena tvarovaného dle EN 10219. Vaznice je zatěžována spojitě po celé délce od vlastní tíhy pláště a klimatických zatížení (není uvažováno s tvarem spodní hrany pláště, jenž je tvořen trapézovým plechem desky KINGSPAN KS1000). Vaznice přebírá celé svislé zatížení. Vodorovný směr zatížení přebírají okapová ztužidla. Prut je podepřen kloubově v obou směrech. 6.2.2. Hlavní střešní vazník Příhradový vazník o rozpětí 36,01 metrů je pomocí čepů kloubově uložen na ocelové sloupy. Vazník má obloukový tvar. Výška vazníku je proměnlivá, v nejvyšším bodě má výšku 3 m. Příhradový vazník je dělen do 12ti polí. Prvky budou zhotoveny z trubek. Horní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 193,7x8 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících do poloměru 150 m. Zatížen je silami bodově ve styčnících v místě umístění vaznic. Rozdělen je na 4 montážní dílce. Podepřen je ve svislém směru diagonálami a svislicemi příhrady a ve vodorovném směru je zajištěn vaznicemi. Dolní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 193,7x5,6 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících. Rozdělen je na 4 montážní dílce. Podepřen je ve svislém směru výplňovými pruty příhrady, ve vodorovném směru třemi podélnými ztužidly přibližně ve třetinách délky. Diagonály hlavního vazníku jsou navrženy na průměr kruhového dutého profilu d= 88,9 mm o tloušťce 3,2; 3,6; 8,8 mm. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů. Na diagonálách D2, D6 a D9 bude proveden montážní spoj přes styčníkový plech pomocí šroubů. Svislice hlavního vazníku jsou navrženy na průměr kruhového dutého profilu d= 57 mm o tloušťce 5,6 a 3,0 mm. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející normálové síly. Vzpěrné délky jsou vzdálenosti uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 7

6.2.3. Vedlejší střešní vazník Příhradový vazník je pomocí čepů kloubově uložen na ocelové sloupy o rozpětí 8,99 metrů. Vazník má obloukový tvar a jeho výška je 0,9 m. Příhradový vazník je dělen do tří polí. Prvky budou zhotoveny z trubek. Horní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 193,7x5,6 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících do poloměru 150m. Zatížen je silami bodově ve styčnících v místě umístění vaznic. Podepřen je ve svislém směru diagonálami a svislicemi příhrady a ve vodorovném směru je zajištěn vaznicemi. Dolní pás vazníku je navržen z kruhového dutého profilu RO 88,9x5,6 jako průběžný prvek ohýbaný ve styčnících. Zajištěn je ve svislém směru diagonálami a svislicemi, ve vodorovném směru horní pás vaznicemi a dolní vzpěrkami. Diagonály jsou navrženy z kruhového profilu RO 44,5x4,5. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů. Svislice jsou navrženy z kruhového profilu RO 44,5x4,5. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Vzpěrné délky jsou uvažovány jako vzdálenost uzlů. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v rovinném styčníku pomocí svarů. 6.2.4. Sloupy Sloupy v průčelí haly mají výšku 12,5 m a jsou kloubově pomocí čepu uloženy do patky ve směru vazníku. Na horním konci je uložen hlavní vazník pomocí čepového spoje. Sloupy jsou navrženy z dutých válcovaných profilů MSH 300x200x100. Mezi dvěma krajními sloupy na obou stranách je provedeno příčné stěnové ztužidlo. Centrální sloupy mají výšku 7,112 m. Jsou vetknuty do patky ve směru vazníku. Na horním konci jsou uloženy vazníky pomocí čepových spojů. Sloupy jsou navrženy z válcovaných profilů HEB 300. Mezi dvěma krajními sloupy na obou stranách je provedeno příčné stěnové ztužidlo. Sloupy u zadní stěny mají výšku 4,324 m a jsou vetknuty do patky ve směru vazníku. Sloupy jsou navrženy z válcovaných profilů HEB 300. Na horním konci je uložen vedlejší vazník pomocí čepového spoje. Mezi sloupy je provedeno ztužení. 6.2.5. Ztužidla Podélná ztužidla hlavního vazníku zabezpečují jeho dolní pás a přenášejí stabilizující síly do příčných ztužidel. Jsou navrženy jako příhradová konstrukce z trubek. Horní pás z RO 82,5x4,5, diagonály a dolní pás z RO 82,5x3,2. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v prostorovém styčníku pomocí styčníkového plechu přes šrouby a montážní spoj přes styčníkový plech. Příčná stěnová ztužidla jsou navrženy mezi dvěma krajními vazníky na obou stranách konstrukce po celé šířce střechy. Přenášejí vodorovné účinky od větru a stabilizující síly. Jsou navrženy tvaru X mezi vaznicemi v osových vzdálenostech 3,0 metry z trubek RO 82,5x4,5. Styk diagonál je proveden jako svařovaný rovinný styčník. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v prostorovém styčníku pomocí šroubů. Okapová ztužidla jsou umístěny v rovině střechy po celé její délce u vrcholu a u centrálních sloupů. Jsou navržena tvaru X mezi vaznicemi v osových vzdálenostech 3,0 m z trubek RO 73x7,1. Styk diagonál je proveden jako svařovaný rovinný styčník. Pruty jsou

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 8

uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Pruty jsou připojeny k pásům vazníku v prostorovém styčníku pomocí šroubů. Příčná stěnová ztužidla jsou umístěna mezi všemi krajními sloupy na obou stranách konstrukce. Přenášejí vodorovné účinky od větru a stabilizující síly do základu konstrukce. Jsou navržena tvaru X mezi vodorovnými prvky ztužení v osových vzdálenostech 3,0 m z trubek RO 82,5x4,5. Styk diagonál je proveden jako svařovaný rovinný styčník. Pruty jsou uvažovány jako kloubově podepřené a přenášející jen normálové síly. Pruty jsou připojeny ke sloupům v rovinném styčníku pomocí šroubů. Jako vodorovný výztužný prvek je navržen válcovaný profil IPE 240 kloubově uložený na obou koncích.

6.3. SPOJE 6.3.1. Kotvení sloupů Kyvná patka je navržena přes vícestřižný čepový spoj. Na patní plech jsou navařeny tři plechy tloušťky 15 mm s dírou na čep Ø = 50 mm z oceli S460. Směrem od sloupu jsou navrženy dva plechy tloušťky 25 mm. Patní plech tloušťky 20 mm je ukotven pomocí čtyř kotevních šroubů M 16. Vodorovné síly jsou přeneseny pomocí třecích sil. Vetknuté patky jsou tvořeny patním plechem, ke kterému jsou přivařeny podélné a příčné výztuhy a sloup profilu HEB 300. Vetknutí je zajištěno přes příčníky pomocí čtyř kotevních šroubů uchycených v betonové patce. 6.3.2. Spoje styčníků vazníku Hlavní i vedlejší vazník je tvořen z trubek kruhových profilů. Na horní a dolní pásy jsou připojeny pruty příhradoviny, seříznuté a ovařené koutovým svarem účinné tloušťky a= 3 mm.

6.3.3. Spoje vazníků a sloupů Uložení vazníku je navrženo přes vícestřižný čepový spoj. Ke sloupu navařené ocelové desce tl. 25 mm jsou navařeny tři plechy tloušťky 15 mm s otvorem Ø = 51 mm na čep Ø = 50 mm z oceli S460. Vazník je připojen přivařením dvojice plechů tl. 15 mm tvaru dle profilu horního pásu a na ně jedním kolmým plechem tl. 15 mm. K těmto třem plechům je přivařena ocelová deska tl. 25 mm, na které jsou z druhé strany navařeny dva plechy tloušťky 25 mm s dírou na čep. Svary jsou navrženy jako koutové účinné tloušťky a=3 a a=5 mm a tupé.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 9

6.3.4. Spoj vaznice k vazníku Na vazník jsou ve směru příčném kolmo navařeny dva plechy tl. 8 mm seříznuté dle profilu horního pásu. Na tyto dva plechy je kolmo navařena deska tl. 8 mm o rozměrech 300 x 220 mm. Na tuto desku jsou přichyceny dva profily L 120x80x8 s mezerou mezi nimi 102 mm. V každém profilu L jsou vyvrtány dvě díry pro přichycení vaznic pomocí šroubu M16. Svary jsou navrženy jako koutové účinné tloušťky a=3 mm. 6.3.5. Spoje montážní pásů vazníku Spojení je provedeno navařením plechů tl. 15 mm o průměru 320 mm kolmo na každou stranu pásu vazníku. V plechu je vyvrtáno 8 děr pro šrouby M 20-8.8. Plech je okolo přivařen koutovým svarem účinné tloušťky a=5 mm. 6.3.6. Spoj montážní diagonály vazníku Konec prutu diagonály je rozříznut a je zde vložen plech 230x120 mm tl. 8 mm, který je přivařen k diagonále na délku 4 x 70 mm. V plechu jsou provedeny díry pro šrouby M20. Na konci diagonály je provedeno zavíčkování plechem tl. 4 mm ovařeným dokola. Ve styčníku vazníku je navržen styčníkový plech, na který je napojena diagonála dvěma šrouby M 20-4.6. 6.3.7. Spoje příčných, podélných a okapových ztužidel Jsou navrženy obdobně jako montážní spoje diagonály vazníku.

6.4. OSTATNÍ KONSTRUKCE 6.4.1. Střešní a stěnový plášť Jako střešní plášť je navržen sendvičový PUR panel KINGSPAN KS1000 TOP-DEK. Jde o panel zateplovací a izolační se skrytým upevněním ke konstrukci ve spodní vlně. Panely jsou ošetřeny antikorozní povrchovou úpravou - oboustranným žárově pozinkovaným povlakem. Ocel používaná pro krycí vrstvy panelu odpovídá EN10147 s min. smluvní mezí kluzu 280 Mpa. Standardní tloušťka vnějšího plechu je 0,60 mm. Tepelná izolace tloušťka panelu 100 mm, hodnota U = 0.22 (W/m2K). Panely nešíří požár po povrchu požárně nebezpečného prostoru a z panelů neodpadávají ani neskapávají hořící ani nehořící částice. Požární hodnocení RE 20/REI 20.

d – tloušťka jádra (mm) D – celková tloušťka (mm) hmotnost (kg/m2) plech 0,6 mm – vnitřní.

100 130 PVC membrána – vnější 11.86

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 10

Stěny jsou v prostoru určeném pro zázemí navrženy z keramických tvárnic POROTHERM v tloušťce 100, 150 a 250 mm. Štítové ocelové sloupy jsou zevnitř opláštěné SDK deskami. Ve všech případech budou ocelové konstrukce chráněny protipožárním nátěrem. 6.4.2. Okna a dveře Osvětlení objektu bude zajištěno prosklenou fasádou z čelní a částečně i z obou bočních stran a dále pak okny v bočních stěnách. Typ dveří bude určen později. Prosklené fasády objektu jsou tvořeny předsazeným fasádním systémem Schüco, včetně otvíravých prvků jako jsou okna a dveře. Všechny prosklené plochy jsou řešeny jako tepelně izolační (dvojsklo). Jde o systém typu sloupek-příčka, kdy jsou nosné interiérové prvky přiznány i na fasádu objektu (krycími lištami). Zasklení je zasklení přichyceno pomocí svorek na nosné konstrukci a drženo v zasklívací drážce. Mezi zasklením je vložena nepřerušovaná tepelné vložka vyrobené z HPVC a profilované okenní těsnění z EPDM. Součinitel prostupu tepla Uf = 1,4–2,0 W/m2*K v závislosti na použitých sklech. 6.4.3. Podlaha Podlaha bude tvořena štěrkopískovým zásypem, na němž budou položeny izolační desky z XPS. Na desky se položí separační vrstva z PE folie. Na folii se vybetonuje nosná konstrukce podlahy z betonové mazaniny vyztužené kari sítí Q188A. Jako pochozí úprava v hale je navržena odpružená dubová sportovní podlaha Sportsfloor 58 firmy DAVEN s.r.o. Jde o stavebnicový systém, skládající se z latí, podložek a klipsen konstrukční výšky 58 – 72 mm: -

Parketa TEKTON 23 mm Březová překližka 24 x 60 mm Podložky vkládané do klipsen 2, 4, 8 mm Galvanizovaná klipsna Pružná podložka 10 mm

Rošty se pro snadnou a rychlou montáž dodávají ve formě prefabrikovaných panelů. Rošt je volně pokládán na betonovou podlahu, eventuelně na izolační při nevhodných vlhkostních podmínkách. Podlaha vyhovuje zatížení 5,0 kN/m2. Ostatní pochozí plochy budou tvořeny mazaninami na bázi cementu, popř. keramickou dlažbou v šatnách apod.

7. POVRCHOVÁ ÚPRAVA Všechny ocelové prvky budou po vyhotovení otryskány. Antikorozní ochrana je zajištěna pomocí ochranných nátěrových systémů navržených pro korozní prostředí v interiéru na stupeň korozní agresivity prostředí C2. Podrobná specifikace dle dodavatele. Antikorozní nátěry bude nutno po uplynutí jejich životnosti obnovovat. Nátěry budou navrhnuty v souladu s ČSN EN ISO 12944. Požární ochrana je řešena nátěrem zpěnitelné hmoty. Podrobný návrh dle ČSN EN 1993-1-3 není součástí posudku.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 11

8. MATERIÁL Jako základní materiál pro výrobu nosné konstrukce bude použita ocel S235 svařitelnosti J2. Šrouby jsou navržené z oceli jakosti 4.6 a 8.8. Čepy kloubů jsou navrženy z oceli S460. Svarové spoje jsou provedeny odpovídajícími elektrodami. Kotevní šrouby předem zabetonované nebo lepené jsou osazeny dle technologického předpisu výrobce.

9. VÝROBA A MONTÁŽ Jednotlivé prvky haly budou sestaveny v dílně. Prvky ocelové konstrukce budou vyráběny z trubek a z válcovaných profilů. Je třeba brát zřetel na správné seříznutí a tvorbu úkosů konců trubkových prutů. Na vazníky jsou na dílně přivařeny i spoje vaznic, sloupů a styčníkové plechy. Hlavní vazník je rozdělen do montážních kusů o délkách 9,953 m, 9,598 m, 9,048 m a 8,809 m. Vedlejší vazník má délku 9,416 m. Délka těchto částí umožňuje přepravu. Pro přepravu je navržen dočasný spoj volného konce diagonály a pásu vazníku k zajištění proti kmitání při dopravě. Při dopravě a usazování je třeba dát pozor na připojené styčníkové plechy. Před montáží je potřeba zkontrolovat rozmístění patek a šroubů v nich zabetonovaných. Před zahájením montáže se provede kontrola veškerých dodaných dílců. Při montáži musí být dodrženy tolerance předepsané normou ČSN 73 2601. Montáž je třeba provádět tak, aby byla vždy zajištěna stabilita konstrukce. To znamená, že při montáži musí být prvky zajištěny, až do doby kdy se stanou součástí konstrukce, která má zajištěnou stabilitu. Jako první se vztyčí dvě dvojice vetknutých sloupů v řadách 1 a 2. Mezi těmito sloupy bude namontováno příčné stěnové ztužidlo. Potom se osadí na tyto sloupy vedlejší vazníky a připojí se příslušné části příčného ztužidla střechy a vaznice. Dva průčelní sloupy se přidělají k čepům patek a provede se jejich ztužení příčným stěnovým ztužidlem. Dvojice průčelních sloupů bude vyzvednuta do požadované výšky a zde zajištěna vzpěrkami. Na podložkách budou k sobě složeny dílce vazníku. Vazník bude vyzvednut na místo jeřábem a ukotven čepy na sloupech. Následně se složený druhý vazník usadí na místo a provede se vzájemné propojení podélnými a příčnými ztužidly. Po provedení ztužení se stane konstrukce staticky stabilní. Na provedení těchto spojů bude potřeba mobilní zvedací plošina. Je možné tento postup aplikovat zároveň i na druhé straně budovy. Postup montáže dalších vazníků: Nejprve budou vztyčeny vetknuté sloupy, provede se dočasné ztužení k již existujícím částem konstrukce. Osadí se vedlejší vazník. Kloubově se v čepu uchytí a zvedne průčelní sloup. Sloup se zajistí v obou směrech. Smontovaný hlavní vazník se vyzvedne a osadí na čepové spoje sloupů. Provede se ztužení pomocí podélných ztužidel, okapových ztužidel a vaznic. Zajištěna je stabilita konstrukce a je možné odebrat dočasné vzpěrky a ztužidla. Tímto způsobem se pokračuje dále. Po dobu montáže je nutné sledovat průhyby a posuny hlavních prvků. Po smontování nosné konstrukce se provede inspekce všech spojů, zda nedošlo k jejich poškození. Provedou se vyzdívky, instalace střešních panelů a prosklené fasády.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 12

10. BEZPEČNOST PRÁCE Budou dodrženy následující: - Zákon č.309/2006 Sb. – Bezpečnost a ochrana zdraví - Nařízení vlády č.591/2006 Sb. – Bezpečnost práce na staveništích - Nařízení vlády č.392/2005 Sb. – Práce ve výškách a nad volnou hloubkou - Směrnice Rady 92/57/EHS – O minimálních požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví na dočasných nebo přechodných staveništích - Nařízení vlády č.101/2005Sb. – O podružných požadavcích na pracoviště a pracovní prostředí - Nařízení vlády č.378/2001Sb. – kterým se stanoví bližší požadavky na bezpečný provoz a používání strojů, technických zařízení, přístrojů a nářadí - Vyhláška č.268/2009 Sb. – O technických požadavcích na stavby Všechny zúčastněné osoby musí být prokazatelně seznámeny s bezpečnostními předpisy a technologickým postupem. Před započetím montáže je třeba vykonat všechny přípravné práce tak, aby postup montáže byl plynulý a odpovídal zásadám bezpečnosti práce. Je nutné zachovat přesně sled montážních prací z hlediska stability konstrukce a bezpečnosti montáže, stanovený projektem. Pracovní četa musí být vybavena veškerými montážními a ochrannými prostředky a pomůckami podle charakteru práce. Pracovní postup, montážní pomůcky a složení montážní čety musí zajistit bezpečnou manipulaci s břemeny. Pod zavěšeným břemenem a v jeho těsné blízkosti se nesmí pohybovat osoby.

Bc. Martin Kreisel

Diplomová práce

Str. 13

Příloha č. 1 – VÝKAZ MATERIÁLU:

Průřez

Materiál

Jednotková hmotnost

Délka

Hmotnost

Povrch

Objemová hmotnost

Objem

[kg/m]

[m]

[kg]

[m2]

[kg/m3]

[m3]

CS_1 CFRHS180X100X5

S 235

20,69

1020,00

21106,46

553,61

7850

2,69

CS_2 - RO193.7X8

S 235

36,66

401,49

14718,46

244,31

7850

1,88

CS_3 - RO193.7X5.6

S 235

25,98

509,19

13230,62

309,84

7850

1,69

CS_4 - RO88.9X3.2

S 235

6,77

313,72

2122,87

87,62

7850

0,27

CS_5 - RO88.9X3.6

S 235

7,58

81,08

614,20

22,64

7850

0,08

CS_7 - RO88.9X8.8

S 235

17,35

37,97

658,66

10,60

7850

0,08

CS_8 - RO57X5.6

S 235

7,1

98,45

698,64

17,63

7850

0,09

CS_9 - RO57X3

S 235

4

196,17

783,82

35,13

7850

0,10

CS_11 - RO88.9X5.6

S 235

11,54

105,95

1222,65

29,59

7850

0,16

CS_12 - RO44.5X4.5

S 235

4,44

55,74

247,20

7,79

7850

0,03

CS_13 MSH300x200x10.0

S 235

74,5

137,50

10242,99

133,91

7850

1,30

CS_14 - HEB300

S 235

117,04

125,87

14731,97

217,93

7850

1,88

CS_15 - RO82.5X4.5

S 235

8,64

917,45

7926,77

237,77

7850

1,01

CS16 - RO82.5X3.2

S 235

6,26

511,59

3200,71

132,59

7850

0,41

CS_17 - IPE240

S 235

30,69

48,00

1473,12

44,24

7850

0,19

CS_18 - RO73X7.1

S 235

11,54

135,53

1563,97

31,08

7850

0,20

Jméno

Hmotnost Povrch [kg] [m2]

Objem [m3]

Celkový součet:

94543,12 2116,27

12,04

OCELOVÁ KONSTRUKCE SPORTOVNÍ HALY

Recommend Documents