VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ SPORTOVNÍ HALA FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES

SPORTOVNÍ HALA SPORTS HALL

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS

AUTOR PRÁCE

MARKÉTA BENEŠOVÁ

VEDOUCÍ PRÁCE

Ing. MICHAL ŠTRBA, Ph.D.

AUTHOR

SUPERVISOR

BRNO 2016




A – PRŮVODNÍ DOKUMENTY


AUTOR PRÁCE

MARKÉTA BENEŠOVÁ

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2016


Obsah 1.

Titulní list

2.

Zadání VŠKP

3.

Abstrakt a klíčová slova

4.

Bibliografické citace

5.

Prohlášení o původnosti VŠKP

6.

Prohlášení o shodě listinné a elektronické formy

7.

Poděkování

8.

Popisný soubor závěrečné práce

9.

Seznam použité literatury

10. Obsah práce





AUTOR PRÁCE

MARKÉTA BENEŠOVÁ

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2016


Abstrakt

Bakalářská práce se zabývá návrhem a posouzením nosné ocelové konstrukce sportovní haly

v lokalitě města Olomouce. Půdorysné rozměry objektu jsou 30 x 45 m. Minimální světlá výška

haly je 10 m. Nosná konstrukce střechy je vaznicová a je tvořená soustavou příhradových vazníků ve tvaru oblouku o rozpětí 30 m, které jsou kloubově uloženy na ocelových vetknutých sloupech.

Vzdálenost jednotlivých příčných vazeb je 5 m. Prostorová tuhost konstrukce je zajištěna příčnými a podélnými ztužidly. Jako hlavní materiál nosných prvků je použita ocel S355. Konstrukce je navržena dle platných norem ČSN EN. Součástí práce je technická zpráva, statický výpočet obsahující posouzení hlavních konstrukčních prvků konstrukce a návrh spojů a výkresová dokumentace.

Klíčová slova

Sportovní hala, ocelová konstrukce, příhradový vazník.

Abstract

This Bachelor`s thesis deals with the design and assessment of steel structure of the sports hall in Olomouc. The building dimensions are 30 x 45 m. Minimum headroom of the hall is 10 m. The

supporting structure of the roof is formed by a system of purlins and truss arches with a span of 30

m, which are hinged on steel fixed columns. The distance between each crosslink is 5 m. The spatial rigidity is provided by transverse and longitudinal stiffeners. The steel S355 is used as the main

material in load-bearing elements. The structure is designed according to standards ČSN EN. The work includes technical report, static calculation reviewing the major structural elements of construction and design of joints and drawings.

Keywords

Sports hall, steel structure, truss arch.

Bibliografická citace VŠKP Markéta Benešová Sportovní hala. Brno, 2016. 89 s., 96 s. příl. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Michal Štrba, Ph.D.

Poděkování

Ráda bych poděkovala vedoucímu práce Ing. Michalu Štrbovi, Ph. D., za vstřícné a trpělivé jednání při konzultacích, za veškerý čas, který mi věnoval, a za cenné rady, které mi pomohly tuto práci vypracovat.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ

POPISNÝ SOUBOR ZÁVĚREČNÉ PRÁCE Vedoucí práce Autor práce

Ing. Michal Štrba, Ph.D. Markéta Benešová

Škola Fakulta Ústav Studijní obor Studijní program

Vysoké učení technické v Brně Stavební Ústav kovových a dřevěných konstrukcí 3647R013 Konstrukce a dopravní stavby

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

Sportovní hala

B3607 Stavební inženýrství

Sports Hall Bakalářská práce Bc. Čeština .pdf

Bakalářská práce se zabývá návrhem a posouzením nosné ocelové konstrukce sportovní haly v lokalitě města Olomouce. Půdorysné rozměry objektu jsou 30 x 45 m. Minimální světlá výška haly je 10 m. Nosná konstrukce střechy je vaznicová a je tvořená soustavou příhradových vazníků ve tvaru oblouku o rozpětí 30 m, které jsou kloubově uloženy na ocelových vetknutých sloupech. Vzdálenost jednotlivých příčných vazeb je 5 m. Prostorová tuhost konstrukce je zajištěna příčnými a podélnými ztužidly. Jako hlavní materiál nosných prvků je použita ocel S355. Konstrukce je navržena dle platných norem ČSN EN. Součástí práce je technická zpráva, statický výpočet obsahující posouzení hlavních konstrukčních prvků konstrukce a návrh spojů a výkresová dokumentace. Anotace práce v This Bachelor`s thesis deals with the design and assessment of steel structure of the sports hall in Olomouc. The building dimensions are 30 x 45 anglickém m. Minimum headroom of the hall is 10 m. The supporting structure of the jazyce roof is formed by a system of purlins and truss arches with a span of 30 m, Anotace práce

Klíčová slova

which are hinged on steel fixed columns. The distance between each crosslink is 5 m. The spatial rigidity is provided by transverse and longitudinal stiffeners. The steel S355 is used as the main material in loadbearing elements. The structure is designed according to standards ČSN EN. The work includes technical report, static calculation reviewing the major structural elements of construction and design of joints and drawings. Sportovní hala, ocelová konstrukce, příhradový vazník, oblouková konstrukce.

Klíčová slova v Sports hall, steel structure, truss girder, arched structure. anglickém jazyce

Seznam použité literatury Literatura [1]

VRANÝ, T., Ocelové konstrukce 20 – Průmyslová hala, Praha: ČVUT, 1999, 59 s.

Normativní dokumenty [2]

ČSN EN 1990 Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí, Praha: Český normalizační institut,

[3]

ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-1: Obecná zatížení –

2004

Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb, Praha: Český normalizační institut, 2004

[4]

ČSN EN 1991-1-3

Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-3: Obecná zatížení –

[5]

ČSN EN 1991-1-4


[6]

ČSN EN 1993-1-1

Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1:

[7]

ČSN EN 1993-1-8


Zatížení sněhem, Praha: Český normalizační institut, 2007 Zatížení větrem, Praha: Český normalizační institut, 2007

Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby, Praha: Český normalizační institut, 2006 Navrhování styčníků, Praha: Český normalizační institut, 2006

Internetové zdroje [8] Kingspan, Česká republika. . [online]. [cit. 2016-05-16]. Dostupné z: http://www.kingspan.cz [9] Ferona , a.s. [online]. [cit. 2016-05-17]. Dostupné z: http://www.ferona.cz [10] Čítanka výkresů ocelových konstrukcí. . [online]. [cit. 2016-05-17]. Dostupné z: http://citankaok.wz.cz

Obsah práce

A – Průvodní dokument 1.

Titulní list

3.

Abstrakt a klíčová slova

2. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

10.

Zadání VŠKP

Bibliografické citace

Prohlášení o původnosti VŠKP

Prohlášení o shodě listinné a elektronické formy Poděkování

Popisný soubor závěrečné práce Seznam použité literatury Obsah práce

B – Technická C – Statický D – Výstup

zpráva

výpočet

ze statického programu

E – Výkresová

dokumentace

1.

Půdorys

3.

Příčný řez C-C´

2. 4. 5.

Pohled A-A´ a podélný řez B-B´ Kotvení

Konstrukční výkres




B – TECHNICKÁ ZPRÁVA BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS

AUTOR PRÁCE

MARKÉTA BENEŠOVÁ

VEDOUCÍ PRÁCE


AUTHOR

SUPERVISOR

BRNO 2016

FAST VUT v Brně

Technická zpráva

Markéta Benešová

Obsah 1.

Úvod ....................................................................................................................................... 3

3.

Materiál ................................................................................................................................. 3

2. 4. 5.

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6

Použité normy........................................................................................................................ 3 Zatížení .................................................................................................................................. 4 Popis konstrukce ................................................................................................................... 4

Opláštění .............................................................................................................................. 4 Vaznice ................................................................................................................................ 4 Vazníky................................................................................................................................ 4 Ztužidla ................................................................................................................................ 5

Sloupy .................................................................................................................................. 5 Kotvení ................................................................................................................................ 5

6.

Povrchová úprava konstrukce .............................................................................................. 6

8.

Montáž ................................................................................................................................... 6

7. 9.

Údržba konstrukce ................................................................................................................ 6 Výkaz materiálu .................................................................................................................... 7

2

FAST VUT v Brně

1.

Technická zpráva

Markéta Benešová

Úvod

Bakalářská práce se zabývá návrhem a posouzením nosné ocelové konstrukce sportovní haly

v lokalitě města Olomouce. Půdorysné rozměry objektu jsou 30 x 45 m. Minimální světlá výška

haly je 10 m. Půdorysné rozměry haly byly navrženy tak, aby splňovaly požadavky pro hřiště na

jednotlivé sporty, o kterých se přepokládá, že budou v hale provozovány. Nejnáročnější na rozměry je hřiště na házenou – 40x20 m. Dále jsou v rozměrech zahrnuty bezpečnostní odstupy a místo na

tribunu. Světlá výška byla navržena na základě požadovaných volných výšek pro jednotlivé sporty, z nichž byl rozhodující badminton vyžadující min. volnou výšku 9 m. Nosná konstrukce střechy je vaznicová a je tvořená soustavou příhradových oblouků o rozpětí 30 m, které jsou kloubově

uloženy na ocelových vetknutých sloupech. Vzdálenost jednotlivých příčných vazeb je 5 m.

Prostorová tuhost konstrukce je zajištěna příčnými a podélnými ztužidly. Jako hlavní materiál nosných prvků je použita ocel S355JR.

2.

Použité normy

ČSN EN 1990

Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí

ČSN EN 1991-1-1


ČSN EN 1991-1-3


ČSN EN 1991-1-4


ČSN EN 1993-1-1


ČSN EN 1993-1-8


3.

Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb Zatížení sněhem Zatížení větrem

Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby Navrhování styčníků

Materiál

Jako hlavní materiál nosných prvků je použita ocel S355JR. Stejná ocel je použita i jako materiál styčníkových plechů a čepů. Šrouby použité ve spojích jsou pevnosti 8.8 a 5.6.

3

FAST VUT v Brně

4.

Technická zpráva

Markéta Benešová

Zatížení

Zatížení od vlastní tíhy bylo vygenerováno programem SCIA Engineer na základě materiálu a dimenzí použitých prvků.

Jako ostatní stálé zatížení je uvažováno zatížení od střešního a obvodového pláště. Střešní plášť je

tvořen panely Kingspan KS1000 RW, tloušťka izolace je 155 mm. Hmotnost tohoto panelu je 12,23 kg/m2, zatížení je tedy 0,1223 kN/m2. Obvodový plášť je tvořen panely Kingspan KS1000 AWP,

tloušťka izolace je 100 mm. Hmotnost tohoto panelu je 12,77 kg/m2, zatížení je tedy 0,1277 kN/m2. Zatížení sněhem bylo vypočítáno pro I. sněhovou oblast, pro kterou je charakteristická hodnota zatížení sněhem sk = 0,7 kN/m2 .

Zatížení větrem bylo vypočítáno pro I. větrovou oblast, pro kterou je výchozí základní rychlost větru vb,0 = 22,5 m/s , a kategorii terénu III.

5.

5.1

Popis konstrukce Opláštění

Opláštění konstrukce je z panelů Kingspan. Střešní plášť je tvořen panely Kingspan KS1000 RW, které jsou připevněny na vaznice. Tloušťka izolace tohoto panelu je 155 mm, hmotnost je 12,23 kg/m2. Obvodový plášť je tvořen panely Kingspan KS1000 AWP, které jsou připevněny na

paždíky. Tloušťka izolace tohoto panelu je 100 mm, hmotnost je 12,77 kg/m 2. Tloušťka izolace byla zvolena tak, aby opláštění splňovalo požadovaný součinitel prostupu tepla.

5.2

Vaznice

Vaznice je navržena z profilu TR 4HR 120x120x8. Její délka je 5 m a je kloubově připojena k hornímu pásu vazníku pomocí úhelníku L80x8 a šroubu M16 8.8.

5.3

Vazníky

Obloukový příhradový vazník má rozpětí 30 m, poloměr zaoblení 34,8 m, vzepětí 3,4 m a jeho výška je 1,8 m.

Vazník je rozdělen na tři montážní dílce – střední (dílec 2) a dva krajní dílce (dílec 1 a 3).

Jednotlivé dílce jsou spojeny montážními šroubovými spoji navrženými ve statickém výpočtu.

Montážní spoj horního pásu tvoří 2 čelní desky tl. 20 mm spojené 4 kusy šroubů M16 8.8, montážní spoj dolního pásu 2 čelní desky tl. 20 mm spojené 4 kusy šroubů M24 8.8 a montážní spoj diagonály styčníkový plech tl. 10 mm připevněný 2 kusy šroubů M16 5.6. 4

FAST VUT v Brně

Technická zpráva

Markéta Benešová

Horní pás vazníku je tvořen profilem TR 4HR 120x120x8 pro střední dílec a profilem TR 4HR

120x120x5 pro krajní dílce. Dolní pás vazníku je tvořen profilem TR 4HR 160x160x6 pro střední dílec a profilem TR 4HR 160x160x5 pro krajní dílce. Oba pásy jsou na začátku i konci uzavřeny čelní deskou tloušťky 10 mm.

Mezipásové pruty jsou tvořeny kruhovými trubkovými profily. Diagonály ve středním dílci

profilem 88,9x3,6 a diagonály v krajních dílcích profilem 88,9x5. Svislice jsou pro všechny dílce

stejné z profilu 33,7x3,6. Diagonály a svislice jsou k pásům vazníku připojeny svarem, v místech,

kde by docházelo k průniku jednotlivých prutů, je svislice přivařena na styčníkový plech. Montážní spoj diagonály je tvořen styčníkovým plechem tl. 10 mm a 2 kusy šroubů M16 5.6. Vazník je osazen na sloupy kloubově pomocí čepových spojů.

5.4

Ztužidla

Střešní ztužidla z profilu L130x12 a stěnové příčné ztužidlo z profilu L100x12 jsou umístěny

v krajních polích mezi vazníky A – B a I – J. Ztužidlo v čelní stěně z profilu L100x12 je umístěno

mezi osami 1 – 2 a 10 – 11. Podélné ztužení střešní konstrukce je zajištěno v pěti řadách v ose 1, 3, 6, 9 a 11 pomocí příhradových ztužidel profilu L80x10 a pásů z profilu TR 4HR 80x80x5 umístěných mezi dolními pásy vazníku.

5.5

Sloupy

Sloupy v podélné stěně jsou navrženy z profilu HEA400. Jejich uložení je vetknuté ve směru příčné vazby a kloubové ve směru podélném.

Sloupy ve štítové stěně jsou z profilu HEA260 a jejich uložení je v obou směrech kloubové. Ve

vrcholu jsou spojeny s dolním pásem vazníku posuvným kloubem, aby nedocházelo k přenosu sil z vazníku na sloup.

5.6

Kotvení

Kotvení sloupu HEA400 do základů je provedeno pomocí 6 kusů lepených kotev Hilti HIT-RE500

+ šroub HAS M33. Patní plech má tloušťku 30 mm a půdorysné rozměry 940x940 mm. Na něj jsou přivařeny 2 ks výztužných plechů 940x150x20, kterou jsou také přivařeny ke sloupu HEA400. Hloubka vrtání pro osazení kotvy je 300 mm. Pod patním plechem je podlití 50 mm. Patka je navržena z betonu C20/25.

5

FAST VUT v Brně

6.

Technická zpráva

Markéta Benešová

Povrchová úprava konstrukce

Veškeré ocelové prvky budou opatřeny ochranným nátěrem Siko Poxicolor Plus zajišťující ochranu proti korozi a dlouhou životnost konstrukce.

7.

Údržba konstrukce

Konstrukce bude řádně udržována po celou dobu své životnosti. Po uvedení konstrukce do provozu

bude provedena výchozí prohlídka. Konstrukce je zatříděna do třídy následků CC3, běžná prohlídka bude probíhat 1krát za rok, podrobná prohlídka 1krát za 5 let.

8.

Montáž

Pro konstrukci je stanovena třída provádění EXC3. Montáž může být prováděna z obou stran. Postup montáže: 

Zhotovení základových železobetonových konstrukcí.



Vyvrtání otvorů, osazení kotevních prvků a podlití patního plechu.

      

Osazení sloupů s navařenými patními plechy v ose A, B, I a J. Montáž jednotlivých dílců vazníku do jednoho celku.

Zdvižení vazníků a osazení na sloupy v ose A, B, I a J.

Montáž vaznic, střešních, podélných i stěnových ztužidel. Montáž dalších vazníků. Připojení paždíků.

Osazení střešních a stěnových panelů.

6

FAST VUT v Brně

9.

Technická zpráva

Markéta Benešová

Výkaz materiálu OZN. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

PRVEK Sloup podélná stěna Sloup štítová stěna Horní pás střední dílec Horní pás krajní dílce Dolní pás střední dílec Dolní pás krajní dílce Diagonála střední dílec Diagonála krajní dílce Svislice

Vaznice

Střešní ztužidlo Podélné ztužidlo Pás podélného ztužidla Stěnové ztužidlo Paždík

Přípoje Celkem

VÝKAZ MATERIÁLU CELKOVÁ JEDNOTKOVÁ CELKOVÁ POČET PRŮŘEZ DÉLKA HMOTNOST HMOTNOST KUSŮ [m] [kg/m] [kg] HEA400

20

236,000

124,8

29 456,3

HEA260

8

203,340

68,1

13 855,1

TR 4HR 120x120x8

10

120,603

27,6

3 332,5

20

189,569

17,8

3 378,0

10

120,603

30,1

3 626,0

20

156,679

24,1

3 775,9

TR 88,9x3,6

80

185,591

7,6

1 405,9

TR 88,9x5

120

280,445

10,4

2 906,0

190

342,000

2,7

912,8

99

495,000

27,6

13 677,8

L 130x12

40

159,337

23,5

3 752,4

L 80x10

90

278,867

11,9

3 305,6

TR 4HR 80x80x5

45

225,000

11,5

2 596,4

L 100x12

56

212,782

17,8

3 791,7

126

540,000

20,1

9 043,2

934

3 655,816

-

TR 4HR 120x120x5 TR 4HR 160x160x6 TR 4HR 160x160x5

TR 33,7x3,6 TR 4HR 120x120x8

TR OBD 120x60x8

7

2 052,1 102 678,5

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ SPORTOVNÍ HALA FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Recommend Documents