Zá Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd Katedra mechaniky
Diplomová práce
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Autor:
Bc. Jakub Halík
Vedoucí práce:
Ing. Luděk Vejvara, Ph.D.
Datum odevzdání:
20. 12. 2014
Abstrakt Diplomová práce se zabývá variantním řešením zastřešení víceúčelové sportovní haly. Předmětem této práce je zpracování rozdílných konstrukčních variant, u kterých je proveden návrh, posouzení a jejich zhodnocení včetně vzájemného porovnání. Návrhy dimenzí jednotlivých prvků byly provedeny na základě výpočtového modelu v programu Scia Engineer.
Klíčová slova Dřevo, ocel, plnostěnný obloukový vazník, dřevěný příhradový vazník, výkresová část
Abstract Dissertation describes variant solutions for roof structures of multipurpose sport hall. Dissertation includes different types of roof structures with design, static appraisals, drawing section and their comparison. The design is based on computer model created in Scia Engineer software.
Keywords Wood, steel, curved girder, wood truss girder, drawing section
Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem předloženou práci vypracoval samostatně a že jsem uvedl veškeré použité informační zdroje v souladu s Metodickým pokynem o etické přípravě vysokoškolských závěrečných prací.
………………………………. Bc. Jakub Halík
V Plzni 1. Března 2015
Poděkování Za odborné vedení mé práce a za rady při řešení problémů děkuji vedoucímu diplomové práce Ing. Luďku Vejvarovi, Ph.D.
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Obsah 1
2
Úvod ................................................................................................ ................................ ........................................................ 10 1.1
Konstrukce hal a jejich dělení ................................................................ .......................................... 10
1.2
Projekt S2: „ Víceúčelová sportovní hala se sportovním centrem a zázemím. 11
Popis konstrukčních variant zastřešení víceúčelové sportovní haly....................... haly 14 2.1
Střešní plášť ................................................................................................ ................................ ...................................... 15
2.2
Krokev................................................................................................ ................................ ............................................... 15
2.3
Vaznice ................................................................................................ ................................ ............................................. 16
2.4
Vazník ................................................................................................ ................................ ............................................... 16
2.4.1
Vazník – varianta variant č. 1 ................................................................ ................................................ 16
2.4.2
Vazník – varianta č. 2 ................................................................ ................................................ 17
2.5 3
4
Materiálové charakteristiky ................................................................ .................................................... 19 3.1
Rostlé dřevo C24 .............................................................................................. .............................. 19
3.2
Lepené lamelové dřevo Gl24h ................................................................ ......................................... 20
3.3
Ocel S335 ................................................................................................ ................................ .......................................... 20
3.4
Ocel 8.8 pro spojovací pojovací prostředky ................................................................ ................................... 20
Zatížení konstrukce ................................................................................................ ................................. 21 4.1
Zatížení stálá................................................................................................ ................................ ..................................... 21
4.1.1
Vlastní tíha ................................................................................................ ................................ 21
4.1.2
Střešní plášť............................................................................................... plášť ............................... 22
4.2
5
Ztužení ................................................................................................ ................................ .............................................. 18
Zatížení proměnná ........................................................................................... ........................... 23
4.2.1
Zatížení užitné ........................................................................................... ........................... 23
4.2.2
Zatížení sněhem ................................................................ ........................................................ 23
4.2.3
Zatížení žení větrem ................................................................ ......................................................... 24
Statický výpočet ................................................................................................ ................................ ...................................... 28 5.1
OSB desky ................................................................................................ ................................ ..................................... 29
~7~
ZČU v Plzni 5.2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Krokve ................................................................................................ ................................ ........................................... 30
5.2.1
MSÚ................................................................................................ ................................ ........................................... 30
5.2.2
MSP ................................................................................................ ................................ ........................................... 32
5.2.3
Požární odolnost ................................................................ ....................................................... 33
5.3
Vaznice................................................................................................ ................................ .......................................... 34
5.3.1
MSÚ................................................................................................ ................................ ........................................... 35
5.3.2
MSP ................................................................................................ ................................ ........................................... 40
5.3.3
Požární odolnost ................................................................ ....................................................... 41
5.4
Plnostěnný vazník - varianta č. 1 ................................................................ .................................. 42
5.4.1
MSÚ................................................................................................ ................................ ........................................... 43
5.4.2
MSP ................................................................................................ ................................ ........................................... 50
5.4.3
Požární odolnost ................................................................ ....................................................... 50
5.5
Příhradový vazník - varianta č. 2................................................................ ................................... 52
5.5.1
MSÚ................................................................................................ ................................ ........................................... 52
5.5.2
MSP ................................................................................................ ................................ ........................................... 58
5.5.3
Požární odolnost ................................................................ ....................................................... 59
5.6 5.6.1 5.7 5.7.1 5.8
Ztužidlo - varianta č. 1 ................................................................ .................................................. 63 MSÚ................................................................................................ ................................ ........................................... 64 Ztužidlo - varianta č. 2 ................................................................ .................................................. 65 MSÚ................................................................................................ ................................ ........................................... 66 Montážní spoj vazníku – Varianta č. 1 .......................................................... ................................ 67
5.8.1
Geometrie ................................................................................................ ................................. 67
5.8.2
Zatížení ................................................................................................ ................................ ...................................... 68
5.8.3
Část přenášející ohybový moment a normálovou sílu.............................. 69
5.8.4
Část přenášející posouvající sílu................................................................ ................................ 74
5.9
Montážní spoj příhradového vazníku – Varianta č. 2 ................................... ................................ 77
5.9.1
Geometrie ................................................................................................ ................................. 77
5.9.2
Zatížení ................................................................................................ ................................ ...................................... 77
5.9.3
Rozmístění spojovacích prostředků .......................................................... ................................ 78
5.9.4
Posouzení spoje ................................................................ ........................................................ 80
~8~
ZČU v Plzni 6
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Vyhodnocení ocení variant ............................................................................................... ............................... 84 6.1
Popis zastřešení víceúčelové sportovní haly ................................................ ................................ 84
6.2
Výkaz materiálu – Varianta č. 1 ................................................................ .................................... 85
6.3
Výkaz materiálu – Varianta č. 2 ................................................................ .................................... 85
6.4
Posouzení konstrukčních variant................................................................ .................................. 86
6.5 Problematika spojená s konstrukčním řešením zastřešení víceúčelové sportovní haly ................................................................................................ ................................ ......................................... 86 6.6 7
Alternativní řešení při návrhu zastřešení víceúčelové sportovní haly ......... 86
Závěr ................................................................................................ ................................ ....................................................... 87
Seznam použitých zdrojů: ............................................................................................... ............................... 88 Seznam použitých symbolů: ........................................................................................... ........................... 89 Použitý software: ................................................................................................ ................................ ............................................ 92 Přílohy: ............................................................................................................................ ................................ ............................ 92
~9~
ZČU v Plzni
1
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Úvod
Předmětem této práce byl byl návrh a posouzení konstrukčních variant zastřešení víceúčelové sportovní haly. Jako hlavní podklad byl použit Projekt S2: „Víceúčelová sportovní hala se sportovním centrem a zázemím“, který byl vypracován v rámci samostatného předmětu v akademickém roce 2013/2014. Práce zahrnuje výpočet zatížení na střešní konstrukci víceúčelové sportovní haly, statické výpočty – návrh a posouzení nejvíce namáhaných prvků jednotlivých konstrukčních variant, výkresovou dokumentaci – půdorys, řez, detaily spojů, a vzájemné porovnání jednotlivých variant z hlediska provedení, ceny a pracnosti konstrukce. Pro kompletní návrh konstrukce konstrukce byly použity platné normy určené pro návrh pozemních staveb, staveb dřevěných a ocelových konstrukcí, výpočet zatížení a posouzení vnitřních sil.
1.1 Konstrukce hal a jejich dělení Nejzákladnější charakteristikou halových objektů je absence vnitřních podpor. Jsou tedy určeny k zastřešení objektů, u kterých je požadováno volné vnitřní uspořádání. Halové objekty lze zařadit podle několika kritérií. Základní zařazení hal je podle jejich účelu (sportovní haly, bazény, kinosály, haly průmyslové výroby, sklady atd.). Další D dělení hal vychází především z jejich konstrukčního provedení, velikosti rozponu, materiálového provedení a způsobu statického chování.
Rozdělení halových konstrukcí podle způsobu statického chování: - Ohýbané systémy:
- deskové soustavy - vazníkové soustavy - rámové soustavy
- Převážně tlačené systémy: - nosníkové (plnostěnné, příhradové oblouky) - deskové (klenby, skořepiny)
~ 10 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
- Tažené systémy:
- visuté soustavy (lanové, membránové) - pneumatické soustavy (nízkotlaké, vysokotlaké)
Druhů halových objektů tedy existuje velké množství. Při návrhu halového objektu se musí vždy brát ohled na specifické otázky spojené s daným systém. Tato práce je zaměřená na víceúčelovou sportovní halu o středním rozponu, dřevěné konstrukce s různým ným způsobem statického namáhání.
Varianta č. 1:
Plnostěnný obloukový vazník - Ohýbaný, třístupňový systém
Varianta č. 2:
Příhradová dřevěná konstrukce - Převážně tlačený, třístupňový systém
1.2 Projekt S2: „ Víceúčelová sportovní hala se sportovním centrem a zázemím. Náplní předmětu Projekt S2 bylo zpracování projektové dokumentace architektonicko-stavební stavební části ke stavebnímu povolení akce: Víceúčelová sportovní hala se sportovním centrem a zázemím. Víceúčelová hala má obdélníkový půdorys o rozměrech 45 x 36,8 m. Nosný systém tvoří železobetonové sloupy s osovou vzdáleností 5 m. Střešní konstrukci tvoří vazníky s nepravidelným obloukovým zakřivením o poloměru 74,4 m. Další řešení střešní konstrukce vychází z jednotlivých konstrukčních variant. Minimální vnitřní třní světlá výška je 7,8 m v prostorách hlediště a 8,8 m nad hrací plochou. Vnitřní dispozice sportovní haly jsou navrženy tak, aby umožnily hraní basketbalu, sálové kopané, házené, volejbalu a florbalu na hřištích o standardních rozměrech vycházejících z mezinárodních pravidel a regulí těchto sportů. Dále jsou v hale dvě samostatné tribuny o celkové kapacitě 360 sedících diváků. Přístup do haly je umožněn dvěma vnitřními vstupy ze sportovního centra, jeden je určen pro diváky, jeden pro veřejnost, a jedním venkovním
~ 11 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
vstupem, který je určen ke stěhování objemných předmětů a plní funkci nouzového východu. Sportovní centrum má také obdélníkový půdorys o rozměrech 41,7 x 28,8, 28,8 jehož kratší strana přiléhá k delší straně víceúčelové sportovní haly a tvoří tak půdorysem orysem písmeno L. Sportovní centrum má dvě nadzemní podlaží, přičemž druhé ustupuje o jeden konstrukční modul. V přízemí centra se nachází recepce, vstupní hala, bar, fitness, technické místnosti, toalety a tři squashové kurty. V patře centra jsou šatny, sportovní sportovní sál a kancelář. Nosný systém tvoří stěny z cihelných bloků a stropní konstrukce jsou z železobetonových nosníků a keramických vložek.
Půdorys sportovního centra a víceúčelové sportovní haly
Řez sportovního centra a víceúčelové sportovní haly
~ 12 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Samostatný půdorys víceúčelové sportovní haly
Samostatný řez víceúčelovou vou sportovní halou
~ 13 ~
ZČU v Plzni
2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Popis konstrukčních variant zastřešení víceúčelové sportovní haly Cílem této práce je navržení a posouzení dvou variant střešní konstrukce víceúčelové sportovní haly. Obě posuzované varianty jsou navržené jako dřevěné konstrukce s třístupňovým nosným systémem. Střešní plášť, krokve a vaznice jsou navrženy pro obě varianty varianty stejné. Hlavní rozdíl mezi posouzeným variantami je v hlavním nosném prvku – střešním vazníku.
Půdorys zastřešení víceúčelové sportovní haly
~ 14 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
2.1 Střešní plášť Spodní, plošně nosnou vrstvu, neboli záklop tvoří dvě vrstvy OSB desek o rozměrech 625 x 2500 mm, které jsou kladeny v podélném směru zastřešení na krokve a vazníky, ke kterým jsou připojeny ocelovými sponkami. Osová vzdálenost krokví je 1250 mm, čímž vzniká vzniká ze statického hlediska spojitý nosník o 2 polích. Při pokládání OSB desek musí být brán zřetel na překrytí jednotlivých spár v podélném i příčném směru, aby došlo k jejich dokonalému spolupůsobení. Dalšími vrstvami této skladby jsou v pořadí od OSB desekk oxidovaný asfaltový pás, studené asfaltové lepidlo, první vrstva tepelné izolace, studené asfaltové lepidlo, druhá vrstva tepelné izolace, pojistná hydroizolace z modifikovaného asfaltového pásu, hydroizolace a titanzinkový plech, který tvoří střešní krytinu. kry
Řez střešním pláštěm
2.2 Krokev Krokve jsou z rostlého dřeva pevnostní třídy C24 o průřezu 120 x 160 mm, jejich délka je 2,62 m. Osová vzdálenost krokví je 1,25 m. Pomocí ocelových třmenů jsou připevněny k vaznicím, čímž tvoří prosté nosníky s kloubovým uložením. Příčná a torzní stabilita krokví je zajištěna záklopem z OSB desek.
Statické schéma a průřez krokve, spojovací třmen - úhelník
~ 15 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
2.3 Vaznice Vaznice jsou z lepeného lamelového dřeva pevnostní třídy GL24h o průřezu 140 x 240 mm, jejich délka je 5 m. Osová vzdálenost vaznic je 2,62 m. Vaznice jsou kotveny pomocí ocelových třmenů k hornímu líci vazníku, čímž tvoří stejně jako krokve prostě uložené nosníky s kloubovým připojením.
Statické schéma a průřez krokve, spojovací třmen - úhelník
2.4 Vazník Vazník tvoří hlavní nosný prvek soustavy. V obou posuzovaných variantách vychází návrh vazníku z obloukového zakřivení střechy.
2.4.1
Vazník – varianta č. 1
Ve variantě číslo 1 tvoří vazník obloukově zakřivený nosník plnostěnného průřezu s poloměrem vnitřní osy 74,4 m. Vazník Vazník má průřez 240 x 1900 mm a je z lepeného lamelového dřeva pevnostní třídy GL24h. Vzdálenost mezi podporami vazníku je 36,4 6,4 m a osová vzdálenost vazníků je 5 m. Vazník je pomocí ložisek prostě podepřen na železobetonové sloupy, jedno ložisko je řešeno jako pevný kloub, druhé jako posuvný kloub (elastomerové ložisko). Vazník bude vzhledem k jeho délce rozdělen na tři části, poměr jednotlivých délek jednotlivých částí bude 35 : 30 : 35 %.
~ 16 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Statické schéma a průřez plnostěnného vazníku
Axonometrický pohled na konstrukci varianty č. 1
2.4.2
Vazník – varianta č. 2
Ve variantě číslo 2 je hlavním nosným prvkem soustavy příhradový vazník. Skládá se z horního a dolního pásu, které jsou obloukově zakřivené a jsou rozděleny svislicemi do 14 polí. V každém poli jsou dvě diagonály do tvaru obráceného písmene „v“. Vazník je z lepeného lamelového dřeva GL24h. Jeho uložení ulože je uvažované stejné jako ve variantě č. 1. Diagonály a svislice jsou pak uvažovány s kloubovým vým připojením pomocí vložené ocelové desky se svorníky a kolíky. kolíky Vazník bude vzhledem k jeho délce rozdělen na tři části, poměr jednotlivých délek jednotlivých částí č bude 35 : 30 : 35 %.
~ 17 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Statické schéma a průřezy příhradového vazníku
Axonometrický pohled na konstrukci varianty č. 2
2.5 Ztužení Ztužení hal je v obou konstrukčních variantách zajištěno pomocí trubkových táhel. Na ztužidla je použita ocel vyšší pevnosti S355. Ztužidla jsou pomocí šroubového přípoje připojena k ocelovým úhelníkům na spodním okraji vaznic. Ztužení je navrženo jako křížové, přičemž se vždy skládá ze čtyř prutů kloubově připojeným k vaznici. Průměrná délka jednoho prutu je 3,62 metru.
Statické schéma a průřez trubkového táhla
~ 18 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
3 Materiálové charakteristiky Konstrukční varianty jsou vypracovány pro víceúčelovou sportovní halu, u které se očekává pouze provoz charakteru sportovních akcí – tréninků a zápasů, s naplněním maximální kapacity pouze výjimečně. Z těchto vstupních podmínek, velikosti zatížení a konstrukčního řešení byly zvoleny materiály odpovídajících vlastností.
Třída provozu 2 Třída provozu 2 je charakterizována vlhkostí materiálu odpovídající odpovíd teplotě 20° a relativní vlhkosti okolního vzduchu, přesahující 85% pouze několik týdnů v roce. Ve třídě provozu 2 nepřesahuje průměrná vlhkost u většiny dřeva jehličnatých dřevin 20%.
3.1
Rostlé dřevo C24
Materiálové charakteristiky rostlého jehličnatého jehličnatého dřeva dle EN 14081-1 14081 a EN 338 0,9
0,8
1,25
,
,
!,
,
!," , #,
1,3
1,0
350
24
14
/ ,
21
!,
4,0
#,
2,5
,
!,"
∗
∗
∗
~ 19 ~
0,9 ∗
%,&
'(
∗
'(
.,/-&
'(
∗ '0,& (
)*
16,61
0,9 ∗ +,
14,54
0,9 ∗ +,
,,-&
'(
,,-&
+,
)+
0,9 ∗ +, +
0,9 ∗ +, *,
9,69
+*
) ),2
1,73
2,77
ZČU v Plzni
3.2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Lepené lamelové lame dřevo Gl24h
Materiálové charakteristiky lepeného lamelového dřeva z jehličnatých dřevin dle EN 14080 a EN 1194 0,9
0,8
1,15
,
,
,
!,
!," , #,
4
, 2
1,25
1,0
380
24
/
16,5
,
24
!,
2,7
#,
2,7
9400
3.3
,
!,"
∗
'(
∗
'(
∗
.,/-&
'(
∗ '0,& (
0,9 ∗ +,)2 )2
17,28
11,88
+7,2 2
'(
∗
17,28
0,9 ∗ +,)2 )2
,,-&
,,-&
0,9 ∗ +,)2 )2 )*
%,&
)*
0,9 ∗ +,)2 +
0,9 ∗ +,)2 ),8
) ),8
1,94
1,94
Ocel S335
Materiálové charakteristiky ocele vyšší pevnosti S355 dle ČSN EN 193-1-1: 193
5
+
6
3.4
1 1
355
470
Ocel 8.8 pro spojovací prostředky
Materiálové charakteristiky ocele vyšší pevnosti 8.8 dle ČSN EN 193-1-1: 193 )
1,25 1,25
~ 20 ~
ZČU v Plzni 6,
6,9
800
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
800
4 Zatížení konstrukce Charakteristické hodnoty všech zatížení uvažovaných pro návrh střešní konstrukce víceúčelové víceúčelové sportovní haly byly zjištěny a vypočteny podle aktuálních platných norem používaných pro návrh pozemních staveb [1],, [2], [3]. V návrhu byla uvažována zatížení stálá (vlastní tíha), proměnná (užitné zatížení, klimatická zatížení) a dále jejich kombinace pro mezní stav únosnosti a použitelnosti [6]. Použité normy jsou vždy uvedeny v jednotlivých podkapitolách výpočtu zatížení. Seznam všech použitých materiálů a norem je uveden v souhrnném rejstříku použité literatury a informačních zdrojů.
4.1 Zatížení stálá Byla zde uvažována vlastní tíha celé nosné konstrukce podle typu jednotlivých konstrukčních variant. variant. V počítačovém modelu byla vlastní tíha nosné konstrukce a vodorovných nosných prvků zavedena přímo zatěžovacím stavem. Vlastní tíha střešního pláště byla dále určena výpočtem. Do počítačového modelu byla zavedena jako charakteristická hodnota spojitého zatížení. 4.1.1
Vlastní tíha
Zatížení vlastní tíhou bylo do výpočtového modelu zaneseno vlastním zatěžovacím stavem pro jednotlivé konstrukční varianty. - Rostlé tlé dřevo C24: 350 / 380
- Lepené lamelové dřevo Gl24h:
7850
- Ocel S355:
~ 21 ~
/
/
ZČU v Plzni 4.1.2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Střešní plášť pláš
Volba střešního pláště vždy vychází z účelu stavby, přičemž se musí brát zřetel na konstrukční, geometrické a materiálové řešení zastřešení. V našem případě je skladba střešního pláště shodná u varianty 1 a varianty 2, kdy se v obou případech jedná o dřevěnou nosnou konstrukci víceúčelové sportovní haly. Spodní, plošně nosnou vrstvu, neboli záklop, u těchto variant variant tvoří dvě vrstvy OSB desek o rozměrech 625 x 2500 mm, které jsou kladeny v podélném směru zastřešení na krokve a vazníky, ke kterým jsou připojeny ocelovými sponkami. Osová vzdálenost krokví je 1250 mm, čímž vzniká ze statického hlediska spojitý nosník o 2 polích. Při pokládání OSB desek musí být brán zřetel na překrytí jednotlivých spár v podélném i příčném směru, aby došlo k jejich dokonalému spolupůsobení. Dalšími vrstvami této skladby jsou v pořadí od OSB desek oxidovaný asfaltový pás, studené asfaltové asfaltové lepidlo, první vrstva tepelné izolace, studené asfaltové lepidlo, druhá vrstva tepelné izolace, pojistná hydroizolace z modifikovaného asfaltového pásu, hydroizolace a titanzinkový plech, který tvoří střešní krytinu. Stálé zatížení - střešní plášť Vrstva
Tloušťka [mm]
2
Obj. tíha
gk [kN/m ]
3
[kN/m ] Titanzinkový plech Rheinzink Hydroizolace Delta Trela
0,8
72
0,0576
8
0,475
0,0038
4
11,9
0,0476
120
1,15
0,138
2
13
0,026
140
1,15
0,161
2
13
0,026
4
11,25
0,045
24
5,5
0,132
Pojistná hydroizolace z mod. asfalt. pásu Tepelná izolace foamglass readyboard Studené asfalt. Lepidlo PC11 Tepelná izolace foamglass readyboard Studené asfalt. Lepidlo PC11 Oxidovaný asfalt. pás extrasklobit bitumat 2 x OSB deska 4 Superfinish BAU ECO CELKEM
304,8
0,637 Skladba střešního pláště
~ 22 ~
ZČU v Plzni
4.2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Zatížení proměnná
Jako proměnné zatížení bylo uvažováno zatížení užitné a zatížení klimatická. Všechno tyto zatížení byly určeny na základě příslušné normy a výpočtu. Do výpočtového modelu byla zanesena jako spojité, nebo bodové zatížení.
4.2.1
Zatížení užitné
Užitné zatížení bylo stanoveno podle normy [1].
4.2.2
zatížení
qk [kN/m2]
Užitné – střecha kat. H
0,4
Zatížení sněhem
Zatížení sněhem bylo spočteno podle normy [3], ve které jsou uvedeny veškeré návrhové hodnoty, hodnoty součinitelů pro výpočet zatížení sněhem a jsou v ní detailně popsány.
Sněhová oblast I.,., Plzeň. Pro trvalé nebo dočasné návrhové situace se zatížení sněhem na střeše určí ze vztahu:
Ce – součinitel činitel expozice, obvyklá hodnota = 1 Ct – tepelný součinitel, činitel, obvyklá hodnota = 1 sk – charakteristická hodnota zatížení sněhem sn na zemi [kN/m2], určí urč se dle sněhové mapy µi – tvarový součinitel činitel zatížení sněhem sn = 0,8 (0° ≤ α ≥ 30°) s = μi * Ce * Ct * Sk = 0,8 * 1 * 1 *0,7 = 0,56 kN/m2
~ 23 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Schéma působení zatížení sněhem
4.2.3
Zatížení větrem
Zatížení větrem bylo spočteno podle normy [2], ve které jsou uvedeny veškeré návrhové hodnoty, hodnoty součinitelů pro výpočet tlaku větru a jsou v ní detailně popsány. Zatížení v obou směrech vyvozuje pouze sání. Uvažovaná větrová oblast Domažlice, kategorie terénu III.
Vb0 = 25 m/s – charakteristická desetiminutová rychlost rych větru ětru ve výšce 10 m nad zemí ρ = 1,25 kg/m3 – měrná mě hmotnost vzduchu C0 = 1 – součinitel činitel orografie Cdir = 1 – součinitel činitel směru sm větru CSEASON = 1 – součinitel souč ročního období z0 = 0,3 m – parametr drsnosti terénu zmin = 5 m zmax = 200 m z = h + f = 11,85 + 2,27 = 14,12
~ 24 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Schéma víceúčelové sportovní haly
0,19 ∗ ;< = ? <
:
-,>>
@: ABC
@ ABC
, 8
< : DE F< _
1
-
0,19 ∗ F 0,215 ∗ ln F
vH
cJKL ∗ cMNOMPQ ∗ vH
σU
k L ∗ vH ∗ k W
vR AzC
lU AzC
q [ AzC wN
cL AzC ∗ c AzC ∗ vH
Y0
#% A
)
2,, 82 ,7e
,
,
, 8
_ 2
_
+*,+) ,
1 ∗ 1 ∗ 25
0,828
25 m/s
0,828 ∗ 1 ∗ 25
0,215 ∗ 25 ∗ 1 0,260
0,215
5,375 kPa
) AzC A ∗ 0,5ρ ∗ vR \1 ] 7lU AzCf
20,68 m/s
AA1 ] 7 ∗ 0,26C ∗ 0,5 ∗ 1,25 ∗ 20,68)
q [ AzN C ∗ c[N
q [ AzN C ∗ c[N,+
~ 25 ~
753,75 75 N/m)
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Vítr příčný i j i
2,265 36,46
0,062 062
11,85 36,46
0,325 325
Doporučené hodnoty součinitelů vnějšího tlaku cpe
- Koeficienty Cpe,10,A, Cpe,10,B, Cpe,10,C získáme grafickým odečtem a lineární interpolací
Cpe,10,A = -0,632 0,632 Cpe,10,B = -0,765 0,765 Cpe,10,C = -0,465 0,465 wN,k wN,l wN,m
A 753, 75 ∗ An0,632C ∗ 10o
A 753, 75 ∗ An0,765C ∗ 10o
A 753, 75 ∗ An0,465C ∗ 10o
n0,476 kN/m)
n0,577 kN/m)
n0,351 kN/m)
~ 26 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Schéma působení tlaku na střechu haly
Vítr podélný
Idealizace na sedlovou střechu
Rozložení oblastí na střeše
~ 27 ~
ZČU v Plzni
minrb, 2huu
e
v 2
v 4
v 10
23,7 2 23,7 4
23,7 10
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
minr36,8, 2 ∗ 11,85
11,85 85
23,7u
23,7 m
5,925 925 2,37 37
- Koeficienty Cpe,10,F pe,10, , Cpe,10,G, Cpe,10,H, Cpe,10,I získáme lineární interpolací z tabulky součinitelů vnějšího tlaku normy ČSN EN 1991– 1991 1-4 1 Tabulka 7.4a Cpe,10,F = - 1,54 Cpe,10,G = - 1,25 Cpe,10,H = - 0,72 Cpe,10,I = - 0,54 wN,w
A 753, 75 ∗ An1,54C ∗ 10o
n1,16 kN/m)
wN,y
A 753, 75 ∗ An0,72C ∗ 10o
n0,542 kN/m)
wN,x
wN,z
5
A 753, 75 ∗ An1,25C ∗ 10o
A 753, 75 ∗ An0,54C ∗ 10o
n0,942 kN/m)
n0,407 kN/m)
Statický výpočet Jednotlivé prvky budou posouzeny na mezní stav únosnosti, mezní stav použitelnosti a požární odolnost. Posouzení bude vždy provedeno na nejnepříznivější příznivější účinky od zatěžovacích stavů. K sestavení kombinací
~ 28 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
zatěžovacích stavů pro MSÚ a MSP byly použity rovnice podle normy [6]. Kombinace pro mezní stavy byly zavedeny do výpočtu v programu SCIA Engineer 2014.0 Dimenze jednotlivých prvků byly navrženy na základě výpočtu vnitřních sil v programu SCIA Engineer.
Kombinace pro mezní stav únosnosti podle normy [6]
Kombinace pro mezní stav použitelnosti podle normy [6]
5.1
OSB desky
Únosnost OSB desek byla určena na základě tabulek od výrobce dle ČSN 73 1701:1984. OSB desky jsou kladeny ve dvou vrstvách, tloušťka jedné OSB desky je 12 mm. V posouzení se uvažuje deska deska tloušťky 24 mm. Spolupůsobení jednotlivých vrstev však nejde považovat za dokonalé, proto je navržena dostatečná rezerva.
Největší přípustné zatížení pro desku šířky 1 běžný metr na spojitém nosníku o dvou polích délky 1,25 m a pro tloušťku desky 24 mm mm je 1,95 kN/m2 (určeno na základě lineární interpolace).
Zatížení: {|}~ Podmínka:
•€•‚ •ƒ„
] …1
+,"2 +,)
0,64 ] 0,56
‡, ˆ‰Š ‹ 1
~ 29 ~
1,2 †/
)
Vyhovuje
ZČU v Plzni 5.2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Krokve - počet: 378 ks - typ: prutový prvek kloubově připojený k vaznicím - délka: 2,62 m - průřez: obdélníkový 120 x 160 mm - průřezové charakteristiky: Œ
•Ž
• ∗ j
120 ∗ 160
∗ • ∗ j) + 7
19 200
∗ 120 ∗ 160) + 7
- materiál: jehličnaté rostlé dřevo C24 5.2.1
)
256 ∗ 10
MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Krokve MSÚ Pozn.: Dominantní namáhání vzpěrem je způsobeno výpočtovým 3D modelem
Průběh ohybových momentů – Krokve MSÚ
~ 30 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Prvek
Stav
Dx [m]
N [kN]
Vy [kN]
Vz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
krokev
CO1 - MS únosnosti
0
-126,96
0
1,22
0
0
0
krokev
CO1 - MS únosnosti
2,618
19,96
0
-1,18
0
0
0
krokev
CO1 - MS únosnosti
1,309
-55,63
0
0
0
2,05
0
Hodnoty vnitřních sil a momentů – krokev, CO1 MSÚ
5.2.1.1 Tlak rovnoběžně s vlákny – vzpěr - Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + vítr příčný, levý - Zatížení: NEd = 126,96 kN •!,|,
-
†‘ Œ
126,96 ∗ 10 126 19 200
Součinitel vzpěrnosti: ]’
!
1
)
n “):
•
6,61
1
1,019 ] ’1,019) n 0,985)
A : • n 0,3C ] “): • C 0,5 ∗ A1 ] ”! A“
A 985 n 0,3C ] 0,985) C 0,5 ∗ A1 ] 0,1A0,985 “: “
˜!:
•
“ !,|, ∗— – 4, 2
˜!: ™
” ˜
i šœ •
›
š
1 • j 12
2620 46,188 188 2620 2620
* ,"7∗+ + ž +")
56,725 20 ∗— – 6700 56,725
46,188
1 ∗ 120 ∗ 160 12
1,019
0,985
40,96 ∗ 107
~ 31 ~
0,781
ZČU v Plzni •!,|, ! ∗ !,
Podmínka: ,
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
6,61 6 0,781 781 ∗ 13,85
0,611 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.2.1.2. Tah rovnoběžně s vlákny - Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný - Zatížení: NEd = 19,96 kN • ,|, • ,|,
†‘ Œ
1,039 9
Podmínka: , ,
19,96 ∗ 10 19 19200
1,039
0 0,115 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.2.1.3 Posouzení stability -
Krokve jsou zajištěny zajišt proti ztrátě příčné né a torzní stability záklopem z OSB desek.
5.2.2
MSP
Průběh deformace prutu – Krokve MSP
~ 32 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
- průhyb od stálého zatížení: §+, ¨©
§ ¨© §¨ §¨ §•
- průhyb od sněhu: §), ¨© , ¨ , ¨
§¨ , §•
§+, ¨© ] §), ¨©
§+, ¨© ∗ ³1 ]
n
5.2.3
1,2 ] 1,5
2,7
´ ] §), ¨© ∗ ³1 ] ¯)
A ] 0,8C ] 1,5 ∗ A1 ] 0 ∗ 0,8C = 3,66 1,2 ∗ A1
˜ 200
3,66 13,1
Podmínka: ¨
1,5
1,2
2620 200
´
‰µ, ‰ ¶¶
0,279 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Požární odolnost - Návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min) - prvek není chráněn proti účinkům požáru - Metoda redukovaného průřezu:
Průřezové charakteristiky účinného průřezu: ª « 20 min → i •
j
Œ:
•5,
”¨ ª ]
• n 2i j n 2i
• ∗j
1 • ∗j 6
1,0
i
0,8 ∗ 30 ] 1 ∗ 7
120 n 2 ∗ 31
160 n 2 ∗ 31
58 ∗ 98 )
5684
1 ∗ 58 ∗ 98) 6
58
98
31
)
92 838
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10: -
® ] ¯ ° ,+ ± ® ] ² ° ,+
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
~ 33 ~
0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 0 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
0,44
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Redukované zatížení a napětí: †!,‘
•!,|,
- ∗ †!,‘
,
,
†!,‘ , Œ:
0,384 ∗ 126,96
48,753 ∗ 10 5684
Návrhové pevnosti za požáru:
!, , ,
•!,|, , ! ∗ !, ,
,
8,577 8 0,781 781 ∗ 25
Podmínka:
5.3
!, ,
,
,
48,753 †
8,577
1 ∗ 1,25 ∗
20 1
25
0,439 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Vaznice - počet: 135 ks - typ: prutový prvek kloubově připojený k vazníkům - délka: 5 m - průřez: obdélníkový 140 x 240 mm - průřezové charakteristiky: Œ
•Ž •B
• ∗ j
140 ∗ 240
7 ∗ • ∗ j) +
1 ∗ j ∗ •) 6
33 600
7 ∗ 140 ∗ 240) +
1 ∗ 240 ∗ 140) 6
)
1344 ∗ 10 784 ∗ 10
- materiál: lepené lamelové dřevo GL24h
~ 34 ~
ZČU v Plzni 5.3.1
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Vaznice MSÚ
Průběh momentů My – Vaznice MSÚ
Průběh momentů Mz – Vaznice MSÚ
~ 35 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly Dx N [kN] [m]
Vy [kN]
Vz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
-21,09
0
1,22
0
0
0
0
61,48
5,02
3,42
0
0
0
CO1 - MS únosnosti
0
24,79
-4,6
7,87
1,32
0
0
Vaznice
CO1 - MS únosnosti
0
10,37
5,58
6,3
2,25
0
0
Vaznice
CO1 - MS únosnosti
2,5
26,8
-9,38
-4,18
-1,41
14,66
5,66
Prvek
Stav
Vaznice
CO1 - MS únosnosti
0
Vaznice
CO1 - MS únosnosti
Vaznice
Hodnoty vnitřních sil a momentů – vaznice, CO1 MSÚ
5.3.1.1 Tah rovnoběžně s vlákny -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný
-
Zatížení: NEd = 61,48 kN
• ,|, • ,|,
†‘ Œ
1,83 11,88
Podmínka: , ,
61,48 ∗ 10 61 33600
1,83
0 0,154 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.3.1.2 Kombinace šikmého ohybu a tahu rovnoběžně s vlákny -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný
-
Zatížení: NEd = 26,8 kN My,Ed = 14,66 kNm Mz,Ed = 5,66 kNm
~ 36 ~
ZČU v Plzni • ,|, •
•
,5,
† ,‘ Œ
,<,
5,‘
•5
26,8 ∗ 10 33 600
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
14,66 ∗ 107 1 344 000
<,‘
•<
0,798
10,908
5,66 ∗ 107 784 000
7,219
Podmínky: - pro obdélníkový průřez z lepeného lamelového dřeva, • ,|, , ,
]
•
,5, ,
•
]
,<, ,
0,798 10,908 7,219 ] ] 0,7 ∗ 11,88 17,28 17,28 • ,5, • ,|, • ,<, ] ] , ,
,
,
10,,908 7,219 0,798 ] 0,7 ∗ ] 17 17,28 17,28 11,88
0,981 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦ 0,927 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.3.1.3 Kombinace šikmého ohybu a vzpěru -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný
- Zatížení:
NEd = 4,18 kN My,Ed = 9,21 kNm Mz,Ed = 0,44 kNm
• ,|, •
•
,5, ,<,
† ,‘ Œ
5,‘
•5 <,‘
•<
4,18 ∗ 10 33 600
9,21 ∗ 107 1 344 000
0,44 ∗ 107 784 000
0,124
6,853
0,56
~ 37 ~
0,7
ZČU v Plzni -
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Součinitel vzpěrnosti, vybočení v rovině prvku (kolmo k ose y): 1
]’
!,5
)
n “):
•
1
1,22 ] ’1,22) n 1,16)
A : • n 0,3C ] “): • C 0,5 ∗ A1 ] ”! A“
A 16 n 0,3C ] 1,16) C 0,5 ∗ A1 ] 0,1A1,16 “: “
•
˜!:
“ !,|, ∗— – 4, 2
˜!: ™
” ˜
i šœ ›
-
š
5000 69,28 28
5000 5000
72,17 24 ∗— – 9400
72,17
+7+,)e∗∗+ ž 7
•
1 • j 12
1,22
1,16
69,28
0,63
1 ∗ 140 ∗ 240 12
161,28 ∗ 107
Součinitel vzpěrnosti, vybočení z roviny prvku (kolmo k ose z): ]’
!,<
1
)
n “):
•
1
0,63 ] ’0,63) n 0,5)
0,97
A : • n 0,3C ] “): • C 0,5 ∗ A1 ] ”! A“
A 5 n 0,3C ] 0,5) C 0,5 ∗ A1 ] 0,1A0,5 “: “
˜!:
•
“ !,|, ∗— – 4, 2
˜!: ™
” ˜
i šœ •
›
š
1 j • 12
1250 40,41 41
40,41 24 ∗— – 9400
72,17
0,25 25 ∗ 5000
2*,ee ∗∗+ ž
7
0,63
1250
40,41
1 ∗ 240 ∗ 140 12
0,5
A¸BiáDvEº…ª »º ¸íC 54,88 ∗ 107
~ 38 ~
ZČU v Plzni -
˜
•
“: “:
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Vliv klopení od My,Ed
,!: •, •,
0,9 ˜ ] 2 j j
0,78 • ) 4 j ˜
— •
,
,!: !:
‹ 0,75 →
Podmínky: • • ,|, ] !,5 ∗ !, ,
0,9 ∗ 5000 ] 2 ∗ 240 , 2
—
!:
,5 5, ,
]
0,78 ∗ 140) 9400 240 ∗ 4980
24 120,24
4980
0,45
120,24
1 n DºÂvEí EvE …ªá¸á •
,<, ,
0,124 6,,853 0,56 ] ] 0,7 ∗ 17 0,63 ∗ 17,28 17,28 17,28 • ,5, • ,|, • ,<, ] ] !,< ∗ !, , , ,
0,431 ‹ 1 Ÿ Ÿ ¡¢£¤¥¦
6,853 0,56 0,124 ] 0,,7 ∗ ] 17,28 17,28 0,97 ∗ 17,28
0,317 ‹ 1 Ÿ Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.3.1.3 Smyk -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh pravý prav
-
Zatížení: Vz,Ed z,E = 7,87 kN
½#,
)
½#,
0,235 1,94
¾¿,ÀÁ
Podmínka: #,
œ
∗ 0,67 ∗ )
8,e8 ∗ + Ã 7
0,235
0,,121 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.3.1.4 Kroucení -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh pravý
-
Zatížení: Mx,Ed = 2,25 kNm
~ 39 ~
ZČU v Plzni ½
:,
-
ÄÅ,ÀÁ ,=Æ 9
È :: 9
©ÈÊË
5.3.2
:
),)2 ,) 8∗+* Ç ∗)*
2,018
0,237 AD™Evá»Eí ™Eªv»ÂºD @íC
j 1 ] 0,15 1,26 • ™E Ì Í 2,00
Podmínka: :,
ÇÈ
1,7
©ÈÊË
½
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
#,
2,,018 1,26 26 ∗ 1,94
1,26
0,826 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
MSP
Průběh deformace prutu – Vaznice MSP
- průhyb od stálého zatížení: §+, ¨© § ¨© §¨ §¨
- průhyb od sněhu: §), ¨©
, ¨ , ¨
§+, ¨© ] §), ¨©
§+, ¨© ∗ ³1 ]
4 ] 6,3
6,3
2,7
4
´ ] §), ¨© ∗ ³1 ] ¯)
4 ∗ AA1 ] 0,8C ] 6,3 ∗ A1 ] 0 ∗ 0,8C = 13,5
~ 40 ~
´
ZČU v Plzni §•
n
§¨ , §•
˜ 200 13,5 25
Podmínka: ¨
5.3.3
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
5000 200
Ί ¶¶
0,54 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Požární odolnost - Návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min) - prvek není chráněn proti účinkům požáru - Metoda redukovaného průřezu:
Průřezové charakteristiky účinného průřezu: ª « 20 min → i
”¨ ª ]
•
• n 2i
j
j n 2i
Œ:
• ∗j
1 • ∗j 6 1 • ∗j 6
•5, •<,
1,0
i
0,7 ∗ 30 ] 1 ∗ 7
140 n 2 ∗ 28
240 n 2 ∗ 28
84 ∗ 212
84
212
17 808
1 ∗ 84 ∗ 212) 6 1 ∗ 212 ∗ 84) 6
)
)
28 )
629 216
249 312
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10: -
® ] ¯ ° ,+ ± ® ] ² ° ,+
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
Redukované zatížení a napětí: † ,‘
,
5,‘ , <,‘ ,
• ,|,
,
- ∗ † ,‘ - ∗
- ∗
† ,‘ , Œ:
5,‘
<,‘
0,384 ∗ 26,8
0,384 ∗ 14,66
0,384 ∗ 5,66
10,921 ∗ 10 17 808
0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 0 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
10,291 †
5,629 †
2,173 †
0,577
~ 41 ~
0,44
ZČU v Plzni •!,|, •!,|,
,
,
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
5,629 ∗ 107 629 216
5,‘ ,
•5,
2,173 ∗ 107 249 312
<,‘ ,
•<,
Návrhové pevnosti za požáru: , , , ,, ,
Podmínka: • ,|, , • ] , , ,
, ,
,
,
,5, , , ,
,
•
]
1 ∗ 1,15 ∗
16,5 1
24 1
19,98
27,60 Â
,<, , , ,
8,577 8,95 8,727 ] ] 0 0,7 ∗ 19,98 27,6 27,6 5.4
8,727
1 ∗ 1,15 ∗
,
,
8,95
0,975 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Plnostěnný vazník v - varianta č. 1 - počet: 10 ks - typ: prutový prvek uložený na ŽB sloupech (pevná podpora a posuvná podpora ve směru rozpětí vazníku)
- délka po půdorysu: ˜
- délka po střednici: ˜©
36,845
36,395
- průřez: obdélníkový 240 x 1900 mm - průřezové charakteristiky: Œ
•Ž •B
• ∗ j
240 ∗ 1900
7 ∗ • ∗ j) +
7 ∗ j ∗ •) +
456 000
7 ∗ 240 ∗ 1900) +
7 ∗ 1900 ∗ 240) +
- materiál: lepené lamelové dřevo GL24h
)
144,4 ∗ 107
18,24 ∗ 107
- tloušťka lamely: t = 40 mm - poloměr zakřivení na střednici: r = 74,4 m
~ 42 ~
ZČU v Plzni 5.4.1
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Vazník MSÚ
Průběh momentů My – Vazník MSÚ
Průběh posouvajících sil Vz – Vazník MSÚ
~ 43 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Průběh posouvajících sil Vz – Vazník MSÚ
Vy [kN]
Vz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
0,07
23,44
-0,37
-1,16 1,16
-0,01
CO1 - MS únosnosti
15,71 271,45 1,62
18,57
2,9
1350,42
7,15
Vazník
CO1 - MS únosnosti
36,65
66,07
1,36
199,54
1,17
-83,03 83,03
-0,02
Vazník
CO1 - MS únosnosti
0
58,35
-0,57 195,95
-6,5
-89,33 89,33
-0,12
Vazník
CO1 - MS únosnosti
18,326 187,68 0,25
5,94
-0,35
1682,52
0,26
Vazník
CO1 - MS únosnosti
20,944 261,85 1,38
-25,07
0,42
1635,14
7,78
Prvek
Stav
Vazník
CO1 - MS únosnosti
Vazník
Dx [m] N [kN]
0
-99,28
Hodnoty vnitřních sil a momentů – Vazník – varianta č. 1, CO1 MSÚ
~ 44 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Prvek
Stav
Rx [kN]
Ry [kN]
Rz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
Vazník
CO1 - MS únosnosti
-3,99
-182
115,85
0
0
0
Vazník
CO1 - MS únosnosti
3,99
-182
115,85
0
0
0
Vazník
CO1 - MS únosnosti
3,86
135,32 231,83
0
0
0
Vazník
CO1 - MS únosnosti
-0,7
-32,24
-2,82
0
0
0
Vazník
CO1 - MS únosnosti
0,11
-1,64
11,58
0
0
0
Hodnoty reakcí – Vazník – varianta č. 1, CO1 MSÚ
5.4.1.1 Maximální normálové napětí -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný
-
Zatížení: My,max,Ed = 1682,25 kNm
•
,
•
,
5, ÊÏ,‘ ‘
11,645 17,28
Podmínka: ,
•5
1682,25 ∗ 107 144,4 ∗ 107
11,645
0,674 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.4.1.2 Normálové napětí ve vrcholu rovnoběžně s vlákny -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný
-
Zatížení: My,ap,Ed = 1635,14 kNm
Napětí v ohybu ve vrcholové části: ∝ÊË +
)
0°
1 ] 1,4ª ∝ÊË ] 5,4 ª 0,35 n 8ª ∝ÊË
0,35
)
∝ÊË
1
~ 45 ~
ZČU v Plzni
*
jÊË •
•
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
0,6 n 8,3ª ∝ÊË n 7,8 ª 6 ª j
)
∝ÊË
1900
0
jÊË ?] + ] ) ; »
,ÊË,
•
6
∝ÊË
0,6
jÊË ) ; ? ] »
1,009 ∗
5,,ÊË,‘ ∗ jÊË )
•
)
jÊË ? »
*;
1,009
6 ∗ 1635,14 ∗ 107 240 ∗ 1900)
11,335 335
Redukční součinitel činitel zohledňující zohled snížení pevnosti, způsobené ůsobené ohybem lamel »¨
» n 0,5jÊË
74 400 n 0,5 ∗ 1900
během výroby: »¨ ª •
73 450 40
1836 1836,25 « 240 →
11,335 335 1 ∗ 17,28 28
Podmínka: :
,ÊË, ,
73 450
1,0
:
0,655 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.4.1.3 Kombinace normálov. nor . napětí ve vrcholu kolmo k vláknům a smyku -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný
-
Zatížení: My,ap,Ed = 1635,14 kNm Vz,Ed = 25,7 kN
Napětí v tahu kolmo k vláknům ve vrcholové oblasti: ∝ÊË 2 7 8
jÊË Ë
0°
0,2ª ∝ÊË
0
0,25 n 1,5ªª ∝ÊË ] 2,6 ª 2,1ª ∝ÊË n 4 ª j
1900
jÊË ?] 2 ] 7 ; »
)
∝ÊË
)
0,0
jÊË ) ? 8; »
∝ÊË
0,25
0,006
~ 46 ~
ZČU v Plzni • ,"
,
Ë
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
6
6 ∗ 1635,14 ∗ 107 0,006 ∗ 240 ∗ 1900)
5,ÊË ÊË,‘ ∗ jÊË )
•
Smykové napětí ve vrcholové oblasti: 3 VÓ,ÔJ 2 Œ
½#,
3 25,7 ∗ 10 ∗ 0,67 ∗ 2 456 000
0,068 068
0,035
Součinitel zohledňující účinek rozdělení napětí ve vrcholové oblasti: »º B
ř™¸vEé Eº…E Eº…Eí Ž,
©
1,4
Součinitel objemu:
–” • ÊË ) ] 2» ¨ jÊË C 180 ∗ •Aj ™E Ø Ü 2 ∗ × 9 3
×
×9
Œ# ∗ •
Œ#
15,845
66,019 n BÙ™šªěEº º BÙ™ º@í …º ªß »§ ŒDDÂD E –11 ) ∗ 0,24A1,9 0 ] 2 ∗ 74,4 ∗ 1,9C 180 ™E Ø Ü 2 ∗ 15,845 3
× ×
66 66,019 ∗ 0,24
# •
™E Ú
15,59 Û 10,56
× ; ? ×
• ,"
Podmínka: ,
© # •
," ,
,)
]
;
10,56
0,01 ? 10,56
½#,
#,
,)
0,249
0,068 0,035 ] 1,4 ∗ 0,249 ∗ 0,29 1,94
‹ 1,0 Ÿ 1 ¡¢£¤¥¦
5.4.1.4 Komb. prostého ohybu a osového tahu -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh plný
-
Zatížení: My,ap,Ed = 1682,52 kNm
~ 47 ~
0,691 691
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly NEd = 187,68 kN
• ,|, •
,5,
• ,|,
† ,‘ Œ
5,‘
•5
•
Podmínky: ]
, ,
,5, ,
187,68 ∗ 10 456 000
1682,52 ∗ 107 144,4 ∗ 107
0,412 11,65 ] 11,88 17,28
0,412
11,65
0,71 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.4.1.5 Smykové napětí v podpoře -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + sníh pravý p
-
Zatížení: Vz,Ed = 195,95 kN 3 VÓ,ÔJ Œ 2
½#, ½#,
0,432 1,94
Podmínka: #,
3 195,95 ∗ 10 ∗ 0,67 ∗ 456 000 2
0,432
0,,222 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.4.1.6 Tlak kolmo k vláknům v podpoře -
Zatížení: Vz,Ed = 195,95 kN
-
délka podepření: Lc = 1000
-
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný
•!,"
,
×<,‘ • ∗ ˜!
195,95 ∗ 10 240 ∗ 1000
0,816
~ 48 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
0,816 1,94
½#,
Podmínka: #,
0,,421 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.4.1.7
Ztráta stability v podpoře
-
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný
-
Zatížení: My,Ed = 108,44 kNm
•
,5,
˜
•
“:
,!:
“:
•
•,
5,‘
•5
0,9˜© ] 2j j — •
Podmínka: !:
,5,
108,44 ∗ 107 144,4 ∗ 107
0,78• ) 4 j∗˜ ,
,!: !:
« 1,4 →
•,
,
!:
0,751
0,9 ∗ 36 395 ] 2 ∗ 1900
, 2
—
36555,5
0,78 ∗ 240) ∗ 9400 1900 ∗ 36 555,5
24 6,081
“:
0,751 751 0,25 ∗ 17,28
1 •,
1,987
)
1 1,987)
0,25
0,174 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
~ 49 ~
6,081
ZČU v Plzni 5.4.2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
MSP
Průběh deformace prutu – Vazník, varianta č. 1 - MSP
průhyb od stálého zatížení: §+, ¨©
-
průhyb od sněhu: §), ¨©
§ ¨© §¨ §¨ §•
, ¨ , ¨
§+, ¨© ] §), ¨©
§+, ¨© ∗ ³1 ]
n
§¨ , §•
5.4.3
83,5 ] 38
121,5
´ ] §), ¨© ∗ ³1 ] ¯)
´
83,5 ∗ A1 ] 0,8C ] 38 ∗ A1 ] 0 ∗ 0,8C = 182,36
˜ 200
36 845 200
182,36 36 184,225 225
Podmínka: ¨
38
83,5
‰àá, ÎΊ ¶¶
0,989 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Požární odolnost
-
Návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min)
-
prvek není chráněn proti účinkům požáru
-
Metoda redukovaného průřezu:
~ 50 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Průřezové charakteristiky účinného průřezu: ª « 20 min → i
1,0
”¨ ª ]
•
• n 2i
j
j n 2i
Œ:
• ∗j
1 • ∗j 6
•5,
i
0,7 ∗ 30 ] 1 ∗ 7
240 n 2 ∗ 28
1900 n 2 ∗ 28
184 ∗ 1844
184
1844
339 296
1 ∗ 184 ∗ 1844) 6
)
28 )
104,277 ∗ 107
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10: -
® ] ¯ ° ,+ ± ® ] ² ° ,+
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
0 0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
Redukované zatížení a napětí: † ,‘
,
- ∗ † ,‘
• ,|,
,
- ∗
5,‘ ,
•!,|,
,
5,‘
† ,‘ , Œ:
5,‘ ,
•5,
0,384 ∗ 187,67
0,384 ∗ 1682,52
72,065 ∗ 10 339 296
646,088 ∗ 107 104,277 ∗ 107
Návrhové pevnosti za požáru: , , , ,, ,
Podmínka: • ,|, , • ] , , ,
, ,
, , ,
,
,
0,212 6,2 ] 19,98 27,6
646,088 †
0,212
1 ∗ 1,15 ∗
1 ∗ 1,15 ∗
6,2
16,5 1
24 1
,5, , , ,
72,065 †
0 0,235 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
~ 51 ~
19,98
27,60 Â
0,44
ZČU v Plzni 5.5
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Příhradový vazník - varianta č. 2 - počet: 10 ks - rovinná prutová soustava, uložena jako prostý nosník, jednotlivé propojení prutů je modelováno jako kloubové - materiál: lepené lamelové dřevo GL24h
5.5.1
MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Horní pás příhradového vazníku - MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Dolní pás příhradového vazníku - MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Diagonály příhradového vazníku - MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Diagonály příhradového vazníku - MSÚ
Reakce v podporách – Příhradový vazník - MSÚ
~ 52 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Prvek
Stav
dx[m]
N [kN]
My [kNm]
Horní pás PV
CO1 - MS únosnosti
17,02
-1215,01
31,94
CO1 - MS únosnosti
1,309
199,94
12,16
CO1 - MS únosnosti
15,708
-84,82
-1,42
CO1 - MS únosnosti
17,102
1522,93
41,73
CO1 - MS únosnosti
0
-311,49
0
CO1 - MS únosnosti
1,627
267,21
0
CO1 - MS únosnosti
1,2
-39,73
0
Dolní pás PV
Diagonála PV
Svislice PV
Hodnoty vnitřních sil a momentů – Příhradový vazník – varianta č. 2,
Rx [kN]
Prvek
Stav
Příhradový vazník Příhradový vazník Příhradový vazník Příhradový vazník Příhradový vazník Příhradový vazník
CO1 - MS únosnosti CO1 - MS únosnosti CO1 - MS únosnosti CO1 - MS únosnosti CO1 - MS únosnosti CO1 - MS únosnosti
Ry Rz [kN] [kN] -3,99 84,69 235,88 3,99 84,69 235,88
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
0
0
0
0
0
0
3,86
119,7
227,6
0
0
0
-0,7
-27,25 -20,82
0
0
0
0,11
76,76 229,89
0
0
0
0,11
108,1
0
0
0
56,03
Hodnoty reakcí – Příhradový vazník – varianta č. 2, CO1 MSÚ
5.5.1.1 Horní pás -
počet: 10 ks typ: prutový prvek délka po půdorysu: ˜ 36,395 délka po střednici: ˜© 36,832 průřez: obdélníkový 240 x 420 mm průřezové charakteristiky: Œ
•Ž
• ∗ j
240 ∗ 420
7 ∗ • ∗ j) +
100 800
7 ∗ 240 ∗ 420) +
~ 53 ~
)
7,056 ∗ 107
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
•B
∗ j ∗ •)
∗ 420 ∗ 240)
+
+
7
7
-
materiál: lepené lamelové dřevo GL24h
-
tloušťka lamely: t = 40 mm
-
poloměr zakřivení na střednici: r = 74,4 m
4,1 ∗ 107
Kombinace prostého ohybu a vzpěru - Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný - Zatížení:
NEd = 1215,13 kN My,Ed = 31,94 kNm
• ,|, •
,5,
-
† ,‘ Œ
5,‘
•5
1215,13 ∗ 10 100 800
12,05
31,94 ∗ 107 7 056 000
4,53
Součinitel vzpěrnosti, vybočení v rovině prvku (kolmo k ose y):
]’
!,5
1
)
n “):
•
1
0,563 ] ’0,563) n 0,348)
A : • n 0,3C ] “): • C 0,5 ∗ A1 ] ”! A“ “: “
˜!:
•
0,,5 ∗ A1 ] 0,1A0,348 n 0,3C ] 0,348) C
“ !,|, ∗— – 4, 2
˜!: 2630 ™ 121,24 24 ” ˜ 2630 2630
i š •
›
œ
š
1 • j 12
+ *e+,8 8∗+ ž +
e e
21,69 24 ∗— – 9400 21,69
121,24
1 ∗ 240 ∗ 420 12
0,348
1 481,76 ∗ 107
~ 54 ~
0,995 995 0,563 563
ZČU v Plzni -
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Vliv klopení od My,Ed
˜
•
“: “:
,!: •, •,
0,9 ˜ ] 2 j j
0,78 • ) 4 j ˜
— •
,
,!: !:
‹ 0,75 →
• ,|, !,5 ∗ !,
Podmínky: ,
]
•
0,9 ∗ 2630 ] 2 ∗ 420 , 2
—
!:
,5 5, ,
0,78 ∗ 240) 9400 400 ∗ 4007
24 333,377
4007
0,267
333,377
1 n DºÂvEí EvE …ªá¸á
12,05 4,53 ] 0,995 ∗ 17,28 17,28
0,963 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.5.1.2 Dolní pás -
počet: 10 ks typ: prutový prvek délka po půdorysu: ˜ 36,395 délka po o střednici: ˜© 36,832 průřez: obdélníkový 240 x 600 mm průřezové charakteristiky: Œ
•Ž
• ∗ j
240 ∗ 600
7 ∗ • ∗ j) +
144 000
7 ∗ 240 ∗ 600) +
-
materiál: lepené lamelové dřevo GL24h
-
tloušťka lamely: t = 40 mm
-
poloměr zakřivení na střednici: r = 74,4 m
)
14,400 ∗ 107
Kombinace prostého ohybu a tahu -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný
-
Zatížení: My,ap,Ed = 41,73 kNm NEd = 1522,93 kN
~ 55 ~
ZČU v Plzni • ,|, •
,5,
• ,|,
† ,‘ Œ
, ,
5,‘
•5
•
Podmínky: ]
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
1522,93 ∗ 10 144 000
41,73 ∗ 107 14,400 ∗ 107
,5, ,
9,85
2,38
9,85 2,38 ] 11,88 17,28
0,967 ‹ 1,0 Ÿ Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.5.1.3 Diagonála -
počet: 280 ks typ: prutový prvek, kloubově připojený mezi pásnice délka po půdorysu: dorysu: ˜ ÊÏ 2,02 průřez: obdélníkový 160 x 200 mm průřezové charakteristiky:
-
Œ
materiál: lepené lamelové dřevo GL24h
-
tloušťka lamely: t = 40 mm
• ∗ j
160 ∗ 200
32 000
)
Tah rovnoběžně s vlákny -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný Zatížení: NEd = 267,21 kN †‘ Œ
• ,|,
• ,|,
8,35 11,88
Podmínka: , ,
267,21 ∗ 10 267 32 000
8,35
0 0,71 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Tlak rovnoběžně s vlákny - vzpěr -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + vítr příčný, levý Zatížení: NEd = 311,49 kN
~ 56 ~
ZČU v Plzni •!,|, -
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
†‘ Œ
311,49 ∗ 10 311 40 000
9,73
Součinitel vzpěrnosti: ]’
!
1
)
n “):
•
1
0,672 ] ’0,672) n 0,563)
0,962
A : • n 0,3C ] “): • C 0,5 ∗ A1 ] ”! A“ “: “
˜!:
•
0,,5 ∗ A1 ] 0,1A0,563 n 0,3C ] 0,563) C
“ !,|, ∗— – 4, 2
34,99 24 ∗— – 9400
˜!: 2020 34,99 ™ 57,73 73 ” ˜ 2020 2020
i šœ •
›
š
1 • j 12
+ 7,77∗∗+ ž )
57,73
1 ∗ 160 ∗ 200 12
Podmínka: •!,|, 9 9,73 0,962 962 ∗ 19,98 ! ∗ !, ,
0,563
106,66 ∗ 107
0,51 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
5.5.1.4 Svislice -
počet: 150 ks typ: prutový prvek, kloubově připojený mezi pásnice délka po půdorysu: ˜ ÊÏ 1,2 průřez: obdélníkový 160 x 160 mm průřezové charakteristiky:
-
Œ
• ∗ j
160 ∗ 160
-
tloušťka lamely: t = 40 mm
25 600
materiál: lepené lamelové dřevo GL24h
~ 57 ~
)
672 0,672
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Tlak rovnoběžně s vlákny - vzpěr -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + vítr příčný, levý Zatížení: NEd = 39,33 kN
•!,|,
-
†‘ Œ
39,33 ∗ 10 39 25 600
1,53
Součinitel vzpěrnosti: ]’
!
1
)
n “):
•
1
0,593 ] ’0,593) n 0,418)
A : • n 0,3C ] “): • C 0,5 ∗ A1 ] ”! A“
A 418 n 0,3C ] 0,418) C 0,5 ∗ A1 ] 0,1A0,418 “: “
˜!:
•
“ !,|, ∗— – 4, 2
˜!: 1200 ™ 46,188 188 ” ˜ 1200 1200
i š •
›
œ
š
1 • j 12
2*,7+ ∗+ ∗ ž )2 7 7
25,981 24 ∗— – 9400 25,981
46,188
1 ∗ 160 ∗ 160 12
Podmínka: •!,|, 1 1,53 0,986 986 ∗ 19,98 ! ∗ !, , 5.5.2
0,986
0,593
0,418
54,613 ∗ 107
0,084 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
MSP
Mezní stav použitelnosti byl posouzen metodou vycházející z principu virtuálních prací. Ve výpočtu nebylo uvažováno s prokluzem spojů, který může ovlivnit celkový průhyb konstrukce, proto je počítáno s patřičnou rezervou. Ve výpočtu je uvažováno, že největší průhyb konstrukce dosáhne při kombinaci zatížení stálého se zatížením sněhem. Pro jednotlivé prvky vazníku vazn byly počítány dílčí průhyby, jejichž součtem byl stanoven celkový okamžitý průhyb.
~ 58 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Průběh deformace prutu – Příhradový vazník, varianta č. 2 - MSP
průhyb od stálého zatížení: §+, ¨©
§¨ §¨
, ¨
průhyb od sněhu: §), ¨© §+, ¨© ∗ ³1 ]
, ¨
§•
§¨ , §•
n
5.5.3
38,5
´ ] §), ¨© ∗ ³1 ] ¯)
˜ 200
36 845 200
154,62 62 184,225 225
‰àá, ÎΊ ¶¶
0,839 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Požární odolnost
5.5.3.1 Horní pás -
Návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min)
-
prvek není chráněn proti účinkům požáru
-
Metoda redukovaného průřezu:
Průřezové charakteristiky účinného průřezu: ª « 20 min → i •
j
Œ:
´
47,4 ∗ A1 ] 0,8C ] 38,5 ∗ A1 ] 0 ∗ 0,8C = 154,62
Podmínka: ¨
47,4
”¨ ª ]
• n 2i j n 2i
• ∗j
1,0
i
0,7 ∗ 30 ] 1 ∗ 7
240 n 2 ∗ 28
420 n 2 ∗ 28
184 ∗ 364
184
364
66 976
~ 59 ~
28 )
ZČU v Plzni
1 • ∗j 6
•5,
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
1 ∗ 184 ∗ 364) 6
)
4 063 210
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10: -
® ] ¯ ° ,+ ± ® ] ² ° ,+
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 0 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
Redukované zatížení a napětí: † ,‘
- ∗ † ,‘
,
- ∗
5,‘ ,
† ,‘ , Œ:
5,‘
0,44 ∗ 1215,13 0,44 ∗ 31,94
534,66 ∗ 10 66 976 14,054 ∗ 107 5,‘ , •!,|, , •5, 4 063 210 Návrhové pevnosti za požáru: • ,|,
,
, , , ,, ,
Podmínka: • • ,|, , ] , , ,
,
,
, , ,
,
,
534,66 †
14,054 †
7,98
3,459
16,5 19,98 1 24 1 ∗ 1,15 ∗ 27,60 Â 1 1 ∗ 1,15 ∗
,5, , , ,
7,968 3,459 ] ‹ 0,524 Ÿ ¡¢£¤¥¦ 19,98 27,6 5.5.3.2 Dolní pás -
Návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min)
-
prvek není chráněn proti účinkům požáru
-
Metoda redukovaného průřezu:
~ 60 ~
0,44
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Průřezové charakteristiky účinného průřezu: ª « 20 min → i
1,0
”¨ ª ]
•
• n 2i
j
j n 2i
Œ:
• ∗j
1 • ∗j 6
•5,
i
0,7 ∗ 30 ] 1 ∗ 7
240 n 2 ∗ 28
600 n 2 ∗ 28
184 ∗ 488
184
488
89 792
1 ∗ 184 ∗ 488) 6
)
28 )
7,183 ∗ 107
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10: -
® ] ¯ ° ,+ ± ® ] ² ° ,+
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
Redukované zatížení a napětí: † ,‘
,
- ∗ † ,‘
• ,|,
,
- ∗
5,‘ ,
•!,|,
,
5,‘
† ,‘ , Œ:
5,‘ ,
•5,
0,44 ∗ 1522,93 0,44 ∗ 41,73
670,09 ∗ 10 89 792 18,36 ∗ 107 7,183 ∗ 107
Návrhové pevnosti za požáru: , , , ,, ,
Podmínka: • ,|, , • ] , , ,
,
,
, , ,
,
,
7,463 2,55 ] 19,98 27,6
670,09 †
18,36 †
7,463
2,55
16,5 19,98 1 24 1 ∗ 1,15 ∗ 27,60 Â 1 1 ∗ 1,15 ∗
,5, , , ,
0 0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
0 0,466 ‹ 1 Ÿ ¡¢£¤¥¦
~ 61 ~
0,44
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
5.5.3.3 Diagonála -
Návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min)
-
prvek není chráněn proti účinkům požáru
-
Metoda redukovaného průřezu:
Průřezové charakteristiky účinného průřezu: ª « 20 min → i
1,0
”¨ ª ]
•
i
• n 2i
j
160 n 2 ∗ 28
j n 2i
Œ:
0,7 ∗ 30 ] 1 ∗ 7
200 n 2 ∗ 28
• ∗j
104 ∗ 144
104
144
14 976
28 )
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10: -
® ] ¯ ° ,+ ± ® ] ² ° ,+
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 0 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
Redukované zatížení a napětí: †!,‘
•!,|,
,
,
- ∗ †!,‘
†!,‘ , Œ:
0,44 ∗ 311,49
137,056 ∗ 10 14 976
Návrhové pevnosti za požáru: !, , ,
Podmínka: •!,|, , ! ∗ !, , ,
,
!, , ,
9,152 9 0,962 962 ∗ 25
1 ∗ 1,25 ∗
137,056 †
9,152 20 1
25
0,38 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
~ 62 ~
0,44
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
5.5.3.4 Svislice -
Návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min)
-
prvek není chráněn proti účinkům požáru
-
Metoda redukovaného průřezu:
Průřezové charakteristiky účinného průřezu: ª « 20 min → i
1,0
”¨ ª ]
•
i
• n 2i
j
160 n 2 ∗ 28
j n 2i
Œ:
0,7 ∗ 30 ] 1 ∗ 7
200 n 2 ∗ 28
• ∗j
104 ∗ 144
104
144
14 976
28 )
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10: -
® ] ¯ ° ,+ ± ® ] ² ° ,+
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
Redukované zatížení a napětí: †!,‘
•!,|,
,
,
- ∗ †!,‘
†!,‘ , Œ:
0,44 ∗ 39,33
17,305 ∗ 10 14 976
Návrhové pevnosti za požáru: !, , ,
Podmínka: •!,|, , ! ∗ !, , , 5.6
,
!, , ,
1,155 1 0,962 962 ∗ 25
0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 0 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
17,305 †
1,155
1 ∗ 1,25 ∗
20 1
25
0,0,07 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Ztužidlo - varianta č. 1
-
počet: 132 ks
-
typ: prutový prvek kloubově připojený k vaznicím
~ 63 ~
0,44
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
-
délka: ∅ 3,62 m
-
průřezové charakteristiky:
-
5.6.1
průřez: za tepla válcovaná trubka 82,5 x 4 mm Œ
–
Ç
*
n– –
A o) CÇ *
materiál: ocel S355
–
) e),2 *
n–
Ae),2o)∗*CÇ *
986
)
MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Ztužení – Varianta č. 1 - MSÚ
Osový tah Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný -
Zatížení: NEd = 46,03kN Œ∗
†Ë•,ã
†‘ †Ë•,ã
46,03 350,03
Podmínka:
5
986 ∗ 355 ∗ 10o 1
350,03
0,132 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Vzpěr Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný -
Zatížení: NEd = 97,43 kN
~ 64 ~
ZČU v Plzni
˜!: •
ä
˜!:,5
—
235
—
5
93,9 ∗ ä
i š “´
˜!:,< !:
3,62
– \i * n Ai n 2ªC* f 64
“+ “
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
›
œ
˜!: ™
š
“ “+
235 355
0,814
93,9 ∗ 0,814
87+ e)2 e)2 "e7
– \82,5* n A82,5 n 2 ∗ 4C* f 64
3620 27,79 79
130,26 26 76,435 435
761 761 825
*
76,435
27,79
130,26 1,70
Křivka vzpěrné ěrné pevnosti pro dutý průřez pr ez válcovaný za tepla: „a“ Součinitel initel imperfekce: ∝ ∅ æ
†9,ã
0,21
0,5 \1]∝ AA“´´ n 0,2C ] “´) f
1
∅ ] ’∅) n “´ “) æ
Œ∗
5
+
1
2,1 ] ’2,1) n 1,7)
0,3 ∗
986 ∗ 355 ∗ 10 1
†‘ †9,ã
97,43 105,009
5.7
Ztužidlo - varianta č. 2
Podmínka:
0,5 \1 ] 0,21A1,7 n 0,2CC ] 1,7) f 0,3
105,009 †
0,928 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
-
počet: 135 ks
-
typ: prutový prvek kloubově připojený k vaznicím
-
délka: ∅ 3,62 m
-
průřezové charakteristiky:
-
průřez: za tepla válcovaná trubka 88,9 x 5,6 mm
~ 65 ~
2,1
ZČU v Plzni
-
5.7.1
Œ
–
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly Ç
*
n– –
A o) CÇ *
materiál: ocel S355
–
) ee," *
n–
Aee,"o)∗2,7CÇ *
1465,49 49
)
MSÚ
Průběh normálových vnitřních sil – Ztužení – Varianta č. 2 - MSÚ
Osový tah -
Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný
-
Zatížení: NEd = 106,18 kN
†Ë•,ã †‘ †Ë•,ã
Œ∗
5
106,18 520,25
Podmínka:
1465,49 ∗ 355 ∗ 10o 1
520,25
0,204 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Vzpěr Kombinace: vlastní tíha + ostatní ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný -
Zatížení: NEd = -155,65 kN
~ 66 ~
ZČU v Plzni
˜!: •
ä
˜!:,5
—
235
—
5
93,9 ∗ ä
i š “´
˜!:,< !:
3,62
– \i * n Ai n 2ªC* f 64
“+ “
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
›
œ
˜!: ™
š
“ “+
235 355
– \88,9* n A88,9 n 2 ∗ 5,6C* f 64
0,814
93,9 ∗ 0,814
+ )87 e2* e2* +*72,*" *"
3620 29,517 517
122,64 64 76,435 435
29,517
1 276 854
76,435
122,64
1,605
Křivka vzpěrné ěrné pevnosti pro dutý průřez pr ez válcovaný za tepla: „a“ Součinitel initel imperfekce: ∝ ∅ æ
†9,ã
0,21
0,5 \1]∝ AA“´´ n 0,2C ] “´) f
1
∅ ] ’∅) n “´ “) æ
Œ∗
5
+
0,5 \1 ] 0,21A1,60 n 0,2CC ] 1,60) f 1
1,94 ] ’1,94) n 1,60)
0,33 ∗
1465,49 ∗ 355 ∗ 10o 1
†‘ †9,ã
155,65 171,68
5.8
Montážní spoj vazníku – Varianta č. 1
5.8.1
Geometrie
Podmínka:
0,33
1,94
171,68 †
0,907 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
-
počet: 2 x 12 ks
-
vazník je po délce rozdělen v poměru 35 : 30 : 35 % Ls dvěma montážními spoji
-
typ: kolíkový spoj s vnitřní ocelovou deskou
-
spojovací prostředky pro přenos M + N: kolíky a přesné svorníky M24 8.8
~ 67 ~
*
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
-
spojovací prostředky pro přenos V: kolíky a přesné svorníky svorníky M20 8.8
-
tloušťka ocelové vnitřní desky: t = 8 mm
-
materiál vnitřní ocelové desky: ocel S355
-
Požární ochrana: vlepené dřevěné zátky
5.8.2 -
Zatížení Kombinace: vlastní tíha + ostatní stálé + užitné zatížení + sníh plný Nt,Ed = 167,2 kN Vz,Ed = 106,5 kN My,Ed = 1436,4 kNm
-
Rozklad ohybového momentu na dvojici sil působící při horním a dolním okraji vazníku:
r = 1,270 m
Schéma rozložení momentu na dvojici sil
5,‘
†
ç#,‘
» » † ∗ ]† ∗ 2 2
5,‘
»
1436,4 1436 1,270 270
0,5† ,‘ ] †
1131,024 †
0,5 ∗ 167,2 ] 1131,024
~ 68 ~
1214,624 624 †
ZČU v Plzni 5.8.3
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Část přenášející ohybový moment a normálovou sílu
5.8.3.1 Rozmístění spojovacích prostředků A)
hodnoty roztečí a vzdáleností od okrajů a konců ve dřevě
-
Zjednodušeně jsou pro všechny hodnoty uvažovány uvažovány hodnoty pro svorníky (na straně bezpečnosti)
-
Úhel mezi silou a směrem vláken α = 0° +
é)
,
é*,
A4 ] |@º… @º…α|Ci 4i
4 ∗ 24
max\\7d; 80f
A4 ] 1C ∗ 24
96
max\168; 80f
max\\A2 ] 2…™EαCd; 3df
120
168
24 3 ∗ 24f max\A2 ] 2…™E0C ∗ 24;
72
Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
α1 (rovnoběžně s vlákny)
120
120
α2 (kolmo k vláknům) vláknů
96
100
α3 (zatížený konec)
168
170
α4 (zatížený okraj)
72
80
vzdálenost
B)
hodnoty roztečí a vzdáleností od okrajů a konců pro ocelovou desku - průměr otvorů: i
i]2
24 ] 2
v+
1,2i
1,2 ∗ 26
Â)
2,4i
2,4 ∗ 26
v)
Â+
1,2i
2,2i
1,2 ∗ 26
2,2 ∗ 26
26
31,2
31,2
57,2
62,4 Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
p1 (rovnoběžně s vlákny)
57,2
120
p2 (kolmo k vláknům) vláknů
62,4
100
e1 (zatížený konec)
31,2
50/170
e2(zatížený okraj)
31,2
75/75
vzdálenost
~ 69 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
5.8.3.2 Posouzení spoje A)
Únosnost ve střihu na otlačení dřeva
-
charakteristická pevnost v otlačení ve dřevěném prvku: È, ,
5,ã
-
A n 0,01iC 0,082 A1
0,082 A1 n 0,01 ∗ 24C ∗ 380 380
23,68
charakteristická hodnota plastického momentu únosnosti: 0,3 ∗
6,
∗ i ),7
0,3 ∗ 800 ∗ 24),7
930 594 † †
charakteristická únosnost 1 spojovacího prostředku pro 1 rovinu střihu: ç#,ã
ò ð ð
™E î
È, ,
È, ,
ª+ i A—2 ]
ñ ð ð2,3 3 ∗ š2 ï
5,ã
ª+
0,5 A• n ªCC n
-
účinek sepnutí spoje:
çÊÏ,ã
ç#,ã -
ç#,ã
0%ç#,ã
ª+ i
È, ,
÷ ð ð
4∗
î n 1C ] çÊÏ,ã 4 ö çÊÏ,ã ð ð i] õ 4
5,ã ) È, , ª+ i
0,5 A240 n 8C n 20
106
23,68 ∗ 106 ∗ 24 ò ÷ 2"* ð23,68 ∗ 106 ∗ 24 Aš2 ] *∗" 2"* ð ) ,7e∗+ 7Ç ∗)*î n 1C ] ™E î *ö ñ ð 2,3 ∗ š2 ∗ 930 594 ∗ 23,68 ∗ 24 ] ð ï õ *
60 241,92 î ™E ô 36 575,84 îø 74803 74803,071
36 575,84 †
36,575 †
návrhová únosnost 1 spojovacího prostředku pro dvojstřižný spoj: -© ∗
ç#,ã
)
2 ∗ 0,9 ∗
36,575 1,25
52,668 †
-
počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny: n = 8 ks
-
účinný počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny:
~ 70 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly E
8 ™E Ì ù 120 8 ," š 13 ∗ 24
E
™E Ì
-
účinná návrhová únosnost 1 řady spojovacích prostředků v přímce
ç#,
rovnoběžně s vlákny: ,ã
E
E
," š ù
+
13i
Í
∗ ç#,ã #
5,12 ∗ 52,668
-
počet řad: nřad = 5 ks
-
celková návrhová únosnost spoje: spoje:
ç#,ã
EřÊ ∗ ç#,
,
ç#,‘ ç#,ã ,
5 ∗ 269,66
,ã
1214,624 624 1483 1483,3
Podmínka:
Í 5,12
5,,12 …
269,66 †
1483,3 †
0,812 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
B)
Únosnost na porušení dřeva blokovým a zátkovým smykem
-
účinná výška závislá na způsobu porušení spojovacího prostředku: prostředku:
ª
ª+ ∗ ú—2 ]
-
čisté geometrické parametry: ,
˜¨
,#
ά
ª+ i
49 49,272
˜¨
ά
È, ,
5,ã
ûD
,
˜¨
,#
0,5 ∗ ˜¨
û D#,
∗ ª+
A5 n 1C100
)
400 ∗ 106
,#
∗ AE n 1C
∗ ³˜¨
106 ∗ ú—2 ]
n 1ü
AEřÊ n 1C
,
,
)
,
559 559 814,72
+
42 400
)
930 594 594 n 1ü 23,68 ∗ 106) ∗ 24
400
170 ] A8 n 1C ∗ 120
]2∗ª ´ )
~ 71 ~
1010 1010
0,5 ∗ 1010 ∗ A1010 ] 2 ∗ 49,272C
ZČU v Plzni -
charakteristická a návrhová únosnost lomu po obvodu plochy spojovacích prostředků:
ç9©,ã
ç9©,ã
ýþ
ç9©,ã
ýÚ
™E Ú
é
™E Ú
é
, ,
#,
0,9 ∗
ýÚ
1,5 ∗ 42 400 ∗ 16,5 16 Û 0,7 ∗ 559 814, 72 ∗ 2,7
1 058 049,82 †
1 058,049 1,25
0,5 ∗ 1214,624 762 762,06
Â+ v+ 1 ; n ; 3i 3 3i 4
69 6
762,06 †
0,797 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦ ; 1Û
0,64
charakteristická a celková návrhová únosnost na otlačení: otlačení:
,
2,5 ∗ é ∗
6
)
∗i∗ª
E ∗ EřÊÊ ∗ ç9,ã
1214,624 624 3544,8
Podmínka:
2,5 ∗ 0,64 ∗ 360 ∗ 24 ∗ 8 ∗ 10o 1,5
8 ∗ 5 ∗ 88,62
3544,8 †
0,343 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
D)
Únosnost oslabeného průřezu ocelové desky
ά
A n 1C ∗ 120 ] 2 ∗ 100 n 5 ∗ 26f 8 ∗ \A5
ά
1 058,049 49 †
50 1 800 120 ; n ; ; 1Û 3 ∗ 26 3 ∗ 26 4 360
™Er0,64; 1,29 29; 2,22; 1u
-
ç#,‘ ç9©,ã
∗ ,# ∗
Únosnost na otlačení ocelové desky
é
ç9,ã
,
1 049 400 1 Û 1 058 058 049,82 )
0,5 ∗ ç#,‘ ç9©,ã C)
1,5ά 0,,7ά
ç9©,ã 9©
Podmínka:
ç9,ã
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
A n 1C ª ∗ \AE 1 ∗ Â) ] 2v) n Ei f
~ 72 ~
4 400
)
88,62
ZČU v Plzni -
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
charakteristická a celková návrhová únosnost na otlačení: otlačení: 0,9 ∗ Œ¨¨ ∗
ç6,ã
)
1214,624 624 1251,08 08
Podmínka: ç#,‘ ç9©,ã
0,9 ∗ 4400 ∗ 360 ∗ 10o 1,25
6
1 251,08 08 †
0,971 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
E)
Posouzení na požární odolnost
-
návrh na požární odolnost: R30 (t = 30 min)
-
kolíky a svorníky jsou chráněny proti účinkům požáru dřevěnými zátkami
-
ocelová deska je chráněna proti účinkům požáru svojí geometrií (šířka > 200 mm)
-
parametr pro svorníky a kolíky ve spoji ocel – dřevo s d ≥ 12 mm; s platností max. 30 min, k = 0,085
-
Redukční součinitel pro kombinaci zatížení dle rovnice 6.10:
-
-
návrhová požární odolnost:
ª
-
,
® ]¯ ° ° ,+ ° ,+ ±® ] ²°
® ] ¯ ·+ ± ® ] ² ° ,+
- ∗ 1 n ∗ DE ∗
n
,
1 0,44 ∗ 1 ∗ DE 0,085 1,25 ∗ 1,15
stanovení tloušťky vlepené zátky: ”¨ ∗ 20
•6Ï
∗ ³ª:
•
n ª
,
0,637 ] 0,2 ∗ 0,56 0 1,35 ∗ 0,637 ] 1,5 ∗ 0,56
´
13,929 929 ™E
0,7 ∗ 1,5 ∗ A30 n 13,929CC
~ 73 ~
0,44
16,875
ZČU v Plzni 5.8.4
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Část přenášející posouvající sílu
5.8.4.1 Rozmístění spojovacích prostředků A)
hodnoty roztečí a vzdáleností od okrajů a konců ve dřevě
-
Zjednodušeně jsou pro všechny hodnoty uvažovány hodnoty pro svorníky (na straně bezpečnosti)
-
Úhel mezi silou a směrem vláken α = 90°
é+
A4 ] |@º…α|C |Ci
é) é
,
4i
4 ∗ 20
max\7d; 80f 80
A4 ] @º…90C20
80
max\140; 80f
80
140
Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
α1 (rovnoběžně ě ě s vlákny)
80
80
α2 (kolmo k vláknům) vlákn
80
80
α3 (zatížený konec)
140
140
vzdálenost
B)
hodnoty roztečí a vzdáleností od okrajů a konců pro ocelovou desku
-
průměr otvorů:
i
i]2
20 ] 2
v+
1,2i
1,2 ∗ 22
Â+
2,2i
2,2 ∗ 22
v)
Â)
1,2i
2,4i
22
1,2 ∗ 22
2,4 ∗ 22
26,4
26,4
48,4
52,8 Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
p1 (rovnoběžně ěžně s vlákny)
48,4
80
p2 (kolmo k vláknům) vlákn
52,8
80
e1 (zatížený konec)
26,4
50/140
e2(zatížený okraj)
26,4
50/50
vzdálenost
~ 74 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
5.8.4.2 Posouzení spoje A)
Únosnost ve střihu na otlačení dřeva
-
charakteristická pevnost v otlačení ve dřevěném prvku: È, , "
È, ,
-
1,35 ] 0,015 015i
È," ,
"
0,082 A1 n 0,01 ∗ 20C ∗ 380 380
1,35 ] 0,015 ∗ 20
È, , …™E) α ]
@º… ) α
1,65
24,93 ∗ ]@º… ) 90
1,65…™E) 90
24,93 15,11 †
charakteristická hodnota plastického momentu únosnosti: 5,ã
ç#,ã ª+ ç#,ã
ç#,ã -
A n 0,01iC 0,082 A1
0,3 ∗
6,
∗ i ),7
0,3 ∗ 800 ∗ 20),7
579 281† †
charakteristická únosnost 1 spojovacího prostředku pro 1 rovinu střihu: ò ð ð
™E î
È, ,
È, ,
ª+ i
ª+ i A—2 ]
ñ ð ð2,3 3 ∗ š2 ï
5,ã
0,5 A• n ªCC n
È, ,
÷ ð ð
4∗
î n 1C ] çÊÏ,ã 4 ö çÊÏ,ã ð ð i] õ 4
5,ã ) È, , ª+ i
0,5 A240 n 8C n 20
účinek sepnutí spoje: çÊÏ,ã
0%
106
15,11 ∗ 106 ∗ 20 ò ÷ ð ð 4 ∗ 579 281 0 — ™E î 15,,11 ∗ 106 ∗ 24 A 2 ] 15,11 ∗ 106) ∗ 20î n 1C 1 ] 4ö ñ 0 ð ð ï 2,3 ∗ ’2 ∗ 579 281 ∗ 15,11 ∗ 20 ] 4 õ 32 033,2 522,44îø ™E îô24 522 43 036 036,29
24 522,44 †
24,522 †
návrhová únosnost 1 spojovacího prostředku pro dvojstřižný spoj:
~ 75 ~
ZČU v Plzni ç#,ã
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
ç#,ã
-© ∗
2 ∗ 0,9 ∗
)
24,522 1,25
35,31 †
-
počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny: n = 2 ks
-
E
účinný počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny:
-
účinná návrhová únosnost 1 řady spojovacích spojovacích prostředků v přímce
ç#,
rovnoběžně s vlákny:
E
,ã
2 …
E
∗ ç#,ã #
2 ∗ 35,31
70,62 †
-
počet řad: nřad = 2 ks
-
celková návrhová únosnost spoje: spoje:
ç#,ã
EřÊ ∗ ç#,
,
ç#,‘ ç#,ã ,
106,5 141,24 24
Podmínka:
B)
™E Ú
é
™E Ú
é
141,24 †
0,754 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
v+ Â+ 1 ; n ; 3i 3 3i 4
69 6
; 1Û
50 80 1 800 ; n ; ; 1Û 3 ∗ 22 3 ∗ 22 4 360
™Er0,76; 0,96 96; 2,22; 1u
-
ç9,ã
2 ∗ 70,62
Únosnost na otlačení ocelové desky
é
ç9,ã
,ã
0,76
charakteristická a celková návrhová únosnost na otlačení: otlačení:
,
2,5 ∗ é ∗
6
)
∗i∗ª
E ∗ EřÊÊ ∗ ç9,ã
2,5 ∗ 0,76 ∗ 360 ∗ 20 ∗ 8 ∗ 10o 1,5
2 ∗ 2 ∗ 87,27
~ 76 ~
349,09 †
87,27 †
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Podmínka: ç#,‘ ç9©,ã C) Œ¨ Œ¨ -
106,5 349,09
0,305 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Únosnost oslabeného průřezu ocelové desky A n 1C ª ∗ \AE 1 ∗ Â) ] 2v) n Ei f
A n 1C ∗ 80 ] 2 ∗ 50 n 2 ∗ 22f 8 ∗ \A2
1088
)
charakteristická a celková návrhová únosnost na otlačení: otlačení: ç6,ã
0,9 ∗ Œ¨ ∗ )
6
0,9 ∗ 1088 ∗ 360 ∗ 10o 1,25
282 282,01 †
Podmínka: ç#,‘ ç6,ã
106,5 282,01
5.9
Montážní spoj příhradového vazníku – Varianta č. 2
5.9.1
Geometrie
-
5.9.2
0,378 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
všechny spoje vazníku jsou řešeny pomocí vložené ocelové desky a přesných svorníků v kombinaci s kolíky kromě napojení diagonál a svislic je navíc vazník rozdělen na tři montážní části v poměru délek přibližně na 35 : 30 : 35 % typ: kolíkový spoj s vnitřní ocelovou deskou spojovací prostředky pro přenos N: kolíky a přesné svorníky M24 8.8 tloušťka ocelové vnitřní desky: t = 8 mm materiál vnitřní ocelové desky: ocel S355 Požární ochrana: vlepené dřevěné zátky
Zatížení
Horní Âá…: † ,‘ Dolní pás: † ,‘ Diagonála O †
n 973,54 † 1250,92 † 121,25 † , ,‘
~ 77 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Síly ve spoji příhradového vazníku
5.9.3 A)
Rozmístění spojovacích prostředků hodnoty roztečí a vzdáleností od okrajů a konců ve dřevě
d = 24 mm -
Zjednodušeně jsou pro všechny hodnoty uvažovány hodnoty pro svorníky (na straně bezpečnosti)
-
Úhel mezi silou a směrem vláken α = 0°
é+
é) é
,
é*,
A4 ] |@º…α|C |Ci 4i
4 ∗ 24
max\7d; 80f 80
A4 ] 1C ∗ 24
96
120
max\168; 80f
A ] 2…™EαCd; max\A2 2 3df
168
max\A2 ] 2…™E0C ∗ 24; 3 ∗ 24f 24
72
Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
α1 (rovnoběžně ě ě s vlákny)
120
120
α2 (kolmo k vláknům) vlákn
96
100
α3 (zatížený konec)
168
170
α4 (zatížený okraj)
72
80
vzdálenost
d = 28 mm -
Zjednodušeně jsou pro všechny hodnoty uvažovány hodnoty pro svorníky (na straně bezpečnosti)
~ 78 ~
ZČU v Plzni -
Úhel mezi silou a směrem vláken α = 0°
é+
é) é
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
,
é*,
A4 ] |@º…α|C |Ci 4 ∗ 16 16
4i
max\7d; 80f 80
A4 ] 1C ∗ 28
72
max\216; 80f
A ] 2…™EαCd; max\A2 2 3df
140
216
max\A2 ] 2…™E0C ∗ 28; 3 ∗ 28f 28
84
Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
α1 (rovnoběžně ěžně s vlákny)
140
140
α2 (kolmo k vláknům) vlákn
72
75
α3 (zatížený konec)
216
220
α4 (zatížený okraj)
84
85
vzdálenost
B)
hodnoty roztečí a vzdáleností od okrajů a konců pro ocelovou desku
-
průměr otvorů:
d = 24 mm i
i]2
24 ] 2
v+
1,2i
1,2 ∗ 26
Â)
2,4i
2,4 ∗ 26
v)
Â+
1,2i
2,2i
1,2 ∗ 26
26
31,2
31,2
2,2 ∗ 26
57,2
62,4 Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
p1 (rovnoběžně ěžně s vlákny)
57,2
120
p2 (kolmo k vláknům) vlákn
62,4
100
e1 (zatížený konec)
31,2
50/170
e2(zatížený okraj)
31,2
75/75
vzdálenost
d = 28 mm i
v+
v)
i]2
1,2i
1,2i
28 ] 2
1,2 ∗ 30
1,2 ∗ 30
30
36
36
~ 79 ~
ZČU v Plzni Â+
2,2i
2,2 ∗ 30
2,4i
Â)
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly 66
2,4 ∗ 30
66 Min. hodnota
Navržená hodnota
[mm]
[mm]
p1 (rovnoběžně ěžně s vlákny)
66
70
p2 (kolmo k vláknům) vlákn
66
70
e1 (zatížený konec)
36
40
e2(zatížený okraj)
36
40
vzdálenost
5.9.4
Posouzení spoje
A) Únosnost ve střihu na otlačení dřeva Horní a dolní pás charakteristická pevnost v otlačení ve dřevěném prvku: È, ,
-
ç#,ã
-
0,082 A1 n 0,01 ∗ 24C ∗ 380 380
23,68
charakteristická hodnota plastického momentu únosnosti: 5,ã
ª+
A n 0,01iC 0,082 A1 0,3 ∗
6,
∗ i ),7
0,3 ∗ 800 ∗ 24),7
930 594 † †
charakteristická únosnost 1 spojovacího prostředku pro 1 rovinu střihu: ò ð ð
™E î
È, ,
ª+ i
ª+ i A—2 ]
ñ ð ð2,3 3 ∗ š2 ï
0,5 A• n ªCC n
È, ,
5,ã
È, ,
4∗
î n 1C ] çÊÏ,ã ) È, , ª+ i 4 çÊÏ,ã i] 4 5,ã
0,5 A240 n 8C n 20
účinek sepnutí spoje: çÊÏ,ã
0%
~ 80 ~
106
÷ ð ð ö ð ð õ
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
23,68 ∗ 106 ∗ 24 ò ÷ 4 ∗ 930 594 ð ð 0 23,,68 ∗ 106 ∗ 24 A—2 ] î ) ™E î n 1 1C ] 23,68 ∗ 106 ∗ 24 4ö ñ 0 ð ð ï 2,3 ∗ ’2 ∗ 930 594 ∗ 23,68 ∗ 24 ] 4 õ
ç#,ã
60 241,92 ™E îô 36 575,84 îø 74803 74803,071
ç#,ã -
36 575,84 †
36,575 †
návrhová únosnost 1 spojovacího prostředku pro dvojstřižný spoj:
ç#,ã
ç#,ã
-© ∗
2 ∗ 0,9 ∗
)
36,575 1,25
52,668 †
Dolní pás: -
počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny: n = 8 ks
-
účinný počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny: E
™E Ì
-
účinná návrhová únosnost 1 řady spojovacích prostředků v přímce
ç#,
rovnoběžně s vlákny:
-
,ã
," š ù
+
13i
∗ ç#,ã #
™E Ì
6,47 ∗ 52,668
počet řad: nřad = 4 ks
-
ç#,ã
E
E
Í
10 ù 120 10 ," š 13 ∗ 24
E
celková návrhová únosnost spoje: spoje: ,
EřÊ ∗ ç#,
Podmínka: ç#,‘ ç#,ã ,
1250,95 95 1383,3 3
,ã
4 ∗ 345,76
345,76 † 1383,3 †
0,904 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
~ 81 ~
Í 6,47
6 6,47 …
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Horní pás: -
počet spojovacích prostředků v přímce p rovnoběžně s vlákny: n = 10 ks
-
účinný počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny: E
™E Ì E
E
," š ù
+
13i
Í
™E Ì 10
10 ," š 120 13 ∗ 24 ù
6,47 47
Í
6,47 …
-
účinná návrhová únosnost 1 řady spojovacích prostředků v přímce
ç#,
rovnoběžně s vlákny: ,ã
E
∗ ç#,ã #
6,47 ∗ 52,668
-
počet řad: nřad = 3 ks
-
celková návrhová únosnost spoje: spoje:
ç#,ã
,
EřÊ ∗ ç#,
Podmínka: ç#,‘ ç#,ã ,
54 973,54 1037,28 28
3 ∗ 345,76
,ã
345,76 †
1037,28 †
0,94 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
Diagonála a svislice -
-
charakteristická pevnost v otlačení ve dřevěném prvku: È, , 5,ã
ç#,ã
ª+
A n 0,01iC 0,082 A1
0,082 A1 n 0,01 ∗ 28C ∗ 380 380
charakteristická hodnota plastického momentu únosnosti: 0,3 ∗
6,
∗ i ),7
0,3 ∗ 800 ∗ 28),7
1 389 383,45 45 †
22,44
charakteristická teristická únosnost 1 spojovacího prostředku pro 1 rovinu střihu: ò ð ð
™E î
È, ,
ª+ i
ª+ i A—2 ]
ñ ð ð2,3 3 ∗ š2 ï
0,5 A• n ªCC n
È, ,
5,ã
È, ,
÷ ð ð
4∗
î n 1C ] çÊÏ,ã 4 ö çÊÏ,ã ð ð i] õ 4
5,ã ) È, , ª+ i
0,5 A200 n 8C n 20
~ 82 ~
76
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
účinek sepnutí spoje: çÊÏ,ã
-
0%
22,44 ∗ 76 ∗ 28 ò ÷ 4 ∗ 324 282,2 ð ð 0 26,,17 ∗ 56 ∗ 16 A—2 ] î ) ™E î n 1C ] 26,17 ∗ 56 ∗ 16 4ö ñ 0 ð ð 3 ∗ ’2 ∗ 324 282,2 ∗ 26,17 ∗ 16 ] ï 2,3 õ 4 47752 47752,32 î ™E ô46589,24 46589 îø 46 589,24 † 46,59 † 96104 96104,64
ç#,ã ç#,ã
návrhová únosnost 1 spojovacího prostředku pro dvojstřižný spoj:
ç#,ã
ç#,ã
-© ∗
2 ∗ 0,9 ∗
)
46,59 1,25
67,09 †
-
počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny: n = 2 ks
-
účinný počet spojovacích prostředků v přímce rovnoběžně s vlákny:
™E Ì
E
E
6
," š ù
+
13i
Í
™E Ì
3 ù 140 3 ," š 13 ∗ 28
Í 2,12
2,,12 …
-
účinná návrhová únosnost 1 řady spojovacích prostředků v přímce
ç#,
rovnoběžně s vlákny: ,ã
E
∗ ç#,ã #
2,12 ∗ 67,09
-
počet řad: nřad = 1 ks
-
celková návrhová únosnost spoje: spoje:
ç#,ã
,
EřÊ ∗ ç#,
Podmínka: ç#,‘ ç#,ã ,
121,25 25 142,23 23
,ã
142,23 †
1 ∗ 142,23
142,23 †
0,852 ‹ 1,0 Ÿ ¡¢£¤¥¦
~ 83 ~
ZČU v Plzni
6
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Vyhodnocení variant 6.1
Popis opis zastřešení víceúčelové sportovní haly
Prvotním kritériem při návrhu zastřešení víceúčelové sportovní haly bylo respektování tvaru střešní geometrie architektonické studie, na jejímž základě byla vypracována projektová dokumentace ke stavebnímu povolení části architektonicko-stavebního stavebního řešení v rámci samostatného předmětu Projekt S2 (viz přílohy). Nepravidelně zakřivený, obloukový obloukový tvar střechy o poloměru 74,4 nám umožňuje zvolit jako hlavní konstrukční materiál ocel nebo dřevo. Tato práce řeší dvě varianty, s dřevěnou nosnou konstrukcí. V obou variantách byl zvolen přenos zatížení jako třístupňový. Krokve a vaznice byly pro obě varianty uvažovány stejné. Záklop střešní konstrukce tvoří dvě vrstvy OSB desek. Druhá vrstva záklopu je kladena tak, aby se spáry desek vždy překrývaly. Krokve mají průřez 120/160 mm a jsou kloubově připojeny k vaznicím v osové vzdálenosti 1250 mm. Jejich připojení bylo uvažováno jako kloubové. Vaznice jsou průřezu 140/240 mm, jejich délka je 5 metrů a jsou kloubově připojeny k horním lícům vazníku. Krokve i vaznice jsou modelovány jako prosté nespojité nosníky, k jejichž připojení byly použity ocelové třmeny. eny. V první variantě byl jako hlavní nosný prvek soustavy zvolen plnostěnný vazník z lepeného lamelového dřeva Gl24h. Vazník má konstantní průřez 240/1900 mm. V druhé variantě byl plnostěnný nosník nahrazen příhradovým vazníkem vaz z lepeného lamelové dřeva Gl24h.. Horní pás má průřez 240/420 mm, dolní pás 240/600 mm a jsou konstantní po celé své délce. Příhradový vazník je svislicemi o průřezu 160/160 mm rozdělen do 14 polí, v každém poli je dvojice diagonál o průřezu 160/200 mm. Diagonály jsou ve tvaru obráceného obráceného písmene „V“. Připojení diagonál a svislic je kloubové. V obou variantách byly vazníky modelovány jako prosté nosníky, které jsou prostě podepřeny na železobetonových sloupech pomocí ložisek. Jedno ložisko je řešeno jako pevný kloub, druhé jako posuvný kloub (elastomerové ložisko).
~ 84 ~
ZČU v Plzni 6.2
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Výkaz materiálu – Varianta č. 1
Prvek
Počet [ks]
Průřez [mm]
Materiál
Objem 1kus [m3]
Hmotnost 1 kus [kg]
Celkový objem [m3]
Celková hmotnost [kg]
Krokev
378
120 x 160
C24
0,052
17,1
19,656
6463
Vaznice
135
140 x 240
GL24h
0,168
63,8
22,68
8613
Vazník
10
240 x 1900
GL24h
16,71
6351,1
167,1
63511
Ztužidla
132
82,5 x 4
S355
0,00357
28
0,48
3696
Celkem
209,916
82283
6.3
Výkaz materiálu – Varianta č. 2
Prvek
Počet [ks]
Krokev
378
Vaznice
135
Horní pás vazníku Dolní pás vazníku Diagonála vazníku Svislice vazníku Ztužidla
10 10 280 150 132
Průřez [mm] 120 x 160 140 x 240 240 x 420 240 x 600 160 x 200 160 x 160 88,9 x 5,6
Materiál
Objem 1kus [m3]
Hmotnost - 1 kus [kg]
Celkový objem [m3]
Celková hmotnost [kg]
C24
0,052
17,1
19,656
6463
GL24h
0,168
63,8
22,68
8613
GL24h
3,696
1403,9
36,96
14039
GL24h
5,278
2005,6
52,78
20056
GL24h
0,0494
18,8
13,832
5264
GL24h
0,0307
11,7
4,605
1755
S355
0,0053
41,6
0,697
5491
Celkem
151,21
61681
~ 85 ~
ZČU v Plzni 6.4
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Posouzení konstrukčních variant
Posouzení jednotlivých prvků konstrukčních variant bylo zpracováno na základě prostorového výpočtového modelu sestaveném v programu SCIA ENGINEER 2014.0.0. U plnostěnného vazníku bylo dominantní zatížení ohybem, zatímco u příhradového vazníku jsou prvky namáhány především tahem a tlakem. Obě varianty byly srovnávány na stejnou kvalitu materiálu - rostlé dřevo dře krokví a vaznic C24, lepené lamelové dřevo vazníků Gl24h a ocel ztužení S355. S355 Krokve a vaznice byly v obou variantách navrženy se shodným průřezem a geometrií rozmístění. Z hrubého výkazu výměr vyplývá, že na variantu s příhradovým vazníkem bylo spotřebováno méně lepeného lamelové dřeva o 22 397 kg tedy o 35,26 %, %, zatímco ocele na ztužení připadlo ve variantě s příhradovým vazníkem o 1795 kg tedy o 48,57% více.
6.5
Problematika spojená s konstrukčním řešením zastřešení víceúčelové sportovní haly
retická analýza výpočtových modelů nosných systémů je pouze jednou, i když Teoretická zásadní stránkou problému. Pokud má být systém realizován, je nutné vyřešit řadu dalších otázek, souvisejících s vlastnostmi materiálu, výrobou, transportem, montáží, ochranou materiálu, mater estetikou, provozem a obecně se spolehlivostí konstrukce. Tato práce nám dává možnost porovnat dvě konstrukční varianty především z hlediska jejich statického chování a průběhu vnitřních sil. Tyto varianty byly dimenzovány podle platných norem [1] - [6] na standardním zatížení podle platných norem [1] - [3]. Je však zapotřebí uvážit další možná zatížení vznikající technologickým řešením objektu, objektu, která nebyly do návrhu zahrnuty – například zatížení ukazatelem skóre. Dalším důležitým faktorem je jednoduchost jednoduchost provedení dané konstrukce. Varianta příhradového vazníku vytváří velkou četnost styků – detailů, které musí být řešeny se zvýšenou pozorností tak, aby chování konstrukce odpovídalo co nejvíce modelu, především pak v tuhosti styků.
6.6
Alternativní řešení řešení při návrhu zastřešení víceúčelové sportovní haly
Při návrhu konstrukčních variant byly navrženy standardní materiály, prvky a jejich spoje. Vždy je však zapotřebí uvážit případnou alternativu alternativu ke zvoleným řešením. ím. Například použití materiálů vyšší pevností (lepené lamelové dřevo Gl28
~ 86 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
– Gl36, ocel spojovacích prostředků 10.9 či 12.96), 12.96), jinak řešené spoje, či ztužení konstrukce. Zároveň se však musí brát ohled na všechny klady a zápory získané použitím dané alternativy. Materiály vyšší pevností jsou dražší, ale umožňují přenos zatížení s menším průřezem. Průřez se ale někdy musí zvětšovat nejen z důvodu přenosu zatížení, ale i z důvodu proveditelnosti konstrukce. Alternativní řešení umožňuje taktéž ztužení haly. V našem případě byly použity ocelové trubky, které teré fungují jako táhla. Trubky by mohly být nahrazeny dřevěným ztužením, či ocelovým lany. Další alternativou je jistá idealizace zvolené varianty. Například u příhradového vazníku by bylo možné nahradit diagonály a svislice z lepeného lamelového dřeva rostlým rostlým dřevem klasické pevnostní třídy C24, C24 či navýšit celkovou výšku příhradového vazníku, čímž by došlo ke snížení vnitřních sil v horním a dolním pásu, pásu, což by vedlo ke snížení průřezových ploch těchto prvků.
7 Závěr Hlavním cílem této práce byl variantní návrh zastřešení víceúčelové sportovní haly. Pro zastřešení byly vypracovány dvě varianty, které byly posouzeny podle platných norem [1] - [6] tak, aby vyhověly na mezní stav únosnosti, mezní stav použitelnosti a požární odolnost v délce 30 minut. Práce dále ále obsahuje detailní popis konstrukčních variant, výpočet zatížení působící na konstrukci, vyhodnocení variant a výkresovou část. Ve variantě číslo jedna byl jako hlavní nosný prvek navržen dřevěný plnostěnný vazník a ve variantě číslo dva dřevěný příhradový příhradový vazník. Po vyhodnocení a vzájemném porovnání těchto variant byla jako vhodnější vybrána varianta číslo jedna. Varianta byla zvolena především na základě menšího počtu styků, proveditelnosti detailů a celkové tvarové jednoduchosti.
~ 87 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
Seznam použitých žitých zdrojů: Technické normy a odborná literatura [1] ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: 1 Zatížení konstrukcí – Část 1-1: 1: Obecná zatížení – Objemové tíhy, vlastní tíha a užitné zatížení pozemních staveb. Praha: Český normalizační institut, březen 2004. [2] ČSN EN 1991-1-3 Eurokód 1: 1 Zatížení konstrukcí – Část 1-3: 3: Obecná zatížení – zatížení sněhem. Praha: Český normalizační institut, červen 2005. [3] ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: 1 Zatížení konstrukcí – Část 1-4: 4: Obecná zatížení – zatížení větrem. Praha: Český normalizační normalizační institut, duben 2007. [4] ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. stavby Praha: Český normalizační institut, prosinec 2006. [5] ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla – Navrhovaní na účinky požáru. Praha: Český normalizační institut, prosinec 2006. Eurokód Zásady navrhování konstrukcí. Praha: Český normalizační [6] ČSN EN 1990 Eurokód: institut, leden 2004. 2004 [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]
KUKLÍK Petr, KUKLÍKOVÁ Anna, MIKEŠ Karel. Dřevěné konstrukce, Cvičení, Cvičení ES ČVUT. Praha 2005 KUKLÍK Petr, Dřevěné konstrukce, konstrukce skripta Fsv, ČVUT. Praha 2005 FAJMAN, Petr; KRUIS, Jaroslav: Zatížení a spolehlivost.. Vydavatelství ČVUT v Praze, 2009. Přednášky z předmětu Stavitelství 6 – ZČU, FAV – katedra mechaniky Přednášky z předmětu Dřevěné konstrukce – ZČU, FAV – katedra mechaniky Bc. Jakub Halík, Střešní konstrukce hokejové haly, Bakalářská práce, FSV ČVUT 2013 Bc. Jakub Halík, ík, Projekt S2 – Víceúčelová sportovní hala se sportovním centrem, Semestrální práce, FAV ZČU 2014 Ing. Arch. Kateřina Váňová – Víceúčelová sportovní hala, Bakalářská práce, VUT Brno 2009
Internetové zdroje [14] Sterling OSB, katalogy a podklady pro navrhování a posuzování OSB desek www.sterlingosb.com [15] Sterling OSB, katalogy a ceníky OSB Desek www.stasa.cz
~ 88 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
[16] Za tepla válcované trubky, katalogy, ceníky a podklady pro návrh a dimenzování www.ravencz.cz
[17] Odborný článek – konstrukce dřevěných hal http://www.casopisstavebnictvi.cz/halove //www.casopisstavebnictvi.cz/halove-stavby-s-drevenymi drevenymi-obloukovymivaznikovymi-a-ramovymi ramovymi-nosnymi-dilci_N442 [18] TESKO. České dřevařské závody Praha http://www.konstrukce esko.cz/konstrukce/reference/obcanske-stavby http://www.konstrukce-tesko.cz/konstrukce/reference/obcanske [19] BOVA. Ceníky, katalogy a podklady pro navrhování spojů s ocelovými spojovacími prostředky www.bova-nail.cz [20] BOVA. Ceníky, katalogy a podklady pro navrhování spojů s ocelovými spojovacími prostředky www.bova-nail.cz [21] ČKAIT, fakulta stavební VUT v Brně, seminář pro EUROKÓD 5, 2. část, doc. Ing. Bohumil Straka, Csc., únor 2010 http://www.ckait.cz/sites/default/files/EC5_Seminar_drevo_2.pdf
Seznam použitých symbolů: Œ … ÂDº@j
Œ: … ÂDº@j úč™EEéjº Ev•º B•Žª º¸éjº »ůřvB§
Œ© … ÂDº@j Ùái» iří § …ºٺ¸ § @íjº »º…ªřvi § Eě … ¸Dá + … »ºBªvč »º¸Eº•ěžE ) … »ºBªvč
EŽ vB™ …ºٺ¸ @í ™ »º…řvi Ž ¸ ¸ ÙviEé ř iě
ºD º ¸D ¸Dá Eů vB™ ř i
™ …ºٺ¸ @í@j »º…ªřvi vi ů
,
… ¸BiáDvEº…ª vB™ …ºٺ¸ vB™ @í »º…ªřvi v B ªížvEý ºE@v
*,
… ¸BiáDvEº…ª vB™ …ºٺ¸ vB™ @í »º…ªřvi v B ªížvEý º º » Ùv Ù
• … šíř • … šíř
B•Žª º¸éjº º Ev•º úč™EEéjº »ůřvB§
i … »ů ě» …ºٺ¸ @íj íjº »º…ªřvi § i … »ů ě» ºª¸º»§ »º »º …ºٺ¸ @í »º…ªřviv i @
… úč™EEá jDº§• Dº§•
:
B§jvDE ªěEí
… …º§č™E™ªel el směru větru
@ … …º§č™E™ªel el expozice
@ ABC … …º§č™E™ªvD º»º º»º »» @Ë
,+
™v ™v ¸v ¸ýš@v "B"
… …º§č™E™ªvD ¸EěÙÙšíjº ªD ¸ @í ÂDº@jŽ § ¸ěª»§ »º ¸vD é BB ªěžº¸ ª @í ÂDº@jŽ
@: ABC … …º§č™E™ªvD i»…Eº…ª™ i»…Eº…ª™ ¸v ¸ýš@v "B"
~ 89 ~
ZČU v Plzni @©
Ê© ¨
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
… …º§č™E™ªvD »ºččEíjº º•iº•í
@ … ªvÂvDEý …º§č™E™ªvD ™E™ªvD
v … »ºB ě» Â»º ¸ýºčvª vª º•D …ªí »º B ªížvEí ºiéDEý ¸ěª»v 4
, 2 … jºiEºª
5% ¸ ¸ Eª™D§ Eª™D§ ºi§D§ »§žEº…ª™
… ¸BvÂěªí »º º•Dº§ º•Dº§ …ªřv@jŽ
!, ,
… @j »
ªv»™…ª™@ á Âv¸Eº…ª ¸ ªD
… Eḻjº¸á Âv¸Eº…ª Âv¸Eº…ª ¸ ªD
!, , !," ,
… @j »
!," ,
… Eḻjº¸á Âv¸Eº…ª Âv¸Eº…ª ¸ ªD
§ »º¸Eº•ěžEě … ¸Dá EŽ
§ »º¸Eº•ěžEě … ¸Dá EŽ
ªv»™…ª™@ á Âv¸Eº…ª ¸ ªD
§ ºD º ¸Dá Eů
§ ºD º ¸Dá Eů
È,
… @j »
ªv»™…ª™@ á Âv¸Eº…ª ¸ ºªD á čvEí
È,
… Eḻjº¸á Âv¸Eº…ª Âv¸Eº…ª ¸ ºªD čvEí ,
… @j »
ªv»™…ª™@ á Âv¸Eº…ª ¸ ºjŽ•§
,
… Eḻjº¸á Âv¸Eº…ª Âv¸Eº…ª ¸ ºjŽ•§
, ,
… @j »
, ,
… Eḻjº¸á Âv¸Eº…ª Âv¸Eº…ª ¸ ª j§ »º¸Eº•ěžEě … ¸Dá EŽ
6
…
ªv»™…ª™@ á Âv¸Eº…ª ¸ ª j§ »º¸Eº•ěžEě … ¸Dá EŽ
vB Âv¸Eº…ª™
6,
… @j »
ªv»™…ª™@ á Âv¸Eº…ª ¸ ª á j§ …¸º»Eí ů
#,
… @j »
ªv»™…ª™@ á Âv¸Eº…ª ¸v … á Ž §
#,
… Eḻjº¸á Âv¸Eº…ª Âv¸Eº…ª ¸v … Ž §
5
…
vB D§B§ º@vD™
… @j » j … ¸ýš
j … ¸ýš
ªv»™…ª™@ á jºiEºª á …ªáDéjº »º¸Eº ě»Eéjº B ªížvEíí úč™EEéjº Ev•º Ev•º B•Žª º¸éjº »ůřvB§
• … º vEª …vª» ¸čEº…ª™ Eº…ª™
D# ABC … …º§č™E™ªvD ª§»•§DvE@v ª§»•§DvE@v ¸v ¸ýš@v "B" !
… …º§č™E™ªvD ¸BÂě»Eº…ª™ »Eº…ª™
… …º§č™E™ªvD iºª¸ iºª¸ »º¸áEí »º¸
… ºi™ ™
… ºi™ ™
:
čEí …º§ …º§č™E™ªvD BºjDviň§Ùí@í ¸D™¸ ª»¸áEí B ªížvE vEí ¸Dj º…ª™
… …º§č™E™ªvD ªv»éE§ E§ »º ¸íª»
©ÈÊË
˜
čEí …º§ …º§č™E™ªvD B ºžá»§
… …º§č™E™ªvD ª¸ ª¸ »§ »§
… v v ª™¸Eí iéD
~ 90 ~
ZČU v Plzni ˜© … iéD ‘
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
º …ªřviE™@™ viE™@™
… Âů…º•í@í …Dºž
†‘ … Âů…º•í@í …Dºž
ºjŽ•º¸éjº º vEª§
Eº» áDº¸é …íDŽ Eº»
E© … ºčvª »º¸™E …ªř™j§ §
 … º•¸ºi B•Žª º¸éjº º Ev•º úč™EEéjº »ůřvB§ Â+ … »ºBªvč ¸v … 컧 ……íDŽ »º º@vD
Â) … »ºBªvč ºD º ¸v …… 컧 …íDŽ »º º@vD { … @j »
° … @j » {Ë ABC …
ªv»™…ª™@ á jºiEºª »º ěEEéjº »º¸Eº ě»Eéjº BB ªížvEí ª ªv»™…ª™@ á jºiEºª á »º ěEEéjº B ªížvEí
iŽE ý™ áDEí iŽE
» ¨ … ¸E™ªřEí ºDº ě» … … @j »
… … @j »
ª … ªDº§šť
§ ¨© … º §•
™@ ý ªD ™@
¸v ¸ýš@v "B"
ªv»™…ª™@ á j jºiEºª B ªížvEí …Eějv E …ªřvšv ªv»™…ª™@ á jºiEºª B ªížvEí …Eějv E Bv ™ , č …
ž™ªý »ůjŽ• Ž•
… D™ ™ªEí »ůjŽ•
§¨
, ¨ … č™…ªý
× … º•Ùv
ºEvčEý »ůjŽ•
Dº…ª ¸ěª»§ ¸9 … Bá D iEí »Ž@jDº…ª
¸ ABC … …ªřviEí »Ž@jDº…ª Dº…ª ¸ěª»§ ¸v ¸ýš@v "B" ×<,‘ … Âů…º•í@í …Dºž
º…º§¸ Ùí@í …íDŽ
• … »ůřvBº¸ý ºi§D ºi§D ß ABC … ¸EěÙší ªD
¸ěª»§ ª»§ ¸v ¸ýš@v "B"
• … »ůřvBº¸ý ºi§D BŽ•ª ºi§D º¸éjº Ev•º úč™EEéjº »ůřvB§ B … »
vª» i»…Eº…ª™ i»…Eº…ª™ ªv»éE§
”¨ … Eº ™EáDEí Eḻjº¸ º¸á »Ž@jDº…ª B§jvDE ªěEí ±
… …º§č™E™ªvD B ªížvE vEí »º …ªáDé B ªížvEí
, ²
,
… iíDčí …º§č™E™ªvD …ºDv …ºDvjD™¸º…ª™
ªv»™áD§
… iíDčí …º§č™E™ªvD …ºDv …ºDvjD™¸º…ª™ º@vD™ … iíDčí …º§č™E™ªvD …ºDvjD™¸º…ª™
ªv»™á Âř™ ºžá»§
… …º§č™E™ªvD B ªížvE vEí »º »º ěEEé B ªížvEí
~ 91 ~
ZČU v Plzni
Variantní řešení zastřešení víceúčelové sportovní haly
ä … º ě»Eé Âřvª¸ºřvE vEí “ … šªíjDº…ªEí º ě» “:
… º ě»Eá šªíjDº…ª Dº…ª Âř™ ºjŽ•§
… ª¸ »º¸ý …º§č™E™ªvD ™E™ªvD B ªížvEí …Eějv •.
ě»Eá j§…ªºª ¸Bi§@ ¸Bi§@j§
… •!, • •
… @j » ,
, ,
• ,"
… Eḻjº¸é E Âěěªí ¸ ªD
§ »º¸EºěžEě … ¸Dá EŽ
… »™ª™@ é ºjŽ•º¸ Ž•º¸é E Âěªí
,
… Eḻjº¸é E Âěěªí ¸ ª j§ »º¸Eº•ěžEě … ¸Dá EŽ … Eḻjº¸é E Âěěªí ¸ ª j§ ºD º ¸Dá Eů
•# … ªD ½
ªv»™áD§
… Eḻjº¸é E Âěªªí ¸ ºjŽ•§
,!:
•,
ªv»™…ª™@ á j§…ªºª
¸ěª»§
… Eḻjº¸é E Âěěªí ¸ »º§@vEí
½#, … Eḻjº¸é E Âěªíí ¸v … Ž § :,
¯ … º •™E čEí …º§č™E™ªvD ™E™ªvD B ªížvEí
Použitý software: NEMETSCHEK SCIA: SCIA ENGINEER 2014.0.0 NEMETSCHEK ALLPLAN: ALLPLAN 2014.0.0 MICROSOFT OFFICE 2007: aplikace Word a Excel ADOBE: ADOBE READER XI
Přílohy: -
Projekt S2, Víceúčelová sportovní hala se sportovním centrem – Projektová dokumentace ke stavebnímu povolení – Architektonicko-stavební stavební část Výkres plnostěnného střešního vazníku – Varianta č. 1 Výkres příhradového střešního vazníku vaz – Varianta č. 2
~ 92 ~