Post on 29-Jul-2020
Konstruk ční systémy budovPřednášky 2 - 3
Konstruk ční systémy vícepodlažních budov a zatížení
Doc. Ing. Hana Gattermayerová,CScgatter@fsv.cvut.cz
Obsah Zdroje, literatura
Normy pro zatížení – ECEvropské normy EN
• Svislé prvky a svislá zatížení České normy ČSN EN• Svislé prvky a vodorovná zatížení NA (národní aplikační
• Vítr, seismicita dokumenty)• Nesilová zatížení
• Mimořádná zatížení
124KP5 - Přednáška 2-3 1
124KP5 - Přednáška 2-3 2
Mezní stavy
I. Mezní stav – únosnost
Ztráta stability
Ztráta rovnováhy
Převrácení, kolaps, vzpěr
Collapse of a high-rise building because of failure of the columns at the first storey during the Chi-Chi earthquake, Taiwan, September 20, 1999, Magnitude 7.6
124KP5 - Přednáška 2-3 3
Mezní stavy
II. Mezní stav –použitelnost
Nadměrné deformace
Trhliny
Vibrace
Poškození vzhledu
Dopad na obalové konstrukce
124KP5 - Přednáška 2-3 4
Rozdělení zatížení
Stálá Proměnná Mimo řádnáG Q A
Vlastní váha konstrukcí a pevně zabudovaných prvkůZemní tlakHydrostatický tlakPředpětí
Nahodilá užitná Klimatická (vítr, sníh, déšť, námraza)Nesilová zatížení (teplotní změny, rozdílné sedání, smršťování, dotvarování)Montážní excentricitySeismicita
Výbuch plynuTlakové vlnyPovodněTeroristické útoky
124KP5 - Přednáška 2-3 5
Odezva konstrukce na zatížení
Stálé zatížení – vlastní váha konstrukcí
Je konstantní po dobu životnosti
Způsobuje dlouhodobé deformace a dotvarování
Source of pictures: FINE HOMEBUILDING
124KP5 - Přednáška 2-3 6
Odezva konstrukce na zatížení
Prom ěnné zatížení užitné
Působí s proměným výskytem na vodorovné konstrukce
Možnost omezení průhybu a vibrací vhodnou volbou podlahových a podhledových konstrukcí
124KP5 - Přednáška 2-3 7
Odezva konstrukce na zatížení
Prom ěnné klimatické zatížení - vítr
Působí tlakem nebo sáním kolmo na vnější povrch objektů
Vliv na stabilitu objektů (výškové budovy)
Vliv na prvky fasádního a střešního pláště (jednotlivé prvky budovy)
124KP5 - Přednáška 2-3 8
Odezva konstrukce na zatížení
Prom ěnné klimatické zatížení - sníh
Působí rovnoměrně nebo v návějích v průmětu na střešní rovinu
Vliv na dimenze a deformace prvků zastřešení
124KP5 - Přednáška 2-3 9
Odezva konstrukce na zatížení
Prom ěnné zatížení -seismicita
Působí vodorovnými silami způsobenými uvolněním elastické energie v tektonicky aktivních oblastech
Způsobuje destrukce, deformace, poškození vzhledu
124KP5 - Přednáška 2-3 10
EN Normy (platné od 04/2010!! dřívější ČSN, ENV, P ENV zrušeny)
ČSN EN 1991 (730035)Zatížení stavebních konstrukcí
(Actions on structures)� ČSN EN 1991-1-1 (730035)
Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení -Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních
stavebČSN EN 1991-1-1/NA (730035)
National Annex - Eurocode 1: Actions on structures -Part 1-1: General actions - Densities, self-weight,
imposed loads for buildings (2004)
� ČSN EN 1991-1-2 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-2: Obecná zařízení -
Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáruČSN EN 1991-1-2/NA (730035)
National Annex - Eurocode 1: Actions on structures -Part 1-2: General actions - Actions on structures
exposed to fire (2004)
� ČSN EN 1991-1-3 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-3: Obecná zatížení
Zatížení sněhemČSN EN 1991-1-3/NA (730035)
National Annex - Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-3: General actions - Snow loads :2005)
� ČSN EN 1991-1-4 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-4: Obecná zatížení -
Zatížení větremČSN EN 1991-1-4/NA (730035)
National Annex - Eurocode 1: Actions on structures -Part 1-4: General actions – Wind actions
�ČSN EN 1991-1-5 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-5: Obecná zatížení - Zatížení
teplotouČSN EN 1991-1-5/NA (730035)
National Annex - Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-5: General actions - Thermal actions
•ČSN EN 1991-1-6 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-6: Obecná zatížení - Zatížení
během provádění
•ČSN EN 1991-1-7 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-7: Obecná zatížení -
Mimořádná zatížení
•ČSN EN 1991-3 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 3: Zatížení od jeřábů a strojního
vybavení
•ČSN EN 1991-4 (730035)Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 4: Zatížení zásobníků a nádrží
�ČSN EN 1998-1 (730036)
Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení – Část 1: Obecná pravidla, seizmická
zatížení a pravidla pro pozemní stavby
Eurocode 8: Design of structures for earthquake res istance – Part 1: General rules, seismic actions and rules for bui ldings
124KP5 - Přednáška 2-3 11
Charakteristické a návrhové hodnoty zatížení
Fd = γF ψi Fk
γF = 1,35 ( stálé zatížení)
γF= 1,5 (proměnná zatížení)
Součinitelé ψiČSN EN 1990, 2002, tab. A.1.1Zatížení ψ0 ψ1 ψ2
užitné A, B 0,7 0,5 0,3užitné C, D 0,7 0,7 0,6užitné E 1,0 0,9 0,8Sníh 0,5 0,2 0,0vítr 0,6 0,2 0,0Teplota 0,6 0,5 0,0
Fk - char. value
Fd - design value
124KP5 - Přednáška 2-3 12
Kombinace pro mezní stavy únosnosti
124KP5 - Přednáška 2-3 13
Svislé prvky a svislé zatížení
Funkce:
Transport zatížení ze stropních konstrukcí do základů (gravity load = gravitační, svislé zatížení)
124KP5 - Přednáška 2-3 14
Stálé zatížení
Vektor má velikost a směr - např. “síla”, “tíha (váha) - weight”, “tlak”Skalár má pouze velikost - např. “čas”, “hmota - mass”Nezaměňujte “hmotu” s “tíhou (váhou)”!Ve skutečnosti tíha je síla! Je to gravitační přitažlivost země proti hmotnosti: F = m.gSměr je do středu země
Opakování fyziky a základů stavební mechaniky:
124KP5 - Přednáška 2-3 15
Stálé zatíženíNosné konstrukce (sloupy, stěny, stropní konstrukce, základy....)Nenosné konstrukce (příčky, podhledy, střešní pláště, obvodové pláště, tepelné izolace, hydroizolace...)Pevně zabudované zařízení (výtahy, eskalátory, potrubí, technologie....)
Vlastní tíha = objem x objemová tíha [m3 x kN/m3]
Charakteristické hodnoty objemové tíhy v ( EN 1991-1-1, příloha A)
124KP5 - Přednáška 2-3 16
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
vliv na konstrukce podlah, podhledů !!
124KP5 - Přednáška 2-3 17
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
ČSN EN 1991-1-1
Národní příloha ČSN EN 1991-1-1
124KP5 - Přednáška 2-3 18
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné - p říklad kategorie E1
ČSN EN 1991-1-1: Kategorie E1 sklady, archívy
124KP5 - Přednáška 2-3 19
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
Nahodilé zatížení může předepsat investor v rámci svých požadavků. V případě odlišnosti od velikosti stanovené normou musí být jeho hodnota vyznačená tabulkou v místnosti nebo v provozním řádu budovy
124KP5 - Přednáška 2-3 20
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
124KP5 - Přednáška 2-3 21
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
124KP5 - Přednáška 2-3 22
124KP5 - Přednáška 2-3 23
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
Možnost využití redukce užitného zatíženíu vícepodlažních budov při návrhu svislých prvk ů a základů (platí pro kategorie A až D):
124KP5 - Přednáška 2-3 24
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
Příklad redukce užitného zatížení
Optimalizace návrhu železobetonového sloupu:
Administrativní budova, užitné zatížení 2,5 kN/m2, konstrukční výška 3,6 m. Zatěžovací plocha 30 m2.
124KP5 - Přednáška 2-3 25
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
Příklad redukce užitného zatížení – normálová síla ve sloupu
124KP5 - Přednáška 2-3 26
Prom ěnné zatížení - nahodilé užitné
Příklad redukce užitného zatížení – porovnání rozměru sloupu při stejném stupni vyztužení
124KP5 - Přednáška 2-3 27
Svislé prvky a vodorovné zatížení
Funkce prvk ů:
Transport zatížení vlastní tuhostí, vzájemným spřažením a prostřednictvím tuhé stropní tabule do základů (lateral loads = příčné, vodorovné zatížení)
124KP5 - Přednáška 2-3 28
Svislé prvky a vodorovné zatížení
Analogie konzola
balkonu:
Smyková a
ohybová deformace
Svislé prvky
konstrukčního
systému:
Působení konstrukčního systému – konzolové chování (ohyb, smyk)
124KP5 - Přednáška 2-3 29
Vodorovná zatížení na vícepodlažní budovy
Vítr (ČSN EN 1991-1-4)Nejvíce devastující přírodní sílaHurikán Katrina r. 2005Nejvyšší rychlost větru: 280 km/h, ekonomická ztráta
100 miliard dolarů
ČR Orkán Kyril r. 2007 (Praha-Karlov v nárazech 45 m/s (162 km/h), Sněžka 60 m/s (216 km/h).
Seismicita (ČSN EN 1998-1)Nejsilnější dosud zdokumentované zemětřesení o
síle 9,5 stupně zasáhlo roku 1960 Chile a vyžádalo si 2000 obětí
Druhé největší zemětřesení r. 2004 (podmořské s epicentrem u Sumatry) 9,3 stupně, 270 000 obětí
Cyklon, hurikán, tajfun
124KP5 - Přednáška 2-3 30
Atmosférické útvary charakteru tlakové níže v podobě obrovského víru s charakteristickým okem ve středu. Jedná se o rozsáhlý rotující bouřkový systém s velmi nízkým tlakem. Velikost se pohybuje od 100 do 2 000 km v průměru a rychlost větru může dosáhnout i 300 km/h. Tropické cyklóny vznikají v subtropické oblasti.
Tornádo
124KP5 - Přednáška 2-3 31
Tornádo je silně rotující vír, vyskytující se pod spodní základnou konvektivních bouří, který se během své existence alespoň jednou dotkne zemského povrchu a je dostatečně silný, aby na něm mohl způsobit hmotné škody. Je schopné vznést do vzduchu předmět o hmotnosti až 5 tun. Rychlost větru v tornádu se pohybuje od 50 do 100 m/s. Síla tornáda je dána Fujitovou stupnicí
Fujitova stupnice síly tornáda
124KP5 - Přednáška 2-3 32
124KP5 - Přednáška 2-3 33
Zatížení větrem
Časopis Stavebnictví 8/2010, ing. Vácha
Tlak větru na území ČR
1887 – Stavební řád pro Království České
1917 - Technický průvodce pro inženýry a stavitele, zahrnuje tehdejší Rakousko-Uherské pobřeží Dalmácie
ČSN 1050-1950 Zatížení stavebních konstrukcí
ČSN 730035 – Zatížení stavebních konstrukcí, 1986
ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-4:Zatížení větrem, 2007
124KP5 - Přednáška 2-3 34
Zatížení větrem - metodika výpo čtu dle EN
Eurocody pravděpodobnost překročení návrhového zatížení po dobu životnosti stavby (50 let) je minimální
Mapy větrných oblastí dle statistických odhadů střední rychlosti v ětruv intervalu 10 minut
Velikost zatížení větrem (obecně všech klimatickcýn zatížení) je „dohodou“ všech zúčastněných subjektů - CEN, ÚNM, ČNI, ČHMÚ....
Jednotný systém na území EU k prokazování shody pozemních staveb
124KP5 - Přednáška 2-3 35
Zatížení větrem - p říklady jiných metodik výpo čtu
Rusko SNiP 2.01.07-85
Normová hodnota základního tlaku v ětru w 0 (kPa) střední doba návratu 10 let
Větrné oblasti Ruska Iа I II III IV V VI VII
w0(kPa) 0,17 0,23 0,3 0,38 0,48 0,6 0,73 0,85
124KP5 - Přednáška 2-3 36
Zatížení větrem - p říklady jiných metodik výpo čtu
Ce dtto ČSN 73 00 35 – jednotná metodika v rámci RVHPRusko SNiP 2.01.07-85
124KP5 - Přednáška 2-3 37
Zatížení větrem - p říklady jiných metodik výpo čtu
Spojené státy - UBC 1997
124KP5 - Přednáška 2-3 38
Zatížení větrem - p říklady jiných metodik výpo čtu
Spojené státy - UBC 1997
124KP5 - Přednáška 2-3 39
Zatížení větrem (ČSN EN 1991-1-4)
124KP5 - Přednáška 2-3 40
Zatížení větrem
124KP5 - Přednáška 2-3 41
Zatížení větrem – mapa v ětrových oblastíČSN EN 1991-1-4/NA
124KP5 - Přednáška 2-3 42
Zatížení větrem –mapa větrových
oblastíPříklad – Velká
BritánieNA / BS EN
1991-1-4:2005
124KP5 - Přednáška 2-3 43
Zatížení větrem – mapa v ětrových oblastíPříklad – Španělsko
124KP5 - Přednáška 2-3 44
Zatížení větrem – vliv terénu
124KP5 - Přednáška 2-3 45
Zatížení větrem – vliv terénu
Proudění větru v městské zástavbě
124KP5 - Přednáška 2-3 46
Zatížení větrem – m ěstské zástavby
124KP5 - Přednáška 2-3 47
Zatížení větrem – vliv terénu, proud ění větru
124KP5 - Přednáška 2-3 48
Zatížení větrem - vn ější tlak na povrchy
124KP5 - Přednáška 2-3 49
Zatížení větrem - vliv výšky nad terénem
124KP5 - Přednáška 2-3 50
Zatížení větrem - vliv výšky nad terénem
124KP5 - Přednáška 2-3 51
Zatížení větrem -vliv tvaru budovy
příklad –součinitel vn ějšího
tlaku pro svislé st ěny
pravoúhlých půdorys ů
wind
Cpe,10pro zatěžované plochy > 10 m2
Budovy
Cpe,1pro zatěžované plochy < 1 m2
Prvky fasády, výplně záradlí, kotvení
124KP5 - Přednáška 2-3 52
Zatížení větrem příklad po čtu kotev ETICS v závislosti na lokalit ě, kategorii terénu, sou činiteli vn ějšího tlaku c pe,1 a na pozici na fasád ě
124KP5 - Přednáška 2-3 53
Zatížení větrem příklad po čtu kotev ETICS v závislosti na lokalit ě, kategorii terénu, sou činiteli vn ějšího tlaku c pe,1 a na pozici na fasád ě
Počet kotev
A B C E pásmo
124KP5 - Přednáška 2-3 54
Zatížení větrem - vliv tvaru budovypříklad – sou činitel vn ějšího tlaku pro kruhové válce
124KP5 - Přednáška 2-3 55
Zatížení větrem - vliv tvaru budovypříklad simulace tlaku v ětru na povrchy budov
http://www.ansys.com/Industries/Construction/Wind+Engineering
124KP5 - Přednáška 2-3 56
Zatížení větrem -příklad – optimalizace tvaru budovy – vn ější tlak na
svislé st ěny c pe,10
30 St. MaryAxe,London,UKBuild in 2004Height 180 m.
124KP5 - Přednáška 2-3 57
Zatížení větrem –příklady havárií
Uragán Kyrill 1.3.2008, ČRrychlost v ětru v nárazech162 km/hodSněžka 19.1.2007, 216 km/h
Příklad – typová hala pro kombinace sníh a vítr
124KP5 - Přednáška 2-3 58
Příklad – typová hala pro kombinace sníh a vítr
124KP5 - Přednáška 2-3 59
Nelze navrhovat „typové“ konstrukce !!!
124KP5 - Přednáška 2-3 60
Seismické zatížení
Zatížení vyvolané pohybem základové půdy :
Přírodní seismicita (zemětřesení) – krátká doba trvání, dosah v km
Technická seismicita(doprava, důlní činnost..) krátká i ustálená doba trvání, dosah v m
124KP5 - Přednáška 2-3 61
Seismické zatížení – p řírodní zem ětřesení
řítivá - vznikají např. zřícením stropů podzemních dutin v krasových nebo poddolovaných oblastech.
sopečná (vulkanická) - průvodní jev sopečné činnosti. Hypocentra vázaná na přívodní dráhy vulkanického materiálu, hloubky do 10 km. Lokální význam, malá intenzita. Výskyt v rojích.
tektonická (disloka ční) – nejčastější. Vznikají uvolněním nahromaděné elastické energie v tektonicky aktivních oblastech, přičemž dochází ke smykovému pohybu ker podél zlomových spár.
124KP5 - Přednáška 2-3 62
Seismické zatížení - Tektonické jevy
Hypocentrum = ohnisko zemětřesení v hloubce
Epicentrum = kolmý průmět hypocentra na zemský povrch
124KP5 - Přednáška 2-3 63
Seismické zatíženíDruhy seismických vln
124KP5 - Přednáška 2-3 64
Seismické zatíženíDruhy seismických vln
P-vlny (primary) . Jedná se o podélné vlnění tj. o vlny, které průchozí těleso/hmotu stlačují a rozpínají ve směru šíření vln.S-vlny (secondary) . Oscilace tělesa, částice tělesa začnou kmitat kolmo ke směru procházejícího vlnění (příčné vlny), což má destruktivní účinky.Rayleighovy vlny (povrchové) –kruhové nebo eliptické vlnění, podobá se vlnění, které probíhá v mořských vlnách. Tyto vlny se šíří při povrchu Země a vyvolává její oscilaci
124KP5 - Přednáška 2-3 65
Seismické zatíženíObjektivní popis zem ětřesení
Richterova stupniceM = log A
M (magnitudo) je funkcí dekadického logaritmu ampl itudy vlny v µm ve zdálenosti 100 km od epicentra
124KP5 - Přednáška 2-3 66
Seismické zatíženíNejvětší zem ětřesení na sv ětě od r. 1900
Zdroj: National Earthquake Information Center - NEIC
124KP5 - Přednáška 2-3 67
Seismické zatíženíZemětřesení
v r. 2012
Zdroj: National Earthquake Information Center - NEIC
124KP5 - Přednáška 2-3 68
Seismické zatíženíZemětřesné oblasti sv ěta
Zdroj: National Earthquake Information Center - NEIC
124KP5 - Přednáška 2-3 69
Seismické zatíženíTerminologie
Perioda kmitání T je čas, po kterém se periodický pohyb opakuje. [T] = s
Počet opakování za jednotku času je frekvence (kmitočet) f. [f] = s–1 = Hz (hertz)
Amplituda je maximální hodnota periodicky měnící se veličiny
Zrychlení a je charakteristika pohybu, která popisuje, jakým způsobem se mění rychlost tělesa v čase m.s-2
T = 1 / f
124KP5 - Přednáška 2-3 70
Seismické zatíženíVliv na budovy
Budova setrvačností hmoty vzdoruje pohybu, který způsobuje příčné síly
Překlopení Usmyknutí
124KP5 - Přednáška 2-3 71
Seismické zatíženíVliv na budovy
Odezva konstrukce závisí na její výšce, tuhosti a na typu podloží, kterým se šíří seismické vlny
Perioda vlastních kmitů budovy nesmí být v rezonanci s periodou kmitání při zemětřesení
Ohyb(první tvar kmitání)
Ohyb(vyšší tvary kmitání)
124KP5 - Přednáška 2-3 72
Seismické zatíženíVliv na budovy
http://inderc.blogspot.cz/2012/11/soft-story-and-weak-story-in-earthquake.html
Vodorovné a smykové síly zůsobené seismickými silami
124KP5 - Přednáška 2-3 73
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření (seismická izolace základ ů)
Bez izolace S izolací
124KP5 - Přednáška 2-3 74
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření (seismická izolace základ ů)
124KP5 - Přednáška 2-3 75
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření (seismická izolace základ ů)
„seismická izolace základ ů“
124KP5 - Přednáška 2-3 76
124KP5 - Přednáška 2-3 77
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření ( tlumi če –pohlcování energie)
Viskózní tlumič
Třecí tlumič
124KP5 - Přednáška 2-3 78
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření (viskozní tlumi če – pohlcování energie)
124KP5 - Přednáška 2-3 79
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření (pasívní pohlcování energie)
Tlumič o hmotnosti 660 t
124KP5 - Přednáška 2-3 80
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření (disipativní zóny k„rozptýlení“, disipaci energie)
http://www.youtube.com/watch?v=-3Smcw87t54
124KP5 - Přednáška 2-3 81
Seismické zatížení – konstruk ční opat ření (disipativní spoje, p říklady)
Seattle's Washington Mutual Center-Seattle Art Museumbuckling restrained braces
Ztužidla s nízkou mezí kluzu
124KP5 - Přednáška 2-3 82
Seismické zatížení – konstruk ční doporu čení pro koncepci budov
Materiálová jednotnost
Konstrukční jednoduchost, kontinuita konstrukce
Symetrie
Dilatování na čtvercové celky
Bez konzol
Únosnost a tuhost stejná v obou směrech budovy
Stropní konstrukce tuhá diafragma
Ne „měkká“ spodní podlaží (soft storey collapse)
124KP5 - Přednáška 2-3 83
Seismické zatížení – konstruk ční doporu čení pro koncepci budov
Ne „měkká“ spodní podlaží (soft storey collapse)
Seismické zatížení – konstruk ční doporu čení pro koncepci budov
124KP5 - Přednáška 2-3 84
(soft storey collapse)
124KP5 - Přednáška 2-3 85
Seismické zatíženíČSN EN 1998-1 (730036)
124KP5 - Přednáška 2-3 86
Seismické zatíženíČSN EN 1998-1 (730036)
NA 1998-1:
Velmi malá seismicita , agR·γI ·S ≤ 0,05g(viz NA.2.8) – výpočet konstrukcí bez vlivu seismicity podle základních dimenzačních norem (EN 1992, EN 1993,.....)Malá seismicita , kdy 0,05g < agR·γI ·S ≤ 0,10g(viz NA.2.7) – konstrukční požadavky (příklady: „jednoduché zděné budovy“ (viz EN 1998-1, čl. 9.7)Větší seismicita , kdy agR·γI ·S > 0,10g– návrh a posouzení podle EN 1998-1(lineárně pružný výpočet –modální analýza pomocí spektra odezvy), implementace ve speciálnáích modulech softwaru
124KP5 - Přednáška 2-3 87
Seismické zatížení - mapa seismických oblastí ČRČSN EN 1998-1 (730036)
124KP5 - Přednáška 2-3 88
Seismické zatížení - parametr podloží (soil factor)
Soil factor S –rozdílný pro Čechy a Moravu
124KP5 - Přednáška 2-3 89
Seismické zatížení typy základové p ůdy, spektrum pružné odezvy
124KP5 - Přednáška 2-3 90
Seismické zatížení - součinitel významu
Tab. NA.1
124KP5 - Přednáška 2-3 91
Seismické zatížení – příklad výpo čtu konstrukce
Metoda výpo čtu:
Modální analýza pomocí spektra odezvy
124KP5 - Přednáška 2-3 92
Zatížení nesilová – teplotní zatížení
Pouze u staticky neur čitých konstrukcí !!Staticky ur čitá konstrukce - konzola
124KP5 - Přednáška 2-3 93
Zatížení nesilová – teplotní zatížení - příklad poruchy u vícepodlažní budovy
Vliv tuhosti p řipojení vnit řní a vnější montované st ěny:
tuhý p řípoj venkovní a vnit řní losžiové st ěny
cyklické namáhání teplotními zatíženími
porušení konstrukce
124KP5 - Přednáška 2-3 94
Zatížení nesilová – teplotní zatíženíměření pohyb ů příčné
a obvodové montované st ěny v závislosti na teplot ě
Průběh teplot (20.11. - 25.12.1997)
-10,0
-5,0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
20.1
1.
23.1
1.
25.1
1.
27.1
1.
30.1
1.
2.12
.
4.12
.
7.12
.
9.12
.
11.1
2.
14.1
2.
16.1
2.
18.1
2.
21.1
2.
23.1
2.
25.1
2.
Dny
Tep
loty
(de
g C
)
vodor.
svislé
2,42,52,62,72,82,93,03,13,23,33,43,53,63,73,83,94,04,14,24,34,44,54,64,7
Pos
uny
Dny
Posuny
vodor.
svislé
124KP5 - Přednáška 2-3 95
Zatížení nesilová – teplotní zatížení vliv tuhosti p řipojení vnit řní
a vnější montované st ěny
Tuhý spoj: T profil Poddajný spoj: betoná řská výztužX
124KP5 - Přednáška 2-3 96
Zatížení nesilová – teplotní zatížení
Detaily porušení styku stěny a stropu
124KP5 - Přednáška 2-3 97
Zatížení nesilová – teplotní zatíženíPříklad porušení železobetonové st ěny a stropu panelového
domuNormálové napětí v patě stěnového panelu od oteplení vnější neizolované lodžiové stěny je v případě jejího tuhého přípoje srovnatelné s napětím od vlastní tíhy!!!
124KP5 - Přednáška 2-3 98
Zatížení nesilová – teplotní zatížení vliv tuhosti p řipojení vnit řní
a vnější montované st ěny
Numerická analýza stěny
Otepelní vn ější st ěny – tvar deformace Otepelní vn ější st ěny – tvar deformace po izolování spodní části st ěny
124KP5 - Přednáška 2-3 99
Mimo řádná zatížení
➔Výbuch plynu➔Náraz vozidla➔Tlakové vlny nadzvukových letadel
Příklad:Bratislava 1977, SlovakiaMontovaný železobetonový skeletVýbuch plynuVýbušnost plynu při koncentaci 4,5-13% v objemu vzduchuKubatura bytu 81m3, množství plynu 3,6 m3
124KP5 - Přednáška 2-3 100
Mimo řádná zatížení – výbuch plynu
Příklad:
Ronan Point 1969, GBProgressive collapsMontovaná stěnová konstrukce„domeček z karet“chyb ějící vodorovné a svislé ztužení mezijednotlivými díly montované konstrukce
Konstruk ční opat ření pro mimo řádné účinkyČSN EN 1992
124KP5 - Přednáška 2-3 101
Konstruk ční opat ření pro mimo řádné účinkyČSN EN 1992
124KP5 - Přednáška 2-3 102
Konstruk ční opat ření pro mimo řádné účinkyČSN EN 1992
124KP5 - Přednáška 2-3 103
124KP5 - Přednáška 2-3 104
Mimo řádná zatížení – teroristický útok
WTC, 11/09/2001
124KP5 - Přednáška 2-3 105
Mimo řádná zatížení – teroristický útok
Principes (Diagram) of demolition
Mimo řádná zatížení – teroristický útok
124KP5 - Přednáška 2-3 106
http://www.nist.gov/el/wtc7final_112508.cfm
Graphic showing the buckling of WTC 7 Column 79 (circled area), the local failure identified as the initiating event in the building's progressive collapse.