Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ Metody navrhování Základní pojmy Nejistoty ve stavebnictví Klasifikace zatížení Stálá a užitná zatížení Kombinace zatížení Příklady.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ Metody navrhování Základní pojmy Nejistoty ve stavebnictví Klasifikace zatížení Stálá a užitná zatížení Kombinace zatížení Příklady."— Transkript prezentace:

1 1 OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ Metody navrhování Základní pojmy Nejistoty ve stavebnictví Klasifikace zatížení Stálá a užitná zatížení Kombinace zatížení Příklady a závěry Prof. Ing. Milan Holický, DrSc. ČVUT, Šolínova 7, Praha 6 Tel.: , Fax:

2 2 Směrnice rady 89/106/EHS (CPD) Hlavní požadavky Mechanická odolnost a stabilita Bezpečnost při požáru Hygiena, zdraví, životní prostředí Uživatelská bezpečnost Ochrana proti hluku Úspora energie a ochrana tepla Interpretační dokumenty ID1 až ID6

3 3 METODY OVĚŘOVÁNÍ SPOLEHLIVOSTI Historické a empirické metody Dovolená namáhání Stupeň bezpečnosti Metoda dílčích součinitelů Pravděpodobnostní metody Rizikové inženýrství Zvyšuje se náročnost výpočtu

4 4 Stavitel nedostatečně pevného domu, který se zřítil a zabil majitele, - bude přípraven o život. NEJSTARŠÍ STAVEBNÍ ZÁKON Zákony Hammourabiho, Babylon, 2200 BC

5 5 METODA DÍLČÍCH SOUČINITELŮ Zatížení návrhové Materiálové vlastnosti návrhové Rozměry návrhové Nedostatky - nevyrovnaná pravděpodobnost poruchy pro různé konstrukční prvky a materiály

6 6 KLASIFIKACE ZATÍŽENÍ

7 7 STÁLÉ A NAHODILÉ ZATÍŽENÍ Okamžité zatížení Čas Stálé zatížení Proměnná zatížení

8 8 SOUČINITELE  G A  Q Mezní stav Účinek zatížení  G  Q A-EQUNepříznivý1,101,50 Příznivý0,900,00 B-STR/GEONepříznivý1,351,50 Příznivý1,000,00 C- STR/GEONepříznivý1,001,30 Příznivý1,000,00 EN 1990, 2002, tabulky A.1.2

9 9 REPRESENTATIVNÍ HODNOTY proměnných zatížení Kombinační hodnota   Q k - redukovaná pravděpodobnost výskytu nepříznivých hodnot několika nezávislých zatížení Častá hodnota   Q k - celková doba je 0.01 referenční doby - doba návratu 1 týden (mosty) Kvazistálá hodnota   Q k - celková doba je 0.5 referenční doby

10 10 t1t1 t2t2 t3t3 Charakteristická hodnota Q k Kombinační hodnota  0 Q k Častá hodnota  1 Q k Kvazi-stálá hodnota  2 Q k Okamžité zatížení Q Čas REPRESENTATIVNÍ HODNOTY

11 11 Součinitele  i EN 1990, 2002 Zatížení  0  1  2 Užitná A, B0,70,50,3 Užitná C, D0,70,50,6 Užitná E 1,00,90,8 Sníh 0,5-0,7 0,2-0,5 0,0-0,2 Vítr 0,60,20,0 Teplota 0,60,50,0

12 12 KATEGORIE UŽITNÝCH PLOCH A Obytné plochy B Kancelářské plochy C Plochy pro shromažďování (C1 - C4) D Plochy obchodní (D1 - D2) E1 E2 Plochy pro skladovací účely Průmyslové plochy

13 13 UŽITNÁ ZATÍŽENÍ Kategorie q k [kN/m 2 ]Q k [kN] A Obecně 1,5 - 2,02,0 - 3,0 Schodiště2,0 - 4,02,0 - 4,0 Balkóny2,5 - 4,02,0 - 3,0 B Kanceláře2,0 - 3,01,5 - 4,5 C1-C5 Shrom. 2,5 - 7,52,5 - 7,0 D1-D2 Skladovací 4,0 - 5,0 3,5 - 7,0 Redukční součinitelé:

14 14 GARÁŽE A DOPRAVNÍ PLOCHY PRO VOZIDLA Kategorie q k [kN/m 2 ]Q k [kN] F 1,5 - 2, dopravní a parkovací plochy pro lehká vozidla do 30 kN a 8 sedadel G pro střední vozidla do 30 kN celkové tíhy, menší než 160 kN H Plochy nepřístupné s výjimkou běžné údržby (0,4)A = 10 m 2 0,9 - 1,5 (1) I Střechy přístupné pro kat. A až G K Plochy přístupné pro zvláštní provoz (např. vrtulníky, třídy HC1 a HC2) KATEGORIE STŘECH q k [kN/m 2 ] Q k [kN]

15 15 ZATÍŽENÍ OD VYSOKOZDVIŽNÝCH VOZÍKŮ nápravové síly Q k [kN] Třídy vozíků FL1 až FL6 FL 126 FL 2 FL FL 4 FL 5 FL 6170 =  Q k,dyn =  Q k   - součinitel pro dynamické účinky

16 16 VODOROVNÁ ZATÍŽENÍ NA PŘÍČKY A ZÁBRADLÍ Užitné plochy A 0,5 B, C1 C2-C4, D C5 q k [kN/m] 0,5 qkqkqkqk 3 E qkqkqkqk

17 17 VODOROVNÁ ZATÍŽENÍ NA SVODIDLA Užitné plochy v garážích F = 0,5 m v 2 / (  c +  b ) cc q k [kN/m] Deformace vozidla (mm) bb Deformace svodidla (mm) m hmotnost vozidla, v = 4,5 m/s, m hmotnost vozidla, v = 4,5 m/s,  c = 100 mm

18 18 DOPORUČENÍ PRO UŽITNÁ ZATÍŽENÍ Pro návrh vodorovného nosného prvku se v určitém podlaží uvažuje nejméně příznivá poloha užitných zatížení. Jestliže je ještě zapotřebí uvážit současné působení dalších užitných zatížení v následujících podlažích, lze uvažovat, že jsou v těchto podlažích rovnoměrně rozložená. Soustředěná zatížení se nemají kombinovat s rovnoměrnými zatíženími. Pro návrh svislých prvků, zatížených z několika podlaží, lze předpokládat, že zatížení jsou rozložená rovnoměrně. Redukční součinitel  nelze uvažovat spole č ně s reduk č ním součinitelem  n.

19 19 SOUČINITELE  i EN 1990, 2002, tabulka A.1.1 Zatížení  0  1  2 Užitné A, B0,70,50,3 Užitné C, D0,70,70,6 Užitné E1,00,90,8 Sníh (do 1000 m) 0,5 0,2 0,0 Vítr 0,60,20,0 Teplota 0,60,50,0

20 20 KOMBINACE ZATÍŽENÍ EN 1990, 2002 Únosnost: EQU - rovnováha (6.7) STR, GEO - konstrukce(6.10) Mimořádné kombinace(6.11) FAT - únava Použitelnost: charakteristická - nevratné(6.14) častá - vratné (6.15) kvazi-stálá - dlouhodobé(6.16)

21 21 KOMBINACE ZATÍŽENÍ únosnost, EN 1990, 2002 Trvalá a dočasná návrhová situace - základní k. B C A

22 22 KOMBINACE ZATÍŽENÍ Mimořádná návrhová situace Seizmická návrhová situace

23 23 KOMBINACE ZATÍŽENÍ - použitelnost Charakteristická - trvalé změny Častá kombinace - lokální účinky Kvazistálá kombinace - dlouhodobé účinky

24 24 Hlavní proměnné zatížení W S Q W

25 25 a = 1 m q kN/m 2 q d = a  q kN/m = q kN/m q t = b  q d kN/m b m Zatížení desky a trámu

26 26 Konzolový nosník

27 27 Účinek zatížení Eq(6.7) - shear Eq. (6.10) bending moments Eq. (6.10a) and (6.10b) bending moments

28 28 Dlouhodobé přetvoření Pružné přetvoření a dotvarování

29 29 Spojitý nosník - únosnost

30 30 Spojitý nosník - použitelnost

31 31 Ohybový moment

32 32 Přetvoření Zatěžovací případy 3 a 4 Zatěžovací případy 1 a 2

33 33 Lineární řešení a redistribuce

34 34 Redistribuce

35 35 Závěrečné poznámky Metoda dílčích součinitelů je nejdokonalejší Pravděpodobnostní metody vytvářejí předpoklady pro porovnávání a zobecnění Dosud je spolehlivost značně nevyrovnaná Je třeba další kalibrace součinitelů Ve zvláštních případech je možno aplikovat pravděpodobnostní postupy

36 36 Otázky ke zkoušce Základní požadavky na stavební výrobky Návrhové situace Mezní stavy Metoda dílčích součinitelů Charakteristická a návrhová hodnota Stálá a proměnná zatížení, základní hodnoty Dílčí součinitele stálých a proměnných zatížení Representativní hodnoty proměnných zatížení Součinitele representativních hodnot zatížení Kombinace zatížení pro ověřování mezních stavů

37 37 ZÁKLADNÍ POJMY - 1 Návrhové situace –Trvalá - normální provoz –Dočasná - výstavba, přestavba –Mimořádná - požár, výbuch, náraz –Seizmická - zemětřesení Návrhová doba životnosti –Vyměnitelné součásti 1 až 5 let –Dočasné konstrukce 25 let –Budovy 50 let –Mosty, památníky 100 let

38 38 ZÁKLADNÍ POJMY - 2 Spolehlivost - vlastnost (pravděpodobnost) konstrukce plnit předpokládané funkce během stanovené doby životnosti za určitých podmínek. - spolehlivost - pravděpodobnost poruchy p f - funkce - požadavky - doba životnosti T - určité podmínky Pravděpodobnost poruchy p f je nejdůležitější a objektivní míra spolehlivosti konstrukce

39 39 ZÁKLADNÍ POJMY - 3 Mezní stavy - stavy při jejichž překročení ztrácí konstrukce schopnost plnit funkční požadavky Mezní stavy únosnosti –ztráta rovnováhy konstrukce jako tuhého tělesa –porušení, zřícení ztráta stability –porušení únavou Mezní stavy použitelnosti –provozuschopnost částí konstrukce –pohodlí uživatelů –vzhled

40 40 NEJISTOTY VE STAVEBNICTVÍ Nejistoty - Náhodnosti - přirozená proměnlivost - Statistické nejistoty - nedostatek dat - Modelové nejistoty - Neurčitosti - nepřesnosti definic - Hrubé chyby - lidský činitel - Neznalosti - nové materiály a podmínky Nástroje - teorie pravděpodobnosti a fuzzy množin - matematická statistika Některé nejistoty je obtížné kvantifikovat

41 Normální rozdělení, S vzorků Yeild Strength [MPa] Standardizovaná veličina m X = MPa s X = 19.0 MPa a X =

42 Statistické charakteristiky Průměr, míra polohy Směrodatná odchylka, míra rozptylu Koeficient šikmosti, míra asymetrie Variační koeficient, relativní míra rozptylu Souborové hodnoty Nestranné odhady

43 43 TEORETICKÝ MODEL

44 f k = PRŮMĚR - k x SMĚRODATNÁ ODCHYLKA Teoretický model: f k =  X - k 1  X Soubor: f k = m X - k 2 s X nebo f k = m X - k 3  X SOUČINITEL k ZÁVISÍ NA - - rozměru souboru - - předchozí informci - - asymetrii - - konfidenci CHARAKTERISTICKÁ PEVNOST f k = 5 % KVANTIL Odhad kvantilu


Stáhnout ppt "1 OBECNÉ ZÁSADY NAVRHOVÁNÍ Metody navrhování Základní pojmy Nejistoty ve stavebnictví Klasifikace zatížení Stálá a užitná zatížení Kombinace zatížení Příklady."

Podobné prezentace


Reklamy Google