Detail předmětu

Betonové konstrukce (S)

FAST-CL001Ak. rok: 2018/2019

Podstata předpjatého betonu. Předem a dodatečně předpínané konstrukce. Vlastnosti materiálů. Technologie předem předpjatého a dodatečně předpjatého betonu. Ztráty předpětí. Metoda ekvivalentního zatížení, staticky určité a neurčité konstrukce. Statická odezva konstrukcí zatížených předpětím, základní napětí. Vznik trhlin. Tahová napětí v betonu po vzniku trhlin. Výpočet šířky trhlin a průhybu. Mezní stav únosnosti, metoda mezních přetvoření, únosnost ve smyku. Navrhování předpjatých betonových prvků a nosných systémů včetně jejich konstrukčního řešení. Způsoby a statická analýza zesilování betonových a zděných konstrukcí. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.

Zajišťuje ústav

Ústav betonových a zděných konstrukcí (BZK)

Výsledky učení předmětu

Schopnost porozumět statickému působení předpjatých betonových konstrukcí. Znalost technologie výroby předem a dodatečně předpjatých prvků. Znalost navrhování a předpjatých betonových prvků a nosných systémů včetně jejich konstrukčního řešení. Znalosti o statickém přístupu k rekonstrukcím stavebních a inženýrských objektů. Znalost navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru.

Prerekvizity

stavební mechanika, pružnost, plasticita, dimenzování betonových prvků, navrhování betonových a zděných konstrukcí

Korekvizity

nejsou požadovány

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Výuka probíhá formou přednášek a cvičení. Přednášky mají charakter výkladu základních principů, problémů a metodologie. Ve cvičeních jsou vybraná hlavní témata procvičena na individuálně zadaných projektech (příkladech).

Způsob a kritéria hodnocení

K zápočtu se požaduje odevzdání projektu vypracovaného podle individuálního zadání a příkladů. Studenti jsou povinni projekt a příklady průběžně konzultovat ve stanovených termínech konzultací a korekcí a odevzdat do určeného termínu. Docházka ve cvičeních je kontrolovaná. Zkouška je písemná a sestává z příkladu na probírané téma a z části teoretické. Podmínkou úspěšného složení zkoušky je splnění obou částí.

Osnovy výuky

1. Podstata předpjatého betonu, srovnání s železobetonem, statické působení. Vlastnosti materiálů, výroba.
2. Technologie předpjatého betonu, základní terminologie, předem a dodatečně předpjatý beton, předpínací systémy.
3. Předpětí a jeho změny.
4. Účinky předpětí na betonové prvky a konstrukce. Metoda ekvivalentního zatížení. Návrh předpětí metodou vyrovnání zatížení. Vliv výstavby na návrh předpjatých konstrukcí.
5. Základní principy dimenzování předpjatých prvků. Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem, stav dekomprese, počáteční napjatost průřezu. Prvky namáhané smykem a kroucením, analýza napjatosti, dimenzování.
6. Analýza kotevní oblasti – namáhání, výpočetní model, posouzení a vyztužení. Mezní stavy použitelnosti. Omezení napětí, mezní stav trhlin, výpočet šířky trhlin. Deformace předpjatých konstrukcí.
7.- 8. Navrhování a provádění vybraných předpjatých konstrukcí pozemních a inženýrských staveb.
9. Zásady statického přístupu k rekonstrukcím betonových a zděných konstrukcí a základů, způsoby zesilování.
10. Zesilování betonových a zděných konstrukcí pomocí předpětí - způsoby zesilování, provádění, statická analýza.
11. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Účinek požáru na konstrukce. Stanovení požární odolnosti.
12.- 13. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy. Zjednodušené výpočetní metody.

Učební cíle

Porozumění statickému působení předpjatých betonových konstrukcí. Návrh předpjatých betonových prvků a nosných systémů, analýza, technologie a konstrukční zásady.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program N-P-E-SI (N) magisterský navazující

    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    obor S , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.

Osnova

1. Podstata předpjatého betonu, srovnání s železobetonem, statické působení. Vlastnosti materiálů, výroba.
2. Technologie předpjatého betonu, základní terminologie, předem a dodatečně předpjatý beton, předpínací systémy.
3. Předpětí a jeho změny.
4. Účinky předpětí na betonové prvky a konstrukce. Metoda ekvivalentního zatížení. Návrh předpětí metodou vyrovnání zatížení. Vliv výstavby na návrh předpjatých konstrukcí.
5. Základní principy dimenzování předpjatých prvků. Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem, stav dekomprese, počáteční napjatost průřezu. Prvky namáhané smykem a kroucením, analýza napjatosti, dimenzování.
6. Analýza kotevní oblasti – namáhání, výpočetní model, posouzení a vyztužení. Mezní stavy použitelnosti. Omezení napětí, mezní stav trhlin, výpočet šířky trhlin. Deformace předpjatých konstrukcí.
7.- 8. Navrhování a provádění vybraných předpjatých konstrukcí pozemních a inženýrských staveb.
9. Zásady statického přístupu k rekonstrukcím betonových a zděných konstrukcí a základů, způsoby zesilování.
10. Zesilování betonových a zděných konstrukcí pomocí předpětí - způsoby zesilování, provádění, statická analýza.
11. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Účinek požáru na konstrukce. Stanovení požární odolnosti.
12.- 13. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy. Zjednodušené výpočetní metody.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.

Osnova

1. Účinky předpětí na staticky určité konstrukce. Zadání individuálních příkladů.
2. Projekt na téma: Návrh a posouzení předpjatého střešního vazníku. Účinky a kombinace zatížení, návrh průřezu, charakteristiky materiálů, druhy výztuže, konstrukční zásady.
3.- 4. Projekt pokračování. Návrh výstřednosti a velikosti předpínací síly, návrh množství předpínací výztuže. Ověření průřezu.
5.- 6. Projekt pokračování. Změny předpětí krátkodobé (výrobní). Změny předpětí dlouhodobé (provozní).
7. Projekt pokračování. Ověření návrhu podle mezních stavů použitelnosti – omezení napětí, omezení trhlin.
8.- 9. Projekt pokračování. Ověření návrhu podle mezních stavů únosnosti – namáhání ohybovým momentem.
10. Projekt pokračování. Schéma vyztužení vazníku předpínací výztuží.
11.- 12. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru.
13. Odevzdání projektu a příkladů. Zápočet.