Detail předmětu

Kovové konstrukce 1 (EVB)

FAST-BOA016Ak. rok: 2022/2023

Předmět je zaměřen na teoretické principy působení prvků a spojů nosných kovových konstrukcí a základních případů navrhování včetně praktické aplikace na konkrétní případy a jejich zvládnutí studenty:

Materiál a sortiment konstrukčních prvků.
Principy a zásady spolehlivosti kovových konstrukcí, metoda dovolených namáhání a mezních stavů. Pravděpodobnostní přístupy k navrhování ocelových konstrukcí.
Geometrické a statické charakteristiky tenkostěnných otevřených a uzavřených průřezů prvků ocelových konstrukcí.
Spoje kovových konstrukcí - zásady navrhování a konstrukčního řešení (spoje šroubované, třecí a spoje svařované).
Pruty tažené. Ohyb nosníků - pružné a pružně-plastické působení.
Prosté a složené kroucení tenkostěnných prutů otevřeného a uzavřeného průřezu.
Stabilita a vzpěrná únosnost tlačených prutů celistvého a členěného průřezu.
Klopení nosníků.
Pruty namáhané tahem a ohybem, namáhání tlakem a ohybem.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav kovových a dřevěných konstrukcí (KDK)

Prerekvizity

Základy vysokoškolské matematiky, fyziky a chemie; základy statistiky a teorie pravděpodobnosti; statika stavebních konstrukcí, pružnost a plasticita; vlastnosti a zkoušení stavebních látek.

Osnovy výuky

1. Úvod do problematiky navrhování a realizace nosných kovových konstrukcí. Výhody a nevýhody kovových konstrukcí, stav a perspektivy rozvoje oboru. Materiál a sortiment kovových konstrukčních prvků.
2. Principy a zásady navrhování kovových konstrukcí, metoda dovolených namáhání a mezních stavů. Pravděpodobnostní přístupy k navrhování ocelových konstrukcí. Klasifikace průřezů kovových konstrukcí.
3. Spoje šroubované – typy šroubovaných spojů, základní případy namáhání šroubovaných spojů, přístupy a postupy pro navrhování šroubovaných spojů.
4. Spoje svařované – typy svařovaných spojů, koutové svary, tupé svary, základní případy namáhání svařovaných spojů, přístupy a postupy pro navrhování svařovaných spojů.
5. Základní případy namáhání prutů kovových konstrukcí – tah, prostý tlak, prostý ohyb, smyk, pružné a pružně-plastické působení. Prosté a vázané kroucení tenkostěnných prutů otevřeného a uzavřeného průřezu.
6. Vzpěr tlačených prutů – obecný princip ztráty stability při účinku vzpěrného tlaku, ideální a skutečný prut, obecné přístupy k  navrhování tlačených prutů na vzpěr, návrhové postupy pro navrhování celistvých tlačených prutů na vzpěr.
7. Členěné pruty – podstata členěných prutů, principy chování členěných prutů při ztrátě stability při účinku vzpěrného tlaku, návrhové postupy pro navrhování členěných prutů na vzpěr.
8. Klopení ohýbaných prutů (klopení nosníků) – princip ztráty stability ohýbaných prutů při klopení, obecné přístupy k navrhování nosníků na klopení, návrhové postupy pro navrhování nosníků na klopení.
9. Kombinace namáhání – šikmý ohyb, interakce tahu s  ohybem, tlaku s  ohybem, vliv smyku na odolnost v  tlaku (tahu) a ohybu. Principy působení při kombinacích namáhání, přístupy k  navrhování na kombinace namáhání, návrhové postupy.
10. Ocelové konstrukce halových staveb – typy halových objektů s  nosnou ocelovou konstrukcí (haly průmyslové, zemědělské, sportovní, výstavní atd.), zásady dispozičního řešení a skladebného uspořádání, hlavní prvky a dílce nosné konstrukce, principy jejich statického působení, konstrukční řešení.
11. Ocelové konstrukce vícepodlažních budov – typy vícepodlažních budov s  nosnou ocelovou konstrukcí, zásady dispozičního řešení a skladebného uspořádání, hlavní prvky a dílce nosné konstrukce, principy jejich statického působení, konstrukční řešení.
12. Ocelové konstrukce zastřešení pro velká rozpětí – typy zastřešení (příhradové rošty, příhradové desky, zavěšené a visuté konstrukce), zásady skladebného uspořádání, principy statického působení, konstrukční řešení.
13. Technologie výroby a provádění kovových konstrukcí. Montáž kovových konstrukcí, udržování, přestavby a zesilování kovových konstrukcí.

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.

Základní literatura

Bujňák, J., Nikolic, R., Djokovic, J. Steel Structures - Collection of Solved Problems with Excerpts from Theory, University of Žilina, Faculty of Civil Engineering, Žilina 2011, 186 s. ISBN 978-80-554-0404-2. (EN)
ESDEP - European Steel Design Education Programme, SCI, London, CD ROM. (EN)
Ferjenčík, P., Schun, J., Melcher, J., Voříšek, V., Chladný, E. Navrhovanie oceľových konsštrukcií, 1. časť, ALFA Praha / SNTL Bratislava, 1986, 616 s. (SK)
Pilgr, M. Kovové konstrukce. Podklady pro navrhování prvků ocelových konstrukcí, CERM Brno, 2018, 700 s. (CS)
Voříšek, V., Chladný, E. Melcher, J. Prvky kovových konstrukcí, ALFA Bratislava / SNTL Praha, 1983, 544 s. (CS)

Doporučená literatura

Aktuálně platné normativní dokumenty související s obsahem předmětu. (CS)
Bujňák, J., Vičan, J. Navrhovanie oceľových konštrukcií, ŽA v Žiline, 2012, 191 s. ISBN 978-80-554-0529-2. (SK)
Melcher, J., Bajer, M., Karmazínová, M., Sýkora, K. Prvky kovových konstrukcí, studijní opory, FAST VUT, 2008. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-EVB bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc.

Osnova

1. Úvod do problematiky navrhování a realizace nosných kovových konstrukcí. Výhody a nevýhody kovových konstrukcí, stav a perspektivy rozvoje oboru. Materiál a sortiment kovových konstrukčních prvků. 2. Principy a zásady navrhování kovových konstrukcí, metoda dovolených namáhání a mezních stavů. Pravděpodobnostní přístupy k navrhování ocelových konstrukcí. Klasifikace průřezů kovových konstrukcí. 3. Spoje šroubované – typy šroubovaných spojů, základní případy namáhání šroubovaných spojů, přístupy a postupy pro navrhování šroubovaných spojů. 4. Spoje svařované – typy svařovaných spojů, koutové svary, tupé svary, základní případy namáhání svařovaných spojů, přístupy a postupy pro navrhování svařovaných spojů. 5. Základní případy namáhání prutů kovových konstrukcí – tah, prostý tlak, prostý ohyb, smyk, pružné a pružně-plastické působení. Prosté a vázané kroucení tenkostěnných prutů otevřeného a uzavřeného průřezu. 6. Vzpěr tlačených prutů – obecný princip ztráty stability při účinku vzpěrného tlaku, ideální a skutečný prut, obecné přístupy k  navrhování tlačených prutů na vzpěr, návrhové postupy pro navrhování celistvých tlačených prutů na vzpěr. 7. Členěné pruty – podstata členěných prutů, principy chování členěných prutů při ztrátě stability při účinku vzpěrného tlaku, návrhové postupy pro navrhování členěných prutů na vzpěr. 8. Klopení ohýbaných prutů (klopení nosníků) – princip ztráty stability ohýbaných prutů při klopení, obecné přístupy k navrhování nosníků na klopení, návrhové postupy pro navrhování nosníků na klopení. 9. Kombinace namáhání – šikmý ohyb, interakce tahu s  ohybem, tlaku s  ohybem, vliv smyku na odolnost v  tlaku (tahu) a ohybu. Principy působení při kombinacích namáhání, přístupy k  navrhování na kombinace namáhání, návrhové postupy. 10. Ocelové konstrukce halových staveb – typy halových objektů s  nosnou ocelovou konstrukcí (haly průmyslové, zemědělské, sportovní, výstavní atd.), zásady dispozičního řešení a skladebného uspořádání, hlavní prvky a dílce nosné konstrukce, principy jejich statického působení, konstrukční řešení. 11. Ocelové konstrukce vícepodlažních budov – typy vícepodlažních budov s  nosnou ocelovou konstrukcí, zásady dispozičního řešení a skladebného uspořádání, hlavní prvky a dílce nosné konstrukce, principy jejich statického působení, konstrukční řešení. 12. Ocelové konstrukce zastřešení pro velká rozpětí – typy zastřešení (příhradové rošty, příhradové desky, zavěšené a visuté konstrukce), zásady skladebného uspořádání, principy statického působení, konstrukční řešení. 13. Technologie výroby a provádění kovových konstrukcí. Montáž kovových konstrukcí, udržování, přestavby a zesilování kovových konstrukcí.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Michal Štrba, Ph.D.
Ing. Ondřej Pešek, Ph.D.
Ing. Ivan Balázs, Ph.D.

Osnova

1. Materiál a sortiment kovových konstrukčních prvků. Klasifikace průřezů kovových konstrukcí. Obecné principy metody mezních stavů. Zatížení nosných konstrukcí pozemních staveb. 2. Spoje šroubované namáhané smykem - základní případy a principy působení. 3. Spoje šroubované namáhané tahem, kombinací smyku a tahu - základní případy a principy působení. 4. Spoje třecí (odolné proti prokluzu) namáhané smykem, tahem, kombinací smyku a tahu - základní případy a principy působení. 5. Spoje svařované - koutové svary. 6. Spoje svařované - koutové svary (pokračování), tupé svary. 7. Základní případy namáhání kovových konstrukčních prvků - tah, tlak, ohyb, smyk. 8. Kovové konstrukční prvky namáhané ohybem - pružné a pružně-plastické působení. Kombinace namáhání. 9. Prosté a vázané kroucení kovových konstrukčních prutů otevřeného a uzavřeného průřezu. 10. Vzpěr tlačených prutů celistvého průřezu - rovinný vzpěr. 11. Vzpěr tlačených prutů celistvého průřezu - prostorový vzpěr. 12. Vzpěr tlačených prutů členěného průřezu. 13. Klopení nosníků.