Detail předmětu

Prvky betonových konstrukcí

FAST-BL001Ak. rok: 2022/2023

Betonové prvky. Konstrukční vlastnosti betonu. Výztuž do betonu, její spolupůsobení s betonem. Základní principy navrhování. Výpočtové podmínky působení materiálů a konstrukce. Trvanlivost betonových konstrukcí.
Navrhování železobetonových prvků namáhaných ohybovým momentem a posouvající silou - mezní stavy únosnosti a použitelnosti, konstrukční zásady. Navrhování železobetonových prvků namáhaných kombinací osové síly a ohybového momentu. Zásady dimenzování pro jiné způsoby namáhání. Dimenzování prvků z prostého a slabě vyztuženého betonu.
Jednoduché betonové prvky – nosníkové desky, trámy, průvlaky, překlady, vyložené konstrukce, sloupy a schodiště.

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

Student získá tyto znalosti a dovednosti:
• Znalost základů dimenzování železobetonových průřezů pro základní způsoby namáhání.
• Schopnost navrhovat železobetonové prvky a jednoduché konstrukce včetně schopnosti vypracovat příslušnou výkresovou dokumentaci.

Prerekvizity

technická matematika, technická fyzika, stavební mechanika, lineární pružnost, zatížení konstrukcí, základy navrhování konstrukcí

Osnovy výuky

1. Betonové prvky. Složky betonu. Konstrukční vlastnosti betonu a faktory je ovlivňující.
2. Druhy betonu a výztuže a jejich spolupůsobení. Teorie výpočtu betonových konstrukcí - zatížení, požadavky na konstrukce, předpoklady výpočtu, podmínky působení, trvanlivost. Mezní stavy porušení - zásady výpočtu.
3. Ohýbané prvky. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obecná a zjednodušená metoda.
4. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obdélníkový průřez, obecné průřezy, šikmý ohyb.
5.- 6. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou.
7. Rozdělení výztuže v trámu - konstrukční zásady. Vyztužování ohýbaných konstrukčních prvků.
8. Zásady navrhování a vyztužování prvků schodiště.
9.-10. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem a normálovou silou.
11. Dimenzování průřezů pro jiná namáhání. Dimenzování prvků z prostého a slabě vyztuženého betonu.
12. Zásady navrhování ohýbaných prvků podle mezních stavů použitelnosti. Objemové změny betonu.

Učební cíle

Naučit studenty základů dimenzování železobetonových průřezů pro základní způsoby namáhání.
Získat schopnost navrhovat železobetonové prvky a jednoduché konstrukce včetně schopnosti vypracovat příslušnou výkresovou dokumentaci.

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

PROCHÁZKA, Jiří, Petr ŠTĚPÁNEK, Jiří KRÁTKÝ, Alena KOHOUTKOVÁ a Jitka VAŠKOVÁ. Navrhování betonových konstrukcí - Prvky z prostého a železového betonu. Praha: ČBS servis, 2009. ISBN 978-80-903807-5-2 (CS)
TERZIJSKI, Ivailo, ŠTĚPÁNEK, Petr, ČÍRTEK, Ladislav, ZMEK, Bohuslav a PANÁČEK, Josef. Prvky betonových konstrukcí. Modul CM1 až CM5. Studijní opory. Brno: FAST VUT, 2007.  (CS)

Doporučená literatura

DARVIN, David, Charles W. DOLAN and Artur H. NILSON. Design of Concrete Structures. New York: McGraf-Hill, 2016. ISBN 978-0-07-339794-8 (EN)
MOSLEY, Bill, BUNGEY, John a HULSE, Ray. Reinforced Concrete Design to Eurocode 2. New York: Palgrave Macmillan, 2012. ISBN 978-0-230-30285-3 (EN)
PROCHÁZKA, Jaroslav a ŠTEMBERK, Petr. Concrete Structures 1. Praha: ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03607-5 (EN)
WIGHT, James G. Reinforced Concrete: Mechanics and Design. New Jersey: Pearson-Prentice Hall, 2015. ISBN 978-0133485967 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-P-C-SI (N) bakalářský

    obor VS , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-K-C-SI (N) bakalářský

    obor VS , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-C-MI (N) bakalářský

    obor MI , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program B-P-E-SI (N) bakalářský

    obor VS , 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

1. Betonové prvky. Složky betonu. Konstrukční vlastnosti betonu a faktory je ovlivňující. 2. Druhy betonu a výztuže a jejich spolupůsobení. Teorie výpočtu betonových konstrukcí - zatížení, požadavky na konstrukce, předpoklady výpočtu, podmínky působení, trvanlivost. Mezní stavy porušení - zásady výpočtu. 3. Ohýbané prvky. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obecná a zjednodušená metoda. 4. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem - obdélníkový průřez, obecné průřezy, šikmý ohyb. 5.- 6. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou. 7. Rozdělení výztuže v trámu - konstrukční zásady. Vyztužování ohýbaných konstrukčních prvků. 8. Zásady navrhování a vyztužování prvků schodiště. 9.-10. Dimenzování průřezů namáhaných ohybovým momentem a normálovou silou. 11. Dimenzování průřezů pro jiná namáhání. Dimenzování prvků z prostého a slabě vyztuženého betonu. 12. Zásady navrhování ohýbaných prvků podle mezních stavů použitelnosti. Objemové změny betonu.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

1. Zatížení, jeho výpočet, kombinace a účinky. Idealizace základních konstrukčních prvků. Návrh monolitické železobetonové konstrukce - projekt: Zadání, předběžný návrh rozměrů, rozbor konstrukčního řešení a statického systému, schéma tvaru konstrukce. 2. Základní materiály železobetonu, spolupůsobení betonu a výztuže, trvanlivost betonových prvků. 3. Ohýbané prvky, návrh a posouzení desek: prostě podepřená stropní deska – zatížení, silové účinky, dimenzování na ohyb a smyk, příčná výztuž, kotvení výztuže, úpravy výztuže v místech částečného vetknutí, schéma výztuže. 4. Návrh a posouzení desek: spojitá stropní deska – zatížení, silové účinky (redistribuce sil), dimenzování na ohyb, schéma výztuže. 5. Návrh a posouzení deskového stropního trámu - zatížení, silové účinky, dimenzování na ohyb (T-průřez, srovnání s obdélníkovým průřezem). 6. Prutový prvek obecného průřezu namáhaný ohybem – obecná metoda, aplikace na konzolový nosník (příklad). 7. Korekce. 8. Deskový stropní trám - dimenzování na smyk, podélný smyk, rozdělení materiálu. 9. Návrh a posouzení překladu - zatížení, silové účinky, dimenzování na ohyb, smyk, přímé a nepřímé uložení trámu, schéma výztuže. Vyztužení věnců. Výkresy výztuže počítaných prvků. 10. Svislé prutové betonové konstrukce: železobetonový sloup namáhaný mimostředným tlakem – zatížení, silové účinky, ověření únosnosti interakčním diagramem (příklad). 11. Korekce. 12. Odevzdání projektu. Zápočet.