Detail předmětu

Statika stavebních konstrukcí 2

FA-SC2-KEAk. rok: 2022/2023

Předmět rozšiřuje poznatky studentů o způsobu navrhování nosných konstrukcí budov. Předmět se zabývá hlavně prostorovou tuhostí budov, a to jak z pohledu zatížení a roznosu sil, tak i z pohledu návrhu a výpočtu vhodných ztužujících prvků. Významnou část předmětu tvoří výběr vhodného konstrukčního systému pro vybranou budovu, jeho čitelné zakreslení a optimální zatížení dle metodiky EC. Součástí předmětu je i praktický návrh a posouzení tlačeného a taženého prvku stejně jako zpracování vybraných konstrukčních detailů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

2

Garant předmětu

Ing. Zdeněk Vejpustek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav stavitelství (US)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

  • Student porozumí tomu, co je prostorová tuhost budovy, co ji tvoří a jaká má specifika
  • Student bude umět zakreslit prvky zajišťující prostorovou tuhost budovy do přehledných skic.
  • Student dokáže určit, které jsou zásadní prvky zajišťující prostorovou tuhost stávajících budov, jakou mají funkci a jak je lze nahradit.
  • Student porozumí tomu, jaké zatížení na budovy působí v příčném (vodorovném) směru a dokáže je na základě norem EC vyčíslit.
  • Student dokáže účinky příčných (vodorovných) sil správně vnést do nosné konstrukce budovy a popsat jejich přenos od střechy až po základy.
  • Student dokáže nalézt zásadní/rozhodující detaily nosné konstrukce budovy. Student dokáže tyto detaily koncepčně řešit a rozumí tomu, jak ovlivňují statický výpočet.
  • Student umí posoudit únosnost jednoduchých tlačených a tažených prvků různých materiálů na základě metodiky EC.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka se skládá ze seminářů, které uvádí hlavní teoretické informace o konstrukcích staveb a způsobu jejich statického posouzení. Semináře se soustřeďují na porozumění teoretických poznatků spolu s jejich aplikací do seminární práce. Správnost aplikace těchto poznatků se pravidelně ověřuje během diskusí nad presentacemi prací studentů. Seminární práce je zadána na začátku semestru a konzultována průběžně. Teoretické znalosti využité v seminární práci budou ověřeny při závěrečném obhájení seminární práce. Těžištěm výuky je pedagogem řízená diskuse studentů nad teoretickými a praktickými problémy v rámci seminární práce, zajišťující porozumění problematice.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnoceno je vypracování seminární práce a její obhájení po teoretické stránce. Seminární práce tvoří 60 % hodnocení, obhájení seminární práce po teoretické stránce tvoří 40 % hodnocení. Termíny odevzdání jsou stanoveny vyučujícím formou písemného zadání na začátku semestru a jsou závazné.

Osnovy výuky

  1. Konstrukce staveb. Návrhy, statický výpočet, prostorová tuhost a hlavní nosné prvky – význam, cíl a metody.
  2. Grafické znázornění nosné konstrukce staveb a způsob znázornění prvků zajišťujících prostorovou tuhost stavby. Analýza stavebních konstrukcí v rámci teorie mezních stavů.
  3. Typy zatížení a jejich rozšířený popis. Kombinace zatížení, koeficienty a metody pro pokročilejší sestavování kombinací pro specifické účely.
  4. Způsob výpočtu zatížení větrem a jak je rozložen tlak a sání větru na konstrukce.
  5. Způsob přenosu příčných (vodorovných) sil v konstrukci. Analýza pozic a zatížení ztužidel a ztužujících zdí ve stavbě jako celku.
  6. Ztužidla. Typy, specifika a použití. Typické ztužující prvky dle použitého materiálu.
  7. Metody pro výpočet únosnosti ztužidel dle typu a použitého materiálu.
  8. Kotvení ztužidel a ztužidlových zdí. Detaily provedení ztužidel.
  9. Specifika tlačených prvků a teorie pro výpočty. Způsoby zajištění prostorové tuhosti tlačených prvků.
  10. Tlačený sloup - praktický postup statického výpočtu pro základní typy materiálů.
  11. Tažené prvky - praktický postup statického výpočtu pro základní typy materiálů.
  12. Konstrukční detaily, jejich úloha a způsob zahrnutí ve statickém výpočtu.
  13. Shrnutí základních poznatků. Diskuse. Presentace studentských statických návrhů.

Učební cíle

Cíl předmětu je porozumět tomu, co to je prostorová tuhost staveb, jaké prvky ji zajišťují a jak je lze dimenzovat. Toto zahrnuje schopnost studenta určit zatížení dle příslušných norem EC, správně je umístit do konstrukce a analyzovat roznos příčných sil ve stavbě (zatížení jednotlivých ztužujících prvků včetně následného zpracování detailů). Cílem je naučit se, jak koncepčně správně přistoupit k analýze prostorové tuhosti nosné konstrukce objektu a jak výsledky této analýzy přehledně předat dalším profesím. Cílem je též stimulovat kreativní a kritické myšlení v rámci diskusí nad řešením seminárních prací.

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

Student se povinně účastní 70 % seminářů. V průběhu semestru průběžně absolvuje alespoň 3 konzultace seminární práce. Nahrazování povinné účasti na seminářích je řešeno individuálně po předchozí domluvě s přednášejícím.

Základní literatura

EN 1990 Eurocode: Basis of structural design (EN)
EN 1991-1-1 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-1: General actions - Densities, self-weight, imposed loads for buildings (EN)
EN 1991-1-3 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-3: General actions - Snow loads (EN)
EN 1991-1-4 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions (EN)
EN 1992-1-1 Eurocode 2: Design of concrete structures -Part 1-1 : General rules and rules for buildings (EN)
EN 1993-1-1 Eurocode 3: Design of steel structures -Part 1-1: General rules and rules for buildings (EN)
EN 1995-1-1 Eurocode 5: Design of timber structures -Part 1-1: General -Common rules and rules for buildings (EN)
LEVY, Matthys; SALVADORI, Mario. Why Buildings Fall Down: How Structures Fail. New York: W·W·Norton & Company, 2002. ISBN: 978-0393311525. (EN)
MARSHAL, Duncan; WORTHING, Derek; HEATH, Roger; DANN, Nigel. Understanding Housing Defects. UK: Estates Gazette, 2013. ISBN: 9780080971124. (EN)
SALVADORI, Mario. Why buildings stand up: The Strength of Architecture. London: W·W·Norton & Company New York, 1980. ISBN: 0-393-01401—0. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NE_A+U magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program BX_A+U bakalářský

    obor ARCH , 1 ročník, letní semestr, volitelný

  • Program NX_A+U magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Zdeněk Vejpustek, Ph.D.