Detail předmětu
Betonové konstrukce (S)
Akademický rok 2023/24
NLA022 předmět zařazen ve 3 studijních plánech
NPC-SIS zimní semestr 1. ročník
NKC-SIS zimní semestr 1. ročník
NPA-SIS zimní semestr 1. ročník
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. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Způsoby a statická analýza zesilování betonových a zděných konstrukcí.
Kredity
5 kreditů
Jazyk studia
čeština, angličtina
semestr
zimní
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
Vstupní znalosti
stavební mechanika, pružnost a plasticita, dimenzování betonových prvků, navrhování betonových a zděných konstrukcí
Učební cíle
Porozumění statickému působení předpjatých betonových konstrukcí. Návrh předpjatých betonových prvků a nosných systémů, analýza, technologie a konstrukční zásady.
Student získá tyto znalosti a dovednosti:
• Schopnost porozumět statickému působení předpjatých betonových konstrukcí.
• Schopnost analyzovat a navrhovat předpjaté betonové prvky a nosné systémy včetně jejich provádění a konstrukčního řešení.
Student získá tyto znalosti a dovednosti:
• Schopnost porozumět statickému působení předpjatých betonových konstrukcí.
• Schopnost analyzovat a navrhovat předpjaté betonové prvky a nosné systémy včetně jejich provádění a konstrukčního řešení.
Základní literatura
NAVRÁTIL, Jaroslav. Předpjaté betonové konstrukce. Brno: CERM, 2008. ISBN 978-80-7204-561-7. (cs)
COLLINS, Michael P. a MITCHELL, Denis. Prestressed Concrete Structures. New Jersey: Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-691635-X. (en)
BAŽANT, Zdeněk a KLUSÁČEK, Ladislav. Statika při rekonstrukcích objektů. Brno: CERM, 2010. ISBN 978-80-7204-692-8. (cs)
PROCHÁZKA, Jaroslav, ŠTEFAN, Radek a VAŠKOVÁ, Jitka. Navrhování betonových a zděných konstrukcí na účinky požáru. Praha: ČVUT, 2010. ISBN 978-80-01-04613-5. (cs)
COLLINS, Michael P. a MITCHELL, Denis. Prestressed Concrete Structures. New Jersey: Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-691635-X. (en)
BAŽANT, Zdeněk a KLUSÁČEK, Ladislav. Statika při rekonstrukcích objektů. Brno: CERM, 2010. ISBN 978-80-7204-692-8. (cs)
PROCHÁZKA, Jaroslav, ŠTEFAN, Radek a VAŠKOVÁ, Jitka. Navrhování betonových a zděných konstrukcí na účinky požáru. Praha: ČVUT, 2010. ISBN 978-80-01-04613-5. (cs)
Doporučená literatura
GERWICK, Ben C. Construction of Prestressed Concrete Structures. USA: John Wiley and Sons, 1997. ISBN 978-0-471-18113-2. (en)
PROCHÁZKA, Jaroslav a kol. Navrhování betonových konstrukcí podle norem ČSN EN 1992 (EUROKÓDU 2). Část 2: Předpjatý beton. Praha: ČBS Servis, 2010. ISBN 978-80-87158-21-0. (cs)
Elektronické studijní opory FAST VUT
Navrátil Jaroslav, Zich Miloš. Předpjatý beton - průvodce. 68 stran, 2007 (cs)
PROCHÁZKA, Jaroslav a kol. Navrhování betonových konstrukcí podle norem ČSN EN 1992 (EUROKÓDU 2). Část 2: Předpjatý beton. Praha: ČBS Servis, 2010. ISBN 978-80-87158-21-0. (cs)
Elektronické studijní opory FAST VUT
Navrátil Jaroslav, Zich Miloš. Předpjatý beton - průvodce. 68 stran, 2007 (cs)
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. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Účinek požáru na konstrukce. Stanovení požární odolnosti.
10.–11. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy. Zjednodušené výpočetní metody.
12. Zásady statického přístupu k rekonstrukcím betonových a zděných konstrukcí a základů, způsoby zesilování.
13. Zesilování betonových a zděných konstrukcí pomocí předpětí - způsoby zesilování, provádění, statická analýza.
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. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Účinek požáru na konstrukce. Stanovení požární odolnosti.
10.–11. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy. Zjednodušené výpočetní metody.
12. Zásady statického přístupu k rekonstrukcím betonových a zděných konstrukcí a základů, způsoby zesilování.
13. Zesilování betonových a zděných konstrukcí pomocí předpětí - způsoby zesilování, provádění, statická analýza.
Prerekvizity
stavební mechanika, pružnost a plasticita, dimenzování betonových prvků, navrhování betonových a zděných 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.
Nabízet zahraničním studentům
Nabízet studentům všech fakult
Předmět na webu VUT
Přednáška
13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné
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. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Účinek požáru na konstrukce. Stanovení požární odolnosti.
10.–11. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy. Zjednodušené výpočetní metody.
12. Zásady statického přístupu k rekonstrukcím betonových a zděných konstrukcí a základů, způsoby zesilování.
13. Zesilování betonových a zděných konstrukcí pomocí předpětí - způsoby zesilování, provádění, statická analýza.
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. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Účinek požáru na konstrukce. Stanovení požární odolnosti.
10.–11. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy. Zjednodušené výpočetní metody.
12. Zásady statického přístupu k rekonstrukcím betonových a zděných konstrukcí a základů, způsoby zesilování.
13. Zesilování betonových a zděných konstrukcí pomocí předpětí - způsoby zesilování, provádění, statická analýza.
Cvičení
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
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.
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.