Detail předmětu
Vybrané statě z betonových konstrukcí 1 (KON)
Akademický rok 2023/24
CL053 předmět zařazen ve 2 studijních plánech
N-P-C-SI (N) / S / KSS letní semestr 1. ročník
N-P-C-SI (N) / K letní semestr 1. ročník
Statická analýza, plastická metoda, statická a kinematická věta. Příhradová analogie, materiálové vlastnosti, aplikace pro návrh vyztužení konstrukcí a detailů. Prutové prvky namáhané smykem, příhradová analogie s variabilním úhlem diagonál, interakce silových účinků. Teorie tlakových polí. Fyzikální podstata dotvarování, smršťování a stárnutí betonu, vysychání betonu, řešení stavu napjatosti od teplotního zatížení, princip linearity a superpozice. Teorie dotvarování - předpoklady, používané funkce, vlastnosti. Integrální a diferenciální rovnice, afinita dotvarování, historie zatěžování. Nehomogenita konstrukce. Silová metoda při analýze dotvarování. Statické řešení postupně montovaných konstrukcí. Vliv předpětí, postupné výstavby a reologických vlastností betonu na konstrukce. Přibližné a numerické metody řešení reologických účinků, jejich kombinace s metodou konečných prvků. Navrhování betonových konstrukcí na únavu.
Kredity
5 kreditů
Jazyk studia
čeština
semestr
letní
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
Vstupní znalosti
stavební mechanika, numerické metody, betonové konstrukce, předpjatý beton
Učební cíle
Pochopení podstaty plastického působení betonu a jeho využití pro návrh betonových konstrukcí.
Vysvětlení moderních přístupů k řešení prvků namáhaných smykem a kroucením, případně v interakci s ostatními způsoby namáhání.
Poznání podstaty reologického působení betonu a osvojení metod pro analýzu účinků reologie betonu na stavební konstrukce.
Znalost metod pro analýzu dlouhodobého působení betonových a spřažených konstrukcí s ohledem na reologické vlastnosti betonu.
Student získá tyto znalosti a dovednosti:
• Znalost podstaty plastického působení betonu a jeho využití pro návrh betonových konstrukcí.
• Znalost moderních přístupů k řešení prvků namáhaných smykem a kroucením, případně v interakci s ostatními způsoby namáhání.
• Znalost podstaty reologického působení betonu a osvojení metod pro analýzu účinků reologie betonu na stavební konstrukce.
• Znalost metod pro analýzu dlouhodobého působení betonových a spřažených konstrukcí s ohledem na reologické vlastnosti betonu.
Vysvětlení moderních přístupů k řešení prvků namáhaných smykem a kroucením, případně v interakci s ostatními způsoby namáhání.
Poznání podstaty reologického působení betonu a osvojení metod pro analýzu účinků reologie betonu na stavební konstrukce.
Znalost metod pro analýzu dlouhodobého působení betonových a spřažených konstrukcí s ohledem na reologické vlastnosti betonu.
Student získá tyto znalosti a dovednosti:
• Znalost podstaty plastického působení betonu a jeho využití pro návrh betonových konstrukcí.
• Znalost moderních přístupů k řešení prvků namáhaných smykem a kroucením, případně v interakci s ostatními způsoby namáhání.
• Znalost podstaty reologického působení betonu a osvojení metod pro analýzu účinků reologie betonu na stavební konstrukce.
• Znalost metod pro analýzu dlouhodobého působení betonových a spřažených konstrukcí s ohledem na reologické vlastnosti betonu.
Základní literatura
NAVRÁTIL, Jaroslav. Předpjaté betonové konstrukce. Brno: CERM, 2008. ISBN 978-80-7204-561-7. (cs)
ŠMERDA, Zdeněk a KŘÍSTEK, Vladimír. Dotvarování a smršťování betonových prvků a konstrukcí. Praha: SNTL, 1978. (cs)
HSU, Tomas. T. C. a MO, Y. L. Unified Theory of Concrete Structures. Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2010. ISBN: 978-0-470-68874-8. (en)
ŠMERDA, Zdeněk a KŘÍSTEK, Vladimír. Dotvarování a smršťování betonových prvků a konstrukcí. Praha: SNTL, 1978. (cs)
HSU, Tomas. T. C. a MO, Y. L. Unified Theory of Concrete Structures. Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2010. ISBN: 978-0-470-68874-8. (en)
Doporučená literatura
KOHOUTKOVÁ, Alena, PROCHÁZKA, Jaroslav a ŠMEJKAL, Jiří. Modelování a vyztužování betonových prvků. Lokální modely železobetonových konstrukcí. Praha: ČVUT, 2013. ISBN 978-80-01-05329-4. (cs)
BAŽANT, Zdeněk P. a L´HERMITE, Robert. Mathematical Modelling of Creep and Shrinkage of Concrete. New York: John Wiley and Sons, 1988. ISBN 0471920576. (en)
Elektronické studijní opory FAST VUT
Navrátil Jaroslav. Vybrané statě z betonových konstrukcí. 64 stran, 2007 (cs)
BAŽANT, Zdeněk P. a L´HERMITE, Robert. Mathematical Modelling of Creep and Shrinkage of Concrete. New York: John Wiley and Sons, 1988. ISBN 0471920576. (en)
Elektronické studijní opory FAST VUT
Navrátil Jaroslav. Vybrané statě z betonových konstrukcí. 64 stran, 2007 (cs)
Osnova
1. Statická analýza, plastická metoda. Příhradová analogie. Dimenzování uzlů, vzpěr a táhel.
2. Vysoký stěnový nosník. Návrh vyztužení krátkých konzol a oblastí diskontinuit.
3. Příhradová analogie s variabilním úhlem diagonál, řešení interakce silových účinků na betonový průřez.
4. Hybridní konstrukce. Vliv reologických vlastností betonu na chování konstrukcí. Podstata reologických jevů.
5. Účinky dotvarování a smršťování, nehomogenita konstrukce. Colonnettiho věty. Složky přetvoření betonu.
6. Zpožděná přetvoření. Princip linearity (napětí, teplota) a superpozice, historie zatěžování, stárnutí betonu.
7. Přibližné a numerické metody řešení reologických účinků - metody efektivních modulů a efektivního času.
8. Metoda časové diskretizace, její kombinace s metodou konečných prvků.
9. Statické řešení postupně budovaných předpjatých konstrukcí, silová metoda, vliv smršťování a dotvarování.
10. Teplotní účinky na beton - výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.
11. Experimentální statika, modelová podobnost. Souvislost návrhu konstrukce a modelu konstrukce.
12.- 13. Navrhování betonových konstrukcí na únavu - podstata a metody pro posouzení betonu a výztuže.
2. Vysoký stěnový nosník. Návrh vyztužení krátkých konzol a oblastí diskontinuit.
3. Příhradová analogie s variabilním úhlem diagonál, řešení interakce silových účinků na betonový průřez.
4. Hybridní konstrukce. Vliv reologických vlastností betonu na chování konstrukcí. Podstata reologických jevů.
5. Účinky dotvarování a smršťování, nehomogenita konstrukce. Colonnettiho věty. Složky přetvoření betonu.
6. Zpožděná přetvoření. Princip linearity (napětí, teplota) a superpozice, historie zatěžování, stárnutí betonu.
7. Přibližné a numerické metody řešení reologických účinků - metody efektivních modulů a efektivního času.
8. Metoda časové diskretizace, její kombinace s metodou konečných prvků.
9. Statické řešení postupně budovaných předpjatých konstrukcí, silová metoda, vliv smršťování a dotvarování.
10. Teplotní účinky na beton - výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.
11. Experimentální statika, modelová podobnost. Souvislost návrhu konstrukce a modelu konstrukce.
12.- 13. Navrhování betonových konstrukcí na únavu - podstata a metody pro posouzení betonu a výztuže.
Prerekvizity
stavební mechanika, numerické metody, betonové konstrukce, předpjatý beton
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
Nenabízet
Předmět na webu VUT
Přednáška
13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné
Osnova
1. Statická analýza, plastická metoda. Příhradová analogie. Dimenzování uzlů, vzpěr a táhel.
2. Vysoký stěnový nosník. Návrh vyztužení krátkých konzol a oblastí diskontinuit.
3. Příhradová analogie s variabilním úhlem diagonál, řešení interakce silových účinků na betonový průřez.
4. Hybridní konstrukce. Vliv reologických vlastností betonu na chování konstrukcí. Podstata reologických jevů.
5. Účinky dotvarování a smršťování, nehomogenita konstrukce. Colonnettiho věty. Složky přetvoření betonu.
6. Zpožděná přetvoření. Princip linearity (napětí, teplota) a superpozice, historie zatěžování, stárnutí betonu.
7. Přibližné a numerické metody řešení reologických účinků - metody efektivních modulů a efektivního času.
8. Metoda časové diskretizace, její kombinace s metodou konečných prvků.
9. Statické řešení postupně budovaných předpjatých konstrukcí, silová metoda, vliv smršťování a dotvarování.
10. Teplotní účinky na beton - výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.
11. Experimentální statika, modelová podobnost. Souvislost návrhu konstrukce a modelu konstrukce.
12.- 13. Navrhování betonových konstrukcí na únavu - podstata a metody pro posouzení betonu a výztuže.
2. Vysoký stěnový nosník. Návrh vyztužení krátkých konzol a oblastí diskontinuit.
3. Příhradová analogie s variabilním úhlem diagonál, řešení interakce silových účinků na betonový průřez.
4. Hybridní konstrukce. Vliv reologických vlastností betonu na chování konstrukcí. Podstata reologických jevů.
5. Účinky dotvarování a smršťování, nehomogenita konstrukce. Colonnettiho věty. Složky přetvoření betonu.
6. Zpožděná přetvoření. Princip linearity (napětí, teplota) a superpozice, historie zatěžování, stárnutí betonu.
7. Přibližné a numerické metody řešení reologických účinků - metody efektivních modulů a efektivního času.
8. Metoda časové diskretizace, její kombinace s metodou konečných prvků.
9. Statické řešení postupně budovaných předpjatých konstrukcí, silová metoda, vliv smršťování a dotvarování.
10. Teplotní účinky na beton - výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.
11. Experimentální statika, modelová podobnost. Souvislost návrhu konstrukce a modelu konstrukce.
12.- 13. Navrhování betonových konstrukcí na únavu - podstata a metody pro posouzení betonu a výztuže.
Cvičení
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
Osnova
1. Vysoký stěnový nosník – řešení metodou příhradové analogie.
2. Krátká konzola – řešení metodou příhradové analogie.
3.- 4. Výpočet účinku dotvarování na betonové konstrukce – princip superpozice.
5.- 6. Posouzení omezení normálových napětí od provozních účinků předpětí na dané mostní konstrukci – využití silové metody pro výpočet dotvarování.
7. Korekce.
8.- 9. Vypočtěte napětí v betonovém průřezu ocelobetonového sloupu metodou časové diskretizace (základní metoda TDA).
10. Korekce.
11. Možnosti modelování účinku dotvarování na betonové konstrukce – praktické cvičení.
12. Závěrečná korekce.
13. Odevzdání projektu. Zápočet.
2. Krátká konzola – řešení metodou příhradové analogie.
3.- 4. Výpočet účinku dotvarování na betonové konstrukce – princip superpozice.
5.- 6. Posouzení omezení normálových napětí od provozních účinků předpětí na dané mostní konstrukci – využití silové metody pro výpočet dotvarování.
7. Korekce.
8.- 9. Vypočtěte napětí v betonovém průřezu ocelobetonového sloupu metodou časové diskretizace (základní metoda TDA).
10. Korekce.
11. Možnosti modelování účinku dotvarování na betonové konstrukce – praktické cvičení.
12. Závěrečná korekce.
13. Odevzdání projektu. Zápočet.