Detail předmětu
Vybrané statě z betonových konstrukcí 1 (S)
Akademický rok 2022/23
NLB025 předmět zařazen v 1 studijním plánu
NPC-SIS 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. Vodonepropustné základové konstrukce – koncept, analýza, návrh, realizace, sanace. Navrhování betonových konstrukcí vyztužených FRP výztužemi.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Cíl
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.
Znalosti
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.
Osnova
1. Souvislost návrhu konstrukce a modelu konstrukce. 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. Navrhování betonových konstrukcí na únavu – podstata a metody pro posouzení betonu a výztuže.
5. Hybridní konstrukce. Vliv reologických vlastností betonu na chování konstrukcí. Podstata reologických jevů. 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. Experimentální statika, modelová podobnost. Teplotní účinky na beton – výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.
11. Úvod do problematiky navrhování vodonepropustných základových konstrukcí, koncepční návrh. Statická zatížení, zatížení od objemových změn, ostatní zatížení včetně vlivu sedání objektu (interakce s podložím). Navrhování vodonepropustných BK.
12. Navrhování vodonepropustných BK. Výpočet a dimenzování. Těsnění spár a prostupů. Zásady provádění, příklady realizací. Sanace vad a poruch vodonepropustných BK (zejména injektáže trhlin).
13. Využití FRP výztuží v BK. Výroba, materiálové charakteristiky. Krátkodobé a dlouhodobé chování FRP výztuží. Navrhování BK vyztužených FRP výztužemi.
Prerekvizity
stavební mechanika, numerické metody, betonové konstrukce, předpjatý beton
Jazyk výuky
čeština
Kredity
5 kreditů
semestr
letní
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
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. Souvislost návrhu konstrukce a modelu konstrukce. 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. Navrhování betonových konstrukcí na únavu – podstata a metody pro posouzení betonu a výztuže.
5. Hybridní konstrukce. Vliv reologických vlastností betonu na chování konstrukcí. Podstata reologických jevů. 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. Experimentální statika, modelová podobnost. Teplotní účinky na beton – výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.
11. Úvod do problematiky navrhování vodonepropustných základových konstrukcí, koncepční návrh. Statická zatížení, zatížení od objemových změn, ostatní zatížení včetně vlivu sedání objektu (interakce s podložím). Navrhování vodonepropustných BK.
12. Navrhování vodonepropustných BK. Výpočet a dimenzování. Těsnění spár a prostupů. Zásady provádění, příklady realizací. Sanace vad a poruch vodonepropustných BK (zejména injektáže trhlin).
13. Využití FRP výztuží v BK. Výroba, materiálové charakteristiky. Krátkodobé a dlouhodobé chování FRP výztuží. Navrhování BK vyztužených FRP výztužemi.
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. Výpočet 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.