Page 1
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES
OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY STEEL STRUCTURE OF A HALL
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS
AUTOR PRÁCE JAN HAVLÍČEK AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE Ing. KAREL SÝKORA SUPERVISOR
BRNO 2016
Page 2
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES
OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY STEEL STRUCTURE OF A HALL
01 ZADÁNÍ, PODKLADY
Page 3
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ
Studijní program B3607 Stavební inženýrství
Typ studijního programu Bakalářský studijní program s prezenční formou studia
Studijní obor 3647R013 Konstrukce a dopravní stavby
Pracoviště Ústav kovových a dřevěných konstrukcí
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE
Student Jan Havlíček
Název Ocelová konstrukce haly
Vedoucí bakalářské práce Ing. Karel Sýkora
Datum zadání
bakalářské práce 30. 11. 2015
Datum odevzdání
bakalářské práce 27. 5. 2016
V Brně dne 30. 11. 2015
............................................. ...................................................
prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc.
Vedoucí ústavu
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc., MBA
Děkan Fakulty stavební VUT
Page 4
Podklady a literatura
1. Prostorové uspořádání haly.
2. ČSN EN 1993 (731401), Navrhování ocelových konstrukcí.
3. Literatura podle doporučení vedoucího bakalářské práce.
4. Odborné publikace v časopisech a sbornících, které se vztahují k řešené problematice, podle
doporučení vedoucího bakalářské práce.
Zásady pro vypracování
Vypracujte návrh nosné ocelové konstrukce dvoulodní haly o rozpětí 30 m a 24 m, délky 60 m.
Konstrukci navrhněte pro oblast Jihlava.
Předepsané přílohy:
1. Technická zpráva obsahující základní charakteristiky navržené konstrukce, požadavky na materiál,
spojovací prostředky, montáž a ochranu.
2. Statický výpočet hlavních nosných prvků a částí konstrukce.
3. Výkresová dokumentace obsahující zejména dispoziční výkres, výkres vybraných konstrukčních dílců,
charakteristické detaily podle pokynů vedoucího bakalářské práce.
4. Orientační výkaz spotřeby materiálu.
Struktura bakalářské/diplomové práce
VŠKP vypracujte a rozčleňte podle dále uvedené struktury:
1. Textová část VŠKP zpracovaná podle Směrnice rektora "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací" a Směrnice děkana "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání
vysokoškolských kvalifikačních prací na FAST VUT" (povinná součást VŠKP).
2. Přílohy textové části VŠKP zpracované podle Směrnice rektora "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání vysokoškolských kvalifikačních prací" a Směrnice děkana "Úprava, odevzdávání, zveřejňování a uchovávání
vysokoškolských kvalifikačních prací na FAST VUT" (nepovinná součást VŠKP v případě, že přílohy nejsou součástí
textové části VŠKP, ale textovou část doplňují).
.............................................
Ing. Karel Sýkora
Vedoucí bakalářské práce
Page 5
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ
POPISNÝ SOUBOR ZÁVĚREČNÉ PRÁCE
Vedoucí práce Ing. Karel Sýkora
Autor práce Jan Havlíček
Škola Vysoké učení technické v Brně
Fakulta Stavební
Ústav Ústav kovových a dřevěných konstrukcí
Studijní obor 3647R013 Konstrukce a dopravní stavby
Studijní program B3607 Stavební inženýrství
Název práce Ocelová konstrukce haly
Název práce v
anglickém jazyce Steel structure of a hall
Typ práce Bakalářská práce
Přidělovaný titul Bc.
Jazyk práce Čeština
Datový formát
elektronické verze
Anotace práce Bakalářská práce se zabývá návrhem nosné ocelové kostrukce dvoulodní haly o
rozpětí lodí 30m a 24m, s délkou 60m.
Hlavními nosnými prvky jsou příčné vazby tvořené příhradovými vazníky
uloženými na sloupech. Sloupy jsou v příčném směru vetknuté. S ohledem na
vzdálenost příčných vazeb 12m, jsou navrženy příhradové vaznice.
Konstrukce je navržena pro oblast města Jihlava.
Anotace práce v
anglickém jazyce
The bachelor thesis is about designing two-aisle hall bearing structure. The span of
each aisle is 30m and 24m. Length of hall is 60m.
The main bearing components are truss girder and transversal restrained columns.
Lenght of purlins is 12m. Purlins are strut-frame.
The structure is designed for the dictrict of Jihlava.
Klíčová slova hala, ocelová konstrukce, příhradový vazník, sloup, vaznice
Klíčová slova v
anglickém jazyce hall, steel structure, truss girder, column, purlin
Page 6
Abstrakt Bakalářská práce se zabývá návrhem nosné ocelové kostrukce dvoulodní haly o rozpětí lodí 30m a 24m,
s délkou 60m.
Hlavními nosnými prvky jsou příčné vazby tvořené příhradovými vazníky uloženými na sloupech.
Sloupy jsou v příčném směru vetknuté. S ohledem na vzdálenost příčných vazeb 12m, jsou navrženy
příhradové vaznice.
Konstrukce je navržena pro oblast města Jihlava.
Klíčová slova hala, ocelová konstrukce, příhradový vazník, sloup, vaznice
Abstract
The bachelor thesis is about designing two-aisle hall bearing structure. The span of each aisle is 30m and
24m. Length of hall is 60m.
The main bearing components are truss girder and transversal restrained columns. Lenght of purlins is
12m. Purlins are strut-frame.
The structure is designed for the dictrict of Jihlava.
Keywords hall, steel structure, truss girder, column, purlin
Page 7
Bibliografická citace VŠKP
Jan Havlíček Ocelová konstrukce haly. Brno, 2016. 93 s., 25 s. příl. Bakalářská práce.
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav kovových a dřevěných konstrukcí.
Vedoucí práce Ing. Karel Sýkora
Page 8
Prohlášení:
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval(a) samostatně a že jsem uvedl(a) všechny použité
informační zdroje.
V Brně dne 20.4.2016
………………………………………………………
podpis autora
Jan Havlíček
Page 9
PROHLÁŠENÍ O SHODĚ LISTINNÉ A ELEKTRONICKÉ FORMY
VŠKP
Prohlášení:
Prohlašuji, že elektronická forma odevzdané bakalářské práce je shodná s odevzdanou listinnou formou.
V Brně dne 20.4.2016
………………………………………………………
podpis autora
Jan Havlíček
Page 10
Poděkování:
Děkuji Ing. Karlu Sýkorovi za vedení, věcné připomínky a trpělivost, při zpracování bakalářské práce.
Page 11
Seznam použitých zdrojů:
Normy:
ČSN EN 1991-1-1 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-1: Obecná zatížení –
objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb (2004)
ČSN EN 1991-1-3 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-3: Obecná zatížení –
Zatížení sněhem (2005)
ČSN EN 1991-1-4 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí – Část 1-4: Obecná zatížení –
Zatížení větrem (2005)
ČSN EN 1993-1-1 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná
pravidla a pravidla pro pozemní stavby
ČSN EN 1993-1-8 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-8:
Navrhování styčníků
ČSN 01 3483 Výkresy kovových konstrukcí
Skripta a publikace:
Melcher, Jindřich; Straka, Bohumil. Kovové konstrukce - Konstrukce průmyslových
budov. 5., nezm. Vyd. Praha: SNTL, 1985. 217 s.
Internetové stránky:
http://www.staticstools.eu/index.php?lang=CS
http://www.fce.vutbr.cz/KDK/pilgr.m/BO02/BO02_cvi_11.pdf
http://www.snehovamapa.cz/
http://www.fce.vutbr.cz/BZK/svarickova.i/pdf/BL05/zat%C3%AD%C5%BEen%C3%AD%20v%C4%9
Btrem.pdf
Page 12
Seznam použitých symbolů a značek:
A plocha Anet plocha oslabeného průřezu
Cdir součinitel směru větru
Cseason součinitel ročního období
CmLT součinitel ekvivalentního konstantního momentu
Cmy součinitel ekvivalentního konstantního momentu
Cmz součinitel ekvivalentního konstantního momentu
E modul pružnosti
Fv,Rd návrhová únosnost šroubu ve střihu
Ft,Ed tahová síla připadající na jeden šroub
Ft,Rd únosnost šroubu
G modul pružnosti ve smyku
Gk,j charakteristická hodnota j-tého zatížení
I moment setrvačnosti
Iy moment setrvačnosti průřezu k ose y
Iz moment setrvačnosti průřezu k ose z
It moment tuhosti v kroucení
Ifc moment setrvačnosti tlačené pásnice k hlavní ose nejmenší tuhosti průřezu
Ift moment setrvačnosti tažené pásnice k hlavní ose nejmenší tuhosti průřezu
Iw výsečový moment setrvačnosti
Mb,Rd návrhová únosnost v ohybu při klopení
Mcr pružný kritický moment
My ohybový moment působící kolem osy y
Mz ohybový moment působící kolem osy z
N normálová síla
Ncr,y pružná kritická síla při rovinném vzpěru k ose y
Ncr,z pružná kritická síla při rovinném vzpěru k ose z
Ncr,T pružná kritická síla při vybočení zkroucením
Nb,Rd návrhová únosnost v ohybu přo klopení
NuRd návrhová únosnost v tahu orůřezu oslabeného dírami pro spoj. Prostředky
Qk,1 charakteristická hodnota hlavního proměnného zatížení
Qk,i charakteristická hodnota vedlejšího i-tého proměnného zatížení
Vy posouvající síla ve směru osy y
Vz posouvající síla ve směru osy z
Vb,0 výchozí hodnota základní rychlosti větru
Wel,y elastický průřezový modul k ose y
Wel,z elastický průřezový modul k ose z
Wpl,y plastický průřezový modul k ose y
Wpl,y plastický průřezový modul k ose z
a účinná výška svaru
b délka haly
b šířka stojiny
cr součinitel drsnosti terénu
cpi součinitel vnitřního tlaku
cpe součinitel vnějšího tlaku pro svislé stěny pozemních staveb s pravoúhlým půdorysem
d šířka haly
d průměr šroubu
fy mez kluzu
fu pevnost v tahu
Page 13
h výška haly
hw výška stojiny
ich poloměr setrvačnosti dílčího průřezu
iy poloměr setrvačnosti neoslabeného průřezu k ose y
iz poloměr setrvačnosti neoslabeného průřezu k ose z
kr součinitel terénu
ky součinitel vzpěrné délky
kz součinitel vzpěrné délky
kyy součinitel interakce
kyz součinitel interakce
kw součinitel vzpěrné délky
kwt bezrozměrný parametr kroucení
l rozpětí
lcr,y vzpěrná délka ve směru osy y
lcr,z vzpěrná délka ve směru osy z
lcr,T vzpěrná délka v kroucení
lw délka svarů
n počet šroubů
p1 rozteč os šroubů ve směru působení síly
p2 rozteč os šroubů ve směru působení síly
p1 rozteč os šroubů ve směru kolmém na směr působení síly
q zatížení
qb referenční dynamický tlak
qp maximální hodnota dynamického tlaku
s zatížení sněhem
t tloušťka plechu
tw tloušťka stojiny
tf tloušťka pásnice
u průhyb
vb základní rychlost větru
we vnější tlak větru
wi vnitřní tlak větru
z0 parametr drsnosti terénu
zmax maximální výška
zmin minimální výška
ϕ hodnota pro výpočet součinitele vzpěrnosti χ
ϕLT hodnota pro výpočet součinitele klopení χLT
α sklan střechy
β součinitel rpo vzpěrné délky
γM0 dílčí součinitel únosnosti průřezu kterékoliv třídy
γM1 dílčí součinitel únosnosti průřezu při posouzení stability prutu
γM1 dílčí součinitel únosnosti při porušení v tahu
δ přípustný průhyb
ε poměrné přetvoření
λy štíhlost k ose y
λz štíhlost k ose z
μ součinitel únosnosti
μ1 tvarový součinitel zatížení sněhem
ξg bezrozměrný parametr působiště zatížení vzhledem ke středu smyku
ξj bezrozměrný parametr působiště zatížení vzhledem ke středu smyku
Page 14
ρ měrná hmotnost vzduchu
σ┴ normálové napětí kolmé na účinný rozměr svaru
σ|| normálové napětí rovnoběžné s osou svaru
σh napětí v horních vláknech
σd napětí v dolních vláknech
τ┴ smykové napětí (v účinné rovině průřezu) kolmé na osu svaru
τ|| smykové napětí (v účinné rovině průřezu) rovnoběžné s osou svaru
χ součinitel vzpěrnosti pro příslušný způsob vybočení
χLT součinitel klopení
Page 15
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES
OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY STEEL STRUCTURE OF A HALL
SEZNAM DOKUMENTACE
01 Zadání, podklady 15 xA4
02 Technická zpráva 6 xA4 03 Statický výpočet 64 xA4
04 Výkaz materiálu 8 xA4
05 Výkresová dokumentace 25 xA4
Page 16
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ
ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ
FACULTY OF CIVIL ENGINEERING
INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES
OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY
STEEL STRUCTURE OF A HALL
02 TECHNICKÁ ZPRÁVA
Page 17
Obsah
1. Zadání ......................................................................................................................... - 1 -
2. Popis konstrukce ......................................................................................................... - 1 -
2.1. Střešní plášť ......................................................................................................... - 1 -
2.1.1 Popis konstrukce ............................................................................................. - 1 -
2.1.2. Přípoj ............................................................................................................. - 1 -
2.2. Vaznice ................................................................................................................ - 2 -
2.2.1. Popis konstrukce ............................................................................................ - 2 -
2.2.2. Spoje ............................................................................................................. - 2 -
2.3. Vazník .................................................................................................................. - 2 -
2.3.1. Popis konstrukce ............................................................................................ - 2 -
2.3.2. Spoje ............................................................................................................. - 3 -
2.4. Ztužidla ................................................................................................................ - 3 -
2.4.1. Příčné střešní ztužidlo .................................................................................... - 3 -
2.4.2. Příčná ztužidla mezi vaznicemi ...................................................................... - 3 -
2.4.3. Podélné střešní ztužidlo ................................................................................. - 3 -
2.4.4. Okapové ztužidlo ........................................................................................... - 3 -
2.4.5. Stěnové ztužidlo ............................................................................................ - 4 -
2.5. Příčná vazba ......................................................................................................... - 4 -
2.5.1 Sloup .............................................................................................................. - 4 -
3. Povrchová úprava ........................................................................................................ - 4 -
4. Montáž ........................................................................................................................ - 4 -
5. Závěr ........................................................................................................................... - 4 -
Page 18
TECHNICKÁ ZPRÁVA
- 1 -
1. Zadání
Cílem bakalářské práce je návrh nosné ocelové konstrukce dvoulodní haly o rozpětích
30m a 24m, délky 60m. Jedná se o objekt skladovací. Konstrukce je umístěna
v Jihlavě.
2. Popis konstrukce
Řešená dvoulodní halová konstrukce má osové rozpětí 30m a 24m (celkem54m), délku
60m. Jako základní výšková rovina je uvažována výška podlahy, která je zároveň i
výškou přilehlého terénu. Reálně je konstrukce rozšířena o osovou vzdálenost sloupů
a plášť, tzn. celková šířka konstrukce je 54,910m, délka 60,840m a výška od základní
roviny je 9,576m.
Zastavěná plocha je 3340,5m2.
Střecha je sedlová ve sklonu 5°.
Střešní plášť je uložen na vaznicích o rozpětí 12m, které odpovídá vzdálenosti
příčných vazeb. Vaznice jsou uvažovány kloubově uložené na vaznících v osové
vzdálenosti 3m, jsou příhradové s přímopásovým horním i dolním pásem.
Vazník je příhradový, s rozpětím 30m v jedné lodi a 24 v druhé lodi.
Hlavní sloupy a vazník tvoří příčnou vazbu. Sloupy jsou v příčném směru (rovina
příčné vazby) vetknuté a v podélném směru kloubově uložené (není výrazně bráněno
pootočení). Vazníky jsou na sloupy uloženy kloubově.
Prostorová tuhost celé konstrukce je zajištěna příčnými ztužidly, která přenáší podélné
účinky do základové konstrukce, okapovými ztužidly, podélnými ztužidly.
Výpočet vnitřních sil prutů vazníků a vaznic byl proveden programem SCIA Engineer
nejdříve ve 2D (ověřeno ručně), po návrhu průřezů prutů byla celá nosná konstrukce
vymodelována ve 3D. Konstrukce ve 3D byla ověřena novým výpočtem. Byla zjištěna
dobrá shoda s předchozími výpočty.
2.1. Střešní plášť
2.1.1 Popis konstrukce
Střešní plášť zvolen sendvičový panel KINGSPAN KS 1000RW 120 s tloušťkou jádra
120mm a maximální tloušťkou 155mm, uložen prostě. Únosnost panelů byla
porovnána se zatížením stálým a sněhem, s účinky sání větru.
2.1.2. Přípoj
Pomocí závitotvorných prvků JZ2 6.3x150V16 dle příručky výrobce. Upevnění EJOT.
Dle doporučeného rozmístění upevňovacích prvků Standard.
Page 19
TECHNICKÁ ZPRÁVA
- 2 -
2.2. Vaznice
2.2.1. Popis konstrukce
Vaznice je navržena jako příhradová o rozpětí 12m (s ohledem na vzdálenost příčných
vazeb). Vaznice jsou kloubově uložené na vazník, v osové vzdálenosti 3m. Vaznice je
přímopásová. Výška vaznice je 1m.
Horní pás je pootočen tak, aby tvořil podporu střešnímu plášti. Je proveden
z uzavřeného ocelového profilu (jäckle) 60x120x6mm. Průřez je průběžný
s teoretickou délkou 12m.
Dolní pás je proveden z uzavřeného profilu 60x120x5mm. Krajní pruty dolního pásu
vaznice nejsou vymodelovány ve 3D, ale budou připojeny pomocí oválného otvoru.
Diagonály jsou provedeny z uzavřeného profilu 30x60x2mm
2.2.2. Spoje
Diagonály jsou připojeny k pásům koutovým svarem s účinnou výškou 5mm.
Vaznice jsou připojeny na vazník šroubovým spojem.
2.3. Vazník
2.3.1. Popis konstrukce
Vazníky jsou navrženy jako příhradové o rozpětí 30m a 24m. Pro oba vazníky jsou
použity prvky stejných průřezů. Osová vzdálenost vazníků je 12m.
Vazník je tvořen příhradovou soustavou se svislicemi s osovou vzdáleností 3m.
Uložení na sloupy je provedeno u horních pásů. Zatěžovací šířka středních vazníků je
12m. Zatěžovací šířka krajních vazníků je 6,42m.
Výška vazníku je v uložení na sloup 2,088m a uprostřed rozpětí 3,4m.
Horní pás přímopásový se sklonem 5°, je tvořen dvěma profily L 140x12mm,
s rámovými spojkami ve třetinách. Vaznice spolu s příčnými ztužidly zkracují vzpěrné
délky horních pásů vazníku ve střešní rovině.
Dolní pás je tvořen dvěma profily L 120x12mm, s rámovými spojkami ve třetinách od
styčníků (tj. osově 1m). Dolní pás je připojený ke sloupům (není vymodelováno v 3D),
pomocí oválného otvoru. Dolní pás je zajištěn v podélném směru konstrukce
podélným ztužidlem, vždy v polovině rozpětí.
Diagonály jsou tvořeny dvěma profily. Krajní dva jsou z profil 2L100x12, ostatní jsou
z profilu 2L 80x80x8 s rámovými spojkami ve třetinách.
Svislice jsou tvořeny dvojitým profilem L80x80x8.
Vazník je rozdělen na 3 montážní díly s ohledem na přepravu. Části jsou k sobě
připojeny šroubovým spojem.
Page 20
TECHNICKÁ ZPRÁVA
- 3 -
2.3.2. Spoje
Přípoj diagonál a svislic k pásům je navržen pomocí styčníkových plechů přivařených
k profilům pásů koutovými svary. Přehled přípojů v tabulce.
účinná výška
[mm]
délka svaru u přilehlé
příruby úhelníku [mm]
délka svaru u odstávající
příruby úhelníku [mm]
první dvě krajní
diagonály 8 120 200
ostatní diagonály 5 80 100
svislice 5 50 60
Přípoj montážní diagonály je proveden šroubový, pomocí 3ks šroubů na každém konci
diagonály. Použity šrouby M16 5.6.
Přípoj dolního pásu je proveden pomocí příložek a šroubů M12 5.6.
Horní pás je spojen pomocí čelní desky o rozměrech 312 a 160mm. Šrouby M16 5.6.
2.4. Ztužidla
Prostorová tuhost haly je zajištěna systémem střešních a stěnových ztužidel. Stěnová
ztužidla musí navazovat na příčná střešní ztužidla.
2.4.1. Příčná střešní ztužidla
Ve střeše jsou umístěna dvě střešní ztužidla v krajních polích s osovou vzdáleností
42m. Přebírají zatížení z čelní stěny přes mezisloupek a vaznici. Zabezpečují i horní
pás vazníku prostřednictvím vaznic. Ztužidla jsou příhradová. Jeden pás je tvořen
horním pásem vazníku, jako svislice slouží horní pás vaznice. Diagonály jsou
navrženy pouze na působení v tahu.
Diagonály jsou navrženy z profilu L 50x5mm. Vložený pás příčného ztužidla z profilu
L70x70x7mm
2.4.2. Příčná ztužidla mezi vaznicemi
Příčná ztužidla mezi vaznicemi zajišťují polohu horních i spodních pásů vaznic
uprostřed rozpětí z profilu L 70x7mm, v úrovni horního pásu vaznic.
2.4.3. Podélná ztužidla ve svislé rovině
Prochází ve vrcholu střechy obou lodí. Je navrženo z vaznic se vzpěrkou ke spodnímu
pásu vazníku. Spodní pás vaznice je v těchto místech oproti běžné vaznici
z uzavřeného průřezu 60x120x6mm. Vzpěrka zajišťující stabilitu spodního pasu je
tvořen profilem L 100x6mm.
2.4.4. Okapové ztužidlo
Je navrženo podél stěn objektu mezi okapovou a první mezilehlou vaznicí jako
příhradovina. Přenáší účinky větrů v příčném směru a spolu s příčnými ztužidly
stabilizuje vaznice.
Page 21
TECHNICKÁ ZPRÁVA
- 4 -
2.4.5. Příčné stěnová ztužidla
Příčná stěnová ztužidla jsou navržena ve stěnách objektu A, B, C. mezilehlé. Jejich
osová vzdálenost je 48m a navazují na příčná střešní ztužidla. Diagonály jsou spojeny
v místě křížení.
2.5. Příčná vazba
Příčnou vazbu tvoří vetknuté sloupy v příčném směru a vazníky s nimi kloubově
připojené. Rozpětí vazníků je 30m a 24m.
2.5.1 Sloup
Sloup je tvořen profilem HEB 600 a posuzuje se na maximální návrhové účinky tlaku
a ohybu. Vzpěrné délky krajních sloupů jsou v podélném směru zajištěny paždíky a
příčnými stěnovými ztužidly.
3. Povrchová úprava
Všechny prvky budou opatřeny nátěrem proti korozi a požáru v souladu s
ČSN EN 1993-1-2. Konstrukce bude opatřena při výrobě základním nátěrem, poté
konečným nátěrem tvořící finální vzhled.
Po dokončení montáže všech prvků je nutné nátěr zkontrolovat a opravit případné
nedostatky.
4. Montáž
Při montáži ocelové konstrukce musí být dodrženy tolerance předepsané. Jednotlivé
prvky budou sestaveny v dílně a přepraveny na stavbu. Před montáží je třeba
zkontrolovat všechny prvky a montáž provádět tak, aby byla vždy zajištěna stabilita
konstrukce. Tzn. sloupy musí být kotveny lany až do doby, než se stanou součástí
konstrukce.
První sloup se vztyčí A1, poté A2 a propojí se pomocí příčného stěnového ztužidla.
Další se vztyčí sloup B1 a B2 a zajistí se příčným stěnovým ztužidlem. Poté se sloupy
postupně osadí vazníky a příčným střešním ztužidlem. dále další příčné vazby. Spoje
musí být provedeny podle odpovídajících norem.
5. Závěr
Výpočtový model byl proveden v programu Scia Engineer. Rozhodující prvky a
přípoje byly posouzeny ručně.
Page 22
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ
ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ
FACULTY OF CIVIL ENGINEERING
INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES
OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY
STEEL STRUCTURE OF A HALL
03 STATICKÝ VÝPOČET
Page 23
Obsah
BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ............................................................................... - 1 -
INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES ................................................ - 1 -
1. Úvod ....................................................................................................................................... - 1 -
2. Zatížení ................................................................................................................................... - 2 -
2.1. Stálé ................................................................................................................................ - 2 -
2.1.1. Střešní plášť ............................................................................................................. - 2 -
2.2. Proměnné ............................................................................................................................. - 3 -
2.2.1. Zatížení sněhem ....................................................................................................... - 3 -
2.2.2. Zatížení větrem ........................................................................................................ - 4 -
3. Vaznice ................................................................................................................................... - 7 -
3.1. Geometrie ........................................................................................................................ - 7 -
3.2. Vlastní tíha ...................................................................................................................... - 7 -
3.3. Rekapitulace zatížení ....................................................................................................... - 8 -
3.4. Kombinace ...................................................................................................................... - 9 -
3.5 Vnitřní síly ..................................................................................................................... - 10 -
3.6. Návrh a posudek průřezů ............................................................................................... - 13 -
3.6.1. Horní pás................................................................................................................ - 13 -
3.6.2. Dolní pás ................................................................................................................ - 15 -
3.6.3. Diagonály ............................................................................................................... - 17 -
3.7. II. Mezní stav: Průhyb ................................................................................................... - 19 -
4. Vazník .................................................................................................................................. - 20 -
4.1. Geometrie ...................................................................................................................... - 20 -
4.2. Vlastní tíha .................................................................................................................... - 20 -
4.3. Rekapitulace zatížení ..................................................................................................... - 21 -
4.4. Kombinace .................................................................................................................... - 22 -
4.5. Vnitřní síly .................................................................................................................... - 23 -
4.6. Návrh a posudek průřezů ............................................................................................... - 26 -
4.6.1. Horní pás................................................................................................................ - 26 -
4.6.1.1. Posudek ............................................................................................................... - 26 -
4.6.1.2. Šroubový spoj ..................................................................................................... - 28 -
Page 24
4.6.2. Dolní pás ................................................................................................................ - 29 -
4.6.2.1. Posudek ............................................................................................................... - 29 -
4.6.2.2. Šroubový spoj ..................................................................................................... - 31 -
4.6.3. Diagonála ............................................................................................................... - 33 -
4.6.3.1. Posudek ............................................................................................................... - 33 -
4.6.3.2. Šroubový spoj ..................................................................................................... - 36 -
4.6.3.2. Svary ................................................................................................................... - 37 -
4.7. II Mezní stav: Průhyb .................................................................................................... - 41 -
5. Podélné ztužidlo .................................................................................................................... - 42 -
5.1. Geometrie ...................................................................................................................... - 42 -
5.2. Posudek horního pásu .................................................................................................... - 42 -
5.3. Posudek dolního pásu .................................................................................................... - 44 -
5.4. Posudek diagonály ......................................................................................................... - 46 -
5.5.Posudek vzpěrky zajišťující stabilitu spodního pasu vazníku........................................... - 48 -
6. Příčná vazba .......................................................................................................................... - 49 -
6.1. Geometrie ...................................................................................................................... - 49 -
6.2. Statické schéma příčné vazby ........................................................................................ - 49 -
6.3. Vnitřní síly pro dimenzování ......................................................................................... - 49 -
6.4. Dimenzování ................................................................................................................. - 50 -
6.5. II. Mezní stav ................................................................................................................ - 55 -
7. Příčné ztužidlo ...................................................................................................................... - 56 -
7.1. Geometrie ...................................................................................................................... - 56 -
7.2. Diagonály ...................................................................................................................... - 56 -
7.3. Vložený pás příčného ztužidla (DP) ............................................................................... - 56 -
8. Okapové ztužidlo .................................................................................................................. - 58 -
8.1.Geometrie ....................................................................................................................... - 58 -
8.2. Diagonály ...................................................................................................................... - 58 -
9. Stěnové ztužidlo .................................................................................................................... - 60 -
9.1.Geometrie ....................................................................................................................... - 60 -
9.2. Diagonály ...................................................................................................................... - 60 -
Page 25
STATICKÝ VÝPOČET
- 1 -
1. Úvod
Návrh skladovací dvoulodní haly s rozpětím lodí 30m a 24m, délkou
60m a výškou hřebenu vyšší haly 9,312. Hala je umístěna v lokalitě
Jihlava. Orientační prostorové schéma znázorněno na obrázku.
Půdorysné znázornění viz. výkresová dokumentace – Půdorys.
Page 26
STATICKÝ VÝPOČET
- 2 -
2. Zatížení
2.1. Stálé
2.1.1. Střešní plášť
-střešní plášť KINGSPAN KS 1000 RW 120
-tloušťka jádra d=120mm
-celková tloušťka D=155mm
-max qk sníh = 1,467kN/m2
interpolace
1,25kN/m2……......3,89m
1,47kN/m2………..3,40m > 3m
1,50kN/m2………..3,33m
maximální rozpětí vaznic při zatížení sněhu
1,47kN/m2 = 3,40m,
při prostém uložení střešního pláště
-max. qk sání = 2,821kN/m2
interpolace 2,75kN/m
2……......3,44m
2,82kN/m2……......3,40m > 3m
3,00kN/m2……......3,28m
maximální rozpětí vaznic při zatížení sáním 2,82kN/m
2 = 3,40m,
při prostém uložení střešního pláště
Zatížení stálé pro KINGSPAN KS 1000 RW 120
13,15kg/m2 = 0,129kN/m
2
Page 27
STATICKÝ VÝPOČET
- 3 -
2.2. Proměnné
2.2.1. Zatížení sněhem
-kce je umístěná v Jihlavě – sněhová oblast II
Z www.snehovamapa.cz, podle ČHMÚ sk = 1,32 (viz obr), pro výpočet
použita normativní tabulka, kde sk = 1,5
charakteristická hodnota sk = 1,5 součinitel expozice Ce = 1,0
tepelný součinitel Ct = 1,0
tvarový součinitel u1 = 0,8 (pro 0° ≤ α ≤ 30°)
Page 28
STATICKÝ VÝPOČET
- 4 -
2.2.2. Zatížení větrem
Základní rychlost větru
součinitel směru větru Cdir = 1,0 součinitel ročního období Cseason =1,0
základní rychlost větru Vb,0 = 25m/s
Střední rychlost větru
součinitel drsnosti terénu
součinitel terénu
Turbulence větru
Page 29
STATICKÝ VÝPOČET
- 5 -
Maximální dynamický tlak
Tlak větrů na povrchy
Oblast
Tlaky na povrchy
Page 30
STATICKÝ VÝPOČET
- 6 -
Oblast
Tlaky na povrchy
Page 31
STATICKÝ VÝPOČET
- 7 -
3. Vaznice
-příhradová, horní i dolní pás přímopásový
-model prostý, na okrajích kloubově uložený, model dle 3.1. Geometrie
-ve skutečnosti je dolní pás dotažen až k stojině příhradové kce vazníku
-rozpětí vaznice 12m, výška 1m
-vaznice v osových vzdálenostech 3m => zatěžovací šířka 3m
3.1. Geometrie
3.2. Vlastní tíha
Horní pás
Profil jäckle 60x120x6
Hmotnost
Dolní pás
Profil jäckle 60x120x5
Hmotnost
Diagonály
Page 32
STATICKÝ VÝPOČET
- 8 -
3.3. Rekapitulace zatížení
Stálé
Vlastní tíha
Střešní plášť
-
-zatěžovací šířka 3m
Proměnné zatížení
Sníh
-
-zatěžovací šířka 3m
Vítr
-
- (vážený průměr)
-zatěžovací šířka 3m
Vážený průměr zatížení vaznice sáním větru
a)
b)
c)
d)
e)
Page 33
STATICKÝ VÝPOČET
- 9 -
3.4. Kombinace
Zatěžovací stavy
Souč. kN/m Zat. Šíř. (kN/m)∙ZŠ
ZS1 vl. tíha ↓ 1,35 - - -
ZS2 vl. tíha ↑ 1,00 - - - ZS3 stř. plášť ↓ 1,35 0,129 3 0,387
ZS4 stř. plášť ↑ 1,00 0,129 3 0,387
ZS5 sníh 1,50 1,400 3 4,200 ZS6 vítr tlak ↓ 0,90 0,065 3 0,195
ZS7 vítr sání ↑ 1,50 -0,533 3 1,599
Page 34
STATICKÝ VÝPOČET
- 10 -
3.5 Vnitřní síly
-vnitřní síly vypočítané programem Scia Engeneering pro CO1, CO2
CO1
-vlastní tíha viz. kapitola. 3.2.
-vlastní tíha reálně
CO2
-vlastní tíha viz. kapitola 3.2.
-vlastní tíha reálně
Page 35
STATICKÝ VÝPOČET
- 11 -
Kontrola vnitřních normálových sil CO1
-průsečná metoda
Reakce
Page 36
STATICKÝ VÝPOČET
- 12 -
Kontrola vnitřních normálových sil CO2
-průsečná metoda
Reakce
Page 37
STATICKÝ VÝPOČET
- 13 -
3.6. Návrh a posudek průřezů
3.6.1. Horní pás
-navržen profil jäckle 60x120x6
-horní pás odkloněn o 5° kvůli podpoře střešního pláště, ve výpočtu
zanedbáno
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA 35,67%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
35,67%
průřez I. třídy
Page 38
STATICKÝ VÝPOČET
- 14 -
Tah
✓
VYUŽITO NA 6,69%
Page 39
STATICKÝ VÝPOČET
- 15 -
3.6.2. Dolní pás
-navržen profil jäckle 60x120x5
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
9,80%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
90,55%
průřez I. třídy
Page 40
STATICKÝ VÝPOČET
- 16 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
34,44%
Page 41
STATICKÝ VÝPOČET
- 17 -
3.6.3. Diagonály
-navržen profil jäckle 30x60x2
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
74,12%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
50,02%
průřez I. třídy
Page 42
STATICKÝ VÝPOČET
- 18 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
26,61%
Page 43
STATICKÝ VÝPOČET
- 19 -
3.7. II. Mezní stav: Průhyb
Dle národní přílohy ČSN EN 1993-1 [5] je maximální průhyb pro vaznici
Výpočet průhyb Sciou
-maximální průhyb vaznice
-v odpovídajícím místě průhyb vazníku
✓
Vaznice vyhoví pro II. Mezní stav.
Page 44
STATICKÝ VÝPOČET
- 20 -
4. Vazník
-příhradový, horní pás přímopásový, dolní pás přímopásový
-rozpětí vazníku od 2,088m (v podpoře), do 3,4m (ve středu), osově
souměrný, patrno z geometrie
-rozdělen na 3 části, kvůli transportu, přibližně ve třetinách (viz. příloha
výrobní výkres vazníku)
4.1. Geometrie
4.2. Vlastní tíha
Horní Pás
-profil 2L 140x140x12
Dolní Pás
-profil 2L 120x120x12
Diagonály a svislice
Svislice – profil 2L 80x80x8
Diagonály – profil 2L 100x100x12 , 2L 80x80x8
Page 45
STATICKÝ VÝPOČET
- 21 -
4.3. Rekapitulace zatížení
Stálé
Vlastní tíha
Střešní plášť
-zatížení vjednom styčníku vazníku
Vaznice
-vlastní tíha
Proměnné zatížení
Sníh
-plocha přenesená vaznicí do styčníku vazníku 36m
Vítr
-plocha přenesená vaznicí do styčníku vazníku 36m
(tlak)
Page 46
STATICKÝ VÝPOČET
- 22 -
4.4. Kombinace
Zatěžovací stavy
Souč. Zat. plocha kN/m2 (kN/m
2)∙zp
ZS1 vl. tíha ↓ 1,35 - - -
ZS2 vl. tíha ↑ 1,00 - - - ZS3 stř. plášť ↓ 1,35 36 0,129 4,644
ZS4 stř. plášť ↑ 1,00 36 0,129 4,644
ZS5 vl. t. vce.↓ 1,35 - - 3,750 ZS6 vl. t. vce ↑ 1,00 - - 3,750
ZS7 sníh 1,50 36 1,2 43,200
ZS8 vítr tlak ↓ 0,90 36 0,065 2,340
ZS9 vítr sání ↑ 1,50 36 -0,533 -19,188
Page 47
STATICKÝ VÝPOČET
- 23 -
4.5. Vnitřní síly
-vnitřní síly vypočítané programem Scia Engeneering pro CO1, CO2
CO1
-vlastní tíha viz. kapitola. 4.2.
-vlastní tíha reálně
CO2
-vlastní tíha viz kapitola 4.2.
-vlastní tíha reálně
Page 48
STATICKÝ VÝPOČET
- 24 -
Kontrola vnitřních normálových sil CO1
-průsečná metoda
Reakce
Page 49
STATICKÝ VÝPOČET
- 25 -
Kontrola vnitřních normálových sil CO1
-průsečná metoda
Reakce
Page 50
STATICKÝ VÝPOČET
- 26 -
4.6. Návrh a posudek průřezů
4.6.1. Horní pás
-navržen složený profil 2L 140x140x12 s mezerou 10mm
-ve střešní rovině zajištěn vaznicemi, v rovině vazníku diagonálami
-vzpěrná délka 3,012m (pro y,z)
4.6.1.1. Posudek
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA 87,80%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
73,17%
průřez III. třídy
Page 51
STATICKÝ VÝPOČET
- 27 -
Tah
✓
VYUŽITO NA 11,79%
Page 52
STATICKÝ VÝPOČET
- 28 -
4.6.1.2. Šroubový spoj
Spoj v tahu
-spoj kategorie D – Nepředpjaté šroubové spoje
-navržené šrouby 5.8 M16
✓
VYUŽITO NA 61,99%
Page 53
STATICKÝ VÝPOČET
- 29 -
4.6.2. Dolní pás
-navržen složený profil 2L 120x120x12 s mezerou 10mm
4.6.2.1. Posudek
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
13,07%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA 82,07%
průřez I. třídy
Page 54
STATICKÝ VÝPOČET
- 30 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
75,20%
Page 55
STATICKÝ VÝPOČET
- 31 -
4.6.2.2. Šroubový spoj
-spoj kategorie A – spoje namáhané ve střihu a otlačení
-navržené šrouby 5.8 M12
Únosnost spoje
Posouzení oslabeného průřezu
✓
VYUŽITO NA 94,32%
Plocha příložek
✓
VYUŽITO NA 89,18%
Únosnost v otlačení
Tlaková síla přenesena kontaktem
Pro šrouby na konci
Vnitřní šrouby
Page 56
STATICKÝ VÝPOČET
- 32 -
Page 57
STATICKÝ VÝPOČET
- 33 -
4.6.3. Diagonála
-diagonály jsou tvořeny dvěma typy průřez: 2L 100x100x12;10 a
2L80x80x8;10
4.6.3.1. Posudek
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu na max N
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
94,89%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
60,83%
průřez I. třídy
Page 58
STATICKÝ VÝPOČET
- 34 -
Vzpěrná únosnost prutu na max L
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
51,01%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
26,02%
Page 59
STATICKÝ VÝPOČET
- 35 -
Vzpěrná únosnost svislice na max N/L
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
46,25%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
26,20%
Page 60
STATICKÝ VÝPOČET
- 36 -
4.6.3.2. Šroubový spoj
-spoj kategorie A – spoje namáhané ve střihu a otlačení
-navržené šrouby 5.8 M16
Únosnost spoje
Posouzení oslabeného průřezu
✓
VYUŽITO NA 94,32%
Únosnost v otlačení
Pro šrouby na konci
Page 61
STATICKÝ VÝPOČET
- 37 -
Profil L 100x100x12
S235
4.6.3.2. Svary
-svary dimenzovány na maximální osovou sílu, působící v diagonále
-v členěném průřezu se rozdělí síla rovnoměrně do obou úhelníků
Diagonála 1
-protože není úhelník souměrný, rozdělí se tato síla na sílu do přiléhajícího
ramene Fw1 a na sílu u odstávajícího ramene Fw2
-účinná výška svaru je 8mm
Potřebná délka svaru
-síla nepůsobí v rovině svarů, což vyvolává moment a přídavné napětí na
svaru
-rameno momentu je polovina odstávající příruby
-pro přídavné momenty zvětšíme svary a posoudíme znovu
-moment se rozdělí mezi oba svary v poměru tuhostí, jestlikož mají
stejné a, je poměr tuhostí poměr délek svarů
Podélné smykové napětí
Napětí vlivem excentricity
Page 62
STATICKÝ VÝPOČET
- 38 -
Profil L 80x80x8
S235
Únostnost svaru
✓
✓
Diagonála 2
-účinná výška svaru je 5mm
Potřebná délka svaru
Podélné smykové napětí
Napětí vlivem excentricity
Page 63
STATICKÝ VÝPOČET
- 39 -
Profil L 80x80x8
S235
Únostnost svaru
✓
✓
Svislice
-účinná výška svaru je 5mm
Potřebná délka svaru
Podélné smykové napětí
Napětí vlivem excentricity
Page 64
STATICKÝ VÝPOČET
- 40 -
Únostnost svaru
✓
✓
Page 65
STATICKÝ VÝPOČET
- 41 -
4.7. II Mezní stav: Průhyb
Dle národní přílohy ČSN EN 1993-1 [5] je maximální průhyb pro vazník
Zjednopdušený ruční výpočet:
Zatížení vazníku
Poloha těžiště vazníku:
Moment setrvačnosti vazníku
Průhyb vazníku:
Skutečný průhyb bude menší, protože počítáme s momentem setrvačnosti nad
podporou. Reálně je moment setrvačnosti proměnný po délce prvku.
Průhyb vazníku vypočítaný sciou=70,5mm (z 3D modelu, tzn. že můžeme ještě
odečíst posun v rámci celého rámu)
Vaznice vyhoví i pro II mezní stav
Page 66
STATICKÝ VÝPOČET
- 42 -
5. Podélné ztužidlo
-probíhá hřebenem střešní konstrukce
-zajišťuje spodní pás vazníku proti vybočení a jeho polohu při montáži
5.1. Geometrie
-ztužidlo je navrženo jako vaznice se zesíleným spodním pasem, a
prutem zajišťující spodní pás vazníku
-rozpětí 12m
5.2. Posudek horního pásu
-navržen profil jäckle 60x120x6 (stejný jako vaznice)
-tlaková síla zvýšena na 138,420kN
-tahová síla zvýšena na 99,710kN
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA 37,31%
průřez I. třídy
Page 67
STATICKÝ VÝPOČET
- 43 -
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA 98,33%
Tah
✓
VYUŽITO NA
22,10%
Page 68
STATICKÝ VÝPOČET
- 44 -
5.3. Posudek dolního pásu
-navržen profil jäckle 60x120x6 (oproti vaznici zesílený)
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
31,42%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA 82,78%
průřez I. třídy
Page 69
STATICKÝ VÝPOČET
- 45 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
28,74%
Page 70
STATICKÝ VÝPOČET
- 46 -
5.4. Posudek diagonály
-navržen profil jäckle 30x60x2(stejný jako u vaznice)
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
80,21%
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
54,12%
průřez I. třídy
Page 71
STATICKÝ VÝPOČET
- 47 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
29,85%
Page 72
STATICKÝ VÝPOČET
- 48 -
5.5.Posudek vzpěrky zajišťující stabilitu spodního pasu vazníku
-L 100x100x6
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
✓
VYUŽITO NA
73,02%
Tah
✓
VYUŽITO NA
28,33%
průřez I. třídy
Page 73
STATICKÝ VÝPOČET
- 49 -
6. Příčná vazba
-příčnou vazbu tvoří vazníky podepřené vetknutými sloupy
6.1. Geometrie
-základní rozměry příčné vazby
6.2. Statické schéma příčné vazby
-sloupy jsou vetknuté
-vazníky uloženy kloubově
-sloupy HEB 600 S235
-vazník druhé lodi uložen stejně
6.3. Vnitřní síly pro dimenzování
-vnitřní síly jsou získané z 3D modelu v programu SCIA Engineer
-vybrány jsou nejméně příznivé kombinace
-sloupy vnitřní a vnější
Vnitřní síly
N [kN] M [kNm]
Vnitřní max M -816,760 -130,500
max N -819,920 -100,730
Vnější max M -423,200 -193,020
max N -438,400 -156,530
Page 74
STATICKÝ VÝPOČET
- 50 -
6.4. Dimenzování
Vzpěrné délky v rovině vazby
Kritické délky
Souč. vzpěrné délky v rovině vazby
Vzpěrné délky v rovině vazby
Souč. vzpěrné délky z roviny vazby
Vzpěrné délky z roviny vazby
Zatřídění průřezu (vnitřní)
Materiál S450→fy=440MPa
Pásnice
Stojina
Napětí v horních vláknech
Napětí v dolních vláknech
Štíhlost
✓
✓
Vzpěrná únosnost prutu
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
15,00%
✓
průřez I. třídy
průřez I. třídy
Page 75
STATICKÝ VÝPOČET
- 51 -
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
27,03%
Zkroucení
✓
VYUŽITO NA 16,34%
Page 76
STATICKÝ VÝPOČET
- 52 -
Souřadnice středu smyku (vztažená k těžišti průřezu)
Únosnost na klopení
-ve směru y
✓
VYUŽITO NA
16,30%
Bezrozměrný parametr kroucení
Bezrozměrný parametr působiště zatížení vzhledem ke středu smyku
Bezrozměrný parametr nesymetrie průřezu
Aproximace pro zj
Page 77
STATICKÝ VÝPOČET
- 53 -
Parametr nesymetrie průřezu
-ve směru z
✓
VYUŽITO NA
14,65%
Bezrozměrný parametr kroucení
Bezrozměrný parametr působiště zatížení vzhledem ke středu smyku
Bezrozměrný parametr nesymetrie průřezu
Aproximace pro zj
Page 78
STATICKÝ VÝPOČET
- 54 -
Parametr nesymetrie průřezu
Kombinace ohybu a osového tlaku
Page 79
STATICKÝ VÝPOČET
- 55 -
6.5. II. Mezní stav
Dle národní přílohy ČSN EN 1993-1 [5] je maximální vodorovný posun
pro konec sloupu u jednopodlažních budov
Výpočet průhyb Sciou
✓
Vaznice vyhoví pro II. Mezní stav.
Page 80
STATICKÝ VÝPOČET
- 56 -
7. Příčné ztužidlo
7.1. Geometrie
-diagonály přenáší jenom tah, při působení tlakových sil vybočí a
nebudou uvažovány
-ztužidlo je příhradové, spodní pás tvořen prutem speciálně určeným pro
tuto funkci, který zároveň brání vybočení horních pásů vaznic
v polovině, horní pás tvoří horní pás vazníku, výška příhradoviny je 6m
-geometrie patrna z obrázku
7.2. Diagonály
-profil L 50x50x5
-působící jen v tlaku
-max N=65,870kN
-plocha průřezu A=0,0004803m2
Tah
✓
VYUŽITO NA
58,36%
7.3. Vložený pás příčného ztužidla (DP)
-profil L70x70x7
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
✓
VYUŽITO NA
88,03%
průřez III. třídy
Page 81
STATICKÝ VÝPOČET
- 57 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
28,643%
Page 82
STATICKÝ VÝPOČET
- 58 -
8. Okapové ztužidlo
-probíhá ve střešní rovině kolem okapů
-umožňuje opření horních konců mazisloupků
-příhradová s podporou na hlavních sloupech budovy
8.1.Geometrie
-délka pole příhradoviny 12m, výška 3,011. Diagonály délky 4,239
-horní a spodní pás je zároveň horní pás vaznic, posudek viz. 3.6.1.
8.2. Diagonály
-profil L 75x75x7
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
✓
VYUŽITO NA
92,71%
průřez III. třídy
Page 83
STATICKÝ VÝPOČET
- 59 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
22,84%
Page 84
STATICKÝ VÝPOČET
- 60 -
9. Stěnové ztužidlo
-konstrukce obsauje dvě stěnová ztužidla v krajních polích konstrukce
-tvoří je příhradová konstrukce mezi dvěma sloupky, navařené na
mezisloupí (zkrácení vzpěrné délky)
9.1.Geometrie
9.2. Diagonály
-ztužidlo je z profilu L 70x70x7
Zatřídění průřezu
S235→fy=235MPa
Vzpěrná únosnost prutu
✓
VYUŽITO NA 69,87%
průřez III. třídy
Page 85
STATICKÝ VÝPOČET
- 61 -
Tah
✓
VYUŽITO NA
5,96%
Page 86
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES
OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY STEEL STRUCTURE OF A HALL
04A ORIENTAČNÍ VÝKAZ MATERIÁLU
Page 87
Ori
enta
ční v
ýkaz
mat
eriá
lu
VA
ZNIC
E
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ekkg
/prv
ekce
lkem
ks
celk
em k
g
1H
P60
x120
x61
,92
E-03
12
,00
01
18
0,8
64
8014
469
2D
P60
x120
x51
,64
E-03
17
,20
01
22
0,8
93
8017
671
3D
iago
nál
a30
x60x
23
,34
E-04
19
,45
01
50
,99
680
4080
45
2,7
53
3622
0
VA
ZNÍK
30
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ekkg
/prv
ekce
lkem
ks
celk
em k
g
1H
P2L
140
x140
x12
6,4
8E-
031
5,0
57
21
53
1,8
39
691
91
2D
P2L
120
x120
x12
5,5
1E-
031
5,0
00
21
29
7,1
34
677
83
3D
iago
nál
a 1
2L 1
00x1
00x1
24
,54
E-03
3,6
54
22
60
,56
56
1563
4D
iago
nál
a 1
2L 1
00x1
00x1
24
,54
E-03
3,9
78
22
83
,66
96
1702
5D
iago
nál
a 2
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
033
,97
82
15
3,2
64
692
0
6D
iago
nál
a 2
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
034
,34
04
33
4,4
21
620
07
7Sv
islic
e 1
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,35
02
90
,54
06
543
8Sv
islic
e 2
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,61
22
10
0,6
35
660
4
9Sv
islic
e 3
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,87
52
11
0,7
67
666
5
10Sv
islic
e 4
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
033
,13
72
12
0,8
62
672
5
11Sv
islic
e 5
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
033
,40
01
65
,49
76
393
43
49
,19
326
095
1/3
hm
otn
ost
cel
kem
hm
otn
ost
cel
kem
Page 88
Ori
enta
ční v
ýkaz
mat
eriá
lu
VA
ZNÍK
24
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ekkg
/prv
ekce
lkem
ks
celk
em k
g
1H
P2L
140
x140
x12
6,4
8E-
031
2,0
45
21
22
5,4
10
673
52
2D
P2L
120
x120
x12
5,5
1E-
031
2,0
00
21
03
7,7
07
662
26
3D
iago
nál
a 1
2L 1
00x1
00x1
24
,54
E-03
3,6
54
22
60
,56
56
1563
4D
iago
nál
a 1
2L 1
00x1
00x1
24
,54
E-03
3,9
78
22
83
,66
96
1702
5D
iago
nál
a 2
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
033
,97
82
15
3,2
64
692
0
6D
iago
nál
a 2
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
034
,34
02
16
7,2
11
610
03
7Sv
islic
e 1
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,35
02
90
,54
06
543
8Sv
islic
e 2
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,61
22
10
0,6
35
660
4
9Sv
islic
e 3
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,87
52
11
0,7
67
666
5
10Sv
islic
e 4
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
033
,13
71
60
,43
16
363
hm
otn
ost
cel
kem
34
90
,19
820
941
PO
DÉL
NÉ
ZTU
ŽID
LO
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ekkg
/prv
ekce
lkem
ks
celk
em k
g
1H
P60
x120
x61
,92
E-03
12
,00
01
18
0,8
64
354
3
2D
P60
x120
x61
,92
E-03
12
,40
01
18
6,8
93
356
1
3D
iago
nál
a 1
30x6
0x2
3,3
4E-
041
9,4
50
15
0,9
96
315
3
4St
ab. D
PL
100x
100
x61
,18
E-03
3,3
94
26
2,8
24
318
8
hm
otn
ost
cel
kem
48
1,5
77
1445
SLO
UP
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ek
kg/p
rvek
celk
em k
sce
lkem
kg
1Sl
ou
pH
EB 6
002
,70
E-02
8,0
00
11
69
5,6
00
1830
521
hm
otn
ost
cel
kem
16
95
,60
030
521
2/3
Page 89
Ori
enta
ční v
ýkaz
mat
eriá
lu
PŘ
ÍČN
É ZT
UŽI
DLO
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ekkg
/prv
ekce
lkem
ks
celk
em k
g
1D
iago
nál
aL
50x5
0x5
4,8
0E-
048
,50
218
57
7,0
00
211
54
2V
lože
ný
pás
L 70
x70x
79
,40
E-04
30
,11
51
22
2,1
48
244
4
3V
l. p
. ost
L 70
x70x
79
,40
E-04
30
,11
51
22
2,1
48
366
6
hm
otn
ost
cel
kem
10
21
,29
522
65
OK
AP
OV
É ZT
UŽI
DLO
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ekkg
/prv
ekce
lkem
ks
celk
em k
g
1D
iago
nál
aL
75x7
5x7
1,0
1E-
034
,23
94
13
4,4
36
1013
44
hm
otn
ost
cel
kem
13
4,4
36
1344
STĚN
OV
É ZT
UŽI
DLO
po
ložk
ačá
stp
rofi
lp
loch
ad
élk
aks
/prv
ekkg
/prv
ekce
lkem
ks
celk
em k
g
1D
iago
nál
aL
70x7
0x7
9,4
0E-
046
,32
58
37
3,2
58
414
93
hm
otn
ost
cel
kem
37
3,2
58
1493
CEL
KO
VÁ
HM
OTN
OST
KO
NST
RU
KC
E12
0324
3/3
Page 90
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV KOVOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF METAL AND TIMBER STRUCTURES
OCELOVÁ KONSTRUKCE HALY STEEL STRUCTURE OF A HALL
04B PODROBNÝ VÝKAZ MATERIÁLU VAZNÍKU
Page 91
Výk
az m
ater
iálu
pro
vaz
ník
VA
ZNÍK
po
zice
část
pro
fil
plo
cha
dé
lka
ks/p
rvek
kg/p
rvek
celk
em k
sce
lkem
kg
010
Ho
rní P
ás2L
140
x140
x12
6,4
8E-
038
,50
02
86
4,7
56
86
4,8
011
Do
lní P
ás2L
120
x120
x12
5,5
1E-
037
,50
02
64
8,5
67
64
8,6
012
Dia
gon
ála
12L
100
x100
x12
4,5
4E-
033
,15
52
22
4,9
81
22
5,0
013
Dia
gon
ála
12L
100
x100
x12
4,5
4E-
033
,48
02
24
8,1
57
24
8,2
014
Dia
gon
ála
22L
80x
80x
82
,45
E-03
3,5
65
21
37
,35
21
37
,4
015
Dia
gon
ála
22L
80x
80x
82
,45
E-03
3,9
25
21
51
,22
21
51
,2
016
Dia
gon
ála
22L
80x
80x
82
,45
E-03
3,9
70
21
52
,95
51
53
,0
017
Svis
lice
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,21
02
85
,14
68
5,1
018
Svis
lice
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,38
02
91
,69
69
1,7
019
Svis
lice
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,64
02
10
1,7
13
10
1,7
020
Svis
lice
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
032
,90
52
11
1,9
23
11
1,9
021
Svis
lice
2L 8
0x8
0x8
2,4
5E-
033
,17
01
61
,06
76
1,1
022
2L 1
40x1
40x1
26
,48
E-03
0,2
50
22
5,4
34
25
,4
023
Do
lní P
ás2L
120
x120
x12
5,5
1E-
037
,15
02
61
8,3
01
61
8,3
024
Ho
rní P
ás2L
140
x140
x12
6,4
8E-
036
,65
32
67
6,7
99
67
6,8
42
00
,06
94
20
0,1
1/3
hm
otn
ost
ce
lkem
Page 92
Výk
az m
ater
iálu
pro
vaz
ník
po
zice
část
-ple
chvý
ška
[mm
]ší
řka
[mm
]tl
ou
šťka
[m
m]
Ob
jem
[m
2]
kg/p
rvek
celk
em k
sce
lkem
kg
100
Styč
. Ple
ch2
85
,06
85
,01
2,0
0,0
02
34
27
18
,39
02
36
,8
101
Styč
. Ple
ch3
50
,06
50
,01
2,0
0,0
02
73
21
,43
12
42
,9
102
Styč
. Ple
ch2
45
,04
35
,01
2,0
0,0
01
27
89
10
,03
92
20
,1
103
Styč
. Ple
ch2
80
,05
10
,01
2,0
0,0
01
71
36
13
,45
22
26
,9
104
Styč
. Ple
ch2
45
,04
05
,01
2,0
0,0
01
19
07
9,3
47
19
,3
105
Styč
. Ple
ch2
25
,01
20
,01
2,0
0,0
00
32
42
,54
34
10
,2
106
Styč
. Ple
ch2
45
,01
20
,01
2,0
0,0
00
35
28
2,7
69
41
1,1
107
Styč
. Ple
ch2
0,0
12
0,0
12
,00
,00
00
28
80
,22
61
0,2
108
Spo
jka
96
,09
6,0
12
,00
,00
01
10
59
0,8
68
201
7,4
109
Spo
jka
11
6,0
11
6,0
12
,00
,00
01
61
47
1,2
68
182
2,8
110
Vyn
ech
aná
po
zice
00
,00
00
,0
111
Ple
ch7
0,0
29
0,0
10
,00
,00
02
03
1,5
94
203
1,9
112
Šro
ub
. Sp
oj.
DP
60
,06
40
,01
2,0
0,0
00
46
08
3,6
17
41
4,5
113
Šro
ub
. Sp
oj.
DP
20
0,0
64
0,0
12
,00
,00
15
36
12
,05
82
24
,1
114
Šro
ub
. Sp
oj.
DP
80
,06
40
,01
2,0
0,0
00
61
44
4,8
23
62
8,9
115
Vyn
ech
aná
po
zice
00
,00
00
,0
116
Pří
po
j slo
up
30
0,0
41
0,0
12
,00
,00
14
76
11
,58
71
11
,6
117
Pří
po
j slo
up
20
0,0
30
0,0
30
,00
,00
18
14
,13
01
14
,1
118
Pří
po
j slo
up
40
0,0
30
0,0
30
,00
,00
36
28
,26
01
28
,3
119
Pří
po
j slo
up
40
,03
00
,04
,00
,00
00
48
0,3
77
10
,4
120
Šro
ub
. Sp
oj.
HP
19
0,0
16
0,0
10
,00
,00
03
04
2,3
86
24
,8
121
Šro
ub
. Sp
oj.
HP
40
,01
60
,01
0,0
0,0
00
06
40
,50
28
4,0
122
Šro
ub
. Sp
oj.
HP
40
,01
60
,01
2,0
0,0
00
07
68
0,6
03
21
,2
hm
otn
ost
ce
lkem
16
0,2
70
36
1,4
2/3
Page 93
Výk
az m
ater
iálu
pro
vaz
ník
po
zice
část
pro
fil
dé
lka
[mm
]kg
/10
0ks
celk
em k
sce
lkem
kg
1200
0Šr
ou
bo
vý s
po
j DP
Mat
ice
1,0
20
640
,7
1200
1Šr
ou
bo
vý s
po
j DP
Po
dlo
žka
0,6
27
640
,4
1204
5Šr
ou
bo
vý s
po
j DP
M12
45
,05
,22
032
1,7
1205
5Šr
ou
bo
vý s
po
j DP
M12
55
,05
,95
032
1,9
1600
0Šr
ou
bo
vý s
po
j HP
2,0
30
40
,1
1600
1Šr
ou
bo
vý s
po
j HP
1,1
30
40
,0
1602
0Šr
ou
bo
vý s
po
j HP
M16
206
,55
04
0,3
1600
0Šr
ou
b. s
po
j. d
ia.
Mat
ice
2,0
30
60
,1
1600
1Šr
ou
b. s
po
j. d
ia.
Po
dlo
žka
1,1
30
60
,1
1602
5Šr
ou
b. s
po
j. d
ia.
M16
25
,07
,21
06
0,4
1600
0P
říp
. DP
-slo
up
Mat
ice
2,0
30
20
,0
1600
1P
říp
. DP
-slo
up
Po
dlo
žka
1,1
30
20
,0
1602
5P
říp
. DP
-slo
up
M16
7,2
10
20
,1
2000
0U
lože
ní s
lou
p3
,96
20
,1
2000
1U
lože
ní s
lou
p1
,72
20
,0
2006
5U
lože
ní s
lou
pM
206
5,0
21
,42
0,4
hm
otn
ost
ce
lkem
70
,34
76
,4
Hm
otn
ost
vše
ch d
ílců
45
67
,8
1%
sva
rů4
5,7
CEL
KO
VÁ
HM
OTN
OST
VA
ZNÍK
U4
61
3,5
3/3