Detail předmětu

Vybrané statě z betonových konstrukcí I (KON)

FAST-CL53Ak. rok: 2016/2017

Statická analýza betonových konstrukcí a jejich částí. Plastická metoda, statická a kinematická věta. Příhradová analogie pro řešení betonových konstrukcí, materiálové vlastnosti.
Použití modelu příhradové analogie pro návrh vyztužení některých konstrukcí a detailů. Prutové prvky namáhané smykem, příhradová analogie s variabilním úhlem diagonál, moderní teorie interakce silových účinků při působení na betonový průřez.
Teorie tlakových polí, modifikovaná teorie tlakových polí.
Fyzikální podstata dotvarování, smršťování a stárnutí betonu, vysychání betonu, řešení stavu napjatosti od teplotního zatížení. Princip linearity (napětí, teplota) a superpozice, historie zatěžování. Teorie dotvarování - předpoklady, používané funkce, vlastnosti. Stárnutí betonu. 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.
Některé přibližné a numerické metody řešení reologických účinků, jejich kombinace s metodou konečných prvků.
Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy. Zjednodušené a zpřesněné výpočetní metody konstrukcí vystavených účinku požáru.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Zajišťuje ústav

Ústav betonových a zděných konstrukcí (BZK)

Výsledky učení předmětu

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.

Prerekvizity

stavební mechanika, numerické metody, betonové konstrukce, předpjatý beton

Osnovy výuky

1. Souvislost návrhu konstrukce a modelu konstrukce. Plastická analýza. Příhradová analogie. Dimenzování uzlů, vzpěr a táhel. Vysoký stěnový nosník.
2. Příhradová analogie - 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. Vysychání betonu, dotvarování a smršťování, autogenní smršťování, fyzikální podstata reologických jevů. Účinky dotvarování a smršťování na konstrukce, nehomogenita konstrukce. Colonnettiho věty.
5. Složky přetvoření betonu. Zpožděná přetvoření od napětí. Princip linearity (napětí, teplota) a superpozice, historie zatěžování, stárnutí betonu.
6. Přibližné a numerické metody řešení reologických účinků - metody efektivních modulů a efektivního času.
7. Metoda časové diskretizace, její kombinace s metodou konečných prvků.
8. Statické řešení postupně budovaných předpjatých konstrukcí. Řešení v uzavřené formě pomocí silové metody. Praktické důsledky účinků smršťování a dotvarování na konstrukce.
9. Teplotní účinky na beton - výpočet účinků teplotního zatížení na konstrukce.
10. Experimentální statika, modelová podobnost.
11. Navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru. Účinek požáru na konstrukce. Stanovení požární odolnosti.
12. Chování materiálů při účinku požáru. Návrhové přístupy.
13. Zpřesněné výpočetní metody konstrukcí vystavených účinku požáru.

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.

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.

Základní literatura

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)
ŠMERDA, Zdeněk a KŘÍSTEK, Vladimír: Creep and Shrinkage of Concrete Elements and Structures. Praha: SNTL, 1988. (CS)
COLLINS, Michael P. and MITCHELL, Denis: Prestressed Concrete Structures. New Jersey: Prentice Hall, 1991. ISBN 0-13-691635-X. (EN)
NAVRÁTIL, Jaroslav: Prestressed Concrete Structures. Brno: CERM, 2006. ISBN 80-7204-462-1. (EN)
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. [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470688892.ch1/summary] (EN)
GHALI, Amin, FAVRE, Renaud a ELBADRY, Mamdouh: Concrete Structures. Stresses and Deformations: Analysis and Design for Sustainability. London: Spon Press, 2012. ISBN 978-0-415-58561-3. (EN)

Doporučená literatura

ZŮDA, Karel: Výpočet staticky neurčitých mostních konstrukcí z předpjatého betonu. Praha: SNTL, 1971. (CS)
ŠMERDA, Zdeněk a KŘÍSTEK, Vladimír: Dotvarování a smršťování betonových prvků a konstrukcí. Praha: SNTL, 1978. (CS)
VOVES, Bohuslav: Navrhování konstrukcí z předpjatého betonu v příkladech. Praha: SNTL, 1980. (CS)
SCHLAICH, Jorg, SCHAFER, Kurt a JENNEWEIN, Mattias: Towards a Consistent Design of Reinforced Concrete Structure. PCI Journal, Vol. 32, No. 3, 1987. ISSN: 0887-9672. [http://www.pci.org/publications/journal/archive.cfm?bv=1&season=May-June&year=1987] (EN)
MUTTONI, Aurelio, SCHWARTZ, Joseph a THÜRLIMANN, Bruno: Design and Detailing of Reinforced Concrete Structures. Switzerland: Swiss Federal Institute of Technology, 1989. (EN)
FIB Recommendations: Practical Design of Structural Concrete. London: SETO, 1999. (EN)
NAVRÁTILl, Jaroslav: Vybrané statě z betonových konstrukcí I (studijní opora v elektronické podobě). Brno: VUT, 2008. (CS)
NAVRÁTIL, Jaroslav: Předpjaté betonové konstrukce. Brno: CERM, 2008. ISBN 978-80-7204-561-7. (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)
Fib: Model Code 2010 - Final draft, Volume 2.. Lausanne: International Federation for Structural Concrete (fib), 2012. ISBN 978-2-88394-106-9. (EN)
Fib: Model Code 2010 - Final draft, Volume 1.. Lausanne: International Federation for Structural Concrete (fib), 2012. ISBN 978-2-88394-105-2. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-P-E-SI magisterský navazující

    obor S , 1. ročník, letní semestr, volitelný
    obor K , 1. ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor K , 1. ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor K , 1. ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor S , 1. ročník, letní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor S , 1. ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor