čeština

4

Ústav betonových a zděných konstrukcí (BZK)

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.
Znalost navrhování betonových konstrukcí na účinky požáru.

stavební mechanika, numerické metody, betonové konstrukce, předpjatý beton

nejsou požadovány

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Výuka probíhá formou přednášek a cvičení. Přednášky mají charakter výkladu základních principů, problémů a metodologie. Ve cvičeních jsou vybraná hlavní témata procvičena na individuálně zadaných projektech (příkladech).

K zápočtu se požaduje odevzdání projektu vypracovaného podle individuálního zadání a příkladů. Studenti jsou povinni projekt a příklady průběžně konzultovat ve stanovených termínech konzultací a korekcí a odevzdat do určeného termínu. Docházka ve cvičeních je kontrolovaná. Zkouška je písemná a sestává z příkladu na probírané téma a z části teoretické. Podmínkou úspěšného složení zkoušky je splnění obou částí.

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.

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 stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

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)

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)

26 hod., povinná

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.