Stabilita a modelování ocelových konstrukcí

Garant předmětu:

Michal Jandera, Josef Macháček

Přednášející:

Michal Jandera, Josef Macháček

Cvičící:

Michal Jandera, Josef Macháček

Předmět zajišťuje:

katedra ocelových a dřevěných konstrukcí

Anotace:

Předmět má dvě části. První se týká stability a únosnosti ocelových stěn a druhá část se zabývá stabilitou a únosností ocelových prutových konstrukcí.

V první části jsou analyzovány historické havárie ocelových konstrukcí a význam imperfekcí pro navrhování konstrukcí ze stěnových prvků. Uvádí se základy teorie boulení, lineární a nelineární teorie boulení tenkých stěn. Řešení je aplikováno na průřezy 4. třídy v souladu s evropskou normou. Podrobně jsou probrána boulení od normálového, smykového a lokálního napětí, včetně jejich kombinace. V závěru se demonstruje aplikace výsledků a návrh vyztužení tenkých stěn.

Druhá část se zabývá stabilitou prutových soustav. Prezentují se obecné metody globální analýzy prutů a prutových soustav. Detailně jsou probrány způsoby zohlednění interakce tlaku s ohybem. Jsou rozebrány specifické případy ztráty stability za ohybu včetně prutů s proměnnou výškou průřezu. V závěru jsou shrnuty možné způsoby globální analýzy a posouzení soustav prizmatických prutů i prutů s náběhy a omezení pro přímé řešení konstrukcí.

Požadavky:

Absolvování předmětu NNK.

Osnova přednášek:

1. Úvod, poučení z havárií konstrukcí. Klasifikace průřezu.

2. Základy teorie boulení. Lineární teorie boulení sten. Rozdíl v chování prutu a sten. Imperfekce sten a výztuh.

3. Nelineární boulení imperfektních sten.

4. Aplikace výsledku pro průřezy 4. třídy. Vyztužené steny. Příklad.

5. Tlačené pásy ohýbaných nosníku. Steny namáhané smykem. Boulení při smyku.

6. Únosnost ve smyku. Lokální namáhání stojin nosníku.

7. Aplikace a interakce boulení ve smyku s namáháním momentem. Namáhání a návrh výztuh stojin a pásu.

8. Způsoby ztráty stability prutu a stanovení únosnosti.

9. Únosnost nosníku vystaveného ztrátě stability, zvláštní případy.

10. Interakce tlaku s ohybem a způsoby posouzení.

11. Metody globální analýzy ocelových prutových konstrukcí.

12. Způsoby řešení prutových konstrukcí podle Eurokódu.

13. Soustavy prutu proměnné výšky. Přímé řešení prutové soustavy.

Osnova cvičení:

1. Posouzení mostního komorového průřezu 4. třídy.

2. Posouzení prutů portálového rámu s uvážením různých metod globální analýzy.

Cíle studia:

Schopnost navrhování stěnových a prutových konstrukcí z hlediska stability.

Studijní materiály:

Johansson B, Maquoi R, Sedlacek G, Müller C, Beg D. Commentary and Worked Examples to EN 1993-1-5 „Plated Structural Elements“. Luxembourg, OPOCE, 2007. ISSN 1018-5593

Boissonade, N., Greiner, R., Jaspart, J.-P., Lindner, J. Rules for Member Stability in EN 1993-1-1: Background documentation and design guidelines by TC 8. ECCS, 2006. ISBN 92-9147-000-84

ČSN EN 1993-1-1 Navrhování ocelových konstrukcí. Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. ČNI, 2006.

ČSN EN 1993-1-5 Navrhování ocelových konstrukcí. Část 1-5: Boulení stěn. ČNI, 2008.

Ziemian, R.D. Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures, 6th ed. Wiley, 2010. ISBN

Poznámka:

Další informace:

http://people.fsv.cvut.cz/~machacek/prednaskyStabilita.htm

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost TH:B-979 16:00–17:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Thákurova 7 (budova FSv) B979 místnost TH:B-979 16:00–17:50 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Thákurova 7 (budova FSv) B979
Út
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Stavební inženýrství, obor Konstrukce pozemních staveb (povinně volitelný předmět)
• obor Konstrukce a dopravní stavby, zaměření Inženýrské konstrukce (povinně volitelný předmět)
• obor Konstrukce a dopravní stavby, zaměření Dopravní stavby (povinně volitelný předmět)
• Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Inženýrské konstrukce (povinně volitelný předmět)
• Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Dopravní stavby a geotechnika (povinně volitelný předmět)
• Stavební inženýrství - pozemní stavby, specializace Projektování pozemních staveb (povinně volitelný předmět)
• Stavební inženýrství - pozemní stavby, specializace Statika pozemních staveb (povinně volitelný předmět)