[CZ]
Nemusím snad zduraznovat, ze na výchozích souradnicích keš nenajdete.
Ocelové konstrukce
Osvetlíme si jak na tom jsou ocelové konstrukce ve stavební praxi.
Ocelové konstrukce se používají prevážne na:
- halové stavby - prumyslové, zemedelské, výstavište aj.
- vícepodlažní budovy pro administrativní, správní, hotelové, ubytovací, školské úcely, pro knihovny, archivy, telefonní ústredny, parkovací garáže aj
- zastrešení velkých rozpetí - stadiony sportovište, tribuny, hangáry
- stožáry - pro rozvod elektrické energie, trakcní stožáry na elektrifikované železnici, osvetlovací stožáry
- veže - vyhlídkové, vysílací pro rozhlas, televizi a telefon
- komíny - v továrnách, elektrárnách, výtopnách
- zásobníky, sila, nádrže, plynojemy
- ocelové konstrukce pro technologické celky umístené v hale ci volne stojící
- transportní zarízení - transportní mosty, potrubní mosty, energomosty; návestní lávky nad železnicí
- velkostroje pro dobývání uhlí, zakladace, jeráby - plošiny pro težbu ropy a plynu z more
- radioteleskopy - pro meteorologické, kosmické, telekomunikacní a vojenské úcely
- mosty - silnicní, dálnicní, železnicní, lávky pro chodce
- vodohospodárské objekty - pohyblivé jezy, vrata plavebních komor, lodní železnice a zdvihadla
Výcet není úplný, jeho úkolem je ukázat šírku použití, kde se využívá výhod ocelových konstrukcí: rychlost výstavby vysoká pevnost a vysoký modul pružnosti umožnující provádet konstrukce vysoké, velmi zatížené nebo na velká rozpetí štíhlé prurezy nosných prvku vysoká adaptabilita, možnost rekonstrukcí, snadné zesílení snadná demolice a recyklace
Mezi nevýhody patrí:
- koroze – lze ji predcházet kvalitní ochranou a údržbou
- malá odolnost vuci požáru
- cena
Materiál - ocel
Cisté železo (Fe) se na stavební konstrukce nepoužívá, protože nemá vhodné mechanické vlastnosti. Technické železo obsahuje ruzné chemické prímesi, které svojí prítomností a urcitým množstvím urcují mechanické vlastnosti materiálu. Rozhodující vliv na vlastnosti železa má uhlík (C).
Podle množství uhlíku se technické železo delí na:
- nekujné železo s obsahem uhlíku vetším než 1,75%
- kujné železo s obsahem uhlíku menším než 1,75%
Nekujné železo se vyrábí ve vysokých pecích a nazývá se surové železo.
Podle chemického složení rozlišujeme:
- surové železo bílé - slouží jako surovina k výrobe oceli
- surové železo šedé - obsahuje krome Fe a C také Si, Mn, P, S a slouží k výrobe šedé litiny
Kujné železo se vyrábí se surového železa tím, že se oxidací odstranují prebytecné prvky, hlavne C, Si, P a S. Kujné železo s obsahem uhlíku (C) pod 1,5% se nazývá ocel.
Základní mechanické vlastnosti oceli:
- modul pružnosti v tahu nebo v tlaku E=210.000 MPa
- modul pružnosti ve smyku G=81.000 MPa
- soucinitel prícné deformace µ=0,3
- soucinitel délkové roztažnosti alfa =12.10-6 K-1
- merná hmotnost ro =7.850 kg/m3
Ocel pro stavební konstrukce
Stavební tzv. Uhlíkové oceli nají nejvýše 0,25% uhlíku (C), aby jejich vlastnosti vyhovovali použití ve stavebnictví. Pridáváním dalších prvku (tzv legur) lze vytváret legované oceli, jejichž vlastnosti jsou temito prvky príznive ovlivnovány. Nejcasteji legujícím prvkem je mangan(Mn), nikl(Ni), molybden(Mo), vanad(V), titan(Ti) a chrom(Cr). Prvky jako kremík (Si), fosfor (P) a síra (S) se v oceli vyskytují, aniž by byly úmyslne pridávány. Pocházejí ze železné rudy a jsou považovány za necistoty, nebot ocel ovlivnují spíše negativne. Velmi nepríznive pusobí v oceli kyslík (O) a dusík (N) v podobe oxidu a nitridu, které zpusobují tzv, stárnutí oceli, projevující se poklesem houževnatosti. Podle stupne legování rozlišujeme následující druhy oceli:
- oceli uhlíkové s obsahem uhlíku okolo 0,2% a prímesí do 1%,
- oceli nízkolegované s obsahem uhlíku okolo 0,2% a prímesí do 2,2%,
- oceli legované s obsahem uhlíku do 0,2% a legur 3% a více.
Spojování ocelových konstrukcí
- šroubované a nýtované spoje – rozebíratelné
- spoje svarováním – nerozebíratelné spoje
Navrhování ocelových konstrukcí
Ocelová konstrukce musí být navržena tak, aby spolehlive a bezpecne plnila svuj úcel po celou dobu své životnosti pri minimálních vynaložených nákladech. V soucasné dobe se spolehlivost konstrukce zajištuje pravdepodobnostním postupem I. úrovne, který je založen na metode mezních stavu s použitím dílcích soucinitelu spolehlivosti. Pritom se prokazuje, že žádný mezní stav není prekrocen. V metode mezních stavu se pracuje s navrhovanými hodnotami zatížení a únosnosti. Zatížení konstrukce je náhodne promennou velicinou a lze ji popsat Gaussovou krivkou normálního rozdelení pravdepodobností. Nejvetší a nejmenší hodnota zatížení se urcí z charakteristické hodnoty zatížení Fk prenásobené dílcím soucinitelem zatížení gammaF dle vztahu:
Fmax =gammaF x Fk
Fmin = gammaF x Fk
Hodnoty Fmax a Fmin jsou návrhové hodnoty zatížení Fd. Tyto hodnoty nejsou absolutne nejvetší nebo nejmenší, ale jsou to extrémní hodnoty, kterých je dosaženo s urcitou pravdepodobností. Ta se urcí v závislosti na požadovaném indexu spolehlivosti a na návrhové životnosti konstrukce. Dílcí soucinitel spolehlivosti zatížení zahrnuje i nepresnost modelu zatížení a nejistotu v definici mezního stavu. Dílcí soucinitel zatížení gammaFmuže být vetší nebo menší než jedna. Ve výpoctu se za návrhovou hodnotu Fd bere bud Fmax nebo Fmin (v prípade, že zatížení pusobí záporne pro vyšetrovanou silovou nebo deformacní velicinu). Únosnost konstrukce je rovnež nahodile promennou velicinou a lze ji popsat také Gaussovou krivkou normálního rozdelení pravdepodobností. Návrhová únosnost konstrukce Rd se urcí z charakteristické únosnosti Rk podle vztahu
Rd = Rk / gammaM
kde gammaM je dílcí soucinitel spolehlivosti materiálu. Velikost soucinitele gammaM se stanoví z požadované spolehlivosti a životnosti konstrukce. Císelné hodnoty jsou v príslušných normách. Mezní stavy Stavební ocelové konstrukce se navrhují podle metody mezních stavu. Rozlišují se:
- mezní stavy únosnosti: pevnost, vzperná pevnost, pevnost na únavu, krehký lom, stabilita polohy
- mezní stavy použitelnost: deformace pružná, trvalá a celková kmitání a estetika.
V mezním stavu únosnosti se pracuje s extrémními hodnotami a v mezním stavu použitelnosti s provozními hodnotami. Rozdíl mezi extrémními a provozními hodnotami je ve velikosti dílcích soucinitelu spolehlivosti gamma a to jak pro zatížení, tak pro únosnost konstrukce. V mezních stavech únosnosti se prokazuje, že maximální (extrémní) návrhový úcinek zatížení je menší než minimální návrhová únosnost konstrukce. Požadavek mezního stavu únosnosti lze zapsat ve tvaru:
Sd <= Rd
V mezních stavech únosnosti pocítáme vždy s extrémním zatížením (gammaF>1,0) a minimální únosností konstrukce (gammaM>1,0) V mezním stavu použitelnosti prokazujeme, že konstrukce bude v provozu dobre plnit svoji funkci. Zpravidla stací prokázat, že deformace konstrukce neprevyšují mezní hodnoty. Méne castým kritériem je napr. Vlastní tvar a frekvence kmitání. Mezní hodnoty jsou dány podmínkami provozu, estetickými nebo provozními hledisky. V mezních stavech použitelnosti pocítáme vždy s provozními hodnotami zatížení ( gammaF=1,0) a nominální únosností konstrukce (gammaM=1,0).
Abychom mohli navrhovat jakoukoliv konstrukci musíme znát její zatížení a typ konstrukce.
Základní typy staticky urcitých konstrukcí namáhaných ohybem jsou:
- konzole
- prostý nosník
- nosník s previslými konci ,což už je kombinace konzole a prostého nosníku
Základní podmínky rovnováhy:
- soucet sil na ose x je roven nule (normálové síly)
- soucet sil na ose z je roven nule (posouvající síly)
- soucet ohybových momentu je roven nule
Jak na keš
Teorii máme za sebou, tak ji ted použijeme v praxi.
Asi už tušíte, kde keš približne bude, ale ponevadž je to konstrukce veliká asi by to chtelo polohu upresnit... Vypocítat prostorovou príhradovou konstrukci by bylo asi nad síly vetšiny kaceru a tedy si príklad zjednodušíme. Vaším ukolem bude spocítat funkce vnitrních sil staticky urcitého nosníku s previslými konci - konkrétne maximální ohybový moment Mmax, ohybové momenty nad podporami Ma a Mb a reakce nad podporami Ra a Rb
Nosník s previslými konci o rozmerech:
- celková délka L=270m,
- vzdálenost mezi podperami L2=170m
- stejne dlouhé previslé konce L1=L3=50m
Nosník je zatížen stálým zatížením q2=3kN/m po celé délce a nahodilým zatížením q1=5kN/m pouze mezi podporami a a b.
Pro vyloucení rozporu ohledne znamének budeme v následujícím výpoctu pocítat s absolutními hodnotami vypoctených hodnot.
A = |Ra| kN
B = |Rb| kN
C = |Ma| kNm
D = |Mb| kNm
E = |Mmax| kNm
S = (D - B * 4.5) / 5
T = (C / 7.5 - D + 2*A + 2*B) / 10
XXX = E + C - A * 34.6 - 46
YYY = E - D - B * 25.3 + 16
Finále je na souradnicích
N 50° 2S,XXX
E 014° 2T,YYY
Oveřte si řešeni - vřele doporučuji/ Check your solution - highly recommended
Čerpáno z Ocelové konstrukce od Doc. Ing. Tomáš Rotter, CSc.
[EN]No need to say there is no cache on coordinates given above.
Steel Structures
TBD...
---Za uspešný betatest dekuji derilinovi---
Sín slávy
FTF - Modrak
STF - Ventil84
TTF - KaJaPuma , NuclearBlast , .Linda. , WOWCe
Historie:
2011-06-08 v1.0 Publikace
2011-06-12 v1.1 Doplnena sín slávy a upraven hint
2013-09-16 v2.0 Údržba již byla neodkladná. Proběhl upgrade na verzi 2.0 s vylepšeným mimikri. Hint level 2 přesunut na geocheck. BF lovci to budou mít o to brutálnější
2017-06-07 v2.1 nový hint pro řešení
2017-06-07 dočasný Disable na údržbu.
2017-06-18 v3.0 enable. Údržba vynucena rozpadem uchycení.
Ohodnoťte tuto keš/Rate this cache
