Přílohy Seznam příloh
Příloha č.1 Zatěžovací modely experimentálního měření Příloha č.2 Statické posouzení konstrukce
Příloha č.3 Grafy z experimentálního měření
1
Příloha č.1: Zatěžovací modely experimentálního měření
Diagnostika Lávky pro pěší a cyklisty město Příbor Den: 6.6.2017
Zapisovala: Ing. Lenka Poništová
Zatěžovací postup:
1. VLASTNÍ FREKVENCE LÁVKY BEZ ZATÍŽENÍ (TEPLOTA: 25,15°C) a. Chůze
Čas: 10:05
b. Běh Čas: 10:13
2 c. Ráz
Čas: 10:19
2. POLOHA A, BAREL BEZ TLUMIČE (TEPLOTA: 27,15°C) a. 200 kg
Chůze: Čas: 10:47 Běh: Čas: 10:51
Ráz: Čas: 10:54
3 b. 300 kg
Chůze: Čas: 11:02 Běh: Čas: 11:04
Ráz: Čas: 11:07
c. 400 kg Chůze: Čas: 11:13 Běh: Čas: 11:16
4 Ráz: Čas: 11:18
d. 500 kg
Chůze: Čas: 11:24 Běh: Čas: 11:26
Ráz: Čas: 11:28
5
3. POLOHA B, BAREL BEZ TLUMIČE (TEPLOTA 27,7°C) a. 500 kg
Chůze: Čas: 11:55 Běh: Čas: 11:58
Ráz: Čas: 12:00
b. 300 kg Chůze: Čas: 12:13 Běh: Čas: 12:16
6 Ráz: Čas: 12:18
4. POLOHA B, BAREL S TLUMIČEM (TEPLOTA 27,7°C) a. 200 kg
Chůze: Čas: 12:41 Běh: Čas: 12:45
Ráz: Čas: 12:47
7 b. 300 kg
Chůze: Čas: 12:57 Běh: Čas: 12:59
Skok: Čas: 13:02
c. 400 kg Chůze: Čas: 13:08 Běh: Čas: 13:10
8 Skok: Čas: 13:12
5. POLOHA A, BAREL S TLUMIČEM a. 400 kg
Chůze: Čas: 13:21 Běh: Čas: 13:24
Skok: Čas: 13:26
9 b. 300 kg
Chůze: Čas: 13:32 Běh: Čas: 13:35
Skok: Čas: 13:37
c. 200 kg Chůze: Čas: 13:45 Běh: Čas: 13:46
10 Skok: Čas: 13:49
11
Příloha č.2: Statické posouzení konstrukce
2.1 Posouzení parapetního nosníku
2.1.1 Mezní stav únosnosti
materiálové charakteristiky
typ dřeva: lepené lamelové dřevo třída pevnosti: GL 28
třída provozu: 2 𝛾𝑚= 1,25 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 0,9
𝑓𝑚,𝑑 = 𝑓𝑚,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 28
1,25∙ 0,9 = 20,16 MPa 𝑓𝑣,𝑑 = 𝑓𝑣,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 3,5
1,25∙ 0,9 = 2,52 MPa 𝑓𝑐,0,𝑑= 𝑓𝑐,0,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 28
1,25∙ 0,9 = 20,16 MPa 𝑓𝑡,90,𝑑 = 𝑓𝑡,90,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 0,5
1,25∙ 0,9 = 0,36 MPa
průřezové charakteristiky 𝑏 = 220 mm
ℎ = 700 mm
𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ = 220 ∙ 700 = 154 ∙ 103 mm2 𝐼𝑦= 1
12∙ 𝑏 ∙ ℎ3 = 1
12∙ 220 ∙ 7003 = 6288,3 ∙ 106 mm4 𝑊𝑦= 1
6∙ 𝑏 ∙ ℎ2 =1
6∙ 220 ∙ 7002 = 17966,7 ∙ 103 mm3 𝐼𝑧= 1
12∙ 𝑏3∙ ℎ = 1
12∙ 2203∙ 700 = 621,1 ∙ 106 mm4 𝑊𝑧 =1
6∙ 𝑏2 ∙ ℎ =1
6∙ 2202 ∙ 700 = 5646,7 ∙ 103 mm3
12
vnitřní síly pro kombinaci s maximálním ohybovým momentem 𝑀𝑦,𝑚𝑎𝑥 = 206,4 kNm
𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −1,13 kNm 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 1,29 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = −5,45 kN 𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −293,8 kN
o posouzení na prostý smyk 𝜏𝑣,𝑦 = 3 ∙ 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 1,29 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,22 ∙ 0,70= 0,02 MPa 𝜏𝑣,𝑦 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,02 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje 𝜏𝑣,𝑧 =3 ∙ 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟 ∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 5,45 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,22 ∙ 0,70= 0,08 MPa 𝜏𝑣,𝑧 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,08 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje
o posouzení na dvojosou napjatost ve smyku
√𝜏𝑣,𝑦2 + 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 ≤ 1
√0,022 + 0,082 2,52 ≤ 1 0,03 ≤ 1 => vyhovuje
o posouzení na ohyb 𝜎𝑚,𝑦,𝑑 =𝑀𝑦,𝑚𝑎𝑥
𝑊𝑦 = 206,4 ∙ 103
17966,7 ∙ 103= 11,5 MPa
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑦,𝑑 => 11,5 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje 𝜎𝑚,𝑧,𝑑 = 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑧 = 1,13 ∙ 103
5646,7 ∙ 103 = 0,06 MPa
𝜎𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 => 0,06 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje
13 o posouzení na tlak
𝜎𝑐,0,𝑑 =𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝐴 =293,8 ∙ 103
154 ∙ 103 = 1,91 MPa
𝜎𝑐,0,𝑑 ≤ 𝑓𝑐,0,𝑑 => 1,91 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje
o kombinace ohybu a osového tlaku (𝜎𝑐,0,𝑑
𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 + 𝑘𝑚∙𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1 (1,19
20,16)
2
+ 11,5
20,16+ 0,7 ∙ 0,06 20,16≤ 1 0,58 ≤ 1 => vyhovuje
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+ 𝑘𝑚∙𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 +𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
(1,19 20,16)
2
+ 0,7 ∙ 11,5
20,16+ 0,06 20,16≤ 1 0,81 ≤ 1 => vyhovuje
o stabilita- kombinace ohybu a osového tlaku 𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 =0,78 ∙ 𝑏2 ∙ 𝐸0,05
ℎ ∙ 𝑙𝑒𝑓 = 0,78 ∙ 2202 ∙ 10500
700 ∙ (0,8 ∙ 2000 + 1400)= 188,76 𝑀𝑃𝑎
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑚 = √ 𝑓𝑚,𝑘
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 = √ 28
188,76 = 0,15 => 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 = 1
𝑖𝑧 = √𝐼𝑧
𝐴 = √621,1 ∙ 106
154 ∙ 103 = 63,5 𝑚𝑚
𝜆𝑧 =𝐿𝑣𝑧𝑝,𝑧
𝑖𝑧 = 2000
63,5 = 31,5
14 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 = 𝜆𝑧
𝜋 ∙ √𝑓𝑐,0,𝑘
𝐸0,05 = 31,5
𝜋 ∙ √ 28
10500= 0,52
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 𝛽𝑐∙ (𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 − 0,3) + 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2)
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 0,1 ∙ (0,52 − 0,3) + 0,522) = 0,65
𝑘𝑐,𝑧 = 1
𝑘𝑧+ √𝑘𝑧2 − 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2
= 1
0,65 + √0,652 − 0,522 = 0,961
( 𝜎𝑚,𝑑 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 ∙ 𝑓𝑚,𝑑)
2
+ 𝜎𝑐,𝑑
𝑘𝑐,𝑧∙ 𝑓𝑐,0,𝑑 ≤ 1
( 11,5 1 ∙ 20,16)
2
+ 1,19
0,961 ∙ 20,16≤ 1 0,87 ≤ 1 => vyhovuje
o ohyb ve vrcholu vazníku 𝑀𝑎𝑝,𝑑 = −83,5 kNm 𝑘𝑙 = 1 + 0,35 ∙ℎ𝑎𝑝
𝑟 + 0,6 ∙ (ℎ𝑎𝑝 𝑟 )
2
= 1 + 0,35 ∙ 0,7
25,02+ 0,6 ∙ ( 0,7 25,02)
2
= 1,01
𝑘𝑟 = {1,0 𝑝𝑟𝑜 𝑟𝑖𝑛
𝑡 = 24950 40 ≥ 240 0,76 + 0,001 ∙𝑟𝑖𝑛
𝑡 𝑝𝑟𝑜 𝑟𝑖𝑛 𝑡 < 240
} => 𝑘𝑟= 1,0
𝜎𝑚,𝑑 = 𝑘𝑙 ∙6 ∙𝑀𝑎𝑝,𝑑
𝑏 ∙ ℎ𝑎𝑝2 ≤ 𝑘𝑟∙ 𝑓𝑚,𝑔,𝑑 𝜎𝑚,𝑑 = 1,01 ∙ 6 ∙83,5
0,22 ∙ 0,72 = 4,7 𝑀𝑃𝑎 ≤ 𝑘𝑟 ∙ 𝑓𝑚,𝑔,𝑑 = 1,0 ∙ 20,16 = 20,16 𝑀𝑃𝑎 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
o tah kolmo k vláknům ve vrcholu vazníku 𝑉 =𝛽 ∙ 𝜋
180 ∙ 𝑏 ∙ (ℎ𝑎𝑝2+ 2𝑟𝑖𝑛∙ ℎ𝑎𝑝) = 4 ∙ 𝜋
180 ∙ 0,22 ∙ (0,72+ 2 ∙ 24,95 ∙ 0,7) = 0,54 𝑚3
15 𝑘𝑑𝑖𝑠∙ (𝑉0
𝑉)
0,2
∙ 𝑓𝑡,90,𝑔,𝑑 = 1,4 ∙ (0,01 0,54)
0,2
∙ 0,36 = 0,22
𝑘𝑝 = 0,25 ∙ℎ𝑎𝑝
𝑟 = 0,25 ∙ 0,7
25,3 = 0,007 𝜎𝑡,90,𝑑 = 𝑘𝑝∙6 ∙ 𝑀𝑎𝑝,𝑑
𝑏 ∙ ℎ𝑎𝑝2 = 0,007 ∙ 6 ∙ 83,5
0,22 ∙ 0,72 = 0,032 𝑀𝑃𝑎 ≤ 0,22 𝑀𝑃𝑎 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
vnitřní síly pro kombinaci s maximální normálovou silou 𝑁𝑚𝑎𝑥 = −576,7 kN
𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −26,1 kNm 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −2,11 kNm 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 2,06 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = −16,0 kN
o posouzení na prostý smyk 𝜏𝑣,𝑦= 3 ∙ 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 2,06 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,22 ∙ 0,70 = 0,03 MPa 𝜏𝑣,𝑦≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,03 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje 𝜏𝑣,𝑧 =3 ∙ 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 16,0 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,22 ∙ 0,70= 0,23 MPa 𝜏𝑣,𝑧 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,23 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje
o posouzení na dvojosou napjatost ve smyku
√𝜏𝑣,𝑦2 + 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 ≤ 1
√0,032 + 0,232 2,52 ≤ 1 0,09 ≤ 1 => vyhovuje
o posouzení na ohyb 𝜎𝑚,𝑦,𝑑 =𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑦 = 26,1 ∙ 103
17966,7 ∙ 103= 1,45 MPa
16
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑦,𝑑 => 1,45 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje 𝜎𝑚,𝑧,𝑑 = 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑧 = 2,11 ∙ 103
5646,7 ∙ 103 = 0,37 MPa
𝜎𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 => 0,37 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje
o posouzení na tlak 𝜎𝑐,0,𝑑 =𝑁𝑚𝑎𝑥
𝐴 =576,7 ∙ 103
154 ∙ 103 = 3,74 MPa
𝜎𝑐,0,𝑑 ≤ 𝑓𝑐,0,𝑑 => 3,74 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje
o kombinace ohybu a osového tlaku (𝜎𝑐,0,𝑑
𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 + 𝑘𝑚∙𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1 (3,74
20,16)
2
+ 1,45
20,16+ 0,7 ∙ 0,37 20,16≤ 1 0,12 ≤ 1 => vyhovuje
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+ 𝑘𝑚∙𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 +𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
(3,74 20,16)
2
+ 0,7 ∙ 1,45
20,16+ 0,37 20,16≤ 1 0,1 ≤ 1 => vyhovuje
o stabilita- kombinace ohybu a osového tlaku
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 =0,78 ∙ 𝑏2 ∙ 𝐸0,05
ℎ ∙ 𝑙𝑒𝑓 = 0,78 ∙ 2202 ∙ 10500
700 ∙ (0,8 ∙ 2000 + 1400)= 188,76 𝑀𝑃𝑎
17 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑚 = √ 𝑓𝑚,𝑘
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 = √ 28
188,76 = 0,15 => 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 = 1
𝑖𝑧 = √𝐼𝑧
𝐴 = √621,1 ∙ 106
154 ∙ 103 = 63,5 𝑚𝑚
𝜆𝑧 =𝐿𝑣𝑧𝑝,𝑧
𝑖𝑧 = 2000
63,5 = 31,5
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 = 𝜆𝑧
𝜋 ∙ √𝑓𝑐,0,𝑘
𝐸0,05 = 31,5
𝜋 ∙ √ 28
10500= 0,52
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 𝛽𝑐∙ (𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 − 0,3) + 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2)
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 0,1 ∙ (0,52 − 0,3) + 0,522) = 0,65
𝑘𝑐,𝑧 = 1
𝑘𝑧+ √𝑘𝑧2 − 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2
= 1
0,65 + √0,652 − 0,522 = 0,961
( 𝜎𝑚,𝑑 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 ∙ 𝑓𝑚,𝑑)
2
+ 𝜎𝑐,𝑑
𝑘𝑐,𝑧∙ 𝑓𝑐,0,𝑑 ≤ 1
( 1,45 1 ∙ 20,16)
2
+ 3,74
0,961 ∙ 20,16≤ 1 0,20 ≤ 1 => vyhovuje
vnitřní síly pro kombinaci s maximálním krouticím momentem 𝑀𝑥,𝑚𝑎𝑥 = 8,47 kNm
𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −412,9 kN 𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −194,7 kNm 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −19,7 kNm 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 10,4 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 44,4 kN
18 o posouzení na prostý smyk
𝜏𝑣,𝑦= 3 ∙ 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 10,4 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,22 ∙ 0,70 = 0,15 MPa 𝜏𝑣,𝑦≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,15 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje 𝜏𝑣,𝑧 =3 ∙ 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 44,4 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,22 ∙ 0,70= 0,65 MPa 𝜏𝑣,𝑧 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,65 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje
o posouzení na dvojosou napjatost ve smyku
√𝜏𝑣,𝑦2 + 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 ≤ 1
√0,152 + 0,652 2,52 ≤ 1 0,26 ≤ 1 => vyhovuje
o posouzení na ohyb 𝜎𝑚,𝑦,𝑑 =𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑦 = 194,7 ∙ 103
17966,7 ∙ 103= 10,8 MPa
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑦,𝑑 => 10,8 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje 𝜎𝑚,𝑧,𝑑 = 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑧 = 19,7 ∙ 103
5646,7 ∙ 103 = 3,5 MPa
𝜎𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 => 3,5 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje
o posouzení na tlak 𝜎𝑐,0,𝑑 =𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝐴 =412,9 ∙ 103
154 ∙ 103 = 2,7 MPa
𝜎𝑐,0,𝑑 ≤ 𝑓𝑐,0,𝑑 => 2,7 MPa < 20,16 MPa => vyhovuje
o kombinace ohybu a osového tlaku (𝜎𝑐,0,𝑑
𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 + 𝑘𝑚∙𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
19 ( 2,7
20,16)
2
+ 10,8
20,16+ 0,7 ∙ 3,5 20,16≤ 1 0,67 ≤ 1 => vyhovuje
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+ 𝑘𝑚∙𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 +𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
( 2,7 20,16)
2
+ 0,7 ∙ 10,8
20,16+ 3,5 20,16≤ 1 0,57 ≤ 1 => vyhovuje
o stabilita- kombinace ohybu a osového tlaku 𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 =0,78 ∙ 𝑏2 ∙ 𝐸0,05
ℎ ∙ 𝑙𝑒𝑓 = 0,78 ∙ 2202 ∙ 10500
700 ∙ (0,8 ∙ 2000 + 1400)= 188,76 𝑀𝑃𝑎
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑚 = √ 𝑓𝑚,𝑘
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 = √ 28
188,76 = 0,15 => 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 = 1
𝑖𝑧 = √𝐼𝑧
𝐴 = √621,1 ∙ 106
154 ∙ 103 = 63,5 𝑚𝑚
𝜆𝑧 =𝐿𝑣𝑧𝑝,𝑧
𝑖𝑧 = 2000
63,5 = 31,5
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 = 𝜆𝑧
𝜋 ∙ √𝑓𝑐,0,𝑘
𝐸0,05 = 31,5
𝜋 ∙ √ 28
10500= 0,52
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 𝛽𝑐∙ (𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 − 0,3) + 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2)
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 0,1 ∙ (0,52 − 0,3) + 0,522) = 0,65
𝑘𝑐,𝑧 = 1
𝑘𝑧+ √𝑘𝑧2 − 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2
= 1
0,65 + √0,652 − 0,522 = 0,961
20 ( 𝜎𝑚,𝑑
𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 ∙ 𝑓𝑚,𝑑)
2
+ 𝜎𝑐,𝑑
𝑘𝑐,𝑧∙ 𝑓𝑐,0,𝑑 ≤ 1
( 10,8 1 ∙ 20,16)
2
+ 2,7
0,961 ∙ 20,16≤ 1 0,42 ≤ 1 => vyhovuje
o posouzení na kroucení ℎ
𝑏 =700
220= 3,2 => 𝑘𝑡𝑜𝑟 = 0,269 𝜏𝑡𝑜𝑟,𝑑 = 𝑀𝑥,𝑚𝑎𝑥
𝑘𝑡𝑜𝑟 ∙ ℎ ∙ 𝑏2 = 8,47
0,269 ∙ 0,7 ∙ 0,222 = 0,93 𝑀𝑃𝑎
𝑘𝑠ℎ𝑎𝑝𝑒 = 𝑚𝑖𝑛 {1 + 0,15 ∙ ℎ𝑏 = 1 + 0,15 ∙700
220 = 1,48
2,0 } => 𝑘𝑠ℎ𝑎𝑝𝑒 = 1,48 𝜏𝑡𝑜𝑟,𝑑 = 0,93 ≤ 𝑘𝑠ℎ𝑎𝑝𝑒∙ 𝑓𝑣,𝑑 = 1,48 ∙ 2,52 = 3,73 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
o kombinace smyku a kroucení 𝜏𝑡𝑜𝑟,𝑑
𝑘𝑠ℎ𝑎𝑝𝑒 ∙ 𝑓𝑣,𝑑+ (√𝜏𝑣,𝑦2+ 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 )
2
≤ 1
0,93
1,48 ∙ 2,52+ (√0,152+ 0,652
2,52 )
2
≤ 1 0,32 ≤ 1 => vyhovuje
2.1.2 Mezní stav použitelnosti
Čistý konečný průhyb
𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 𝑤𝑖𝑛𝑠𝑡,𝐺 ∙ (1 + 𝑘𝑑𝑒𝑓) + 𝑤𝑖𝑛𝑠𝑡,𝑄∙ (1 + 𝜓2,1∙ 𝑘𝑑𝑒𝑓) 𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 25,3 ∙ (1 + 0,8) + 80,4 ∙ (1 + 0,3 ∙ 0,8)
𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 145,2 𝑚𝑚 ≥ 𝑙
250 =43000
250 = 172 𝑚𝑚 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
21
2.2 Posouzení podélníku
2.2.1 Mezní stav únosnosti
materiálové charakteristiky
typ dřeva: lepené lamelové dřevo třída pevnosti: GL 24
třída provozu: 2 𝛾𝑚= 1,25 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 0,9
𝑓𝑚,𝑑 = 𝑓𝑚,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 24
1,25∙ 0,9 = 17,28 MPa 𝑓𝑣,𝑑 = 𝑓𝑣,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 3,5
1,25∙ 0,9 = 2,52 MPa 𝑓𝑐,0,𝑑= 𝑓𝑐,0,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 24
1,25∙ 0,9 = 17,28 MPa
průřezové charakteristiky 𝑏 = 120 mm
ℎ = 160 mm
𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ = 120 ∙ 160 = 19,2 ∙ 103 mm2 𝐼𝑦= 1
12∙ 𝑏 ∙ ℎ3 = 1
12∙ 120 ∙ 1603 = 40,96 ∙ 106 mm4 𝑊𝑦= 1
6∙ 𝑏 ∙ ℎ2 =1
6∙ 120 ∙ 1602 = 512 ∙ 103 mm3 𝐼𝑧= 1
12∙ 𝑏3∙ ℎ = 1
12∙ 1203∙ 160 = 23,04 ∙ 106 mm4 𝑊𝑧 =1
6∙ 𝑏2 ∙ ℎ =1
6∙ 2202 ∙ 700 = 384 ∙ 103 mm3
vnitřní síly pro kombinaci s maximálním ohybovým momentem 𝑀𝑦,𝑚𝑎𝑥 = −6,95 kNm
𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= 0,00 kNm
22 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 0,00 kN
𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 7,61 kN 𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −116,7 kN
o posouzení na prostý smyk 𝜏𝑣,𝑦 = 3 ∙ 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 0,00 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,12 ∙ 0,16= 0,00 MPa 𝜏𝑣,𝑦 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,47 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje 𝜏𝑣,𝑧 =3 ∙ 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟 ∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 7,61 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,12 ∙ 0,16= 0,89 MPa 𝜏𝑣,𝑧 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,89 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje
o posouzení na dvojosou napjatost ve smyku
√𝜏𝑣,𝑦2 + 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 ≤ 1
√0,002 + 0,892 2,52 ≤ 1 0,35 ≤ 1 => vyhovuje
o posouzení na ohyb 𝜎𝑚,𝑦,𝑑 =𝑀𝑦,𝑚𝑎𝑥
𝑊𝑦 =6,95 ∙ 103
512 ∙ 103 = 13,5 MPa
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑦,𝑑 => 13,5 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje 𝜎𝑚,𝑧,𝑑 = 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑧 =0,00 ∙ 103
384 ∙ 103 = 0,00 MPa
𝜎𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 => 0,00 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje o posouzení na tlak
𝜎𝑐,0,𝑑 =𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝐴 =116,7 ∙ 103
19,2 ∙ 103 = 6,08 MPa
𝜎𝑐,0,𝑑 ≤ 𝑓𝑐,0,𝑑 => 6,08 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje
23 o kombinace ohybu a osového tlaku
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 + 𝑘𝑚∙𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1 (6,08
17,28)
2
+ 13,5
17,28+ 0,7 ∙ 0,00 17,28≤ 1 0,90 ≤ 1 => vyhovuje
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+ 𝑘𝑚∙𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 +𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
(6,08 17,28)
2
+ 0,7 ∙ 13,5
17,28+ 0,00 17,28≤ 1 0,67 ≤ 1 => vyhovuje
o stabilita- kombinace ohybu a osového tlaku 𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 =0,78 ∙ 𝑏2 ∙ 𝐸0,05
ℎ ∙ 𝑙𝑒𝑓 = 0,78 ∙ 1202 ∙ 9600
160 ∙ (0,8 ∙ 2000 + 320)= 351 𝑀𝑃𝑎
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑚 = √ 𝑓𝑚,𝑘
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 = √24
351= 0,26 => 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 = 1
𝑖𝑧 = √𝐼𝑧
𝐴 = √23,04 ∙ 106
19,2 ∙ 103 = 34,6 𝑚𝑚
𝜆𝑧 =𝐿𝑣𝑧𝑝,𝑧
𝑖𝑧 = 2000
34,6 = 57,8
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 = 𝜆𝑧
𝜋 ∙ √𝑓𝑐,0,𝑘
𝐸0,05 = 57,8
𝜋 ∙ √ 24
9600= 0,92
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 𝛽𝑐∙ (𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 − 0,3) + 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2)
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 0,1 ∙ (0,92 − 0,3) + 0,922) = 0,95
24
𝑘𝑐,𝑧 = 1
𝑘𝑧+ √𝑘𝑧2 − 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2
= 1
0,95 + √0,952 − 0,922 = 0,843
( 𝜎𝑚,𝑑 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 ∙ 𝑓𝑚,𝑑)
2
+ 𝜎𝑐,𝑑
𝑘𝑐,𝑧∙ 𝑓𝑐,0,𝑑 ≤ 1
( 13,5 1 ∙ 20,16)
2
+ 6,08
0,843 ∙ 20,16≤ 1 0,81 ≤ 1 => vyhovuje
vnitřní síly pro kombinaci s maximální normálovou silou 𝑁𝑚𝑎𝑥 = −126,6 kN
𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −6,23 kNm 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= 0,00 kNm 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 0,00 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 6,97 kN o posouzení na prostý smyk
𝜏𝑣,𝑦 = 3 ∙ 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 0,00 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,12 ∙ 0,16= 0,00 MPa 𝜏𝑣,𝑦 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,00 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje 𝜏𝑣,𝑧 =3 ∙ 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟 ∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 6,97 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,12 ∙ 0,16= 0,81 MPa 𝜏𝑣,𝑧 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,81 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje
o posouzení na dvojosou napjatost ve smyku
√𝜏𝑣,𝑦2 + 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 ≤ 1
√0,002 + 0,812 2,52 ≤ 1 0,32 ≤ 1 => vyhovuje
25 o posouzení na ohyb
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 =𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑦 =6,23 ∙ 103
512 ∙ 103 = 12,2 MPa
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑦,𝑑 => 12,2 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje 𝜎𝑚,𝑧,𝑑 = 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑧 =0,00 ∙ 103
384 ∙ 103 = 0,00 MPa
𝜎𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 => 0,00 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje
o posouzení na tlak 𝜎𝑐,0,𝑑 =𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝐴 =126,6 ∙ 103
19,2 ∙ 103 = 6,6 MPa
𝜎𝑐,0,𝑑 ≤ 𝑓𝑐,0,𝑑 => 6,6 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje
o kombinace ohybu a osového tlaku (𝜎𝑐,0,𝑑
𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 + 𝑘𝑚∙𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1 ( 6,6
17,28)
2
+ 12,2
17,28+ 0,7 ∙ 0,00 17,28≤ 1 0,85 ≤ 1 => vyhovuje
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+ 𝑘𝑚∙𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 +𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
( 6,6 17,28)
2
+ 0,7 ∙ 12,2
17,28+ 0,00 17,28≤ 1 0,64 ≤ 1 => vyhovuje
o stabilita- kombinace ohybu a osového tlaku 𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 =0,78 ∙ 𝑏2 ∙ 𝐸0,05
ℎ ∙ 𝑙𝑒𝑓 = 0,78 ∙ 1202 ∙ 9600
160 ∙ (0,8 ∙ 2000 + 320)= 351 𝑀𝑃𝑎
26 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑚 = √ 𝑓𝑚,𝑘
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 = √24
351= 0,26 => 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 = 1
𝑖𝑧 = √𝐼𝑧
𝐴 = √23,04 ∙ 106
19,2 ∙ 103 = 34,6 𝑚𝑚
𝜆𝑧 =𝐿𝑣𝑧𝑝,𝑧
𝑖𝑧 = 2000
34,6 = 57,8
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 = 𝜆𝑧
𝜋 ∙ √𝑓𝑐,0,𝑘
𝐸0,05 = 57,8
𝜋 ∙ √ 24
9600= 0,92
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 𝛽𝑐∙ (𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 − 0,3) + 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2)
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 0,1 ∙ (0,92 − 0,3) + 0,922) = 0,95
𝑘𝑐,𝑧 = 1
𝑘𝑧+ √𝑘𝑧2 − 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2
= 1
0,95 + √0,952 − 0,922 = 0,843
( 𝜎𝑚,𝑑 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 ∙ 𝑓𝑚,𝑑)
2
+ 𝜎𝑐,𝑑
𝑘𝑐,𝑧∙ 𝑓𝑐,0,𝑑 ≤ 1
( 12,2 1 ∙ 17,28)
2
+ 6,60
0,843 ∙ 17,28≤ 1 0,95 ≤ 1 => vyhovuje
2.2.2 Mezní stav použitelnosti
Čistý konečný průhyb
𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 𝑤𝑖𝑛𝑠𝑡,𝐺 ∙ (1 + 𝑘𝑑𝑒𝑓) + 𝑤𝑖𝑛𝑠𝑡,𝑄∙ (1 + 𝜓2,1∙ 𝑘𝑑𝑒𝑓) 𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 18,7 ∙ (1 + 0,8) + 83,7 ∙ (1 + 0,3 ∙ 0,8)
𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 137,5 𝑚𝑚 ≥ 𝑙
250=43000
250 = 172 𝑚𝑚 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
27
2.3 Posouzení dřevěného příčníku
2.3.1 Mezní stav únosnosti
materiálové charakteristiky
typ dřeva: lepené lamelové dřevo třída pevnosti: GL 24
třída provozu: 2 𝛾𝑚= 1,25 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 0,9
𝑓𝑚,𝑑 = 𝑓𝑚,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 24
1,25∙ 0,9 = 17,28 MPa 𝑓𝑣,𝑑 = 𝑓𝑣,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 3,5
1,25∙ 0,9 = 2,52 MPa 𝑓𝑐,0,𝑑= 𝑓𝑐,0,𝑘
𝛾𝑀 ∙ 𝑘𝑚𝑜𝑑 = 24
1,25∙ 0,9 = 17,28 MPa
průřezové charakteristiky 𝑏 = 200 mm
ℎ = 240 mm
𝐴 = 𝑏 ∙ ℎ = 200 ∙ 240 = 48 ∙ 103 mm2 𝐼𝑦= 1
12∙ 𝑏 ∙ ℎ3 = 1
12∙ 200 ∙ 2403 = 230,4 ∙ 106 mm4 𝑊𝑦= 1
6∙ 𝑏 ∙ ℎ2 =1
6∙ 200 ∙ 2402 = 1920 ∙ 103 mm3 𝐼𝑧= 1
12∙ 𝑏3∙ ℎ = 1
12∙ 2003∙ 240 = 160 ∙ 106 mm4 𝑊𝑧 =1
6∙ 𝑏2 ∙ ℎ =1
6∙ 2002 ∙ 240 = 1600 ∙ 103 mm3
vnitřní síly pro kombinaci s maximálním ohybovým momentem 𝑀𝑦,𝑚𝑎𝑥 = 20,08 kNm
𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= 1,68 kNm
28 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 1,99 kN
𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = −6,48 kN 𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −9,44 kN
o posouzení na prostý smyk 𝜏𝑣,𝑦 = 3 ∙ 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 1,99 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,20 ∙ 0,24= 0,09 MPa 𝜏𝑣,𝑦 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,09 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje 𝜏𝑣,𝑧 =3 ∙ 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟 ∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 6,48 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,20 ∙ 0,24= 0,30 MPa 𝜏𝑣,𝑧 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,30 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje
o posouzení na dvojosou napjatost ve smyku
√𝜏𝑣,𝑦2 + 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 ≤ 1
√0,092 + 0,302 2,52 ≤ 1 0,12 ≤ 1 => vyhovuje
o posouzení na ohyb 𝜎𝑚,𝑦,𝑑 =𝑀𝑦,𝑚𝑎𝑥
𝑊𝑦 =20,08 ∙ 103
1920 ∙ 103 = 10,5 MPa
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑦,𝑑 => 10,5 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje 𝜎𝑚,𝑧,𝑑 = 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑧 = 1,68 ∙ 103
1600 ∙ 103 = 1,05 MPa
𝜎𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 => 1,05 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje
o posouzení na tlak 𝜎𝑐,0,𝑑 =𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝐴 =9,44 ∙ 103
48 ∙ 103 = 0,19 MPa
𝜎𝑐,0,𝑑 ≤ 𝑓𝑐,0,𝑑 => 0,19 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje
29 o kombinace ohybu a osového tlaku
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 + 𝑘𝑚∙𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1 (0,19
17,28)
2
+ 10,5
17,28+ 0,7 ∙ 1,05 17,28≤ 1 0,65 ≤ 1 => vyhovuje
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+ 𝑘𝑚∙𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 +𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
(0,19 17,28)
2
+ 0,7 ∙ 10,5
17,28+ 1,05 17,28≤ 1 0,68 ≤ 1 => vyhovuje
o stabilita- kombinace ohybu a osového tlaku 𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 =0,78 ∙ 𝑏2 ∙ 𝐸0,05
ℎ ∙ 𝑙𝑒𝑓 = 0,78 ∙ 2002 ∙ 9600
240 ∙ (0,8 ∙ 3000 + 480)= 433,3 𝑀𝑃𝑎
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑚 = √ 𝑓𝑚,𝑘
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 = √ 24
433,3 = 0,23 => 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 = 1
𝑖𝑧 = √𝐼𝑧
𝐴 = √160 ∙ 106
48 ∙ 103 = 57,7 𝑚𝑚
𝜆𝑧 =𝐿𝑣𝑧𝑝,𝑧
𝑖𝑧 = 3000
57,7 = 52,00
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 = 𝜆𝑧
𝜋 ∙ √𝑓𝑐,0,𝑘
𝐸0,05 = 52,00
𝜋 ∙ √ 24
9600= 0,82
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 𝛽𝑐∙ (𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 − 0,3) + 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2)
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 0,1 ∙ (0,82 − 0,3) + 0,822) = 0,94
30
𝑘𝑐,𝑧 = 1
𝑘𝑧+ √𝑘𝑧2 − 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2
= 1
0,94 + √0,942 − 0,822 = 0,71
( 𝜎𝑚,𝑑 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 ∙ 𝑓𝑚,𝑑)
2
+ 𝜎𝑐,𝑑
𝑘𝑐,𝑧∙ 𝑓𝑐,0,𝑑 ≤ 1
( 10,5 1 ∙ 17,28)
2
+ 0,19
0,71 ∙ 17,28 ≤ 1 0,88 ≤ 1 => vyhovuje
vnitřní síly pro kombinaci s maximální normálovou silou 𝑁𝑚𝑎𝑥 = −10,6 kN
𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= 13,27 kNm 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= 1,01 kNm 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 3,41 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = −22,43 kN
o posouzení na prostý smyk 𝜏𝑣,𝑦 = 3 ∙ 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 3,41 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,20 ∙ 0,24= 0,15 MPa 𝜏𝑣,𝑦 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 0,15 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje 𝜏𝑣,𝑧 =3 ∙ 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
2 ∙ 𝑘𝑐𝑟 ∙ 𝐴𝑣 = 3 ∙ 22,43 ∙ 103
2 ∙ 0,67 ∙ 0,20 ∙ 0,24= 1,04 MPa 𝜏𝑣,𝑧 ≤ 𝑓𝑣,𝑑 => 1,04 MPa < 2,52 MPa => vyhovuje
o posouzení na dvojosou napjatost ve smyku
√𝜏𝑣,𝑦2 + 𝜏𝑣,𝑧2 𝑓𝑣,𝑑 ≤ 1
√0,152 + 1,042 2,52 ≤ 1 0,42 ≤ 1 => vyhovuje
31 o posouzení na ohyb
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 =𝑀𝑦,𝑚𝑎𝑥
𝑊𝑦 =13,27 ∙ 103
1920 ∙ 103 = 6,91 MPa
𝜎𝑚,𝑦,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑦,𝑑 => 6,91 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje 𝜎𝑚,𝑧,𝑑 = 𝑀𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑊𝑧 = 1,01 ∙ 103
1600 ∙ 103 = 0,63 MPa
𝜎𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 => 0,63 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje
o posouzení na tlak 𝜎𝑐,0,𝑑 =𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝐴 =10,6 ∙ 103
48 ∙ 103 = 0,22 MPa
𝜎𝑐,0,𝑑 ≤ 𝑓𝑐,0,𝑑 => 0,22 MPa < 17,28 MPa => vyhovuje
o kombinace ohybu a osového tlaku (𝜎𝑐,0,𝑑
𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 + 𝑘𝑚∙𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1 (0,22
17,28)
2
+ 6,91
17,28+ 0,7 ∙ 0,63 17,28≤ 1 0,43 ≤ 1 => vyhovuje
(𝜎𝑐,0,𝑑 𝑓𝑐,0,𝑑)
2
+ 𝑘𝑚∙𝜎𝑚,𝑦,𝑑
𝑓𝑚,𝑦,𝑑 +𝜎𝑚𝑧,𝑑 𝑓𝑚,𝑧,𝑑 ≤ 1
(0,22 17,28)
2
+ 0,7 ∙ 6,91
17,28+ 0,63 17,28≤ 1 0,32 ≤ 1 => vyhovuje
o stabilita- kombinace ohybu a osového tlaku 𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 =0,78 ∙ 𝑏2 ∙ 𝐸0,05
ℎ ∙ 𝑙𝑒𝑓 = 0,78 ∙ 2002 ∙ 9600
240 ∙ (0,8 ∙ 3000 + 480)= 433,3 𝑀𝑃𝑎
32 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑚 = √ 𝑓𝑚,𝑘
𝜎𝑚,𝑐𝑟𝑖𝑡 = √ 24
433,3 = 0,23 => 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 = 1
𝑖𝑧 = √𝐼𝑧
𝐴 = √160 ∙ 106
48 ∙ 103 = 57,7 𝑚𝑚
𝜆𝑧 =𝐿𝑣𝑧𝑝,𝑧
𝑖𝑧 = 3000
57,7 = 52,00
𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 = 𝜆𝑧
𝜋 ∙ √𝑓𝑐,0,𝑘
𝐸0,05 = 52,00
𝜋 ∙ √ 24
9600= 0,82
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 𝛽𝑐∙ (𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧 − 0,3) + 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2)
𝑘𝑧 = 0,5 ∙ (1 + 0,1 ∙ (0,82 − 0,3) + 0,822) = 0,94
𝑘𝑐,𝑧 = 1
𝑘𝑧+ √𝑘𝑧2 − 𝜆𝑟𝑒𝑙,𝑧2
= 1
0,94 + √0,942 − 0,822 = 0,71
( 𝜎𝑚,𝑑 𝑘𝑐𝑟𝑖𝑡 ∙ 𝑓𝑚,𝑑)
2
+ 𝜎𝑐,𝑑
𝑘𝑐,𝑧∙ 𝑓𝑐,0,𝑑 ≤ 1
( 6,91 1 ∙ 17,28)
2
+ 0,22
0,71 ∙ 17,28 ≤ 1 0,41 ≤ 1 => vyhovuje
2.3.2 Mezní stav použitelnosti
Čistý konečný průhyb
𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 𝑤𝑖𝑛𝑠𝑡,𝐺 ∙ (1 + 𝑘𝑑𝑒𝑓) + 𝑤𝑖𝑛𝑠𝑡,𝑄∙ (1 + 𝜓2,1∙ 𝑘𝑑𝑒𝑓) 𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 18,7 ∙ (1 + 0,8) + 83,7 ∙ (1 + 0,3 ∙ 0,8)
𝑤𝑛𝑒𝑡,𝑓𝑖𝑛 = 137,5 𝑚𝑚 ≥ 𝑙
250 =43000
250 = 172 𝑚𝑚 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
33
2.4 Posouzení ocelového příčníku
2.4.1 Mezní stav únosnosti
materiálové charakteristiky typ oceli: S 355
𝑓𝑦𝑑 = 𝑓𝑦𝑘
𝛾𝑀0 = 355
1,00= 355 MPa
průřezové charakteristiky 𝑏 = 200 mm
ℎ = 240 mm 𝑡 = 15 𝑚𝑚
𝐴 = 1,23 ∙ 104 mm2 𝐴𝑣,𝑦 = 5,7929 ∙ 103 mm4 𝐴𝑣,𝑧 = 6,9637 ∙ 103 mm4 𝐼𝑦= 9,9202 ∙ 107 mm4 𝑊𝑝𝑙,𝑦 = 1,0058 ∙ 106 mm3 𝐼𝑧= 7,4022 ∙ 107 mm4 𝑊𝑝𝑙.𝑧 = 8,8275 ∙ 105 mm3 𝐼𝑡= 1,255 ∙ 108 mm4 𝐼𝑤 = 5,8001 ∙ 109 mm9
vnitřní síly pro kombinaci s maximálním ohybovým momentem 𝑀𝑧,𝑚𝑎𝑥 = 146,15 kNm
𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 54,92 kNm 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 400,13 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 140,55 kN 𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= 38,74 kN
34
zatřízení průřezu 𝑐
𝑡𝑤 =210
15 = 14 ≤ 72 ∙ 𝜀 = 72 ∙ 0,81 = 58,32 => 𝑝𝑟ůř𝑒𝑧 𝑡ří𝑑𝑦 1 o posouzení na tah
𝑁𝑝𝑙,𝑅𝑑 = 𝐴 ∙ 𝑓𝑦
𝛾𝑀0 = 1,23 ∙ 104∙ 355
1,0 = 4366,5 kN 𝑁𝐸𝑑
𝑁𝑡,𝑅𝑑 ≤ 1 38,74
4366,5 = 0,008 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒 o posouzení na prostý smyk
𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑,𝑦 = 𝐴𝑣,𝑦∙ 𝑓𝑦
√3 ∙ 𝛾𝑀0 =5,7929 ∙ 103∙ 355
√3 ∙ 1,0 = 1187,3 kN 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑,𝑦 ≤ 1 400,13
1187,3 = 0,33 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é≤ 0,5 ∙ 𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑,𝑦 => 𝑚𝑎𝑙ý 𝑠𝑚𝑦𝑘, 𝑛𝑒𝑛í 𝑝𝑜𝑡ř𝑒𝑏𝑎 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑜𝑣𝑎𝑡 ú𝑛𝑜𝑠𝑛𝑜𝑠𝑡 𝑣 𝑜ℎ𝑦𝑏𝑢
𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑,𝑧= 𝐴𝑣,𝑧∙ 𝑓𝑦
√3 ∙ 𝛾𝑀0= 6,9637 ∙ 103 ∙ 355
√3 ∙ 1,0 = 1427,3 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑,𝑧 ≤ 1 140,55
1427,3= 0,1 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é≤ 0,5 ∙ 𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑,𝑧 => 𝑚𝑎𝑙ý 𝑠𝑚𝑦𝑘, 𝑛𝑒𝑛í 𝑝𝑜𝑡ř𝑒𝑏𝑎 𝑟𝑒𝑑𝑢𝑘𝑜𝑣𝑎𝑡 ú𝑛𝑜𝑠𝑛𝑜𝑠𝑡 𝑣 𝑜ℎ𝑦𝑏𝑢
o posouzení na prostý ohyb 𝑀𝑐,𝑅𝑑,𝑦 =𝑊𝑝𝑙,𝑦∙ 𝑓𝑦
𝛾𝑀0 =1,0058 ∙ 106∙ 355
1,0 = 357,1 kNm
35 𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑀𝑐,𝑅𝑑,𝑦 ≤ 1 54,92
357,1 = 0,15 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
𝑀𝑐,𝑅𝑑,𝑧= 𝑊𝑝𝑙,𝑧∙ 𝑓𝑦
𝛾𝑀0 =8,8275 ∙ 105 ∙ 355
1,0 = 313,4 kNm 𝑀𝑧,𝑚𝑎𝑥
𝑀𝑐,𝑅𝑑,𝑧 ≤ 1 146,15
313,4 = 0,66 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
o posouzení na kombinaci ohybu a osové síly
𝑀𝑁,𝑦𝑅𝑑 = 𝑀𝑝𝑙,𝑦,𝑅𝑑∙ 1 − 𝑛
1 − 0,5 ∙ 𝑎𝑤 = 357,1 ∙ 1 − 0,008
1 − 0,5 ∙ 0,51= 475,5 𝑘𝑁𝑚 𝑎𝑤 =𝐴 − 2 ∙ 𝑏 ∙ 𝑡𝑓
𝐴 = 1,23 ∙ 104 − 2 ∙ 200 ∙ 15
1,23 ∙ 104 = 0,51 𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é≤ 𝑀𝑁,𝑦𝑅𝑑
54,92 𝑘𝑁𝑚 ≤ 475,5 𝑘𝑁𝑚 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
𝑀𝑁,𝑧𝑅𝑑 = 𝑀𝑝𝑙,𝑧,𝑅𝑑∙ 1 − 𝑛
1 − 0,5 ∙ 𝑎𝑓 = 313,4 ∙ 1 − 0,008
1 − 0,5 ∙ 0,51 = 417,3 𝑘𝑁𝑚 𝑎𝑓 = 𝐴 − 2 ∙ 𝑏 ∙ 𝑡𝑤
𝐴 = 1,23 ∙ 104 − 2 ∙ 200 ∙ 15
1,23 ∙ 104 = 0,51 𝑀𝑧,𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑀𝑁,𝑧𝑅𝑑
146,15 𝑘𝑁𝑚 ≤ 417,3 𝑘𝑁𝑚 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
36
2.5 Posouzení pylonu
2.5.1 Mezní stav únosnosti
materiálové charakteristiky typ oceli: S 355 𝑓𝑦𝑑 = 𝑓𝑦𝑘
𝛾𝑀0 = 355
1,00= 355 MPa
průřezové charakteristiky 𝑑 = 457 mm 𝑡 = 40 𝑚𝑚
𝐴 = 5,24 ∙ 104 mm2 𝐴𝑣 = 3,336 ∙ 104 mm2 𝐼𝑦= 1,15 ∙ 109 mm4 𝐼𝑧= 1,15 ∙ 109 mm4 𝑊𝑝𝑙,𝑦 = 6,98 ∙ 106 mm3 𝑊𝑒𝑙.𝑧 = 5,03 ∙ 106 mm3
vnitřní síly pro kombinaci s maximálním ohybovým momentem 𝑀𝑧,𝑚𝑎𝑥 = 257,96 kNm
𝑀𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −126,8 kNm 𝑀𝐸𝑑 = 287,4 kNm
𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = 64,92 kN 𝑉𝑧,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é = −43,02 kN 𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é= −800,35 kN
zatřízení průřezu 𝑑
𝑡 =457
40 = 11,43 ≤ 50 ∙ 𝜀2 = 50 ∙ 0,812 = 32,8 => 𝑝𝑟ůř𝑒𝑧 𝑡ří𝑑𝑦 1
37 o posouzení na prostý smyk
𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑 = 𝐴𝑣∙ 𝑓𝑦
√3 ∙ 𝛾𝑀0 =3,336 ∙ 104∙ 355
√3 ∙ 1,0 = 6837,4 kN 𝑉𝑦,𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é
𝑉𝑝𝑙,𝑅𝑑 ≤ 1 64,92
6837,4 = 0,01 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
o posouzení na vzpěrnou únosnost 𝐿𝑐𝑟,𝑦 = 2 ∙ 17443 = 34886 𝑚𝑚
𝑖𝑦 = √𝐼𝑦
𝐴 = √1,15 ∙ 109
5,24 ∙ 104 = 148,1 𝑚𝑚
𝜆𝑦 = 𝐿𝑐𝑟,𝑦
𝑖𝑦 =34886
148,1 = 235,6
𝜆𝑦 = 𝜆𝑦
𝜆1 = 𝜆𝑦
93,9 ∙ 𝜀 = 235,6
93,9 ∙ 0,81= 3,09 𝛼 = 0,21 (𝑘ř𝑖𝑣𝑘𝑎 𝑣𝑧𝑝ě𝑟𝑛é 𝑝𝑒𝑣𝑛𝑜𝑠𝑡𝑖 𝑎)
𝜙 = 0,5 ∙ (1 + 𝛼 ∙ (𝜆𝑦− 0,2) + 𝜆𝑦2)
𝜙 = 0,5 ∙ (1 + 0,21 ∙ (3,09 − 0,2) + 3,092) = 5,58
𝜒 = 1
𝜙 + √𝜙2 − 𝜆𝑦2
= 1
5,58 + √5,582 − 3,092 = 0,098
𝑁𝑏,𝑅𝑑 =𝜒 ∙ A ∙ 𝑓𝑦
𝛾𝑀1 = 0,098 ∙ 5,24 ∙ 104∙ 355
1,0 = 1822,9 𝑘𝑁
𝑁𝑝ří𝑠𝑙𝑢š𝑛é 𝑁𝑏,𝑅𝑑 ≤ 1 800,35
1822,9 = 0,44 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
38
o posouzení na kombinaci ohybu a osového tlaku 𝑁𝐸𝑑
𝜒𝑦∙ 𝑁𝑅𝑘 𝛾𝑀1
+ 𝑀𝐸𝑑 𝜒𝐿𝑇∙ 𝑀𝑝𝑙,𝑅𝑑
𝛾𝑀1
≤ 1
800,35
0,098 ∙ 5,24 ∙ 104 ∙ 355 1,0
+ 287,4
6,98 ∙ 106∙ 355 1,0
≤ 1
0,56 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
2.6 Posouzení závěsů
2.6.1 Mezní stav únosnosti
materiálové charakteristiky typ oceli: S 460 𝑓𝑦𝑑 = 𝑓𝑦𝑘
𝛾𝑀0 = 460
1,00= 460 MPa
průřezové charakteristiky závěsu 45 mm 𝑑1 = 45 mm
𝐴1 = 1,59 ∙ 103 mm2
maximální normálová vnitřní síla 𝑁𝑚𝑎𝑥 = 369,3 kN
o posouzení na tah závěsu 45 mm 𝑁𝑝𝑙,𝑅𝑑,1 =𝐴1∙ 𝑓𝑦
𝛾𝑀0 =1,59 ∙ 103∙ 460
1,0 = 731,4 kN 𝑁𝑚𝑎𝑥
𝑁𝑡,𝑅𝑑 ≤ 1
39 369,3
731,4 = 0,50 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
průřezové charakteristiky závěsu 28 mm 𝑑2 = 28 mm
𝐴2 = 6,15 ∙ 102 mm2
maximální normálová vnitřní síla 𝑁𝑚𝑎𝑥 = 148,41 kN
o posouzení na tah závěsu 28 mm 𝑁𝑝𝑙,𝑅𝑑,2 =𝐴2∙ 𝑓𝑦
𝛾𝑀0 = 6,15 ∙ 102∙ 460
1,0 = 282,9 kN 𝑁𝑚𝑎𝑥
𝑁𝑡,𝑅𝑑 ≤ 1 148,41
282,9 = 0,62 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
2.7 Posouzení ztužidla pod mostovkou
2.7.1 Mezní stav únosnosti
materiálové charakteristiky typ oceli: S 460 𝑓𝑦𝑑 = 𝑓𝑦𝑘
𝛾𝑀0 = 460
1,00= 460 MPa
průřezové charakteristiky táhla 18 mm 𝑑1 = 18 mm
𝐴1 = 2,54 ∙ 102 mm2
40
maximální normálová vnitřní síla 𝑁𝑚𝑎𝑥 = 61,53 kN
o posouzení na tah 𝑁𝑝𝑙,𝑅𝑑,1 =𝐴1∙ 𝑓𝑦
𝛾𝑀0 =2,54 ∙ 102∙ 460
1,0 = 116,8 kN 𝑁𝑚𝑎𝑥
𝑁𝑡,𝑅𝑑 ≤ 1 61,53
116,8 = 0,10 ≤ 1 => 𝑣𝑦ℎ𝑜𝑣𝑢𝑗𝑒
2.8 Využití profilů
Název prvku Využití [%]
Hlavní nosník 87
Podélník 81
Dřevěný příčník 88
Ocelový příčník 66
Pylon 56
Závěsy 62
Ztužidlo 52
41
Příloha č.3: Grafy z experimentálního měření
3.1 Grafy časového průběhu a tvaru od vynuceného kmitání - snímač S1
42
43
44
45
46
47