VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FAKULTA STAVEBNÍ
ÚSTAV BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ
FACULTY OF CIVIL ENGINEERING
INSTITUTE OF CONCRETE AND MASONRY STRUCTURES
ADMINISTRATIVNÍ BUDOVA V BRNĚ
ADMINISTRATION BUILDING IN BRNO
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BACHELOR'S THESIS
AUTOR PRÁCE JURAJ KURPEL
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE Ing. ROSTISLAV JENEŠ
SUPERVISOR
BRNO 2013
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ
Studijní program B3607 Stavební inženýrství
Typ studijního programu Bakalářský studijní program s prezenční formou studia Studijní obor 3608R001 Pozemní stavby
Pracoviště Ústav betonových a zděných konstrukcí
ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE
Student
Juraj Kurpel
Název
Administrativní budova v Brně
Vedoucí bakalářské práce Ing. Rostislav Jeneš Datum zadání
bakalářské práce 30. 11. 2012 Datum odevzdání
bakalářské práce 24. 5. 2013 V Brně dne 30. 11. 2012
... ...
prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc.
Vedoucí ústavu
prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc.
Děkan Fakulty stavební VUT
Podklady a literatura Platné ČSN.
Základní normy:
ČSN EN 1990 včetně změny A1: Zásady navrhování konstrukcí.
ČSN EN 1991-1-1: Obecná zatížení-Objemové tíhy, vlastní tíha ...
ČSN EN 1992-1-1: Navrhování betonových konstrukcí. Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby.
ČSN 73 1201: Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb.
ČSN EN 1996-1-1: Navrhování zděných konstrukcí.
Literatura doporučená vedoucím BP.
Stavební podklady.
Zásady pro vypracování
Vypracování stavebního a konstrukčního návrhu části železobetonové monolitické stavby vícepodlažní administrativní budovy v Brně. Stropní konstrukci typického podlaží objektu navrhněte jako lokálně podepřenou desku. Výpočet vnitřních sil stropní desky ověřte některou ze zjednodušených výpočetních metod.
Ostatní úpravy provádějte podle pokynů vedoucího bakalářské práce.
Požadované výstupy:
Textová část (obsahuje průvodní zprávu a ostatní náležitosti dle níže uvedených směrnic) Přílohy textové části:
P1) Použité podklady
P2) Podrobný statický výpočet některých konstrukčních prvků P3) Výkres tvaru
P4) Výkresy výztuže počítaných prvků
Prohlášení o shodě listinné a elektronické formy VŠKP (1x), Popisný soubor závěrečné práce (1x)
Bakalářská práce bude odevzdána v listinné a elektronické formě dle směrnic a na CD (1x).
Předepsané přílohy
...
Ing. Rostislav Jeneš Vedoucí bakalářské práce
Abstrakt
Cílem této bakalářské práce je návrh monolitické železobetonové lokálně podepřené stropní konstrukce administrativního objektu na mezní stav únosnosti. Obsahem práce je statický výpočet desky, vypracování výkresové dokumentace, detaily. Výpočet vnitřních sil je realizován v programu SCIA Engineer a ověřen metodou součtových momentů. Řešená deska se nachází nad 1.NP.
Součástí práce je i posudek vnitřního sloupu.
Klíčová slova
lokálně podepřená deska, SCIA Engineer, metoda součtových momentů, sloupový pruh, mezisloupový pruh, dimenzovaní výztuže v desce, protlačení, výkresová dokumentace, železobeton.
Abstract
The aim of this thesis is a design of a reinforced concrete Flat Plate Slab of an office building up to the limit state of it's ultimate limit state. The content of this work is a static calculation of the slab, and to work up a drawing documentation and details. Calculation of internal forces is implemented in SCIA Engineer and verified using the summation of moments method. The slab is located above the first floor.
The work also includes review of the internal column.
Keywords
Flat Plate Slab, SCIA Engineer, summation of moments method, column strip, intercolumn strip, designing a panel's reinforcement, punching, drawing documentation, reinforced concrete.
Bibliografická citace VŠKP
KURPEL, Juraj. Administrativní budova v Brně. Brno, 2013. 6 s., 47 s. příl. Bakalářská práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav betonových a zděných konstrukcí. Vedoucí práce Ing.
Rostislav Jeneš.
Prohlášení:
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně a že jsem uvedl všechny použité informační zdroje.
V Brně dne 16.5.2013
………
podpis autora Juraj Kurpel
Poděkování
Rád bych touto cestou poděkoval vedoucímu mé bakalářské práce Ing. Rostislavovi Jenešovi za jeho čas a rady, které mi věnoval na konzultacích.
Dále děkuji své rodině za podporu během celého studia
FAKULTA STAVEBNÍ
ÚSTAV BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ
FACULTY OF CIVIL ENGINEERING
INSTITUTE OF CONCRETE AND MASONRY STRUCTURES
TECHNICKÁ ZPRÁVA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BACHELOR'S THESIS
AUTOR PRÁCE JURAJ KURPEL
AUTHOR
VEDOUCÍ PRÁCE Ing. ROSTISLAV JENEŠ
SUPERVISOR
BRNO 2013
Obsah
1.Úvod...3
2.Popis objektu...3
3.Konstrukce stropu...3
4.Materiály...3
5.Zatížení...4
6.Závěr ...4
7.Seznam použitých zdrojů...4
8.Seznam použitých zkratek a symbolů...4
9.Seznam příloh...6
2
1. Úvod
Cílem bakalářské práce je řešení stropní nosné konstrukce administrativní budovy v Brně – nadimenzování a posouzení na mezní stav únosnosti. Budova má 5 nadzemních podlaží a jedno podzemní podlaží. Svislé nosné konstrukce tvoří sloupy 500x500mm, 400x450mm, ztužující jádro s přilehlými stěnami a štítová stěna tloušťky 250mm. Stěny zajišťují tuhost objektu. Deska je lokálně podepřená tloušťky 220mm, půdorysně je částečně nepravidelná.
Výstupem práce je statický posudek a výkresová dokumentace výztuže dimenzované na ohyb, řetězové zřícení a protlačení.
2. Popis objektu
Jedná se o administrativní budovu v Brně s pěti nadzemními podlažími a jedním podzemním podlažím. Půdorysně je objekt mírně členitý – zaoblený roh, skosené průčelí. Celkové půdorysné rozměry jsou 36,73x19,8m, výška objektu je 22,4m nad upravený terén. Základová spára je v hloubce 3,65m. V podzemním podlaží jsou navrženy garáže a technické zázemí budovy. Nadzemní podlaží jsou určeny k pronájmu. Přes všechny podlaží prochází dvě instalační šachty, kolem jedné z nich je zřízeno sociální zázemí budovy. Dále jsou při schodišti dvě šachty výtahové.
Výplňové zdivo mezi sloupy je z tvárnic Ytong P2-400 (375x249x599) do výšky 1,05m, po nadpraží jsou osazena plastová okna. Vnitřní příčky jsou z tvárnic Ytong P2-500 (100x249x599 a 150x249x599). Vnitřní omítka je vápenná. Celý objekt je opatřen z vnější strany tepelnou izolaci z desek TEKTALAN C tloušťky 100mm.
Nosná konstrukce objektu je tvořena monolitickým skeletem. Ztužení v obou směrech zajišťují monolitické stěny na štítě, kolem schodiště a výtahů. Vodorovná nosná konstrukce je řešená monolitická lokálně podepřená stropní deska podepíraná lokálně sloupy.
3. Konstrukce stropu
Nosní stropní konstrukce je tvořena monolitickou stropní deskou z betonu C25/30 s výztuží z ocele B500B. Deska je lokálně podepíraná sloupy, místami stěnami. Posuzovaná stropní deska se nachází nad prvním nadzemním podlažím.
Konstrukce byla posuzována na mezní stav únosnosti. Výztuž byla navrhována dle normy ČSN EN 1192-1-1. Pro výpočet je uvažována třída prostředí XC1, sněhová oblast II.
Výztuž byla navržena ve dvou vzájemně kolmých směrech v sloupovém a mezisloupovém pruhu na maximální ohybové momenty při spodním a horním okraji. V místech tlačeného betonu je výztuž konstrukční. Uspořádání výztuže je znázorněno ve výkresové dokumentaci v příloze.
4. Materiály
Beton: C25/30 charakteristická pevnost v tlaku fck=25 MPa
návrhová hodnota fcd=16,67 MPa
charakteristická pevnost v tahu fctm=2,6 MPa
materiálový součinitel ɣc=1,5
ɛcu3=3,5 ‰ Ocel: B500B charakteristická pevnost v tlaku a tahu fyk=500 MPa
návrhová hodnota fyd=434,8 MPa
materiálový součinitel ɣs=1,15
ɛyd=2,18 ‰
3
5. Zatížení Zatížení stále
Vlastní tíha konstrukce je v zatěžovacím stavu (ZS) 1, zahrnuta je i tíha schodišťového ramene. ZS2 je tíha obvodového pláště.
Výpočet zatížení je v příloze Statický výpočet.
Zatížení nahodilé
Po celé ploše je uvažováno nahodilé zatížení o hodnotě 5kN/m pro obchodní prostory z důvodu neznámého přesného využití objektu v budoucnosti. Objemová tíha příček na metr běžný je přepočítána na přídavné zatížení na kN/m2. Různé ZS obsahují odlišné rozmístění nahodilého zatížení pro následné zkombinování.
6. Závěr
Využití programu firmy Nemetschek - SCIA Engineer výrazně usnadňuje práci výpočtu. Vždy je však nutné dbát na ověření správnosti postupu v programu nějakou zjednodušenou metodou. V mém případe jsem ověřil správnost výpočtu metodou součtových momentů. Výztuž je dimenzována na hodnoty z programu.
7. Seznam použitých zdrojů Normy
ČSN EN 1990 (73 0002) Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí, Český normalizační institut, březen 2004.
ČSN EN 1991-1-1 (73 0035) Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-1: Obecná zatížení - Objemové tíhy, vlastní tíha a užitná zatížení pozemních staveb, Český normalizační institut, březen 2004.
ČSN EN 1992-1-1 (731201) Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby.
ČSN 73 1201 (731201): Navrhování betonových konstrukcí pozemních staveb, Český normalizační institut, září 2010.
Software
Nemestchek Scia Engineer Nemetschek Allplan 2012 LibreOffice 4
8. Seznam použitých zkratek a symbolů Řecká písmena malá
α součinitel ztužení βt součinitel kroucení
γ parciální součinitel spolehlivosti η převodní součinitel
θ uhel
μi tvarový součinitel závislý na sklonu střechy ρ stupeň vyztužení
σ normálové napětí
ψ0 součinitel pro kombinační hodnotu proměnného zatížení
4
ω dílčí součinitel zatížení
ϕ průměr
Latinská písmena velká
A plocha
C konstanta
Ce součinitel expozice závislý na typu krajiny Ct tepelný součinitel
E modul pružnosti
F síla
G stálé zatížení
G modul pružnosti ve smyku
H výška
I moment setrvačnosti
K tuhost
L délka, rozpětí M ohybový moment N normálová síla Q proměnné zatížení V posouvající síla Latinská písmena malá b šířka prvku c krytí výztuže d účinná výška h výška prvku f pevnost materiálu g hodnota stálého zatížení k součinitel
l délka, rozpětí
q hodnota proměnného zatížení s hodnota zatížení sněhem v smykové napětí
u délka
Dolní indexy
c beton
d návrhová
k charakteristická min minimální
s ocel
st třmínky
sl podélná výztuž req požadovaná
x směr X
y směr Y
R odpor
5
9. Seznam příloh Technická zpráva Statický výpočet
Přílohy k statickému výpočtu Výkresová dokumentace
6
