Studie různých variant zastřešení sportovní haly
Loading...
Date
Authors
Macura, Vladimír
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
ORCID
Abstract
Práce porovnává tři varianty hlavního nosného systému sportovní haly. Přesněji ocelovou příhradovou konstrukci, ocelový dvoukloubový rám a dřevěnou obloukovou konstrukci. Pro každou konstrukci byla provedena statická analýza v programu SCIA Engineer doplněna o ruční výpočty rámových konstrukcí s využitím silové metody a symetrie konstrukce. Posudky na MSÚ a MSP potvrdily srovnatelnou míru dimenze pro relevantní porovnání hospodárnosti. Pro kontrolu byl zde proveden ruční výpočet deformace příhradové konstrukce. Následné orientační ocenění ukázalo nejnižší pořizovací náklady pro příhradovou konstrukci. S přihlédnutím k reakčním silám a předpokládanému založení je jako nejvhodnější variantou vybrána ocelová příhrada.
The work compares three variants of the main load-bearing system of the sports hall. More precisely, a steel truss structure, a steel double-hinged frame and a wooden arch structure. For each structure, a static analysis was performed in the SCIA Engineer program, supplemented by manual calculations of frame structures using the force method and structural symmetry. The assessments at the ULS and SLS confirmed a comparable dimension for a relevant comparison of cost-effectiveness. For control, a manual calculation of the deformation of the truss structure was performed. The subsequent indicative valuation showed the lowest acquisition costs for the truss structure. Taking into account the reaction forces and the assumed foundation, a steel truss was selected as the most suitable variant.
The work compares three variants of the main load-bearing system of the sports hall. More precisely, a steel truss structure, a steel double-hinged frame and a wooden arch structure. For each structure, a static analysis was performed in the SCIA Engineer program, supplemented by manual calculations of frame structures using the force method and structural symmetry. The assessments at the ULS and SLS confirmed a comparable dimension for a relevant comparison of cost-effectiveness. For control, a manual calculation of the deformation of the truss structure was performed. The subsequent indicative valuation showed the lowest acquisition costs for the truss structure. Taking into account the reaction forces and the assumed foundation, a steel truss was selected as the most suitable variant.
Description
Keywords
Zastřešení , rovinný rám , příhradová konstrukce , obloukový nosník , dřevěná konstrukce , ocelová konstrukce , staticky neurčitá konstrukce , symetrická konstrukce , symetrické zatížení , asymetrické zatížení , prutový model , zatížení , SCIA Engineer , silová metoda , deformace , vnitřní síly , vzpěr , Roof structure , plane frame , truss , arch beam , timber structure , steel structure , statically indeterminate structure , symmetrical structure , symmetrical loading , asymmetrical loading , bar (member) model , loading , SCIA Engineer , force method , deflection , internal forces , buckling
Citation
MACURA, V. Studie různých variant zastřešení sportovní haly [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukce a dopravní stavby
Comittee
doc. Ing. Petr Hradil, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jiří Kala, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc. (místopředseda)
Ing. Rostislav Lang, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Frantík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-06-17
Defence
Student Vladimír Macura představil komisi bakalářskou práci na téma Studie různých variant zastřešení sportovní haly formou prezentace. Byly představeny posudky vedoucího a oponenta předložené bakalářské práce. Poté v rámci obhajoby byly zodpovězeny otázky oponenta.
Otázka 1: Prosím o vysvětlení pojmu "přeliv" na str. 27.
Student: Toto vycházelo z chybné vyjadřovací schopnosti. Vysvětluje, co tento pojem označuje.
Otázka 2: V kontrolních výpočtech konstatujete, že je zanedbán vliv práce posouvajících a normálových sil v silové metodě. Prokažte prosím, že toto tvrzení je s ohledem na použité dimenze hlavních nosných prvků konstrukce v pořádku.
Student: Vysvětluje, že vlastně vliv práce nezanedbával. Nicméně ověřil, že má pouze minimální vliv. Popisuje podmínku štíhlosti a možnosti zanedbání. Dr. Hokeš: Kdy můžu zanedbat vliv práce V a N z hlediska dimenzí nosných prvků. Student: Závisí to na míře zatížení konstrukce. Dr. Hokeš chtěl slyšet něco jiného.
Otázka 3: Jakým způsobem by se změnily výsledky a případně závěry, kdybyste uvažoval systém vzestupných diagonál v příhradovém nosníku?
Student: Vysvětluje, co by vzestupné diagonály ovlivnily.
Otázka 4: Jak by vyšlo srovnání pro ocel S355?
Student: Představuje porovnání S235 vs S355 pro příhradu i ocelový rám. Doc. Frantík dodává, že by se musela zohlednit pracnost, která je u příhrady vyšší.
Otázka 5: V závěru vhodně konstatujete, že použitím náběhů v rámu by mohlo dojít ještě k další úspoře materiálu a tím pádem ke zvýhodnění této varianty. Jak byste řešení s rámem mohl ještě vylepšít?
Student: Určitě, napadá mě proměnný průřez. Širší průřez v místech velkých momentů. Dr. Hokeš: A nějak jinak ještě? Student: Napadá mě například táhlo a uvádí i jiné možnosti. Dr. Hokeš navádí na variantu s dírami.
Otázka 6: V závěru uvádíte, že ve významných konstrukčních prvcích všech použitých systémů bylo dosaženo obdobné hladiny využití (69-82 %). Předložené tabulky toto dle mého názoru nepotvrzují. Mohl byste to prosím doplnit?
Student: Vnímal jsem tabulky tak, že jsem vzal nejhorší hodnotu.
V následné diskuzi k bakalářské práci byly položeny následující otázky:
prof. Kala Řešila se stabilita i v dalším směru?
Student: Nebylo to zohledněno. Prof. Kala komentuje nutnost zohlednění vzpěrných délek. Student uvádí, že toto řešil v práci odhadem. Probíhá debata ohledně možnosti vybočení konstrukce při nevhodných parametrech konstrukce. Prof. Kala: Měla by konstrukce parametry například i na volejbal? Student: Pravděpodobně ne. Napadají ho další sporty pro psy mimo agility. Prof. Kala zmiňuje nutnost univerzálnosti sportovních hal.
doc. Frantík: Není správně pojem "antimetrický". Eliptické průběhy momentů v prezentaci nejsou vhodné. Jak jste donutil sílu, aby nezahrnovala práci sil? Student: Toto je realizováno pouze v ručním výpočtu, nikoli ve výpočtovém programu.
Dr. Lang: Jakým způsobem jste navrhoval tvar oblouku?
Student: Nejvýhodnější je parabola druhého stupně.
prof. Novák: Komentuje některé méně vhodné pojmy.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena