KATEDRA OCELOVÝCH A DŘEVĚNÝCH KONSTRUKCÍ

Fakulta stavební ČVUT v Praze

Bakalářské studium

134TMZQ

Tepelná a mechanická zatížení Q

Předmět 134TMZQ může při kontrole studijních plánů nahradit předmět 102POV1

Garant předmětu:
Zdeněk Sokol
Přednášející:
Petr Semerák, Zdeněk Sokol, Vítězslav Vydra
Cvičící:
Petr Semerák, Zdeněk Sokol, Vítězslav Vydra
Předmět zajišťuje:
katedra ocelových a dřevěných konstrukcí
Anotace:

Cílem předmětu je podat základní informace o zatížení konstrukcí při mimořádných návrhových situacích, především požáru a výbuchu. Jsou probírány teoretické základy šíření tepla. Převážná část předmětu je zaměřena na modelování průběhu teploty pro různé druhy požáru a jeho účinků na nosné konstrukce. Závěr je věnován problematice výbuchů, modelování tlakové vlny a jejích účinků na budovy.

Požadavky:

Student by měl být seznámen se zatížením konstrukcí při běžných situacích a se základy fyziky.

Osnova přednášek:

1. Úvod, základní termofyzikální vlastnosti, rovnice vedení tepla

2. Vedení tepla, okrajové podmínky

3. Přenos tepla prouděním a sáláním

4. Úvod, mechanické zatížení při mimořádné návrhové situaci

5. Hustota požárního zatížení, rychlost uvolňování tepla, požární scénáře

6. Nominální teplotní křivky, parametrická křivka. Přestup tepla do konstrukce, ochrana konstrukcí proti účinkům požáru

7. Zónové modely, program Ozone, dynamická analýza plynů

8. Lokální požár, posuzování požáru v krytých garážích

9. Analýza konstrukce při požáru, video o požární zkoušce v Cardingtonu

10. Vnější prvky, přenos tepla sáláním

11. Úvod do teorie výbuchu, typy výbuchů

12. Výbušiny a jejich charakteristiky, Stanovení odezvy konstrukce na výbuch

13. Navrhování konstrukcí při zatížení tlakovou vlnou, hodnocení a dokumentace stop po výbuchu

Osnova cvičení:

1. Jednorozměrné vedení tepla

2. Přenos tepla prouděním

3. Přenos tepla sáláním

4. Hustota požárního zatížení, rychlost rozvoje tepla

5. Teplota podle normové a parametrické teplotní křivky

6. Teplota nechráněných prvků ocelové konstrukce při požáru

7. Teplota chráněných prvků ocelové konstrukce při požáru

8. Teplota podle zónového modelu

9. Teplota příčle v ocelové hale při lokálním požáru

10. Zjednodušená analýza rámové konstrukce při (lokálním) požáru

11. Teplota ocelového sloupu před oknem požárního úseku

12. Teorie výbuchu

13. Návrh konstrukce při zatížení tlakovou vlnou

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit s modelováním průběhu teploty při požáru v různých objektech a jeho účinky na stavební konstrukce, výpočtu návrhových kombinací tepelného a mechanického zatížení při mimořádných situacích a s účinky výbuchu na konstrukce.

Studijní materiály:

! Buchanan A. H., Abu K.A., Structural Design for Fire Safety, Second Edition, John Wiley and Sons, Chichester 2017, ISBN 978-0-470-97289-2.

! Franssen J. M., Zaharia R., Design of Steel Structures Subjected to Fire, Background and Design Guide to Eurocode 3, University Liege, 2005.

! Hietaniemi J., Mikkola E., Design Fires for Fire Safety Engineering, VTT Technical Research Centre of Finland, 2010, ISBN 978-951-38-7479-7.

! Kalousek J., Základy fyzikální chemie hoření, výbuchu a hašení, SPBI Spektrum, Ostrava, 1999, ISBN 80-86111-34-2.

! Vassart O., Cajot L.G., Brasseur M., Strejček M.: Tepelná a mechanická zatížení, Difisek+, RFS-P2-06065, 2008, ČVUT v Praze.

! Wald F. a kol., Výpočet požární odolnosti stavebních konstrukcí, ČVUT Praha, 2005, ISBN 80-01-03157-8.

Poznámka:
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
Út
místnost TH:B-784

12:00–13:50
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Thákurova 7 (budova FSv)
B784
místnost TH:B-585

14:00–15:50
(přednášková par. 1
paralelka 102)

Thákurova 7 (budova FSv)
B585
St
Čt

místnost TH:C-219

08:00–10:50
(přednášková par. 1)
Thákurova 7 (budova FSv)
C219
Rozvrh na letní semestr 2023/2024:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
www:

Pomůcky k předmětu naleznete v download.

Podmínky vedoucího katedry pro cvičení na K134:

Na základě studijního a zkušebního řádu pro studenty ČVUT v Praze, článku 7 (Zabezpečení vzdělávací činnosti a její organizace), odstavce 5 (Účast na přednáškách je doporučená. Účast na ostatních formách organizované výuky je zpravidla kontrolována a požadavky pro účast stanoví příslušný vedoucí katedry nebo ústavu). V rámci cvičení (a všech ostatních formách výuky s výjimkou přednášek) na K134 mají studenti povolenu jednu neomluvenou neúčast v každém předmětu. Celková neúčast nesmí překročit 25 % doby výuky s výjimkou přednášek. Více nepřítomnosti může povolit vedoucí katedry na základě opodstatněného zdůvodnění studenta.