Detail předmětu

Ocelové konstrukce

FSI-ZOKAk. rok: 2018/2019

Předmět spojuje oblasti navrhování ocelových konstrukcí a ochrany proti korozi do jednoho logického rámce. Studenti získají základní informace z teorie navrhování ocelových konstrukcí ve stavebnictví – teorie mezních stavů, dimenzování prvků ocelových konstrukcí, spojování prvků stavebních konstrukcí, navrhování halových konstrukcí. Současně získají znalosti o komplexu degradačních mechanizmů u konstrukčních materiálů, neželezných kovů, plastických hmot a železobetonových konstrukcí. Studenti získají rovněž přehled o možnostech ochrany proti degradaci povrchů kovovými ochrannými povlaky, metalizací a moderními druhy protikorozní úpravy povrchů, které jsou uplatňovány ve všech technických odvětvích od mikrosoučástek přes plynovody, námořní přepravné lodi až po tlakové okruhy jaderných elektráren. Praktická část je zaměřena na prohloubení znalostí inženýrských analýz pomocí MKP se zaměřením na ocelové konstrukce a pokročilejší nelineární problémy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování (ÚK)

Výsledky učení předmětu

Absolvent kurzu získá znalosti z teorie mezních stavů, navrhování prvků namáhaných tahem a tlakem a naučí se prakticky využívat výpočetní metody stavební mechaniky, pevnostně optimalizovat nosné konstrukce. Uvědomí si rozdíly při dimenzování stavařských a strojírenských konstrukcí. Seznámí se s termodynamickými a kinetickými aspekty koroze, s druhy koroze a jejich synergickým efektem při aplikaci moderních konstrukčních materiálů kovového i makromolekulárního původu, a s možnostmi jejich efektivní ochrany.

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti z oblasti mechaniky, pružnosti a pevnosti, nauky o materiálu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: aktivní účast na cvičeních, vypracování projektu z laboratorních a výpočtových cvičení.
Zkouška: předmět je zakončen testem. Test prověřuje osvojení znalostí získaných na přednáškách.

Učební cíle

Seznámit studenty s problematikou návrhu, konstrukce a ochrany ocelových konstrukcí a celků. Na příkladech z praxe demonstrovat montážní postupy, dimenzování a konstrukční zásady. Rozšířit znalosti studentů v oblasti ochrany materiálů proti korozi s ohledem na rostoucí požadavky výroby na kvalitu a predikovanou životnost výrobků u různých druhů instalací.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.

Základní literatura

Černý, M.: Korozní vlastnosti kovových konstrukčních materiálů. SNTL Praha, I. vydání 1984
Číhal, V.: Mezikrystalická koroze ocelí a slitin. SNTL Praha, 1994
Studnička, J.: Ocelové konstrukce. [skripta]. ČVUT, 2006
Macháček, J., Studnička, J.: Ocelové konstrukce 2, ČVUT, 2005
Studnička, J., Ocelové konstrukce 10. Normy. [skripta]. ČVUT Praha, 2006
Studnička, J., Holický, M., Ocelové konstrukce 20. Zatížení staveb podle Eurokódu. [skripta]. ČVUT Praha, 2003

Doporučená literatura

WALD, F. a kol., Prvky ocelových konstrukcí. Příklady podle Eurokódů: [skripta]. ČVUT Praha, 2003

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-KSI , 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Michal Černý, CSc.
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D.

Osnova

1. Úvod, navrhování stavebních konstrukcí, teorie mezních stavů.
2. Ocelové konstrukce – navrhování prvků namáhaných tahem a tlakem.
3. Ocelové konstrukce – navrhování prvků namáhaných ohybem.
4. Ocelové konstrukce – spojování prvků ocelových konstrukcí.
5. Ocelové konstrukce – navrhování halových systémů.
6. Výkresové zásady ocelových konstrukcí.
7. Úvod do koroze, druhy koroze a napadení materiálu.
8. Termodynamika a kinetika korozních dějů.
9. Bludné proudy, elektrochemická koroze, chemická koroze.
10. Koroze neželezných kovů, Al, Zn, Ti, Zr, minulost a budoucnost v aplikaci materiálů.
11. Kovové ochranné povlaky, metalizace a moderní druhy protikorozní úpravy povrchů.
12. Biologická koroze a koroze plastických hmot.
13. Koroze železobetonových konstrukcí.

Cvičení s počítačovou podporou

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D.

Osnova

1. Návrh prvků ocelové konstrukce, stanovení zatížení.
2. Návrh prvků ocelové konstrukce, tah a tlak, stabilita.
3. Návrh prvků ocelové konstrukce, ohyb a smyk.
4. Návrh prvků ocelové konstrukce, šroubové a svařované spoje.
5. Ocelové konstrukce – parametrický model pro MKP.
6. Ocelové konstrukce – výkresové zásady.
7. Zápočet.

Laboratoře a ateliéry

12 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D.

Osnova

1. Experimentální zkušební metody korozní degradace v laboratorních podmínkách.
2. Zrychlené zkoušky v komoře se solnou mlhou - expozice vlastní sady zkušebních vzorků dle ČSN.
3. Zrychlené zkoušky v prostředí s SO2 – expozice vlastních zkušebních vzorků dle ČSN.
4. Vyhodnocení zkušebních vzorků studentů (solná mlha a SO2), metalografická hodnocení.
5. Verifikace kvality protikorozních povlaků klasickými metodami (vizuální, mřížková, ohybová, hloubením).
6. Příprava kotvícího profilu pod NS (tryskání, broušení, odmaštění), zkoušení protikorozních povlaků odtrhem dle ČSN.