Katedra betonových a zděných konstrukcí na Českém vysokém učení technickém (ČVUT) v Praze má dlouholetou a bohatou historii, sahající až do počátku 20. století. V roce 1909 byl František Klokner (1872 - 1960) jmenován profesorem statiky stavebních konstrukcí, staveb ze železového betonu a železových staveb pozemních na c.k. České vysoké škole Technické v Praze. Profesor Klokner správně rozpoznal, že výzkum v oboru železobetonových konstrukcí nelze zakládat jen na teoretických úvahách, nýbrž že je nutné tyto úvahy doplnit experimentálním výzkumem a zkouškami.
Proto v roce 1920 založil Výzkumný a zkušební ústav hmot a konstrukcí stavebních (dnešní Kloknerův ústav ČVUT v Praze). Ten byl v své době jeden z největších a nejlépe vybavených ústavů tohoto druhu ve střední Evropě.
Organizační změny a rozvoj výuky
Po první světové válce, v roce 1920, došlo ve škole k organizačním změnám. Škola dostala dodnes užívaný název České vysoké učení technické a zahrnovala sedm fakult. Problematika betonových konstrukcí a mostů byla v té době vyučována jednak na Vysoké škole inženýrského stavitelství (VŠIS), kde se jí, na Ústavu statiky stavebních konstrukcí a železobetonových a železných staveb pozemních, zabývali profesoři František Klokner, Stanislav Bechyně a Bedřich Hacar, a jednak na Vysoké škole pozemního stavitelství (VŠPS), kde ji, na Ústavu stavební mechaniky a železobetonových konstrukcí, vyučoval profesor Rudolf Kukač.
Během druhé světové války bylo České vysoké učení technické stejně jako ostatní vysoké školy v Českých zemích uzavřeno. V poválečných letech prošlo České vysoké učení technické dalšími významnými organizačními změnami. Vysoká škola inženýrského stavitelství byla přejmenována na Fakultu inženýrského stavitelství (FIS) a Vysoká škola pozemního stavitelství na Fakultu architektury a pozemního stavitelství (FAPS), jednotlivé ústavy byly přejmenovány na katedry.
Na směru inženýrského stavitelství působili v té době jako vedoucí Katedry stavitelství mostů kamenných a betonových a konstrukcí železobetonových profesoři Stanislav Bechyně, Bedřich Hacar, po krátkou dobu též Stanislav Smitka. Na směru pozemního stavitelství působil, na Katedře stavební mechaniky a železobetonových konstrukcí, profesor Rudolf Kukač.
Čtěte také: Chodníky z betonu: tipy a triky
V roce 1960 vznikla sloučením Fakulty inženýrského stavitelství a Fakulty architektury a pozemního stavitelství Fakulta stavební. Sloučením jednotlivých kateder zabývajících se výzkumem a výukou betonových staveb vznikla Katedra betonových konstrukcí a mostů a jejím vedoucím se stal docent Jan Paul. Na katedře pak postupně působili jako vedoucí profesor Antonín Jílek, profesor Jiří Klimeš a profesor Lubor Janda. Katedra navázala a dále rozvíjela práci obou původních kateder.
Mimo jiné zpracovávala typizaci předpjatých železničních nosníků, podílela se na přesunu kostela v Mostě a získala ocenění za návrh televizního vysílače na Bukové hoře. Na poli experimentálního výzkumu katedra úzce spolupracovala s jinými výzkumnými ústavy a projektovými kancelářemi. Po roce 1989 katedra rozvíjí spolupráci se „západními“ zahraničními universitami, např. s University of Cardiff na poli výzkumu zatížitelnosti klenbových konstrukcí nebo s polytechnikou ve Varšavě na poli výzkumu dotvarování betonu. S rozvojem výpočetní techniky se na katedře rozvíjí i modelování betonových konstrukcí (program Lomenice profesora Křístka, spolupráce na vývoji programového balíku FEAT) a výzkum materiálových modelů betonu. Katedru v této době vedl profesor Tomáš Vaněk a po něm profesor Vladimír Křístek. V roce 2006 byla Katedra betonových konstrukcí a mostů přejmenována na Katedru betonových a zděných konstrukcí.
Současná Katedra betonových a zděných konstrukcí
Katedra zajišťuje výuku v oboru betonových a zděných konstrukcí bytových, občanských, průmyslových a inženýrských staveb a silničních a železničních mostů v bakalářských a magisterských programech. Katedra klade důraz na výuku v doktorských studijních programech a také připravuje kurzy celoživotního vzdělávání.
Pracovníci katedry se zabývají teoretickým a experimentálním výzkumem v oblasti ověřování chování betonových a zděných konstrukcí, výzkumem kompozitních materiálů na bázi cementu, vláknobetonů, vlastností betonu v raném stádiu, vyztuženého zdiva a předpjatých betonových konstrukcí, navrhování na účinky požáru a aplikacemi výsledků výzkumu v metodách praktického navrhování.
Garantem předmětu je doc. Ing. Iva Broukalová, Ph.D. Předmět je zaměřen na praktické navrhování základních konstrukčních prvků betonových staveb, souvislosti navrhování a statického působení prvků s vyztužením a technologií výroby a prováděním konstrukcí. Jsou představeny principy návrhu konstrukčních prvků a konstrukcí s důrazem na zjednodušené metody navrhování. Skripta slouží jako pomůcka studentům FSv ČVUT v Praze při přednáškách a cvičeních z předmětu Betonové a zděné konstrukce. Učební text shrnuje poznatky pro navrhování betonových konstrukcí podle platných evropských norem ČSN EN 1990 Zásady navrhování konstrukcí, ČSN EN 1991 Zatížení konstrukcí a pro betonové konstrukce ČSN EN 1992-1-1 a navazující ČSN EN pro zatížení, materiály a provádění. Cílem autorů je vysvětlit základní pojmy a definovat základní postupy navrhování a posuzování prvků běžných železobetonových konstrukcí v oblasti pozemních staveb. Text je doplněn o vybrané návrhové tabulky, tabulky charakteristik výztuže a betonu a pomocné tabulky pro kotvení výztuže, tabulky pro stanovení požární odolnosti prvku a podobně.
Čtěte také: Vlastnosti betonových podlah
Osnova přednášek a cvičení
Předmět navazuje na předmět Navrhování nosných konstrukcí a zahrnuje následující okruhy:
- Úvod do problematiky navrhování železobetonových prvků. Postupy navrhování ŽB konstrukcí. Seznámení s tématy uvedenými v částech Anotace a Osnova přednášek.
- Vlastnosti betonu, materiálové charakteristiky, značení betonu.
- Technologie betonu - konzistence čerstvého betonu, metody měření materiálových charakteristik, speciální betony, pohledový beton, grafický beton.
- Typy a vlastnosti výztuží pro betonové konstrukce. Pracovní diagramy.
- Spolupůsobení betonu a oceli, statické působení. Krytí, kotvení.
- Metoda dílčích součinitelů spolehlivost - mezní stavy únosnosti pro navrhování nosných konstrukcí. Vlastnosti betonu a výztuže, spolupůsobení betonu a výztuže, chování (statické působení) betonových prvků, mezní stavy únosnosti (MSÚ) - únosnost železobetonových průřezů v ohybu, únosnost ve smyku, kroucením, protlačením, posouzení štíhlých tlačených prvků.
- Navrhování a provádění betonových konstrukcí - metody navrhování.
- Vícepodlažní budovy - konstrukční řešení, ztužení objektu, konstrukční prvky.
- Stropní desky - obecné rozdělení, chování, analýza, vyztužení, konstrukční zásady, provádění.
- Lokálně podepřené stropní desky - klasifikace, chování, protlačení, vyztužení.
- Železobetonové rámy - klasifikace, idealizace konstrukce, zjednodušené postupy, vyztužování.
- Schodiště - druhy schodišť, terminologie, vliv technologie provádění a akustických požadavků na návrh, vyztužování.
- Základové konstrukce a prvky spodní stavby - klasifikace, navrhování a provádění, vyztužování.
- Předpjatý beton - princip působení, technologie výroby a provádění, principy navrhování.
- Mosty - úvod do navrhování mostů, klasifikace, terminologie.
- Zdivo - principy navrhování a provádění, terminologie. Způsoby namáhání, jejich vliv na navrhování.
- Analýza zděných konstrukcí. Zjednodušené metody. Vyztužování a zesilování zdiva.
- Speciální betony - vláknobetony, vysokohodnotné betony, udržitelný rozvoj, recyklace.
Doporučená literatura
K výuce předmětu jsou doporučeny následující publikace:
- Procházka, J., Šmejkal, J.: Betonové stropní a schodišťové konstrukce. Česká technika - nakladatelství ČVUT v Praze, 2017. ISBN 978-80-01-06323-1.
- Procházka, J., Šmejkal, J.: Betonové základové a opěrné konstrukce. Česká technika - nakladatelství ČVUT v Praze, 2017. ISBN 978-80-01-06128-2.
- Procházka, J., Šmejkal, J.: Betonové vícepodlažní a halové konstrukce. Česká technika - nakladatelství ČVUT v Praze, 2022. ISBN 978-80-01-06949-3.
- Hanzlová, H., Šmejkal, J.: Betonové a zděné konstrukce 1, Základy navrhování betonových konstrukcí, skriptum pro přednášky, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2013. 255 s., ISBN 978-80-01-05323-2.
- Drbohlavová, L. - Hanzlová, H.: Betonové a zděné konstrukce v architektuře 1 - Komentované příklady, skriptum pro cvičení, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2011, 86. s., ISBN 978-80-01-04888-7.
- Kohoutková, A., Procházka, J., Vašková, J.: Navrhování betonových konstrukcí, Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2017. ISBN 978-80-01-05587-8.
- Košatka, P., Lorenz, K., Vašková, J.: Zděné konstrukce 1. Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2010. ISBN 978-80-01-03463-7.
- Foglar, M. a kol.: Betonové konstrukce 3. Navrhování betonových konstrukcí na MSP, Úvod do předpjatého betonu. Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2012.
- Nilson, A.H., Darwin, D., Dolan. C.W.: Design of concrete structures. McGraw-Hill Higher Education, New York 2010.
- Košatka, P.: Příklady navrhování zděných konstrukcí 1. Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2008.
- Bhatt, P.: Prestressed concrete design to Eurocodes. London: SPON, 2011.
Předměty a studijní plány
Katedra nabízí předměty v různých studijních plánech:
- Studijní plán Stavební inženýrství, specializace Příprava, realizace a provoz staveb (BL202000, BL2024), 5. semestr.
- Studijní plán Stavitelství (BR201900, BR2023, BR2024), 5. semestr.
- Studijní plán Architektura a stavitelství (BA201900, BA2023), 5. semestr.
- Studijní plán Stavební inženýrství, specializace Pozemní stavby (BC202000, BC2024), 6. semestr.
- Studijní plán Stavební inženýrství, specializace Konstrukce a dopravní stavby (BK202000), 6. semestr.
- Studijní plán Stavební inženýrství, specializace Materiálové inženýrství (BM2024), 6. semestr.
Katedra betonových a zděných konstrukcí - témata výzkumu
- Typy a vlastnosti zdicích prvků a malty.
- Navrhování zděných prvků - tlak, soustředěný tlak, ohyb, smyk.
- Modely pro výpočet zděných konstrukcí, vyztužené zdivo, zesilování zdiva.
- Mezní stavy použitelnosti betonových konstrukcí - návrhové principy, ideální průřez, omezení napětí.
- Metody výpočtu deformací betonových prvků, ohybová štíhlost.
- Výpočet a omezení šířky trhlin, vodonepropustné konstrukce - typy a požadavky.
- Základy předpjatého betonu - principy působení, návrh a ztráty předpětí, posouzení mezních stavů.
- Technologie provádění předpjatých prvků - předpínací systémy, postupy napínání.
- Montované betonové konstrukce - specifika navrhování, návrhové situace, zatížení při provádění.
- Navrhování betonových dílců, manipulační úchyty, styky a spoje.
- Systémy montovaných konstrukcí vícepodlažních budov, betonové haly.
- Spřažené prefamonolitické prvky a konstrukce, D-oblasti.
- Realizace betonových konstrukcí.
Čtěte také: Betonové květináče pro dům i zahradu
tags: #betonove #a #zdene #konstrukce #fsv #cvut