Nový ztužující stěnový systém vertikálních konstrukcí

Abstract

Snaha člověka dosahovat a překonávat dosud nepřekonatelné se týká všeho lidského konání včetně staveb. Ty v současnosti překonávají hranice toho, co bylo dosud postaveno, například most Weinan Weihe o délce cca 80 km nebo nejvyšší budova světa Burdž Chálifa, která dosahuje výšky 828m. Všechny konstrukce posunující hranice využívají pokroku v materiálovém inženýrství a především nových netradičních konstrukčních systémů, umožňujících svým řešením překonávat stávající milníky. Tyto mega-stavby musejí odolávat přírodním živlům, jako je zemětřesení nebo vítr, v několikanásobně vyšším měřítku, protože s velikostí konstrukcí tyto nepříznivé účinky rostou výrazně. Jedním z netradičních řešení zajištění tuhosti a především odolnosti staveb vůči živlům může být v budoucnu i nový kruhový ztužující systém, který svými parametry slibuje zajímavý potenciál. Tento systém je schopen přenášet díky svému tvaru síly působící v jakémkoliv směru, tudíž přenáší síly horizontální i vertikální. Protože konstrukci je možné předepínat, dá se tak na začátku i v průběhu její životnosti měnit vlastnosti. Díky své statické neurčitosti je možné i po porušení některých prvků zajistit dostatečnou bezpečnost stavby. Tento nový stavební prvek přináší zajímavé řešení ztužení vertikálních konstrukcí.

During the whole history people always try to push the limits of human knowledge and achievements. Civil engineering is no exception to this trend, buildings and structures grow longer, e.g. Weinan Weihe bridge which is approximately 80 km long or world tallest building Burdz Chalifa with height of 828 metres. All these structures use recent advances in material engineering and mainly employ unusual structural systems. Such extreme structures must withstand actions like earthquake or wind in the way that is far beyond that of regular structures because the size increases unfavourable effects in non linear way. One of the unusual ways to secure necessary shear stiffness of the structures may be the newly proposed circular stiffener that is the object of current research. The circular stiffener has many interesting properties; it is able to resist to forces in any direction, i.e. both horizontal and vertical forces. Because it is possible to pre-stress the circular stiffener it is possible to change its behaviour at any time during its lifetime. Due to static indeterminacy of circular stiffener even the failure of several members does not endanger the safety of the whole structure. This new structural element has many interesting properties and therefore it may be applied as shear stiffener of vertical structures.