Tepelná a mechanická zatížení Q

Kód předmětu: 134TMZQ
Garant předmětu: Ing. Zdeněk Sokol, Ph.D., doc. Ing. Kamila Cábová, Ph.D.
Zakončení předmětu: Z,ZK
Počet kreditů: 6 kred.
Rozsah výuky: 3+2

Anotace(semestr )
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.
Obsah 
1. Úvod do základů termodynamiky, základní rovnice přestupu tepla
2. Přestup tepla vedením v pevných tělesech, vliv okrajových podmnek
3. Přestup tepla prouděním a sáláním, základní rovnice, okrajové podmínky
4. Úvod do mechanického zatížení při mimořádné návrhové situaci, kombinační pravidla zatížení.
5. Stanovení hustoty požárního zatížení, rychlost uvolňování tepla, návrhové požární scénáře a jejich vhodný výběr
6. Normová a parametrická teplotní křivka. Základy přestupu tepla do konstrukcí
7. Zónové modely požáru, software Ozone, CFAST, Argos, CFD analýza
8 .Lokální model požáru - Heskestad, Hasemi, příklad posouzení konstrukce v otevřené garáži
9. Analýza chování konstrukce při požáru, poznatky z velkorozměrové požární zkoušky Cardington
10. Teplotní účinek na konstrukční prvky vně požárního úseku, polohový faktor
11. Úvod do teorie výbuchu, typy výbuchů
12. Výbušné látky a jejich vlastnosti, odezva konstrukce na výbuch
13. Návrh konstrukcí při zatížení tlakovou vlnou, hodnocení a dokumentace následků výbuchu
Literatura 
Povinná literatura:
[1]  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.
[2]  Franssen J. M., Zaharia R., Design of Steel Structures Subjected to Fire, Background and Design Guide to Eurocode 3, University Liege, 2005.
[3]  Hietaniemi J., Mikkola E., Design Fires for Fire Safety Engineering, VTT Technical Research Centre of Finland, 2010, ISBN 978-951-38-7479-7.
[4]  Kalousek J., Základy fyzikální chemie hoření, výbuchu a hašení, SPBI Spektrum, Ostrava, 1999, ISBN 80-86111-34-2.
[5]  Vassart O., Cajot L.G., Brasseur M., Strejček M.: Tepelná a mechanická zatížení, Difisek+, RFS-P2-06065, 2008, ČVUT v Praze.
[6]  Wald F. a kol., Výpočet požární odolnosti stavebních konstrukcí, ČVUT Praha, 2005, ISBN 80-01-03157-8.
Návaznosti 
Tento předmět může při kontrole studijního plánu nahradit předmět 102POV1
Studijní plány 
Předmět je zařazen do následujících studijních plánů:

- studijní plán Stavební inženýrství, specializace Požární bezpečnost staveb (BQ202000), skupina Stavební inženýrství, specializace Požární bezpečnost staveb, 5. semestr (BQ202005), dop. semestr 5 (tento studijní plán platí od akademického roku 2020/21 )