Dvojice nově vytvořených programů, Receptura 1.0 a Výstřednost EC6 1.0, která vznikla na katedře betonových a zděných konstrukcí Fakulty stavební ČVUT, usnadňuje navrhování betonových a zděných konstrukcí. Tyto pomůcky přehledně ilustrují postup výpočtu a umožňují tak studentům jeho snadnější pochopení.
Prvotním cílem je umožnit studentům Fakulty stavební ČVUT lépe pochopit princip a postup výpočtů, jakož i citlivost výsledků na změnu jednotlivých vstupních parametrů. Z ohlasů projektantů však autoři vědí, že jejich práce nachází využití i při reálném navrhování staveb, především u menších firem, které nedisponují drahými systémy pro statickou analýzu konstrukcí. Oba programy jsou však přínosné i pro stavební praxi, kde je mohou využít projektanti nebo technologové betonu. Výpočetní pomůcky jsou volně dostupné na webových stránkách autorů a mají primárně výukový charakter.
Program Receptura 1.0
Program Receptura 1.0 byl vytvořen v programovacím jazyce MATLAB. Automatizuje návrh složení betonové směsi pomocí Kennedyho metody, která je popsána např. v [1]. Na základě požadované třídy betonu a parametrů vstupních materiálů (třída cementu, granulometrie kameniva, kvalitativní charakteristiky kameniva aj.) sestavuje výsledné složení receptury betonu.
Program Receptura 1.0 sestavuje recepturu běžně používaných betonů v pevnostních třídách C 16/20 až C 100/115. Vygenerovaná receptura nezahrnuje vliv plastifikátoru. Pokud je třeba upravit zpracovatelnost čerstvého betonu, je vždy nutné zohlednit konkrétní typ plastifikátoru a následně redukovat množství záměsové vody.
Příklad použití Receptury 1.0
Projektanti a technologové betonu se často ptají: "Jde někde najít software (Excel) atp. který by dokázal spočítat kolik cementu, štěrku, písku, vody potřebuji na dané množství betonu dané pevnosti a konzistence?"
Čtěte také: jak na dropdown menu v Excelu
Program Receptura 1.0 odpovídá na tuto otázku. Příkladem může být zadání, že potřebujete 1 m3 betonu C25 S3, máte k dispozici drcený čedič 4-8mm, písek a cement 42,5R. Program by poté vypočítal, kolik v kg i objemu potřebujete čeho a kolik vody. Změníte-li požadavky například na C35, nebo cement na klasický 32,5, program to automaticky přepočítá.
Program Výstřednost EC6 v1.0
Druhá výpočetní pomůcka pracuje pod programem Microsoft Excel a doplňuje stávající řadu nástrojů pro výpočet zděných konstrukcí podle Eurokódu 6, jejichž tvorbě se autoři dlouhodobě věnují. Je určena k výpočtu ohybových momentů ve styčníku zděné stěny a železobetonové stropní konstrukce. Umožňuje přitom zvolit postup výpočtu podle tuhosti spoje.
Ačkoliv postup stanovení výstřednosti zatížení a ohybových momentů ve styku zděné stěny a železobetonového stropu podle Eurokódu 6 není nijak zvlášť složitý, vyskytují se v něm rozsáhlé vzorce, jejichž vyčíslování může být dosti zdlouhavé, především v případě, kdy je potřeba provádět výpočet v rámci optimalizace návrhu opakovaně. Software Výstřednost EC6 v1.0 má za cíl proces výpočtu výstředností co nejvíce usnadnit.
Postup výpočtu je dán zejména přílohou C Eurokódu 6 [2], navíc byly zakomponovány některé závěry vyplývající z analýzy napjatosti ve styku zděné stěny a železobetonového stropu, která byla provedena v programu ANSYS v práci [4]. Rozborem bylo zjištěno, že norma poměrně dobře postihuje chování styčníků s celoplošným uložením stropní desky na zdivo, při částečném uložení však existuje riziko podhodnocení velikosti ohybových momentů na svislých prvcích. Tyto výsledky byly zohledněny při tvorbě programu Výstřednost EC6 v1.0.
Doporučení pro použití Výstřednosti EC6 v1.0
V případě styčníků s částečným podepřením je nutno souhlasit s výsledky práce [3] a nedoporučit použití alternativního postupu pro výpočet momentů podle vztahů C.3 a C.4 v normě [2]. Pro momenty v hlavě dolní stěny je možno navrhnout několik různých opatření (podrobněji viz [4]), z nichž jako nejschůdnější se jeví úprava výpočtu excentricity. Podle normy [2] je excentricita počítána jako poměr návrhového momentu a návrhové normálové síly. Použijeme-li pro výpočet charakteristickou hodnotu normálové síly, vyjde výstřednost závislosti na poměru stálého a užitného zatížení 1,35- až 1,5krát větší, což by pro výše prezentované styčníky bylo plně vyhovující.
Čtěte také: Všestranné použití pěnových PVC desek
Dostupnost a poděkování
Prezentované výpočetní programy Receptura 1.0 a Výstřednost EC6 v 1.0 jsou volně k dispozici ke stažení na adrese concrete.fsv.cvut.cz/~bily/vyzkum.htm.
Autoři děkují za finanční podporu programu Studentské grantové soutěže SGS13/120/OHK1/2T/11 Cementové kompozity v extrémních podmínkách.
Reference
- [1] PYTLÍK, P.: Technologie betonu. VUTIUM, Brno 2000.
- [2] ČSN EN 1996-1-1 Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce. ČNI, Praha 2007.
- [3] BAIER, G.: Modellierung des Wand-Decken-Knotens. In Jäger, Wolfram: Mauerwerk-Kalender 2007. Ernst & Sohn, Berlin 2007, s. 621-689.
- [4] BÍLÝ, P.: Studie statického řešení styku železobetonového stropu se zděnou stěnou.
Autoři
- Ing. Petr Bílý (*1984) absolvoval Fakultu stavební ČVUT v Praze (2011), kde nyní pracuje jako výzkumný pracovník na katedře betonových a zděných konstrukcí.
- Ing. Josef Fládr (*1984) absolvoval Fakultu stavební ČVUT v Praze (2010) a v současnosti zde pracuje jako výzkumný pracovník na katedře betonových a zděných konstrukcí.
Čtěte také: Vše o seskupování dat v Excelu
tags: #excel #slozky #do #betonu #informace