V rámci Evropské unie platí technické standardy v oblasti navrhování stavebních konstrukcí. Pro navrhování betonových a železobetonových konstrukcí platí základní norma ČSN EN 1992-1-1 s upřesňujícím národním dokumentem. Relativně časté změny, opravy a upřesnění v základní normě a její národní příloze vedou k nepřehlednosti problematiky navrhování betonových konstrukcí. Návrhová norma je značně nepřehledná, což je dáno především množstvím vzorců s řadou univerzálních součinitelů, které lze upravovat v rámci národní přílohy. Zjednodušená tabulková forma základní problematiky má za cíl získat přehled a rychlé orientování v celé problematice navrhování železobetonových konstrukcí pro běžné konstrukce pozemních staveb.
Tabulkový přehled problematiky navrhování betonových konstrukcí navazuje na publikaci pro navrhování železobetonových konstrukcí Navrhování betonových konstrukcí. Příručka k ČSN EN 1992-1-1 a ČSN EN 1992-1-2 prof. Ing. Jaroslava Procházky, CSc. Tabulkový přehled je určen projektantům konstrukcí pozemních staveb, kteří problematiku znají.
Autoři: Ing. Jiří Šmejkal, CSc., prof.
Návrh výztuže
Návrh výztuže pomocí tabulek:
μEd=MEdib⋅d2⋅fcd=MEd−NEd⋅zs1b⋅d2⋅fcd
Čtěte také: Jaká je minimální tloušťka betonové podlahy?
Z tab. 4.4 stanovíme ω1 a ω2
Staticky nutná plocha výztuže v tažené části
As1=ω1⋅b⋅dfyd/fcd+NEdfyd
Staticky nutná plocha tlačené výztuže
As2=ω2b⋅dfyd/fcd
Čtěte také: Jaká je minimální tloušťka betonové podlahy?
Výška tlačené oblasti x=d⋅ξ≤ξbal,1⋅ d
Rameno vnitřních sil z=d⋅ζ
Proměnné viz obr. Tab.
Návrh výztuže:
Poměrný ohybový moment μEd=MEdib⋅d2⋅fcd=MEd−NEd⋅zs1b⋅d2⋅fcd, z tab. 4.2nebo výpočtem ω1=1−√1−2⋅μEd
Čtěte také: Požadavky na minimální tloušťku betonu
Mechanický stupeň vyztužení ω1=Asb⋅d⋅fydfcd
Staticky nutná plocha výztuže As=ω1⋅b⋅dfyd/fcd+NEdfyd
Výška tlačené oblasti x=d⋅ξ≤ξbal,1⋅ dreps
Posouzení výztuže
(Při ručním výpočtu uvažujeme obvykle obdélníkové rozdělení napětí v tlačené části průřezu)
Výška tlačené oblasti x=As⋅ fyd0,8⋅b⋅ fcd
Rameno vnitřních sil z=(d-0,4x)
MRd=As⋅ z⋅ fyd=0,8⋅b⋅ x⋅ z⋅ fcd≥ MEd
Kontrola výšky tlačené oblasti
ξ=xd=εc2εc2−εs1≤ξbal,1 resp. ξ=xd≤ξmax
Pro betonu do třídy C50/60
ξbal,1=0,617 při ovinutí tlačené zóny betonu třmínky
ξmax=0,450 bez ovinutí tlačené zóny betonu
Světlá vzdálenost prutů a musí být taková, aby beton mohl být řádně uložen a zhutněn tak, aby byla dosažena odpovídající soudržnost výztuže s betonem.
Třmínky musí být účinně zakotveny.
Třmínky pro zachycení účinků kroucení mají být uzavřené, kotvené přesahem nebo koncovými háky a mají svírat úhel 90°se střednicí prvku. Podélná vzdálenost třmínků pro zachycení účinků kroucení nemá překročit hodnotu u/8, kde u je vnější obvod průřezu.
Koncové úpravy c) a d) jsou pro příčně přivařené pruty.
Minimální plocha výztuže:
As,min=0,26⋅(fctmfyk)⋅ bt⋅d ne méně však než As,min=0,0013⋅ bt⋅d
fctm viz tab.1.1, fyk viz tab. (fck viz tab.
Minimální tloušťka betonové konstrukce
Dle TP ČBS 02(rakouská OVVB směrnice) by měla tloušťka betonové konstrukce činit min. 300 mm.
Je nutné z hlediska vzniku trhlin vyztužit konstrukci, a to s ohledem na vynucená namáhání (hydratační teplo, smrštění) i na vnější zatížení (vlastní tíha, užitné zatížení). Výztuž se navrhuje na maximálně přípustnou šířku trhliny. Šířka trhliny je předepsána dle využití konstrukce a dle zatížení vodou.
U větších objektů jsou stěnové konstrukce vyztuženy klasickou tuhou výztuží. Stejně jako u spár v deskách, je nutné použít těsnící profily i ve sparách stěn. Aby se minimalizovalo riziko vzniku neřízených trhlin, je vhodné ve stěnách bílé vany vytvořit řízenou trhlinu s těsnicím profilem (např.
Pokud je v tlačeném betonu při charakteristické kombinaci omezeno napětí hodnotou 0,6·fck (v prostředí XD, XF a XS), nevzniknou nežádoucí podélné trhliny. Nepřijatelně široké trhliny nevzniknou, pokud při charakteristické kombinaci zatížení nepřekročí tahové napětí v betonářské výztuži hodnotu 0,8·fyk.
Bílá vana a PERMACRETE
Bílá vana je v současné době často vyhledávanou alternativou řešení hydroizolačních systémů pro technologii zakládání stavby. Jedná se o vodonepropustnou betonovou konstrukci, u které železobetonová konstrukce přejímá vedle statické funkce nosné konstrukce i funkci hydroizolační tzv. proti prosakující vodě. Je vhodným řešením nejen u podzemních částí bytových a administrativních komplexů, ale také u podsklepených rodinných domů. V zahraničí se tímto způsobem řeší také tunelové a jiné inženýrské stavby. Základem funkce bílé vany je nejen správně navržený beton, ale i správně navržená konstrukce a v neposlední řadě také technologicky správné provedení konstrukce a správně navržené spáry a prostupy.
Speciálně navržený beton pro výstavbu vodonepropustných konstrukcí vyrábí skupina Českomoravský beton pod názvem PERMACRETE. PERMACRETE splňuje přísné požadavky na průsak hmotou, tzn. v ploše, ale navíc svým složením pomáhá také omezit množství a šířku trhlin v konstrukci od objemových změn. Konstrukce proto může bez problémů čelit prostředí s podzemní vodou a zemní vlhkostí. Pokud stupeň vlivu prostředí nestanoví přísnější požadavek, mají betony PERMACRETE zaručený maximální průsak tlakovou vodou dle typu na úrovni 35 mm. PERMACRETE je materiálem se zaručenými vlastnostmi, řešením bez použití krystalizačních přísad. Dalším předpokladem správné funkce bílé vany je omezení vzniku trhlin, nejlépe jen na ty řízené, což jsou ty v místě s těsnicím profilem. Omezení výskytu a šířky trhlin lze zajistit omezením smrštění betonu nebo vyztužením, a to tuhou nebo rozptýlenou výztuží.
Tato rozptýlená výztuž dokáže v některých případech zcela nahradit běžnou betonářskou výztuž. PERMACRETE se standardně vyrábí v pevnostních třídách C25/30 až C40/50. Pro zvýšení pevnosti v tahu za ohybu lze použít typ PERMACRETE D s obsahem rozptýlené výztuže v podobě ocelových drátků. Ty se do betonu přimíchávají již na betonárně a spolu s ním se dopravují na stavbu autodomíchávačem. Díky rozptýlené výztuži dochází (dle příručky Deutscher Ausschuss für Stahlbeton DAfStb-Heft 483) k výraznému zmenšení šířky trhliny (až o 50 %) a omezení průtoku vody skrz trhlinu (až o 95 %). Použití betonu PERMACRETE D ve stěnové konstrukci má tak významný přínos kvalitativní i ekonomický.
Betony PERMACRETE jsou navrhovány v tekutější konzistenci S4 až SF1 (lehce zhutnitelný beton), což zajistí dobré probetonování konstrukce a správnou fixaci těsnicích prvků ve spárách. Předpokladem realizace kvalitní vodonepropustné konstrukce je úzká spolupráce všech zúčastněných stran na realizaci projektu - tedy zadavatele, projektanta, výrobce betonu a prováděcí firmy. Technolog Ing. Robert Coufal, Ph.D. ze společnosti TBG Metrostav s.r.o.
Podkladní betony
Po zhutnění podloží následuje realizace tzv. podkladních betonů. Realizace podkladních betonů je nutná jako ochrana základové spáry před povětrnostními vlivy po dobu přípravy betonáže základové desky. Další funkcí je zamezení znečištění betonu a výztuže zeminou. Pro realizaci podkladních betonů se běžně používá beton pevnostní třídy C12/15 nebo nižší. U základových desek velkých rozměrů doporučuje TP ČBS 02 provedení separační vrstvy mezi podkladní beton a základovou desku.
Množství a typ výztuže uvádí projekt a vychází z typu a účelu konstrukce. Oproti běžným konstrukcím se vyztužení nenavrhuje pouze na vnější zatížení, ale hlavně i na vynucená namáhání od teploty při hydrataci betonu a od objemových změn betonu. Důležité je zejména na počátku specifikovat maximální přípustnou trhlinu a na tuto šířku potom vyztužení navrhnout.
Minimální tloušťka základové desky
Správnou tloušťku základové desky byste měli mít stanovenou již projektem, případně by vám ji měl vždy navrhnout statik. Jedná se vlastně o nosnou konstrukci a podstatný vliv na její tloušťku má zejména únosnost podloží, hladina spodní vody, druh zeminy a rovněž i typ stavby, pro který základovou desku chystáte. Tloušťka základové desky by měla být minimálně 100 mm a závisí na statickém zatížení stavby, typu a únosnosti podloží a hladině podzemní vody.Obvyklá tloušťka základové desky bývá většinou 100 mm a více, klidně ale může dosahovat až 1,5 m (velké stavby s vysokým zatížením základů).
Například pro lehčí dřevostavbu vám postačí základová deska s tloušťkou cca 120-150 mm, pro zděnou stavbu to bude spíše něco kolem 200 mm. Zatímco tloušťka betonové desky zděné stavby se pohybuje okolo 20 cm, dřevostavby nejčastěji v rozmezí 12-15 cm.
Tabulky
Tabulka 1: Doporučené vyztužení podkladní desky
| Popis | Doporučení |
|---|---|
| Minimální tloušťka | 150 mm |
| Použitý beton | Min C16/20 - XC2 |
| Umístění výztuže | Spodní povrch v celé ploše |
Tabulka 2: Maximální dovolené odchylky od rovinnosti povrchu
| Podlaha | Maximální dovolená odchylka |
|---|---|
| Běžné podlahy | 5 mm |
| Průmyslové podlahy | 3 mm |
tags: #minimální #tloušťka #betonové #desky #norma