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.
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.
Základní Problematika a Označení
Tabulkový přehled je určen projektantům konstrukcí pozemních staveb, kteří problematiku znají.
Následující tabulka shrnuje základní označení používané v problematice navrhování betonových konstrukcí:
| Označení | Význam |
|---|---|
| fck/fck,cube | Požadovaná pevnostní třída - charakteristické pevnosti válcová/krychelná |
| X | Stupeň vlivu prostředí (X0, XC.., XD.., XS.., XF.., XA..) |
| Cl | Maximální obsah chloridů (% podíl chloridových iontů - součtově ve všech složkách betonu - k hmotnosti cementu) |
| Dmax | Maximální zrno kameniva použitého pro výrobu daného betonu |
| S | Stupeň konzistence čerstvého betonu, stanovený buď metodou sednutí kužele S1-S5, nebo metodou stupně zhutnitelnosti C0-C3, případně metodou rozlití F1-F6. |
Betonová Krycí Vrstva
Betonová krycí vrstva se vypočítá jako:
Čtěte také: Vlastnosti a využití betonové pracovní desky
cnom = cmin + Δcdev
cmin = max (cmin,b ; cmin,dur +Δcdur,g - Δcdur,st - Δcdur,add; 10 mm)
Δcdev obvykle 10 mm pro monolit a 5 mm pro prefabrikát.
Návrh Výztuže
Výpočet pomocí vzorců:
Poměrný ohybový moment \mu_\text{Ed}=\frac{M_\text{Edi}}{b\cdot d^2\cdot f_\text{cd}}=\frac{M_\text{Ed}-N_\text{Ed}\cdot z_\text{s1}}{b\cdot d^2\cdot f_\text{cd}}
\omega_1=1-\sqrt{1-2\cdot\mu_\text{Ed}}
Čtěte také: Moderní kuchyňská deska
Mechanický stupeň vyztužení \omega_1=\frac{A_\text{s}}{b\cdot d}\cdot\frac{f_\text{yd}}{f_\text{cd}}
Staticky nutná plocha výztužeA_\text{s}=\omega_1\cdot\frac{b\cdot d}{f_\text{yd}/f_\text{cd}}+\frac{N_\text{Ed}}{f_\text{yd}}
Výška tlačené oblasti x=d\cdot\xi\le\xi_\text{bal,1}\cdot d
Posouzení výztuže:
(Při ručním výpočtu uvažujeme obvykle obdélníkové rozdělení napětí v tlačené části průřezu)
Výška tlačené oblasti x=\frac{A_\text{s}\cdot f_\text{yd}}{0{,}8\cdot b\cdot f_\text{cd}}
Čtěte také: Betonové pracovní desky do kuchyně: Co zvážit
Rameno vnitřních sil z=(d-0{,}4x)
M_\text{Rd}=A_\text{s}\cdot z\cdot f_\text{yd}=0{,}8\cdot b\cdot x\cdot z\cdot f_\text{cd}\ge M_\text{Ed}
Kontrola výšky tlačené oblasti
\xi=\frac{x}{d}=\frac{\varepsilon_\text{c2}}{\varepsilon_\text{c2}-\varepsilon_\text{s1}}\le\xi_\text{bal,1} resp. \xi=\frac{x}{d}\le\xi_\text{max}
Pro betonu do třídy C50/60
\xi_\text{bal,1}=0{,}617 při ovinutí tlačené zóny betonu třmínky
\xi_\text{max}=0{,}450 bez ovinutí tlačené zóny betonu
Návrh výztuže pomocí tabulek:
\mu_\text{Ed}=\frac{M_\text{Edi}}{b\cdot d^2\cdot f_\text{cd}}=\frac{M_\text{Ed}-N_\text{Ed}\cdot z_\text{s1}}{b\cdot d^2\cdot f_\text{cd}}
Z tab. 4.4 stanovíme ω1 a ω2
Staticky nutná plocha výztuže v tažené částiA_\text{s1}=\omega_1\cdot\frac{b\cdot d}{f_\text{yd}/f_\text{cd}}+\frac{N_\text{Ed}}{f_\text{yd}}
Staticky nutná plocha tlačené výztužeA_\text{s2}=\omega_2\frac{b\cdot d}{f_\text{yd}/f_\text{cd}}
Výška tlačené oblasti x=d\cdot\xi\le\xi_\text{bal,1}\cdot d
Rameno vnitřních sil z=d\cdot\zeta
Minimální Plocha Výztuže
A_\text{s,min}=0{,}26\cdot\bigg(\frac{f_\text{ctm}}{f_\text{yk}}\bigg)\cdot b_\text{t}\cdot d ne méně však než A_\text{s,min}=0{,}0013\cdot b_\text{t}\cdot d
fctm viz tab.1.1, fyk viz tab. (fck viz tab.
Třmínky
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.
Posouzení ve Smyku
\beta\cdot V_\text{Ed}\le V_\text{Rd,amx}=k_\text{max}\cdot v_\text{Rd,c}\cdot u_1\cdot d\space\text{ resp. νRdc viz kap. 1,5 (d/sr) počet prvků smykové výztuže v oblasti mezi vyšetřovaným a předchozím kontrolovaným obvodem. Při maximálních vzdálenostech sr = 0,75d vychází dva prvky smykové výztuže v radiálním směru.
Pro poddajné patky lze uvažovat první kontrolovaný obvod ve vzdálenosti d od líce sloupu. U základových patek nelze použít zjednodušujícího součinitele β.
Interakční Diagram
fck viz tab. fyk viz tab.
fcd viz tab. 1.1
fyd viz tab. 2.1
\sigma_\text{s},\sigma_\text{s1},\sigma_\text{s2} jsou napětí ve výztuži
\lambda=0{,}80
Štíhlost Sloupů
omezení maximální štíhlosti
\lambda_\text{lim}\le75
\lambda_\text{lim}=16/\sqrt{n} pro |n|\le0{,}41
n viz tab.
Dotvarování Betonu
\varphi(\infty,t_0) je konečný součinitel dotvarování
M0Eqp je ohybový moment 1. řádu pro kvazistálé zatížení.
M0Ed je ohybový moment 1. řádu od návrhové kombinace zatížení.
fck viz tab.
Náhradní Příhradovina Konzoly
Vodorovné třmínky u krátkých konzol by měly být větší než 25 % hlavní tahové výztuže.
Síla v betonové vzpěřeF_\text{c}=\frac{F_\text{Ed}}{\sin\theta}
Únosnost betonové vzpěry\sigma_\text{Rd,max}=0{,}6\cdot v'\cdot f_\text{cd}
fcd viz tab. 1.1
Omezení Napětí v Betonu
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.
tags: #pracovní #diagram #betonu #vysvětlení