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.
Návrhová norma je značně nepřehledná, což je dáno především množstvím vzorců s řadou univerzálních součinitelů, které lze upravovat v rámci národní přílohy. 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.
Tabulkový přehled je určen projektantům konstrukcí pozemních staveb, kteří problematiku znají.
Základní Označení
Pro lepší orientaci v problematice návrhu betonových konstrukcí je vhodné si definovat základní označení:
Čtěte také: Tření Mezi Betonem a Jinými Materiály
- 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 stanovuje dle následujících vztahů:
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
Poměrný ohybový moment:
Čtěte také: Hodnoty součinitele prostupu tepla u cihel
μEd = MEdi / (b * d2 * fcd) = (MEd - NEd * zs1) / (b * d2 * fcd), z tab. 4.2 nebo výpočtem ω1 = 1 - √(1 - 2 * μEd)
Mechanický stupeň vyztužení:
ω1 = (As / (b * d)) * (fyd / fcd)
Staticky nutná plocha výztuže:
As = ω1 * (b * d) / (fyd / fcd) + (NEd / fyd)
Čtěte také: Vlastnosti betonu: Tepelná vodivost
Výška tlačené oblasti:
x = d * ξ ≤ ξbal,1 * d
Posouzení Výztuže
(Při ručním výpočtu uvažujeme obvykle obdélníkové rozdělení napětí v tlačené části průřezu)
Výška tlačené oblasti:
x = (As * fyd) / (0,8 * 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 = x / d = εc2 / (εc2 - εs1) ≤ ξbal,1 resp. ξ = x / d ≤ 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
Návrh Výztuže Pomocí Tabulek
μEd = MEdi / (b * d2 * fcd) = (MEd - NEd * zs1) / (b * d2 * fcd)
Z tab. 4.4 stanovíme ω1 a ω2
Staticky nutná plocha výztuže v tažené části:
As1 = ω1 * (b * d) / (fyd / fcd) + (NEd / fyd)
Staticky nutná plocha tlačené výztuže:
As2 = ω2 * (b * d) / (fyd / fcd)
Výška tlačené oblasti:
x = d * ξ ≤ ξbal,1 * d
Rameno vnitřních sil:
z = d * ζ
Minimální Plocha Výztuže
As,min = 0,26 * (fctm / fyk) * bt * d ne méně však než As,min = 0,0013 * bt * d
fctm viz tab.1.1, fyk viz tab. (fck viz tab.
Světlá Vzdálenost Prutů
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
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.
Omezení Únosnosti v Protlačení - Změny 2015 - ČSN EN 1992-1-1
Maximální hodnota únosnosti v protlačení by měla být omezena nejen maximální únosností betonové diagonály vztahem νRd,max = 0,4 * ν * fcd, ale i maximální únosností smykově vyztuženého průřezu.
β * VEd ≤ VRd,amx = kmax * νRd,c * u1 * d 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
σs, σs1, σs2 jsou napětí ve výztuži
tags: #soucinitel #dotvarovani #betonu #výpočet