Pevnost betonu je klíčovým parametrem pro navrhování a posuzování betonových konstrukcí. Jedná se o velikost napětí, které beton dosáhne v okamžiku porušení. Jinými slovy, je to hodnota, při které dojde k zániku celistvosti zkušebního tělesa.
Podle tvaru zkušebního tělesa, na kterém se zkouška provádí, se rozlišuje pevnost v tlaku krychelná (fck,cube) nebo válcová (fck,cyl). Stanovuje se po 28 dnech zrání na válcích o průměru 150 mm a délce 300 mm, nebo na krychlích o délce hrany 150 mm.
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.
K rozdělení na třídy podle pevnosti v tlaku se používá tabulka 7 normy ČSN EN 206+A2 pro obyčejný a těžký beton a tabulka 8 téže normy pro lehký beton.
Návrh výztuže a posouzení
Při návrhu výztuže se používá poměrný ohybový moment (μEd) pro výpočet staticky nutné plochy výztuže (As). Dále je nutné posoudit výšku tlačené oblasti (x) a rameno vnitřních sil (z) pro kontrolu únosnosti průřezu (MRd).
Čtěte také: Tabulka tříd betonu
Výpočet probíhá následovně:
- Poměrný ohybový moment: μEd = MEdi / (b * d² * fcd) = (MEd - NEd * zs1) / (b * d² * fcd)
- Mechanický stupeň vyztužení: ω1 = (As / (b * d)) * (fyd / fcd)
- Staticky nutná plocha výztuže: As = ω1 * (b * d) / (fyd / fcd) + (NEd / fyd)
- Výška tlačené oblasti: x = d * ξ ≤ ξbal,1 * d
Pro betony do třídy C50/60 platí ξbal,1 = 0,617 při ovinutí tlačené zóny betonu třmínky a ξmax = 0,450 bez ovinutí tlačené zóny betonu.
Při ručním výpočtu obvykle uvažujeme obdélníkové rozdělení napětí v tlačené části průřezu. Kontrola výšky tlačené oblasti probíhá pomocí vztahu ξ = x / d.
Minimální výztuž
Minimální plocha výztuže (As,min) se stanoví podle vzorce As,min = 0,26 * (fctm / fyk) * bt * d, přičemž nesmí být menší než As,min = 0,0013 * bt * d. Hodnoty fctm viz tab.1.1, fyk viz tab. (fck viz tab.)
Kotevní délka výztuže
Návrhová kotevní délka (lbd) se vypočítá podle vzorce lbd = (φ / 4) * (σsd / fbd). Pro výpočet se používají součinitelé α1 až α6 - viz tab.
Čtěte také: Přehled pevnostních tříd cementu
Krycí vrstva betonu
Betonová krycí vrstva (cnom) se skládá z minimální krycí vrstvy (cmin) a přídavku na odchylku (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.
Šířka trhlin
Pokud u železobetonových konstrukcí při kvazistálé kombinaci nevznikají trhliny, ale vznikají při časté nebo charakteristické kombinaci, uvažuje se při výpočtu trhlin při kvazistálém zatížení napětí ve výztuži σs,stanovené v průřezu porušeném trhlinou při tomto kvazistálém zatížení.
Tabulky a součinitele
Pro výpočet a návrh betonových konstrukcí se používají různé tabulky a součinitele, které zohledňují vlastnosti betonu, výztuže a zatížení. Mezi důležité parametry patří:
- fck - charakteristická pevnost betonu v tlaku
- fctm - střední tahová pevnost betonu
- fyk - mez kluzu výztuže
- Ecm - modul pružnosti betonu
Pro stanovení minimální a maximální vzdálenosti prutů a účinného krytí výztuže platí specifická pravidla, která zajišťují správné uložení a zhutnění betonu.
Pro výpočet průhybu je nutné zohlednit dotvarování betonu a vliv trhlin. Průhyb vypočtený při kvazi-stálém zatížení nemá překročit hodnotu 1/250 rozpětí.
Čtěte také: Beton a jeho specifikace
tags: #tridy #betonu #charakteristické #pevnosti #prevodni #tabulka