Předpjatý beton Přednáška 10

Transkript

1 Předpjatý beton Přednáška 10 Obsah Analýza kotevní oblasti: Kotvení pomocí kotev namáhání kotevních oblastí, výpočetní model a posouzení oblastí pod kotvami. vyztužení kotevní oblasti. Kotvení soudržností

2 Kotvení pomocí kotev - analýza napjatosti kotevní oblasti Kotvení pomocí kotev Namáhání kotevní oblasti Přenos předpínací síly z kabelu do betonu se realizuje soustředěným tlakem pod deskou (roznášecí podložkou) kotvy

3 Kotvení pomocí kotev - analýza napjatosti kotevní oblasti Vznik příčných napětí pod kotvou

4 Posouzení kotev a kotevní oblasti Posouzení kotevní oblasti se dá rozdělit do tří částí: 1. Posouzení namáhání betonu soustředěným tlakem pod kotvou (otlačení betonu) 2. Posouzení roztržení oblasti štěpných sil (někdy nazývané roznášecí oblast) 3. Posouzení roztržení líce prvku Pozn.: Je nutné přihlédnout i k většímu počtu kotev.

5 Posouzení kotev a kotevní oblasti Výpočetní model a posouzení oblasti pod kotvou

6 Posouzení kotev a kotevní oblasti Lokální oblast pod kotvou Lokální vyztužení zóna zodpovědnosti dodavatele kotevního zařízení (třída betonu, příčná výztuž šroubovice) Dywidag

7

8 f ck,c = f ck (1, ,0 2 / f ck ) f ck,c = f ck (1, ,5 2 / f ck ) c2,c = c2 (f ck,c / f ck ) 2 cu2,c = cu2 + 0,2 2 / f ck při 2 0,05 f ck při 2 0,05 f ck

9 Posouzení kotev a kotevní oblasti Lokální oblast pod kotvou Kotevní deska nebo kvalita betonu : Podle namáhání betonu soustředěným tlakem pod kotvou (otlačení betonu) Pevnost betonu v soustředěném tlaku A c f 2 cd 3, 0 Ac 1 f cd

10 Posouzení kotev a kotevní oblasti Řešení vlastní kotevní oblasti oblast diskontinuit metoda příhradové analogie, symetrická poloha P T = 0,25. ((d d1) / d). P dříve metody náhradních oblastí model na obr. lze využít pro náhradní oblast a pro návrh příčné výztuže

11 Kotevní oblast dodatečně předpjatých prvků Modely náhradní příhradoviny podle FIP Recommendations 1996 Practical Design of Structural Concrete : 1. základní model pro koncentrované zatížení působící v ose prvku

12 Kotevní oblast dodatečně předpjatých prvků Modely náhradní příhradoviny podle FIP Recommendations 1996 Practical Design of Structural Concrete : 2. model pro excentricky působící sílu ve směru podélné osy

13 Kotevní oblast dodatečně předpjatých prvků Modely náhradní příhradoviny podle FIP Recommendations 1996 Practical Design of Structural Concrete : 3. kotvení předpínací síly u podpory

14 Kotevní oblast dodatečně předpjatých prvků Modely náhradní příhradoviny Rogowsky, Marti 1991: Řešení pro vícero kotev, pro skupinové kotvy další oblasti; v čele na 0,03.P

15 Posouzení kotev a kotevní oblasti Vyztužení kotevní oblasti pod kotvami

16

17

18 Posouzení při kotvení soudržností Kotvení soudržností Namáhání kotevní oblasti Vytržení prutu Odtržení líce prvku Aktivní kotvení - Hoyerův efekt Pasivní kotvení bez Hoyerova efektu např. v místě trhliny

19 Posouzení při kotvení soudržností Posouzení kotvení soudržností Kotevní oblast není třeba podrobněji vyšetřovat, stačí řešit zakotvení výztuže. Délka přenosu l pt Kotevní délka l bpd Roznášecí délka l disp

20 Posouzení při kotvení soudržností Délka přenosu (přenášecí délka) l pt : Po vnesení předpětí do betonu je napětí v soudržnosti (vliv Hoyerova efektu) f bpt = p1. 1. f ctd (t), kde p1 je součinitel, kterým se zohledňuje druh předpínacích vložek a situace v soudržnosti při uvolňování: p1 = 2,7 pro dráty s vtisky; p1 = 3,2 pro 3drátová a 7drátová lana; 1 = 1,0 pro dobré podmínky v soudržnosti; = 0,7 pro ostatní případy, pokud nelze zaručit vyšší hodnotu s ohledem na zvláštní podmínky provádění; f ctd (t) je návrhová hodnota pevnosti betonu v tahu v době uvolňování: f ctd (t) = ct 0,7 f ctm (t) / c

21 Posouzení při kotvení soudržností Základní hodnota přenášecí délky l pt je dána vztahem l pt = pm0 / f bpt kde 1 = 1,0 při postupném uvolňování; = 1,25 při náhlém uvolnění; 2 = 0,25 pro předpínací vložky s kruhovým průřezem; = 0,19 pro 3drátová a 7drátová lana; je jmenovitý průměr výztuže; napětí v předpínací vložce v okamžiku po uvolnění. pm0 Návrhová hodnota přenášecí délky má být uvažována jako méně příznivá ze dvou hodnot v závislosti na návrhové situaci: l pt1 = 0,8 l pt nebo l pt2 = 1,2 l pt POZNÁMKA Zpravidla se používá nižší hodnota pro ověření místních napětí při vnesení předpětí do betonu a vyšší hodnota v mezních stavech únosnosti (smyk, kotveni atd.).

22 Posouzení při kotvení soudržností Kotevní délka l bpd : Kotvení předpínacích vložek se má posoudit v průřezech, kde tahové napětí v betonu překročí hodnotu f ctk,0,05. Síla v předpínací vložce se má vypočítat pro průřez s trhlinou, včetně účinku smyku. Pokud je napětí betonu v tahu menší než f ctk,0,05, není třeba posuzovat kotvení. Pevnost v soudržnosti při kotvení v mezním stavu únosnosti je: Kde f bpd = p2. 1.f ctd (bez Hoyerova efektu) p2 je součinitel, kterým se zohledňuje druh předpínací vložky a situace v soudržnosti při kotvení: p2 = 1,4 pro dráty s vtisky nebo p2 = 1,2 pro 7drátová lana; V důsledku vzrůstající křehkosti u betonů vyšších pevností, má být hodnota f ctk,0,05 omezena hodnotou pro beton C60/75 (f ctk,0,05 =3,1MPa), pokud se neověří, že průměrná pevnost v soudržnosti je vyšší než uvedená mez.

23 Posouzení při kotvení soudržností Celková kotevní délka pro kotvení předpínací vložky při napětí pd je: Kde l bpd = l pt ( pd - pm ) / f bpd l pt2 je horní návrhová hodnota přenášecí délky (aktivní kotvení) pd napětí v předpínací vložce odpovídající síle uvedené výše, může být menší než f pd pm předpětí po všech ztrátách.

24 Posouzení při kotvení soudržností Roznášecí délka (délka kotevní oblasti) l disp : Lze předpokládat, že napětí v betonu za roznášecí délkou má lineární rozdělení, viz obrázek l disp l 2 pt d 2 σ c l d = d je vyrovnávací délka