Prvky betonových konstrukcí BL01 2 přednáška

Transkript

1 Prvky betonových konstrukcí BL01 2 přednáška Konstrukční vlastnosti betonu (pevnost, pružnost, přetvárnost), jejich proměnnost a faktory je ovlivňující. Klasifikace betonu a jeho návrhové parametry. Konstrukční vlastnosti výztuže, její klasifikace a návrhové parametry. Zajištění spolupůsobení betonu a výztuže. Zajištění trvanlivosti betonových konstrukcí.

2 Konstrukční vlastnosti betonu Pevnost: mezní napětí při kterém se beton poruší. v tlaku krychelná f c,cube v tlaku prostém (válcová) f c nebo f c,cyl

3 Konstrukční vlastnosti betonu v tlaku za ohybu v tahu prostém v tahu za ohybu popř. pevnost v tahu příčném

4 Konstrukční vlastnosti betonu Návrhová proměnnost pevnosti betonu náhodná veličina výběrový soubor 5% kvantil použití v MSÚ charakteristická pevnost v tlaku f ck, charakteristická pevnost v tahu f ctk,0,05 hodnoty průměrné použití MSP, průměrná pevnost v dostředném tahu f ctm 95% kvantil např. charakteristická pevnost v tahu f ctk,0,95

5 Pracovní diagram betonu

6 Přetvoření betonu Krátkodobé poměrné přetvoření Část vratná (pružné) Část nevratná (nepružné, plastické) Poměrné přetvoření zpožděné - dotvarování Část vratná Část nevratná cce ccp ce c,st cp cc

7 Modul pružnosti E c0 E c E c,eff Tečnový modul pružnosti E c0 Sečnový modul pružnosti E c (E cm ) Účinný modul pružnosti E c,eff

8 Tvar pracovního diagramu Způsob řízení zkoušky zatěžování silou (bez sestupné větve zatěžování deformací (má sestupnou větev) Tvar pracovního diagramu v závislosti na pevnosti v tlaku roste modul pružnosti (pracovní diagram se napřimuje přetvoření při dosažení maximální pevnosti (ε c ) plastická oblast se zkracuje beton se stává křehčí

9 Opakovaná zatížení Zatížení pomíjivé 0 σ c 0,45f c, vzrůstá trvalé přetvoření po odlehčení, po určitém počtu cyklů se ustálí. 0,45f c = f c,per trvalá pevnost betonu při pomíjivém zatížení (souvisí s dolní hranicí rozvoje mikrotrhlin = počátek tvoření mikrotrhlin) 0 σ c > f c,per po určitém počtu cyklů dojde k porušení s rostoucím velikostí napětí v betonu klesá počet cyklů nutný k porušení s rostoucím napětím v betonu roste i přetvoření při porušení největší přetvoření při σ c = α cc f c σ c > α cc f c porušení na Ω σ c = f c jeden cyklus

10 Opakovaná zatížení Vyjádření závislosti pevnosti betonu a počtu zatěžovacích cyklů Wöhlerova křivka rostoucí počet zatěžovacích cyklů pevnost nejprve rychle klesá a pak zvolňuje, až při 2 mil. cyklů se zastaví mez únavy f c,.fat 0,5f c Snížení pevnosti betonu při a cyklů opakovaného zatěžování v závislosti na rozkmitu napětí

11 Objemové změny betonu Dotvarování změna mikrostruktury cementového gelu, účinkem dlouhodobě působícího napětí v betonu je chemicky volná voda vytlačována do kapilár, odkud vysychá. Závislé na složení betonové směsi a jejím zhutnění vlivu prostředí (vlhkost) a průřezových rozměrech pevnosti a stáří betonu, kdy se trvale zatíží době působení dlouhodobého zatížení σ c 0,45f c lineární dotvarování ε cc (,t 0 )/ ε c = φ(,t 0 ) σ c > 0,45f c nelineární dotvarování přetvoření z dotvarování se zvětšuje rychleji než by odpovídalo φ Relaxace

12 Objemové změny betonu Smršťování z vysýchání chemicky nevázané vody (nezávisí na napětí) autogenní (chemické - pokračující hydratace) (karbonatační reakce hydratujícího cementu s oxidem uhličitým za přítomnosti vlhkosti) (plastické smršťování ztráta vody z betonu pokud je v plastickém stavu) Závisí na: složení betonové směsi, zhutnění a ošetřování vlhkosti prostředí a rozměrech prvku teplota prostředí a stáří výztuž Smršťování nemá škodlivé účinky, může-li probíhat volně (bez překážky): Masivní konstrukce nestejné smršťování v jádru a na povrchu. Styk betonů různého stáří nestejné smršťování vznik napětí. Výztuž: zmenšuje přetvoření, ale v betonu vzniká tahové napětí a ve výztuži napětí tlakové. Omezení velikosti smršťování: vhodné ošetřování zpomalí smršťování a přesune jej do doby, kdy má beton větší tahovou pevnost, konečné hodnoty zůstanou stejné vhodně zvolená betonová směs konstrukční opatření rozdělení konstrukce dilatačními spárami postup betonování

13 Objemové změny betonu Pohydratační objemové změny: Vlhnutí a vysychání betonu nárůst a pokles objemu betonu jsou vratné. Střídání vlhnutí a vysychání betonu střídání tahových a tlakových napětí nepříznivé pro beton. Teplotní změny součinitel teplotní roztažnosti α = 1,0 x 10-5 K -1 Δl = α t l, kde: l délka prvku t teplotní rozdíl Nutno uvažovat u masivních a staticky neurčitých konstrukcí.

14 Materiálové a deformační charakteristiky betonu Značení - třída betonu C 25/30 C jedná se o materiál BETON (CONCRETE) 25 f ck charakteristická pevnost betonu v tlaku - válcová 30 f ck,cube charakteristická pevnost betonu v tlaku- krychlená Návrhové hodnoty pevnosti betonu - v tlaku f cd = α cc f ck / c kde α cc součinitel uvažující dlouhodobé účinky na tlakovou pevnost betonu - v tahu f ctd = α ct f ctk,0,05 / c α ct součinitel uvažující dlouhodobé účinky na takovou pevnost betonu c = 1,5 mezní stav únosnosti - dočasné a trvalá návrhové situace 1,2 mezní stav únosnosti - mimořádná návrhová situace 1,0 mezní stav použitelnosti, účinky požárů

15 Pracovní diagramy =0,8 pro f ck 50 MPa =0,8-(f ck -50)/400 pro 50<f ck 90 MPa =1,0 pro fck 50 MPa =1,0-(f ck -50)/200 pro 50<f ck 90 MPa d) d)

16 Pracovní diagramy Pracovní diagramy betonu pro výpočet dle MSÚ Bilineární Parabolicko-rektangulární Schéma pracovního diagramu betonu pro analýzu konstrukce Obdélníkové rozdělení napětí cu3 fcd Ac x x Fc d As Fs s

17 Přetvoření betonu Pevnost v tlaku a tahu C 12/15 C 16/20 C 20/25 C 25/30 C 30/37 C 35/45 C 40/50 C 45/55 C 50/60 C 55/67 C 60/75 C 70/85 C 80/95 C 90/105 C 100/115 Pevnostní třídy betonu Charakteristika betonu Pevnostní třídy betonu Analytické vztahy/ vysvětlivky f ck f ck [MPa] (MPa) f ck,cube f ck,cube [MPa] (MPa) f cm f cm [MPa] (MPa) f ctm f ctm [MPa] 1,6 1,9 1,6 2,2 1,9 2,6 2,2,9 2,63,2 2,93,5 3,23,83,5 4,13,8 4,24,1 4,4 4,2 4,6 4,4 4,8 4,6 5,0 4,8 5,2 5 (MPa) f ctk,0,05 f ctk;0,05 [MPa] 1,1 1,3 1,1 1,5 1,3 1,8 1,5 2,0 1,82,2 2 2,5 2,22,72,5 2,92,7 3,02,9 3,13 3,2 3,1 3,4 3,2 3,5 3,4 3,5 3,7 (MPa) f cm = f ck + 8 (MPa) (2/3) f ctm = 0,30 f ck C50/60 f ctm = 2,12 In(1+(f cm / 10)) > C50/60 f ctk;0,05 = 0,7 f ctm 5% kvantil f ctk,0,95 f ctk;0,95 [MPa] 2,0 2,5 2,92 2,5 3,3 2,9 3,8 3,34,2 3,84,6 4,24,94,6 5,34,9 5,5,3 5,7 5,5 6,0 5,7 6,3 6 6,6 6,3 6,6 6,8 (MPa) E cm E cm [GPa] (GPa) ε c1 [ ] 1,80 c1 ( ) 1,90 1,80 2,00 1,90 2,10 2,00 2,202,10 2,252,20 2,302,252,402,302,45 2,402,50 2,45 2,60 2,50 2,70 2,60 2,80 2,70 2,80 2,80 ε cu1 [ ] cu1 ( ) 3,50 3,50 3,20 3,00 3,20 2,80 3,00 2,80 2,80 2,80 ε c2 [ ] c2 ( ) 2,00 2,00 2,20 2,30 2,20 2,40 2,30 2,50 2,40 2,60 2,50 2,60 ε cu2 [ ] cu2 ( ) 3,50 3,50 3,10 2,90 3,10 2,70 2,90 2,60 2,70 2,60 2,60 n n 2,00 2,00 1,75 1,60 1,75 1,45 1,60 1,40 1,45 1,40 1,40 ε c3 [ ] c3 ( ) 1,75 1,75 1,80 1,90 1,80 2,00 1,90 2,20 2,00 2,30 2,20 2,40 2,30 ε cu3 [ ] cu3 ( ) 3,50 3,50 3,10 2,90 3,10 2,70 2,90 2,60 2,70 2,60 2,60 Pozn: Pevnostní třídy betonu C 8/10 a C 100/115 uvedené v ČSN EN 206 nejsou v ČSN EN a v NA ČR uvažovány. Charakteristiky pro C 100/115 jsou převzaty z německé národní přílohy. Analytické vztahy pro CZ.1.07/2.2.00/ charakteristiky (a odvolávky Posílení na obrázek kvality bakalářského návrhového pracovního studijního programu diagramu Stavební betonu): Inženýrství f ctk;0,95 = 1,3 f ctm 95% kvantil E cm = 22(f cm /10) 0,3 (f cm v MPa) viz obrázek 3.2 c1 ( 0 / 00 ) = 0,7 f cm 0,31 < 2.8 viz obrázek 3.2 pro f ck 50 MPa cu1 ( 0 / 00 ) = 2,8 + 27[(98 - f cm )/100] 4 viz obrázek 3.3 pro f ck 50 MPa c2 ( 0 / 00 ) = 2,0 + 0,085(f ck 50) 0,53 viz obrázek 3.3 pro f ck 50 MPa cu2 ( 0 / 00 ) = 2,6 + 35[(90 f ck )/100] 4 pro f ck 50 MPa n = 1,4 + 23,4[(90 f ck )/100] 4 viz obrázek 3.4 pro f ck 50 MPa c3 ( 0 / 00 ) = 1,75 + 0,55[(f ck 50)/40] viz obrázek 3.4 pro f ck 50 MPa cu3 ( 0 / 00 ) = 2,6 + 35[(90 f ck )/100] 4

18 Betonářská výztuž souhrn všech vložek, které jsou vhodně místěny v betonu a které zlepšují mechanické vlastnosti ŽB konstrukce. přebírá napětí množství a poloha se řídí: statickým výpočtem konstrukčními zásadami

19 Betonářská výztuž výztuž nosná konstrukční betonářská pevnost MPa ( ) předpínací tuhá rozptýlená kovová nekovová

20 Betonářská výztuž výztuž nosná konstrukční betonářská Předpínací MPa tuhá rozptýlená kovová nekovová

21 Betonářská výztuž výztuž nosná konstrukční betonářská předpínací tuhá rozptýlená kovová nekovová

22 Betonářská výztuž STAMIX výztuž nosná konstrukční betonářská předpínací tuhá rozptýlená kovová nekovová STEELCRETE

23 Betonářská výztuž výztuž nosná konstrukční betonářská předpínací tuhá rozptýlená kovová nekovová FORTA-FERRO

24 Mechanické vlastnosti betonářské oceli Skutečné pracovní diagramy typických betonářských ocelí a) ocel za tepla válcovaná b) ocel za studena tvářená ft = kfyk t fyk ft = kf0,2k f0,2k uk 0,2% uk vyrábí se z oceli většinou válcované za tepla (ale i tvářené za studena) pevnost v tahu je přibližně stejná jako pevnost v tlaku tvářením za studena (kroucením nebo protahováním) ztrácí viditelnou mez kluzu. Proto se zavádí tzv. smluvní mez kluzu mez 0,2 ( taková hodnota napětí, při které po odlehčení zůstane plastické poměrné přetvoření 0,2%). U takto upravené oceli se snižuje tažnost a mírně zvyšuje mez kluzu.

25 Mechanické vlastnosti betonářské oceli Mez kluzu R e deklarovaná mez kluzu výrobcem f yk (je to 5% kvantil). Tažnost je charakterizována hodnotami: ε uk k=(f t /f y ) k (představují 10% kvantit) Ohýbatelnost - schopnost materiálu se ohýbat, aniž by se porušil. zkouška zpětným ohybem Soudržnost - daná vztažné ploše žebírek f R (z geometrie žebírek) Tolerance- udává jako % úchylky hmotnosti Svařitelnost - podle EN oceli svařitelné a nesvařitelné.

26 Požadované vlastnosti betonářské výztuže (podle EN ) Vlastnost Výrobek Tyče a vyrovnané svitky Svařované sítě Požadavek Kvantil % Třída tažnosti 2) A B C A B C Charakteristická mez kluzu f yk, nebo f 0,2k (MPa) Minimální hodnota k = (f t /f y ) k 400 až ,05 1,08 1,15 1,05 1,08 1,15 <1,35 <1,35 Charakteristická hodnota ε uk (%) 2,5 5,0 7,5 2,5 5,0 7,5 10 Rozsah únavového napětí pro N 2*10 6 cyklů s horní mezí β.f yk 3) 150 MPa 100 MPa 10 Pevnost svaru ve střihu - 0,3 A 4) f yk minimum Obývatelnost (ověřena zkouškami) ohybem / zpětným ohybem - Soudržnost: Minimální vztažná plocha žebírek f R,min Max. odchylka hmotnosti pro jednotlivou vložku (%) Vložka Ø (mm): 5-6 6,5-12 > 12 Vložka Ø (mm): 8 > 8 0,035 0,040 0,056 ± 6,0 ± 4,5 1) Platí pro teploty výztuže -40 až +100 C. 3) Doporučená hodnota β = 0,6. 2) Tažnost: A - normální, B - vysoká, C - velmi vysoká. 4) A = průřezová plocha drátu

27 Charakteristiky betonářské výztuže (podle EN a ČSN ) Značka podle EN 1) Značky v národní normě 2) Min. R m /R e 9) Prodl. A gt 9) [%] Min. mez Třída tažn. 3) Sortiment profilů 4) 9) kluzu R e [MPa] Min. pevn. v tahu R m 9) [MPa] B420 7) A 400 NR 1,08 5 B Základní sortiment pro tyče: BSt 420 S 1,08 5 B ) ) -40 5) -50 5) BSt 500 M 1,05 (1,03) 2,5 (2,0) A BSt 500 KR 1,06 3 A Sortiment pro svitky, sítě 6), příhradové nosníky: 4-4, M 500 1,05 (1,03) 2,5 (2,0) A 5,5-6-6,5-7-7,5-8-8,5-9-9, B500 BSt 500 S 1,08 5 B 10, , BSt 500 WR 1,08 5 B U některých výztuží mohou A 500 NR 1,08 5 B výrobci dodávat i jiné profily ,08 5 B Profily mimo základní sortiment (pro tyče) jsou B500SP 1,15-1,35 8 C vyráběné výhradně tvářením za M 550 1,05 (1,03) 2,5 (2,0) A studena (hodnoty vlastností v tab. jsou v závorce; B 550 problematičtější svařitelnost). BSt 550 1,10 5 (4) B Profily základní řady jsou většinou podle třídy tažnosti. 1) Uvedenou značku podle EN je nutno doplnit o třídu tažnosti např. B500B, pro hladkou výztuž B500B+G. 2) Platí pro výztuže vyráběné a používané v ČR (např. ze zemí Rakousko, Německo, Portugalsko, Slovinsko, Polsko a ČR). Pro jiné výztuže je nutno vycházet z požadovaných vlastností viz tabulka výše (dle EN ). 3) Ocel třídy tažnosti C se v ČR nevyrábí, i když v ČSN je uvedena i výztuž B500C - výztuž B500SP se vyrábí v Polsku. 4) Sortiment profilů pro jednotlivé značky ocelí je nutno ověřit podle výrobních programů jednotlivých výrobců. 5) Profil dodávaný jen některými výrobci nebo po dohodě. 6) Pro svařované sítě se požívají dráty žebírkované (KARI) nebo dráty s vtisky (neplatí pro ně ČSN ) sortiment podle výrobců. 7) Není uvedena v ČSN ) Svařitelnost oceli je určená specifikací od výrobce (podmínky v ČSN EN ISO a 2). 9) Modul pružnosti oceli E s = 200 GPa; R e odpovídá f yk, R m odpovídá f tk, A gt odpovídá ε uk a R m /R e odpovídá (f t /f y ) k.

28 Pracovní diagramy oceli podle tažnosti

29 Návrhové vlastnosti bet. výztuží Návrhová pevnost výztuže v tahu i tlaku f yd = f yk / s f yk - charakteristická mez kluzu s součinitel spolehlivosti výztuže 1,15 pro mezní stav únosnosti pro trvalé a dočasné návrhové situace 1,0 pro mezní stav únosnosti pro mimořádné návrhové situace 1,0 pro mezní stav použitelnosti Modul pružnosti - E s = 200 GPa měrná hmotnost 7850 kg/m 3 ; součinitel tepelné roztažnosti α s =1, K -1

30 Zjednodušené návrhové pracovní diagramy Idealizovaný pracovní diagram betonářské výztuže pro tah i tlak (podle EN ) A kfyk fyk kfyk kfyk/s fyd = fyk/s B A B idealizovaný diagram návrhový diagram: fyd/es ud uk B1) se stoupající větví (se zpevněním) - ε ud (ε ud = 0,9 ε uk ) - maximální napětí k f yk / s při ε uk, B2) s vodorovnou větví na úrovni meze kluzu bez omezení poměrného přetvoření

31 Druhy betonářské výztuže Pruty z betonářské oceli průřez kruhový nebo skoro kruhový povrch hladký, s žebírky, s vtisky Jmenovitý průměr a jmenovitá plocha průřezu jsou vztažené k profilu hladké vložky stejné měrné hmotnosti (kg/m) Tyč přímá (rovná) výztužná vložka povrch hladký nebo žebírkový 8 a více Drát hladký nebo profilovaný, dodávaný ve svitcích z nichž je dále zpracováván (stříhán a rovnán) na výztuž do 10 (vyjímečně až 14 mm) válcovaný za tepla a pak navinutý do svitku, nebo může být dále tvářen za studena pak je expedován jako výztuž

32 Druhy betonářské výztuže

33 Druhy betonářské výztuže Svařované sítě podélné a příčné pruty (navzájem kolmé) v místech křížení spojeny nosnými svary, ve svitcích nebo rovinné ze žebírkových drátů charakterizuje je drátu, geometrické uspořádání, délka, šířka

34 Druhy betonářské výztuže Příhradoviny

35 Druhy betonářské výztuže Příhradoviny

36 Značení betonářské výztuže Podle EN: B XXX Y, kde: B označení pro betonářskou ocel XXX hodnota charakteristické meze kluzu v MPa Y písmeno označující třídu tažnosti např: B 500 A Podle ČSN: 10 XXY.Z kde: 10 označení pro betonářskou výztuž XX 1/10 hodnoty normové meze kluzu Y (5-9) další vlastnosti způsobu tepelného zpracování.z druh výrobního postupu např.: (řízeně ochlazovaná) svařováním se značně snižuje únosnost!!! (tepelně nezpracovaná)

37 Podstata železobetonu Beton je stavivo, které vzniká dokonalým a trvalým spojením betonu a oceli. Při tvrdnutí se vložky spojí s betonem a působí staticky společně - spolupůsobí. Výztuž přenáší tahové síly je nutno zakotvit (na obr. znázorněno koncovými háky). Obr. Umístění tahové výztuže v konstrukčních prvcích namáhaných ohybem dle průběhu ohybových momentů (na stranu tažených vláken)

38 Podmínky spolupůsobení Dokonalost spojení je dána soudržností obou látek. brání při přetváření konstrukce volnému posouvání vložek v betonu a nutí je aby, se přetvářely stejně jako je obklopující beton, soudržnost vzniká tím, že hydratující cement proniká do všech nerovností povrchu vložek, účinnost se zvyšuje i sevřením vložek v důsledku smršťování, větší soudržnost vzniká, působí-li tlak kolmo k vložkám, jeli na vložce provedena vhodná povrchová úprava, má-li vložka vhodné koncové úpravy (např. hák). Trvanlivost je podmíněna: stejnou tepelnou roztažností (10-5 K -1 ) dokonalou ochranou ocelových vložek před korozí ph betonu = 12,5 (při ph <= 9 výztuž koroduje)

39 Kotvení betonářské výztuže odvození kotevní délky: síla na přetržení F A síla na vytržení s f yd 2 4 f yd F f bd l b síly stejně velké kotevní délka napětí v soudržnosti τ b = F/(πφ l b ) f yd 2 4 f F yd f bd l b l b 4 f f yd bd kde f bd je návrhové mezní napětí v soudržnosti

40 Kotvení betonářské výztuže Vlivy ovlivňující kotevní délku: 1. Koncové úpravy výztuže přídatná soustředěná tlaková namáhání betonu, která mohou vést k otlačení betonu, k odštěpení krycí vrstvy. Proto je nutno dodržovat konstrukční úpravy (poloměry zakřivení háků, průměry přivařených příčné pruty, předepsanou tloušťku krycí vrstvy betonu)

41 Kotvení betonářské výztuže 2. u betonu: dostatečné množství cementu způsob zpracování dostatečné zhutnění přilehnutí betonové směsi k výztuži tloušťka betonové krycí vrstvy (výztuž obklopena ze všech stran) umístění v konstrukci - po výšce se mění tlak betonové směsi, který kladně ovlivňuje velikost soudržnosti podmínky soudržnosti: bez šrafování - dobré, se šrafováním - špatné, A-směr betonáže

42 Kotvení betonářské výztuže 3. u oceli: povrch vložek má být čistý a drsný (žebírkový), při kotvení žebírka vyvozují tlakové síly na beton vzniká příčné tlakové napětí, při tomto hrozí ztráta soudržnosti a odštěpení betonové krycí vrstvy vhodná volba kotevní oblasti a tvar vložek. dostatečné množství cementu Podrobněji kotvení bet. výztuže viz skripta Pomůcka 14 - nastudovat

43 Trvanlivost Ochrana oceli před korozi Beton - zásadité prostředi ph=12,5 Krycí vrstva : kvalitní malá prostupnost malá pórovitost malá difúzní schopnost dostatečná tloušťka krycí betonové vrstvy beton musí být dostatečně hutný

44 Trvanlivost a krytí výztuže Fáze porušování počáteční období depasivace krycí vrstvy propagační - dochází k rozrušování výztuže karbonatace ph=12,5 omezení šířky trhlin méně než ph=9 Koroze: objem výztuže se zvyšuje na 250 % původního objemu

45 Podmínky prostředí Agresivita prostředí obklopující konstrukci je dána pomocí: stupně vlivu prostředí Opatření v závislosti na stupni vlivu prostředí: technologická použití minimální pevnostní třídy betonu minimální obsah cementu maximální vodní součinitel případný obsah vzduchu odpovídající aktivnímu provzdušnění (ČSN EN 206) jako doporučení konstrukční opatření v ČSN EN zejména jde o velikost krytí výztuže betonovou vrstvou

46

47

48

49 Betonová krycí vrstva Betonová krycí vrstva je vzdálenost mezi povrchem výztuže a nejbližším povrchem betonu (značení c). Požadavky určující její tloušťku: zajištění soudržnosti zajištění trvanlivosti (vliv prostředí) požární odolnost (viz vyšší ročník) zohlednění možnosti obrusu pojezdem vozidel (viz Pomůcka 9)

50 Betonová krycí vrstva Jmenovitá (nominální) hodnota tloušťky betonové krycí vrstvy c nom se stanoví jako součet minimální hodnoty krytí c min a přídavku na návrhovou odchylku c dev, tedy: c c nom c min c dev Hodnota c min je větší z hodnot: min max cmin, b; cmin, dur cdur, y cdur, st cdur, add ;10 mm kde c min,b c min,dur je minimální krycí vrstva s přihlédnutím k požadavku soudržnosti je minimální krycí vrstva s přihlédnutím k podmínkám prostředí Δc min, je přídavná hodnota z hlediska spolehlivosti Δ cdur,st je redukce minimální krycí vrstvy při použití nerezové oceli Δ cdur,add je redukce min. krycí vrstvy při použití přídavné ochrany (např. povlak výztuže)

51 Betonová krycí vrstva Minimální hodnota c min,b krycí vrstvy (s přihlédnutím k požadavku zajištění soudržnosti) : Betonářská výztuž : c min,b f nebo f n pro d g 32 mm c min,b (f + 5 mm) nebo (f n + 5 mm) pro d g > 32 mm kde: f je průměr výztužného prutu nebo hadice pro PV f n je náhradní průměr skupinové vložky d g je největší jmenovitý rozměr zrn kameniva Dodatečně předpínaná soudržná výztuž - při kruhovém kanálku: jeho průměr (max. 80 mm) - při obdélníkovém kanálku: větší z hodnot: menší rozměr, nebo polovina většího rozměru (max. 80 mm) Předem předpínaná výztuž -1,5 násobek průměru lana nebo hladkého drátu, 2,5 násobek průměru drátu s vtisky

52 Betonová krycí vrstva Minimální hodnota c min,dur krycí vrstvy z hlediska stupně vlivu prostředí a třídy konstrukce (trvanlivosti) je dána hodnotami v následujících tabulkách: Třída konstrukce Požadavek podle třídy konstrukce a stupně vlivu prostředí na c min,dur (mm) Stupeň vlivu prostředí 2) X0 XC1 XC2/XC3 XC4 XD1/XS1 XD2/XS2 XD3/XS3 S S S S4 1) S S ) Doporučená třída konstrukce pro návrhovou životnost 50 let a indikativní pevnostní třídu betonu (úprava třídy konstrukce viz další tabulka). 2) Pro stupeň vlivu prostředí XF a XA se má věnovat zvláštní pozornost složení betonu. Krycí vrstva stanovená uvedeným postupem bude obvykle dostatečná (např. pro XD).

53 Betonová krycí vrstva Doporučené úpravy tříd konstrukce (dle Národní přílohy ČR): pro stanovení c min,dur : Úprava třídy konstrukce Kritérium Životnost 100 (80) let Pevnostní třída betonu 1) Stupeň vlivu prostředí X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 C20/25 C25/30 C30/37 Zvětšení o 2 třídy (o 1 třídu) C35/45 C40/50 C40/50 C40/50 Zmenšení o 1 třídu (při dodržení podmínky pro pevnostní třídu betonu) C45/55 Deskové konstrukce Zvláštní kontrola kvality Zmenšení o 1 třídu (za předpokladu neovlivnění polohy výztuže výrobním postupem) Zmenšení o 1 třídu 1) Pevnostní třída a poměr w/c se považují za související hodnoty. Pro výrobu málo propustného betonu lze použít zvláštní složení (druh cementu, hodnota w/c, jemné plnivo).

54 Betonová krycí vrstva Doporučené hodnoty: c dur, = 0 není-li požadována vyšší spolehlivost; c dur, = 0 pokud se nepoužije nerezavějící ocel; c dur,add = 0 pokud se neprovede přídavná ochrana oceli. Přídavek pro návrhovou odchylku c dev : doporučená hodnota je 10 mm. Pokud je při výrobě prefabrikátů uplatněn systém zajištění kvality zahrnující opatření pro zajištění tloušťky betonové krycí vrstvy, pak lze při návrhu toleranci redukovat a uvažovat 10 mm c dev 5 mm. Pokud je zajištěno, že použitím velice citlivých přístrojů budou odmítnuty nevyhovující prvky (např. prefabrikáty), pak lze při návrhu toleranci redukovat a uvažovat 5 mm c dev 0 mm. Při betonáži na nerovné povrchy má být nominální krycí vrstva zvětšena o toleranci s přihlédnutím k velikosti nerovností. Při betonáži na upravené podloží (včetně podkladního betonu) má být nejméně 40mm, při betonáži přímo na zeminu pak 75mm.

55 Zajištění polohy výztuže

56 Zajištění polohy výztuže

57 Zajištění polohy výztuže

58

59 Zmenší-li se požadovaná tloušťka betonu krycí vrstvy na polovinu klesne životnost konstrukce ze 100 let na 16,5 roků, tj. na 1/6!!!

60 Zajištění polohy výztuže

61 Zajištění polohy výztuže

62