Předpjaté stavební konstrukce

Podobné dokumenty
Předpjatý beton Přednáška 9. Obsah Prvky namáhané smykem a kroucením, analýza napjatosti, dimenzování.

Betonové konstrukce (S)

Prvky betonových konstrukcí BL01 6 přednáška. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou prvky se smykovou výztuží, Podélný smyk,

při postupném zatěžování opět rozlišujeme tři stádia (viz ohyb): stádium I prvek není porušen ohybovými ani smykovými trhlinami řešení jako homogenní

Prvky betonových konstrukcí BL01 12 přednáška. Prvky namáhané kroutícím momentem Prvky z prostého betonu Řešení prvků při místním namáhání

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

Prvky betonových konstrukcí BL01 5. přednáška

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 1 Jednoduché nosné konstrukce opakování

Problematika navrhování železobetonových prvků a ocelových styčníků a jejich posuzování ČKAIT semináře 2017

Předpjatý beton Přednáška 10

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

Obsah: 1. Technická zpráva ke statickému výpočtu 2. Seznam použité literatury 3. Návrh a posouzení monolitického věnce nad okenním otvorem

INTERAKCE VNITŘNÍCH SIL PŘI DIMENZOVÁNÍ DLE EC2

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: RÁMOVÝ ROH S OSAMĚLÝM BŘEMENEM V JEHO BLÍZKOSTI

Cvičební texty 2003 programu celoživotního vzdělávání MŠMT ČR Požární odolnost stavebních konstrukcí podle evropských norem

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY PŘEDMĚT BL001 rok 2017/2018

Stěnové nosníky. Obr. 1 Stěnové nosníky - průběh σ x podle teorie lineární pružnosti.

Uplatnění prostého betonu

φ φ d 3 φ : 5 φ d < 3 φ nebo svary v oblasti zakřivení: 20 φ

15. ŽB TRÁMOVÉ STROPY

14/03/2016. Obsah přednášek a cvičení: 2+1 Podmínky získání zápočtu vypracovaná včas odevzdaná úloha Návrh dodatečně předpjatého konstrukčního prvku

BL 04 - Vodohospodářské betonové konstrukce MEZNÍ STAV POUŽITELNOSTI

pedagogická činnost

Prvky betonových konstrukcí BL01 11 přednáška

9. Spřažené ocelobetonové nosníky Spřažené ocelobetonové konstrukce, návrh nosníků teorie plasticity a pružnosti.

Betonové konstrukce (S) Přednáška 4

Prvky betonových konstrukcí BL01 7 přednáška

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

1 Použité značky a symboly

Prvky betonových konstrukcí BL01 7 přednáška

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S VELKÝM OTVOREM

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B5. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B2. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Železobetonové nosníky s otvory

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

Předpjatý beton Přednáška 7

Materiálové vlastnosti: Poissonův součinitel ν = 0,3. Nominální mez kluzu (ocel S350GD + Z275): Rozměry průřezu:

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

list číslo Číslo přílohy: číslo zakázky: stavba: Víceúčelová hala Březová DPS SO01 Objekt haly objekt: revize: 1 OBSAH

Betonové konstrukce (S) Přednáška 3

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH KONSTRUKČNÍHO PRVKU KRÁTKÉ KONZOLY METODOU PŘÍHRADOVÉ ANALOGIE

PRUŽNOST A PLASTICITA I

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY předmět BL01 rok 2012/2013

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B3. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Betonové konstrukce (S)

Příklad - opakování 1:

Ing. Jakub Kršík Ing. Tomáš Pail. Navrhování betonových konstrukcí 1D

Předpjaté stavební konstrukce. Mezní stavy použitelnosti Omezení napětí Mezní stav trhlin, výpočet šířky trhlin Deformace předpjatých konstrukcí

Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.

Betonové konstrukce (S)

Teorie prostého smyku se v technické praxi používá k výpočtu styků, jako jsou nýty, šrouby, svorníky, hřeby, svary apod.

4 MSÚ prvky namáhané ohybem a smykem

P1.3) Doplňující údaje k výpočtu krytí předpínací výztuže 1)

Předpjatý beton Přednáška 5

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B7. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUTS2) hl. m. Praha (JPD3)

Ocelobetonové konstrukce

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A9. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

BETONOVÉ A ZDĚNÉ KONSTRUKCE 1. Dimenzování - Deska

OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 2010/2011

Použitelnost. Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

7. přednáška OCELOVÉ KONSTRUKCE VŠB. Technická univerzita Ostrava Fakulta stavební Podéš 1875, éště. Miloš Rieger

Úvod do navrhování poruchových oblastí ŽB kcí metodou příhradové analogie

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B6. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Nosné konstrukce II - AF01 ednáška Navrhování betonových. použitelnosti

Telefon: Zakázka: Položka: Dílec: masivní zákl.deska

Betonové a zděné konstrukce 2 (133BK02)

Prostý beton Pedagogická činnost Výuka bakalářských a magisterský předmětů Nosné konstrukce II

Smykové trny Schöck typ SLD

NÁVRH ZESÍLENÍ STROPNÍ KONSTRUKCE VE ZLÍNĚ DESIGN OF STRENGTHENING OF THE ROOF STRUCTURE IN ZLÍN

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

TA Sanace tunelů - technologie, materiály a metodické postupy Zesilování Optimalizace

STAVEBNÍ KONSTRUKCE. Témata k profilové ústní maturitní zkoušce. Školní rok Třída 4SVA, 4SVB. obor M/01 Stavebnictví

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ŽELEZOBETONOVÁ KONSTRUKCE PARKOVACÍHO DOMU REINFORCED CONCRETE STRUCTURE

ZÁKLADNÍ ÚLOHY TEORIE PLASTICITY Teoretické příklady

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

Schöck Isokorb typ K. Schöck Isokorb typ K

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření KSS

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B12. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

Betonové konstrukce (S)

Vzorový příklad předběžného návrhu konstrukce z předpjatého betonu

Program předmětu YMVB. 1. Modelování konstrukcí ( ) 2. Lokální modelování ( )

Šroubovaný přípoj konzoly na sloup

TENSOR NAPĚTÍ A DEFORMACE. Obrázek 1: Volba souřadnicového systému

MEZNÍ STAVY POUŽITELNOSTI PŘEDPJATÝCH PRŮŘEZŮ DLE EUROKÓDŮ

16. Matematický popis napjatosti

Statika 2. Vybrané partie z plasticity. Miroslav Vokáč 2. prosince ČVUT v Praze, Fakulta architektury.

BO02 PRVKY KOVOVÝCH KONSTRUKCÍ

Pružnost a pevnost I

BL001. Prvky betonových konstrukcí

Návrh žebrové desky vystavené účinku požáru (řešený příklad)

Obecný Hookeův zákon a rovinná napjatost

4. Napjatost v bodě tělesa

PŘÍKLAD Č. 3 NÁVRH A POSOUZENÍ ŽELEZOBETONOVÉ DESKY. Zadání: Navrhněte a posuďte železobetonovou desku dle následujícího obrázku.

ENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S OTVOREM VE SLOUPOVÉM PRUHU

Transkript:

Předpjaté stavební konstrukce Mezní stavy únosnosti Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem předpoklady řešení základní předpínací síla ohybová únosnost obecná metoda Prvky namáhané smykem a kroucením analýza napjatosti (pružná, plastická) dimenzování 1

Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem (se soudržnou výztuží) Předpoklady řešení: 1. Platí hypotéza o rovinnosti průřezů po deformaci 2. Existuje dokonalá soudržnost mezi oceli a betonem F p σc 5 cu = 0,0035 x 4 r c F c 1 2 c = Δ p M Ed F pt 3 r p F p M Rd 2

3. V tažené části beton nepůsobí 4. Napětí určujeme z pracovních diagramů materiálu v závislosti na přetvoření (návrhové pracovní diagramy betonu a výztuží typy) 5. Mezní stav únosnosti nastane, je-li dosaženo: mezního poměrného přetvoření betonu v tlaku nebo mezního přetvoření předpínací, příp. betonářské výztuže v tahu F p σc 5 cu = 0,0035 x 4 r c F c 1 2 M Ed 3 r p M Rd c = Δ p F pt F p 3

Základní napětí v předpínací výztuži (základní předpínací síla) Stav napjatosti u PPB těsně před vnesením předpětí do betonu t=0 - : h f c =0 A p ve výztuži působí P - m,0 = - pm,0 A - p pm,0 A s Stav napjatosti u PPB těsně po vnesením předpětí do betonu t=0 + na ideální průřez působí M go A p (N go ) + + P m,0 = pm,0 A + - p pm,0 cp 0 A s

Základní napětí v předpínací výztuži (základní předpínací síla) Stav napjatosti těsně před vnesením předpětí do betonu t=0 - : h f c =0 d p A p d s ve výztuži působí P - m,0 = - pm,0 A - p pm,0 A s Stav napjatosti těsně po vnesením předpětí do betonu t=0 + : h f na ideální průřez působí M go d p A p d s (N go ) + + P m,0 = pm,0 A + - p pm,0 cp 0 A s

Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem Základní napětí nebo základní předpínací síla odvozuje z napětí ve výztuži - pm,0 těsně před vnesením předpětí do betonu (kdy cp =0). Lze ho určit v kterékoli fázi působení konstrukce (čas t 0, t g1,t i, t ) takto: (+) p p p,max pm0 pmt pm t 0 t předpínání výztuže vnesení předpětí do prvku (stádium předpínání) stádium provozní v čase t 0 (po vnesení předpětí) z napětí se zohlednění výrobních ztrát (kromě ztrát pružným přetvořením betonu) v čase t > t 0 : z napětí se zohledněním výrobních i provozních ztrát (bez ztrát pružným přetvořením betonu) 6

Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem Výpočet základního napětí v předpínací výztuži Předem předpjaté prvky V okamžiku těsně před vnesením předpětí je v betonu napětí nulové, tzn. základní napětí je rovno skutečnému napětí ve výztuži (veškerá další zatížení od předpětí působí na ideálním průřezu). Dodatečně předpjaté prvky Pomocí předchozího vztahu pro napětí σ p a σ cp způsobená zatíženími působícími před i po zakotvení předpínací výztuže (tj. na oslabený i ideální průřez) 0 p p 0 p p E p cp Ec Poznámka: v dalším textu zde použitý horní index 0 bude vynechán. 7

Předpínací síla v MSÚ P dt (x) = P P mt (x) kde P je součinitel spolehlivosti předpětí P = 1,0..pro trvalé a dočasné návrhové situace P = 1,2 při posouzení lokálních účinků (např. v kotevních oblastech) P mt (x) střední hodnota základní předpínací síly ve vyšetřovaném okamžiku t 8

x x Ohybová únosnost - předpjatý průřez - soudržná výztuž Model 1 - pouze zatížení ohybovým momentem cu = 0,0035 f cd b eff x p,bal x bal F cd h f M Ed d p d s p P pmt F pd = f pd A p A p s F sd Podmínka pro plné využití předpínací výztuže: A s f yd ε p + γ P σ pm,t Τ f pd E p f pd Odtud poloha neutrálné osy: P pm,t f pd x x p,bal = ε cu ε cu + ε p d p = ε cu ε cu + f pd γ P σ pm,t E p d p

x x x Ohybová únosnost - předpjatý průřez - soudržná výztuž Model 1 - pouze zatížení ohybovým momentem cu = 0,0035 f cd b eff x p,bal x bal F cd h f M Ed z s z p d p d s p P pmt F pd = f pd A p A p s f yd F sd A s Silová podmínka rovnováhy: N Rd = 0 F cd + F pd + F sd = 0 x P pm,t f pd Momentová podmínka spolehlivosti: M Rd M Ed F pd z p + F sd z s M Ed

Ohybová únosnost - předpjatý průřez - soudržná výstuž Model 2 - zatížení ohybovým momentem a normálovou silou cu = 0,0035 f cd b eff M pd =e p N pd M Ed,z t N x x F cd z c h f N pd = P pm,t A p N Ed,z p P pm,t F pd = p A p z s z p =e p d p A p d s s P p =f pd - P pm,t p P pm,t f pd f yd F sd Silová podmínka rovnováhy: N Rd = N Ed F cd + F pd + F sd = N Ed,z N pd A s Momentová podmínka spolehlivosti: M Rd M Ed x F cd z p + F pd z p + F sd z s M Ed,z M pd

x Postup (model 2) 1) Základní předpínací síla jde na stranu zatížení N pd = γ p σ pm,t A p M pd = e p N pd 2) Předpoklad plného využití výztuže (plastická větev): cu σ p = f pd γ p σ pm,t F pd = σ p A p 3) Výpočet x z podmínky rovnováhy sil: F cd + F pd + F sd = N Ed,z N pd x 4) Ověření předpokladu 2) přes kontrolu přetvoření předpínací výztuže ε p = ε cu x (d p x) ε p + γ p ε pmt f pd ΤE p pokud předpoklad neplatí viz následujícíc slide, jinak: P p d p P pmt 5) Výpočet momentu na mezi únosnosti a ověření podmínky spolehlivosti p P pm,t F cd z p + F pd z p + F sd z s M Ed,z M pd p f pd

x Postup (model 2) 4) Pokud předpoklad 2) neplatí, tj. ε p + γ p ε pmt Τ předpínací výztuž není plně využitá (pružná větev) σ p = ε p E p f pd γ p σ pm,t F pd = σ p A p f pd E s kde ε p = ε cu x (d p x) cu 2) Výpočet x z podmínky rovnováhy sil: F cd + F pd + F sd = N Ed,z N pd 4) Ověření předpokladu 2) ε p = ε cu x (d p x) ε p + γ p ε pmt f pd ΤE p x 5) Výpočet momentu na mezi únosnosti a ověření podmínky spolehlivosti F cd z p + F pd z p + F sd z s M Ed,z M pd P d p p p P pmt P pm,t p f pd

Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem Určení mezní únosnosti Významné polohy přetvoření průřezu (viz interakční diagram u železobetonových prvků namáhaných N a M) 14

Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem Obecnější metoda řešení MSÚ Počáteční napjatost v průřezu je vyvolaná předpětím, stálým zatížením, smršťováním a dotvarováním betonu. Z této napjatosti se vychází při analýze působení proměnných zatížení. 15

Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem Stav napjatosti je obvykle výsledkem lineárního řešení (platnost Hookova zákona) a proto nemusí odpovídat skutečnosti (viz tvar pracovních diagramů materiálů) napětí v některých vrstvách mohou být větší než mezní - nepřenesená napětí: ve vrstvě 1 ve vrstvě 3 ve vrstvě 4 16

Mezní únosnost prvků namáhaných osovou silou a ohybem Na straně zatížení: - proměnná zatížení - výslednice nepřenesených napětí Na straně únosnosti: - výchozí stav napjatosti průřezu, tzn. pro každá vlákna betonu (vrstvičku) jiný počáteční stav napjatosti (posun pracovního diagramu ) 17

Prvky namáhané smykem a kroucením Prvky namáhané smykem a kroucením Analýza napjatosti namáhání předpjatých prvků 1. Ohybový moment a posouvající síla od zatížení Smyková trhlina vzniká ve stojině nosníku, typická pro PB Ohybově smyková trhlina vzniká v tažených vláknech typická pro ŽB Trajektorie hlavních napětí: σ x =0 σ 1 hlavní tah σ 2 hlavní tlak σ x normálové napětí τ xz - smykové napětí

Prvky namáhané smykem a kroucením 2. Kroucení trajektorie hlavních napětí ve tvaru šroubovice tahové a tlakové trajektorie kolmo na sebe Trajektorie hlavních napětí pro kroucení: - čárkovaně pro tlak - plnou čarou pro tah 3. Kombinace M, N, V, T od zatížení prostorová napjatost

Prvky namáhané smykem a kroucením 4. Vliv předpětí (působí proti zatížení): Ovlivnění směru a snížení velikosti hlavních napětí: Redukce posouvající síly od vnějšího zatížení posouvající silou způsobenou předpětím V pp (viz průběhy vnitřních sil) (v případě náběhů svislými složkami sil v šikmém taženém nebo tlačeném pásu (podle EN na stranu únosnosti V Rd = V Rd,s + V ccd + V td )) Příčné předepnutí (příčný ohyb deska, konzola) - σ y Svislé předpětí předpínací tyče σ z, zvětšení únosnosti ve smyku

Analýza za předpokladu pružného chování Analýza za předpokladu pružného chování Běžné provozní zatížení nevznikají trhlinky (napětí v betonu v tahu je většinou menší než přípustné) Při statické analýze lze brát vztahy z teorie pružnosti Předpoklad pružného chování pro stanovení únosnosti betonu ve smyku využívají i normy vycházející z teorie mezních stavů (neočekává se ohybová trhlina, tj. když σ ct f ctd ): ČSN EN 1992-1-1 Pozn.: Při vzniku trhlin podobný postup jako u ŽB zohledňující vliv trhlin (viz EN 1992-1-1).

Analýza za předpokladu pružného chování Smyková napětí od V Kombinace zatížení (většinou max.v, odp. M,N,T) Napětí od svislé posouvající síly ve stojině t xz v přírubě t xy Ověření rozhodujících řezů Vodorovný ve stojině v těžišti Smykové napětí: V U při přechodu stojiny do příruby Svislý přírubou při napojení stěny t z y xz I b( z ) y

Analýza za předpokladu pružného chování Smyková napětí od T kroucení může být Prosté rovinné průřezy, jen T Při němž dochází k deplanaci Volné kroucení-neomezena Vázané kroucení-omezena průřezy a stanovení napětí: tenkostěnné (vzhledem k okrajovým podmínkám nelze zanedbat vázané kroucení) odvozeny zjednodušené vzorce - např. Bredtův vztah masivní vychází z rovnic pro prostorovou napjatost, smyková napětí získáme derivací Prandtlovy funkce podle z resp. y. U obecných průřezů pouze s použitím moderních numerických metod. τ t = T / (2.A k.t)

Analýza za předpokladu pružného chování Smyková napětí způsobená V a T se superponují Výpočet hlavního napětí obecně pro prostorovou napjatost běžně si vystačíme s rovinnou napjatosti (Mohrova kružnice): Např. pro horní desku komorového průřezu: 1,2 x 2 y x 2 y 2 t 2 xy Ze vztahu je zřejmé, že max. hlavní napětí je v místě největšího smykového napětí a tam, kde je minimální tlakové normálové napětí. V tažené části se hlavní napětí nepočítá.

Analýza za předpokladu pružného chování Určení nebezpečného průřezu: řez I - 0,0 m v těžišti průřezu nebo přechod do horní příruby řez II - 1,0 m a III - 2,0 m posun k menšímu tlakovému napětí v přechodu stěny do dolní příruby řez IV - 3,0 m v místě neutrální osy v místě přechodu do dolní příruby při nulovém normálovém napětí tahy v tažené oblasti přenese výztuž poznámka ve skutečnosti může mít prvek v podpoře plný průřez (s půdorysným náběhem) nebezpečný průřez bude tam, kde směrem od podpory začíná být stojina nejtenčí

Mezní plastická únosnost průřezu Mezní plastická únosnost průřezu překročí-li hodnota napětí v hlavním tahu pevnost betonu v tahu vznikne trhlina, neplatí pružnost. Řešení pro namáhání posouvající silou: 1) Z rovnováhy normálových a podélných smykových napětí odvodil Mörsch vztah pro max. hodnotu smykového napětí v průřezu porušeném ohybovou trhlinou. t V b z w 2) Ritter a Mörsch model zatížení přenášeno systémem betonových vzpěr a ocelových táhel diagonální vzpěry se po vzniku trhliny tvoří pod úhlem 45 - příhradová analogie s konstantním úhlem diagonál.

Mezní plastická únosnost průřezu 3) V průběhu vývoje změna příhradová analogie s variabilním úhlem diagonál (např. ČSN EN 1992-1-1). Předpokládejme betonový vyztužený element namáhaný pouze posouvající silou, porušen šikmými trhlinami pod úhlem θ = úhel tlakové diagonály. S ohledem na šikmé trhliny vzdoruje beton pouze v tlakové diagonále D. Svislou sílu přenáší třmínky (obr. (c)) V E. Vodorovnou složku zachycuje podélná předpínací popř. betonářská výztuž F s +ΔF p.

Mezní plastická únosnost průřezu Síla v diagonále (b): D = σ c. b w. z. cos θ D = V E / sin θ Napětí v tlakové diagonále: σ c = V E / (b w. z. sin θ. cos θ) = = V E. (tg θ + cotg θ ) / (b w. z) Lze při známém úhlu θ a při volbě napětí σ c rovné pevnosti betonu v tlaku určit V Rd,max.

Mezní plastická únosnost průřezu Svislá síla (c) : Síla v třmíncích: F sw = σ c. b w. s. sin 2 θ F sw = A sw. σ w Svislá síla = síla v třmíncích (po dosazení za σ c viz předcházející list): A sw. σ w / s = V E. tg θ / z při σ w = f ywd se určí V Rd,s.

Mezní plastická únosnost průřezu Vodorovná síla: F s + F p = V E. cotg θ kde F s je výslednice tahu v betonářské výztuži od posouvající síly, F p je výslednice tahu v předpínací výztuži od posouvající síly.

Mezní plastická únosnost průřezu Ve třech předcházejících rovnicích (podmínkách rovnováhy) jsou 4 neznámé: σ c, θ, σ w, F s + F p Možnosti řešení (stanovení sil pro únosnost): - vhodná volba úhlu tlakové diagonály θ (má mnoho řešení), - předpoklad dosažení pevnosti betonu v tlaku f cd (nutno zahrnout vliv snížení v důsledku příčných tahů), - dosažení meze kluzu (resp. návrhové pevnosti) ve výztuži: příčná výztuž: σ w = f ywd, podélná výztuž: F s + F p = F y Význam metody: - vysvětluje nárůst síly v podélné výztuži pravidlo o posunu obrazce této síly, - vysvětluje princip požadované únosnosti ve smyku třmínky v šikmém řezu musí přenést posouvající sílu na konci tohoto řezu, - je to metoda založená na teorii plasticity, protože splňuje podmínky rovnováhy, plasticity (nesplňuje podmínky kompatibility přetvoření).

Mezní plastická únosnost průřezu Mezní plastická únosnost průřezu Řešení pro namáhání kroucením (po vzniku trhlin): nejúčinnější výztuž sledující trajektorie hlavních napětí (tvar šroubovice) to nelze, proto se používá výztuž jako: uzavřené třmínky svařované nebo kotvené přesahem podélná výztuž rozmístěná rovnoměrně po obvodě Tyto tvoří složky výsledné tahové síly ve směru hlavních tahů. Toto vyztužení se superponuje se stávajícím vyztužením na M a V. rovnováhu zajišťují betonové vzpěry ve směru hlavních tlaků Vnitřní síly v průřezu přenášející kroucení

Mezní plastická únosnost průřezu Mezní plastická únosnost průřezu Řešení pro namáhání kroucením (po vzniku trhlin): kroucení vzdoruje účinný průřez (nebezpečí odprýskání betonu) používá se model tzv. ekvivalentního tenkostěnného uzavřeného průřezu (i pro plné průřezy), složené průřezy lze rozdělit na dílčí průřezy, stanovit pro ně únosnost v kroucení a následně stanovit celkovou únosnost jako součet únosností jednotlivých dílčích průřezů, dalším modelem je prostorová násobná příhradová

Smyk podle EN ČSN 1992-1-1 Porušení smykem od V podle ČSN EN 1992-1-1 Prvky bez smykové výztuže kde I b w S 1) V oblastech bez ohybových trhlin (pokud napětí v tahu za ohybu je menší než f ctk,0,05 / c ) má být únosnost ve smyku omezena pevností betonu v tahu. V těchto oblastech je únosnost ve smyku dána vztahem: bw 2 V f l f S Rd,c ctd cp ctd je moment setrvačnosti plochy průřezu šířka průřezu na těžišťové ose (nutno zohlednit kanálky) statický moment plochy průřezu nad těžišťovou osou k této ose α I = l x /l pt2 1,0 pro předem napjatou výztuž, = 1,0 pro ostatní druhy předpínání; l x l pt2 σ c vzdálenost uvažovaného průřezu od počátku přenášecí délky horní hraniční hodnota přenášecí délky u předpjatého prvku napětí betonu v tlaku v těžišťové ose průřezu od normálové síly a/nebo předpětí (σ c = N Ed /A c v MPa, N Ed > 0 značí tlak).

Smyk podle EN ČSN 1992-1-1 2) U předpjatých nosníků bez smykové výztuže lze vypočítat únosnost ve smyku v oblastech s ohybovými trhlinami s použitím vztahu : kde V Rd,c = [C Rd,c k (100 l f ck ) 1/3 + k 1 cp ] b w d při minimu V Rd,c = (v min + k 1 cp ) b w d C Rd,c = 0,18/ γ c, k = 1 + (200/d) 1/2 2,0, (d v mm), ρ l = A sl /(b w d) 0,02, v min = 0,035 k 3/2 fck 1/2, cp = N Ed /A c < 0,2 f cd [MPa], N Ed normálová síla v průřezu od zatížení nebo předpětí [v N] (N Ed > 0 pro tlak). Vliv vnesených deformací na N Ed lze zanedbat, A C plocha betonového průřezu [mm 2 ], k 1 je 0,15.

Smyk podle EN ČSN 1992-1-1 Prvky se svislou smykovou výztuží V Rd,s = (A sw / s) z f ywd cotg V Rd,max = cw b w z 1 f cd / (cotg + tan ) síla v podélné výztuží F Ed = 0,5 V Ed (cotg - tan ) + N Ed = V Ed a l / z + N Ed duktilita: A sw,max /s 0,5 cw 1 f cd b w / f ywd ( pro cotg =1,0) cw součinitel, kterým se zohledňuje stav napětí v tlačeném pásu: 1,0 pro nepředpjaté konstrukce (1 + cp /f cd ) pro 0 < cp 0,25 f cd 1,25 pro 0,25 f cd < cp 0,5 f cd 2,5 (1 - cp /f cd ) pro 0,5 f cd < cp < 1,0 f cd α cw 1,25 1,00 0,25 0,5 0,75 1 σ c /f cd kde cp je průměrné napětí betonu v tlaku uvažované jako kladné, vyvolané návrhovou normálovou silou. Toto napětí se má získat zprůměrováním po betonovém průřezu při uvažování výztuže. Hodnota cp se nemusí počítat ve vzdálenosti menší než 0,5d cot od líce uložení.

Smyk podle EN ČSN 1992-1-1 Porušení smykem od T podle ČSN EN 1992-1-1 V Ei = T E z i / (2 A k ) = T E / (2 A k cot θ) pro z i z, prvky bez trhlin prvky s trhlinami