SCIA CZ, s. r. o. Slavíčkova 1a 638 00 Brno tel. 545 193 526 545 193 535 fax 545 193 533 E-mail info.brno@scia.cz www.scia.cz Systém programů pro projektování prutových a stěnodeskových konstrukcí NEXIS 32 rel. 3.70 Protlačení Posouzení lokálně podepřených železobetonových konstrukcí na protlačení referenční příručka
Vydavatel tohoto manuálu si vyhrazuje právo na změny obsahu bez upozornění. Při tvorbě textů bylo postupováno s velkou péčí, přesto nelze zcela vyloučit možnost vzniku chyb. SCIA CZ, s. r. o. nemůže převzít odpovědnost ani záruku za chybné použití uvedených údajů a z toho vyplývajících důsledků. Žádná část tohoto dokumentu nesmí být reprodukována po částech ani jako celek ani převáděna do elektronické formy, včetně fotokopírování a snímání, bez výslovného písemného povolení společnosti SCIA CZ, s. r. o. Copyright 2002 SCIA Group. Všechna práva vyhrazena.
1. ÚVOD 1 2. NABÍDKY A IKONY 1 2.1. Nabídky a ikony bez otevřeného projektu 1 2.1.1. Nabídka Projekt 1 2.1.2. Nabídka Nastavení 1 2.1.3. Nabídka Nápověda 1 2.1.4. Panely nástrojů 1 2.2. Nabídky a ikony pro otevřený projekt 1 2.2.1. Nabídka Projekt 1 2.2.2. Nabídka Nastavení 2 2.2.3. Nabídka Okno 2 2.2.4. Nabídka Nápověda 2 2.2.5. Panely nástrojů 2 2.3. Nabídky a ikony při zobrazení tištěných dat nebo dokumentu 2 2.3.1. Nabídka Projekt 3 2.3.2. Nabídka Data 3 2.3.3. Nabídka Nastavení 3 2.3.4. Nabídka Okno 3 2.3.5. Nabídka Nápověda 3 2.3.6. Panely nástrojů 3 3. ZALOŽENÍ NOVÉHO PROJEKTU 1 4. OBECNÁ NASTAVENÍ VÝPOČTU PROTLAČENÍ 1 4.1. Nastavení pro ČSN 1 4.1.1. Mezní stav únosnosti 1 4.1.1.1. Stanovení Gama b 2 4.1.1.2. Stanovení Gama s 2 4.1.2. Protlačení 3 4.2. Nastavení pro EC2 5 4.2.1. Mezní stav únosnosti 5 4.2.2. Protlačení 7 4.3. Nastavení pro DIN 1045-1 9 4.3.1. Mezní stav únosnosti 9 4.3.2. Protlačení 10 4.4. Nastavení pro DIN 1045-88 12 4.4.1. Protlačení 12 5. PROVEDENÍ 13 5.1. Dialog protlačení 13 5.2. Výchozí nastavení 15 5.3. Komponenta protlačení 17 5.3.1. Geometrie protlačení 17
5.3.1.1. Skupina Typ sloupu 17 5.3.1.2. Skupina Pozice sloupu 18 5.3.1.3. Skupina Řez 18 5.3.2. Zatížení 19 5.3.3. Hlavní výztuž 20 5.3.4. Návrh výztuže 21 5.3.5. Vyztužení pro protlačení 23 5.3.5.1. Vyhledání optimální polohy výztuže 24 5.3.6. Posouzení lokální podpory na protlačení 25 5.3.7. Nastavení dokumentu 27 5.3.8. Náhled dokumentu 28 6. ŘEŠENÝ PŘÍKLAD 29 6.1. Zadání 29 6.2. Ruční Výpočet 29 6.3. Výpočet pomocí programu 32 6.3.1. Výpis výsledků do dokumentu 35
OVLÁDÁNÍ 1. ÚVOD Tento manuál je určen pro obsluhu samostatného programu pro posuzování betonových a železobetonových plošných konstrukcí na protlačení podle ČSN 73 1201 a STN 73 1201 z roku 1986 s přihlédnutím ke změnám a z roku 1989 a změně 2 z roku 1994. Program umožňuje provést výpočet pro sloupy s kruhovým nebo obdélníkovým průřezem. Výpočet protlačení je zpracován podle výše uvedených norem článku 5.5.6 Mez porušení protlačení. Umožňuje sestavit kritické průřezy podle požadavků normy pro vnitřní, krajní a rohové sloupy kruhového a obdélníkového průřezu. Pro připravené zatížení je možné na vytvořených kritických průřezech spočítat nejen poměrnou smykovou sílu na protlačení, ale i plochu nutné smykové výztuže na její přenesení. Dále je možné pomocí programu vytvořit a umístit do průřezu desky výztuž na protlačení, ať již v podobě třmínků a nebo ohybů. Posledním krokem výpočtu může být celkové posouzení lokální podpory na mez porušení protlačení včetně započítání zadané smykové výztuže. Z výsledků je potom možně sestavit přehledný dokument o výpočtu. Obdobným způsobem je možné provádět posouzení dle EC2 a DIN 1045-1. strana 1
OVLÁDÁNÍ 2. NABÍDKY A IKONY 2.1. NABÍDKY A IKONY BEZ OTEVŘENÉHO PROJEKTU Pruh nabídek obsahuje následující nabídky: nabídka Projekt nabídka Nastavení nabídka Nápověda 2.1.1. NABÍDKA PROJEKT Viz 2.2.1 Nabídka Projekt. Některé příkazy nemusí být dostupné. 2.1.2. NABÍDKA NASTAVENÍ Viz 2.2.2 Nabídka Nastavení. Některé příkazy nemusí být dostupné. 2.1.3. NABÍDKA NÁPOVĚDA Nabídka obsahuje následující příkazy: Hesla nápovědy Zobrazí obsah nápovědy k aplikaci Jak používat nápovědu Spustí výukový program pro práci s nápovědou Home Page Spustí prohlížeč Internet Explorer a nastaví stránku www.scia.cz O této aplikaci Zobrazí informační dialog o aplikaci 2.1.4. PANELY NÁSTROJŮ Z panelu nástrojů Hlavní jsou dostupné následující ikony: založení nového projektu otevření existujícího projektu zobrazení nápovědy k vybrané položce 2.2. NABÍDKY A IKONY PRO OTEVŘENÝ PROJEKT Pruh nabídek obsahuje následující nabídky: nabídka Projekt nabídka Nastavení nabídka Nápověda nabídka Okno 2.2.1. NABÍDKA PROJEKT Nabídka obsahuje tyto příkazy: Nový Otevřít Zavřít Uložit Uložit jako Data o projektu Založení nového projektu Otevření již existujícího projektu Zavření aktuálního projektu. Byly li v projektu provedeny změny, následuje dotaz na uložení změn. Uložení dat o projektu. Uložení dat o projektu pod novým jménem souboru. Starý soubor projektu zůstává na disku, projekt pod novým jménem se stává aktuálním. Změna identifikačních údajů o projektu, změna typu konstrukce. strana 1
Uložení nastavení Obnovit nastavení Výpis naposledy otevřených projektů Konec Uloží aktuální konfiguraci jako výchozí pro další spouštění programu. Obnoví výchozí nastavení programu, zruší uživatelská nastavení. OVLÁDÁNÍ Vypisují se jména souborů naposledy otevřených projektů. Volbou jednoho z nich se tento projekt přímo otevře. Ukončení aplikace s uložením případných změn. 2.2.2. NABÍDKA NASTAVENÍ Změna základních systémových nastavení. Nabídka obsahuje tyto příkazy: Národní norma Změna nastavení aktuální normy. Materiál Jednotky Beton Možnosti Jazyk výstupů Nastavení aktuálního materiálu, přidání nebo zrušení materiálu do projektu, práce se systémovou a projektovou databází materiálů Změna nastavení systémových jednotek Nastavení hodnot součinitelů pro výpočty a posudky betonových prvků konstrukcí pro aktuální národní normu. Nastavení barevné palety, nastavení pracovního prostředí, systémových adresářů, šablon a parametrů pro tisk. Nastavení jazyka tištěných výstupů 2.2.3. NABÍDKA OKNO Nabídka obsahuje tyto příkazy: Nové okno Otevře nový 3D pohled (okno) na projekt Galerie Zobrazí seznam kreseb vestavěného 2D editoru Panely nástrojů Zobrazení nebo skrytí dostupných panelů nástrojů (ikon) 2.2.4. NABÍDKA NÁPOVĚDA Viz 2.1.3 Nabídka Nápověda. 2.2.5. PANELY NÁSTROJŮ Při zobrazení konstrukce ve 3D pohledu je dostupný panel nástrojů Hlavní, který obsahuje ikony: založení nového projektu otevření existujícího projektu uložení aktuálního projektu vezme zpět poslední provedenou akci obnoví stav před vzetím zpět změna nastavení aktuálních jednotek zobrazení nápovědy k označené položce 2.3. NABÍDKY A IKONY PŘI ZOBRAZENÍ TIŠTĚNÝCH DAT NEBO DOKUMENTU Pruh nabídek obsahuje následující nabídky: nabídka Projekt nabídka Data Nabídka Nastavení nabídka Okno strana 2
OVLÁDÁNÍ nabídka Nápověda 2.3.1. NABÍDKA PROJEKT Viz 2.2.1 Nabídka Projekt. Některé příkazy nemusí být dostupné. 2.3.2. NABÍDKA DATA Příkazy pro práci s daty v textovém okně. Nabídka obsahuje následující příkazy: Začátek Zobrazí první stránku aktuálních tištěných dat nebo dokumentu Konec Zobrazí poslední stránku aktuálních tištěných dat nebo dokumentu Regenerovat vzhled Zregeneruje vzhled dokumentu (po změně nastavení zobrazovací šablony) Regenerovat obsah Zregeneruje obsah dokumentu (po změně vstupních nebo výstupních dat) Tisk Zahájí tisk aktuálních zobrazovaných dat nebo dokumentu Náhled Zobrazí náhled před tiskem aktuálních zobrazovaných dat nebo dokumentu ASCII Uloží aktuálních zobrazovaná data nebo dokument do souboru formátu ASCII RTF Uloží aktuálních zobrazovaná data nebo dokument do souboru formátu RTF Vložit Vloží vstupní data do aktuálního dokumentu 2.3.3. NABÍDKA NASTAVENÍ Nabídka obsahuje tyto příkazy: Dokument Změna nastavení šablony aktuálního dokumentu Písma Možnosti Nastavení tiskárny Jazyk výstupů Změna písma textového zobrazení. Nastavení barevné palety, nastavení pracovního prostředí, systémových adresářů, obecných parametrů pro tisk. Změna nastavení tiskárny Změna jazyka pro zpracovávaná výstupní data nebo dokumenty 2.3.4. NABÍDKA OKNO Viz 2.2.3 Nabídka Okno. 2.3.5. NABÍDKA NÁPOVĚDA Viz 2.1.3 Nabídka Nápověda. 2.3.6. PANELY NÁSTROJŮ Pro práci se zobrazením tištěných dat nebo dokumentu je dostupný panel nástrojů Náhled, který obsahuje následující ikony: zavření aktuálního zobrazení tištěných dat nebo dokumentu přesun na začátek tištěných dat nebo dokumentu přesun o jednu stranu směrem k začátku tištěných dat nebo dokumentu přesune o jednu stranu směrem ke konci tištěných dat nebo dokumentu přesun na konec tištěných dat nebo dokumentu přesun na začátek aktuální zobrazované stránky přesun na konec aktuální zobrazované stránky přesun po zobrazované stránce nahoru strana 3
OVLÁDÁNÍ přesun po zobrazované stránce dolů zaktualizuje vzhled dokumentu po změně nastavení šablony dokumentu zaktualizuje obsah dokumentu po změně vstupních nebo výstupních dat změní nastavení aktuální tiskárny spustí přímý tisk aktuálních tištěných dat nebo dokumentu zobrazí náhled před tiskem aktuálních tištěných dat nebo dokumentu spustí hromadné vložení vstupních dat do dokumentu spustí změnu nastavení šablony dokumentu zobrazí dialog pro nastavení šablon pro dostupné způsoby tisku strana 4
3. ZALOŽENÍ NOVÉHO PROJEKTU Příkazem nabídky Projekt > Nový se založí nový projekt samostatného protlačení. V dialogu Informace o projektu se zadávají základní údaje o řešené úloze. Identifikační údaje úlohy lze kdykoliv změnit příkazem nabídky Projekt > Data o projektu. Jednotlivé volby dialogu: Jméno souboru projektu - po klepnutí na [Jméno] lze nastavit adresář a jméno souboru, do kterého se budou ukládat data projektu. Jméno souboru projektu není nutné zadávat, program se na něj dotáže při prvním uložení projektu. Skupina Data identifikační texty, které se objeví na jednotlivých stranách tisku při vytváření výstupní dokumentace. [Materiál] po klepnutí na tlačítko se nastavuje výchozí aktuální materiál, který bude přiřazován zadávaným průřezům. [Jednotky] nastavení používaných jednotek. Národní norma po klepnutí na vlaječku lze nastavit národní normu a hodnoty některých součinitelů příslušných k této normě. Národní normu nelze změnit v průběhu práce na projektu. Obr. 1 - Identifikační údaje projektu strana 1
4. OBECNÁ NASTAVENÍ VÝPOČTU PROTLAČENÍ Před návrhem nebo posouzením protlačení by mělo být provedeno nastavení dílčích koeficientů materiálů, stupňů vyztužení, atd. Hodnoty jsou přednastaveny podle normy. To je vše přehledně shrnuto do dialogů pro nastavení. Nastavení se provádí příkazem nabídce Nastavení > Beton. Obsah dialogu pro nastavení parametrů výpočtů je závislé na nastavení aktuální národní normy. 4.1. NASTAVENÍ PRO ČSN 4.1.1. MEZNÍ STAV ÚNOSNOSTI Obr. 2 - Data návrhu, součinitele spolehlivosti Jednotlivé volby dialogu: [Gamma b] [Gamma s] Hodnota součinitele podmínek působení betonu. Výpočet součinitele lze provést po klepnutí na tlačítko a zadání hodnot dílčích součinitelů působení betonu viz 4.1.1.1 Stanovení Gama b. ČSN 731201-86, čl. 2.3., výchozí hodnota = 1 Hodnota součinitele podmínek působení oceli. Výpočet součinitele lze provést po klepnutí na tlačítko a zadání hodnot dílčích součinitelů působení oceli viz 4.1.1.2 Stanovení Gama s. ČSN 731201-86, čl. 2.3., výchozí hodnota = 1 strana 1
4.1.1.1. Stanovení Gama b Nastavení dílčích součinitelů pro výpočet koeficientu Gama b se provádí po klepnutí na [Gama b] na kartě Data návrhu, součinitele spolehlivosti. Obr. 3 - Stanovení Gama b Jednotlivé volby dialogu: Vliv opakovaného namáhání betonu Vliv místního snížení pevnosti Vliv zvýšené teploty Vliv víceosé napjatosti Součinitel vlivu mnohokrát opakovaného namáhání betonu ČSN 731201-86, čl. 2.3.6 Součinitel vlivu místního snížení pevnosti betonu ČSN 731201-86, čl. 2.3.8 Součinitel vlivu zvýšené teploty betonu ČSN 731201-86, čl. 2.3.9 Součinitel vlivu víceosé napjatosti betonu ČSN 731201-86, čl. 2.3.10 4.1.1.2. Stanovení Gama s Nastavení dílčích součinitelů pro výpočet koeficientu Gama s se provádí po klepnutí na tlačítko [Gama s] na kartě Data návrhu, součinitele spolehlivosti Obr. 4 - Stanovení Gama s Jednotlivé volby dialogu: Vliv opakovaného namáhání oceli Vliv svařování výztuže Součinitel vlivu mnohokrát opakovaného namáhání oceli ČSN 731201-86, čl. 2.3.7 Součinitel vlivu svařování výztuže ČSN 731201-86, čl. 2.3.12 strana 2
4.1.2. PROTLAČENÍ Karta obsahuje parametry, které se váží k výpočtu protlačení. Obr. 5 - Protlačení Jednotlivé volby dialogu: Skupina Součinitele kapa_s součinitel vyztužení.nepočítá se podle Přílohy 9, uživatel hodnotu definuje ČSN 73 12 01, čl. 5.5.6.13 kapa_a Součinitel normálové síly. Nepočítá se podle Přílohy 9, uživatel hodnotu definuje ČSN 73 12 01, čl. 5.5.6.13 max velikost qbu Jedna z podmínek spolehlivosti - výpočtová posouvající síla na mezi protlačení musí být menší než výpočtová posouvající síla na mezi protlačení přenášená betonem. ČSN 73 12 01, čl. 5.5.6.12, vzorec 199 Skupina Smyková výztuž max velikost Rsd min. tloušťka desky Omezení maximální výpočtové pevnosti oceli v tahu (výztuž na protlačení) ČSN 73 12 01, čl. 5.5.6.14, výchozí hodnota 300 Mpa Minimální tloušťka desky pro započítání smykové výztuže ČSN 73 12 01, čl. 5.5.6.16 strana 3
min./max poloha první řady smykové výztuže min. a max. vzdálenost dalších řad ohybů Konstrukční ustanovení určující polohu první řady smykové výztuže od líce sloupu. U ohybů je to pata ohybu. ČSN 73 12 01, čl. 5.5.6.14, obr. 33 Navazuje na předchozí hodnoty, jedná se o vzdálenosti dalších řad smykové výztuže a jejich započítání do únosnosti strana 4
4.2. NASTAVENÍ PRO EC2 4.2.1. MEZNÍ STAV ÚNOSNOSTI Obr. 6 - Mezní stav únosnosti Skupina Součinitele spolehlivosti: Gamma c smyk Dílčí součinitel spolehlivosti betonu použitý pro stanovení napětí betonu ve smyku EC2, Art. 4.3.2.3, výchozí hodnota = 1.5 Gamma c tlak Dílčí součinitel spolehlivost betonu použitý pro stanovení napětí betonu v tlaku a tahu EC2 : Art. 2.3.3.2, výchozí hodnota = 1.5 Gamma s Dílčí součinitel spolehlivosti pro stanovení napětí betonářské oceli v tahu a tlaku EC2 : Art. 2.3.3.2, výchozí hodnota =1.15 Skupina Beton strana 5
Alfa Součinitel redukující napětí betonu v tlaku DIN 1045-1 : Art.6.1.6.., výchozí hodnota = 0.85 strana 6
4.2.2. PROTLAČENÍ Karta obsahuje parametry, které se váží k výpočtu protlačení. Obr. 7 - Protlačení Skupina Součinitele Ve skupině se nastavují hodnoty součinitelů, které závisí na poloze sloupu. První čtyři součinitele se používají pro stanovení minimálního ohybového momentu na jednotku délky ve směru x a y. Hodnoty se stanovují podle tabulky 4.9 EC 2. Krajní sloup, rohový sloup, vnitřní sloup Momentový součinitel eta_x nahoře Momentový součinitel eta_x dole Momentový součinitel eta_y nahoře Momentový součinitel eta_y dole V seznamu se vybírá aktuální poloha sloupu. Hodnota momentového součinitele m Sdx;top Hodnota momentového součinitele m Sdx;bottom Hodnota momentového součinitele m Sdy;top Hodnota momentového součinitele m Sdy;bottom strana 7
Beta Součinitel, který zohledňuje excentricitu zatížení.( EC2 : Art. 4.3.4.3 (4)) Skupina Zatížená plocha Tvar kruhový, s průměrem nepřesahujícím Tvar obdélníkový, s obvodem nepřesahujícím Tvar obdélníkový, max. délka/šířka Vzdálenost obvodu zatížené plochy a okraje otvoru nepřekračuje Zatížená plocha kruhového tvaru s maximálním průměrem nastavené hodnoty. EC 2: Art. 4.3.4.2.1 (1), výchozí hodnota = 3.5 * d Zatížená plocha obdélníkového tvaru s maximálním obvodem nastavené hodnoty. EC 2: Art. 4.3.4.2.1 (1), výchozí hodnota = 11 * d Zatížená plocha má obdélníkový tvar poměr délky k šířce nepřekračuje nastavenou hodnotu. EC 2: Art. 4.3.4.2.1 (1), výchozí hodnota = 2 Max. hodnota nejkratší vzdálenosti mezi obvodem zatížené plochy a okrajem otvoru. Je-li vzdálenost překročena, část kritického průřezu obsažená mezi dvěma tangentami nakreslenými k okraji otvoru ze středu zatížené oblasti je uvažována jako neúčinná. EC 2: Art. 4.3.4.2.2 (2), výchozí hodnota = 6 * d Skupina Smyková výztuž Minimální tloušťka desky min poměr Minimální tloušťka desky, ve které se vytváří smyková výztuž.. EC 2: Art. 5.4.3.3 (1), výchozí hodnota = 200 mm Minimální působící smyková výztuž by neměla být menší než zadané procento z hodnoty na kartě Nastavení MSP, skupina Stupeň smykového vyztužení. EC 2: Art. 5.4.3.3 (2), výchozí hodnota = 60 % Skupina Smyková únosnost Součinitel pro Vrd1 Součinitel pro Vrd2 Hodnota součinitele pro výpočet smykové únosnosti Vrd1. Lze přepnout mezi automatickým stanovením a ručním zadáním hodnoty. Hodnota součinitele pro výpočet smykové únosnosti Vrd2. EC 2: Art. 4.3.4.5.2 (1) : výchozí hodnota = 1.6 Skupina Hlavy sloupů Obdélníkový sloup s hlavicí, lh < 1.5 hh (4.3.4.4.1) Plocha selhání musí být plně uvnitř/mimo hlavy sloupu Nastavení, jak se bude stanovovat dcrit v případech, kdy lh < 1.5 hh: Obdélníková oblast: podle EC2:Art. 4.3.4.2.2 Ekvivalentní průměr: podle EC2:Art. 4.3.4.4(1), vzorec 4.52. Zapněte volbu, má-li oblast selhání být úplně v/mimo oblast hlavy sloupu v případech, kdy 1.5hH < lh < 1.5(hH + d). Pokud oblast selhání neleží celá v/mimo plochu hlavy sloupu, objeví se varování. Není-li volba zapnuta, použije se rovnice 4.55 z EC2: Art. 4.3.4.4(5). strana 8
4.3. NASTAVENÍ PRO DIN 1045-1 4.3.1. MEZNÍ STAV ÚNOSNOSTI Obr. 8 - Mezní stav únosnosti Skupina Součinitele spolehlivosti Gamma c tlak Dílčí součinitel spolehlivost betonu použitý pro stanovení napětí betonu v tlaku a tahu DIN1045-1 : Art.2.4.4., výchozí hodnota = 1.5 Gamma s Dílčí součinitel spolehlivosti pro stanovení napětí betonářské oceli v tahu a tlaku DIN1045-1 : Art.2.4.4., výchozí hodnota = 1.15 Skupina Beton Alfa Součinitel redukující napětí betonu v tlaku DIN 1045-1 : Art.6.1.6.., výchozí hodnota = 0.85 strana 9
4.3.2. PROTLAČENÍ Obr. 9 - Protlačení Skupina Součinitele Ve skupině se nastavují hodnoty součinitelů, které závisí na poloze sloupu. První čtyři součinitele se používají pro stanovení minimálního ohybového momentu na jednotku délky ve směru x a y. Hodnoty se stanovují podle tabulky 18 DIN 1045-1.. Krajní sloup, rohový sloup, vnitřní sloup Momentový součinitel eta_x nahoře Momentový součinitel eta_x dole Momentový součinitel eta_y nahoře Momentový součinitel eta_y dole Beta V seznamu se vybírá aktuální poloha sloupu. Hodnota momentového součinitele m Sdx;top Hodnota momentového součinitele m Sdx;bottom Hodnota momentového součinitele m Sdy;top Hodnota momentového součinitele m Sdy;bottom Součinitel, který zohledňuje excentricitu zatížení. (DIN1045-1: Art. 7.4.3) Skupina Zatížená plocha strana 10
Tvar kruhový, s průměrem nepřesahujícím Tvar obdélníkový, s obvodem nepřesahujícím Tvar obdélníkový, max. délka/šířka Vzdálenost obvodu zatížené plochy a okraje otvoru nepřekračuje Zatížená plocha kruhového tvaru s maximálním průměrem nastavené hodnoty. DIN 1045-1: Art. 7.4.2, výchozí hodnota = 3.5 * d Zatížená plocha obdélníkového tvaru s maximálním obvodem nastavené hodnoty. DIN 1045-1: Art. 7.4.2, výchozí hodnota = 11 * d Zatížená plocha má obdélníkový tvar poměr délky k šířce nepřekračuje nastavenou hodnotu. DIN 1045-1: Art. 7.4.2, výchozí hodnota = 2 Max. hodnota nejkratší vzdálenosti mezi obvodem zatížené plochy a okrajem otvoru. Je-li vzdálenost překročena, část kritického průřezu obsažená mezi dvěma tangentami nakreslenými k okraji otvoru ze středu zatížené oblasti je uvažována jako neúčinná. DIN 1045-1: Art. 7.4.2, výchozí hodnota = 6 * d Skupina Smyková výztuž Minimální tloušťka desky Min poměr Minimální tloušťka desky, ve které se vytváří smyková výztuž.. DIN 1045-1: Art. 10.3.3(1), výchozí hodnota = 200 mm Minimální působící smyková výztuž by neměla být menší než zadané procento z hodnoty na kartě Nastavení MSP, skupina Stupeň smykového vyztužení. DIN 1045-1: Art. 10.3.3(2), výchozí hodnota = 60 % Skupina Smyková únosnost Součinitel pro Vrd2 Hodnota součinitele pro výpočet smykové únosnosti Vrd2. DIN 1045-1: Art. 7.4.5, výchozí hodnota = 1.6 Skupina Hlavy sloupů Obdélníkový sloup s hlavicí, lh < 1.5 hh (4.3.4.4.1) Nastavení, jak se bude stanovovat dcrit v případech, kdy lh < 1.5 hh: Obdélníková oblast: podle DIN1045-1: Art. 7.4.2 Ekvivalentní průměr: podle DIN1045-1: Art. 7.4.2, vzorec 115. strana 11
4.4. NASTAVENÍ PRO DIN 1045-88 4.4.1. PROTLAČENÍ Obr. 10 - Protlačení Skupina Součinitele Ve skupině se nastavují hodnoty součinitelů, které závisí na poloze sloupu. Krajní sloup, rohový sloup, vnitřní sloup Součinitel délky kritického obvodu Součinitel alfa_s pro ocel III S Součinitel alfa_s pro ocel IV S a iv M Max. hodnota souč. mu_g V seznamu se vybírá aktuální poloha sloupu. Hodnota součinitele délky kritického obvodu podle polohy sloupu Hodnota součinitele alfa podle typu oceli pro výpočet smykové únosnosti podle čl. 22.5.2 Hodnota součinitele alfa podle typu oceli pro výpočet smykové únosnosti podle čl. 22.5.2 Maximální hodnota součinitele mi_g pro výpočet smykové únosnosti podle 22.5.2 Skupina Zatížená plocha Max. poměr rozměrů obdélníkového sloupu Hodnota maximálního povoleného poměru stran obdélníkového průřezu pro posouzení protlačení strana 12
5. PROVEDENÍ 1) Spusťte program samostatného protlačení. 2) Nastavte některou z národních norem, která počítá protlačení příkazem Nastavení > Národní norma. 3) Spusťte posouzení protlačení příkazem stromu Protlačení. 4) Proveďte pro každý případ posouzení na protlačení a) Klepněte na [Nové posouzení]. Zobrazí se komponenta protlačení. Zkontrolujte a opravte data lokální podpory a desky a geometrie lokální podpory na záložce Geometrie lokální podpory. Na další záložce Zatížení zadejte zatížení, působící na lokální podporu. Na dalších záložkách je potom možné provést posouzení na protlačení. b) Výsledky posouzení protlačení lze zobrazit na kartě Náhled dokumentu. c) Jestliže chcete uložit zadání a výsledky do projektu samostatného protlačení, zavřete komponentu klepnutím na [OK]. Jinak klepněte na [Storno]. 5) Připravte výsledky posouzení pro tisk do dokumentu nebo na tiskárnu. a) Tisk se provádí pro všechny uzly zvýrazněné kruhem. Jejich množství lze ovlivnit pomocí příkazů kontextové nabídky vyvolané klepnutím pravým tlačítkem myši nad některým z kruhů. b) Nastavte rozsah výstupu klepnutím na [Změna nastavení]. 6) Vytiskněte výsledky protlačení na tiskárnu (Náhled (vše) > Náhled + tisk) nebo je vložte do dokumentu (Náhled (vše) > Dokument). 5.1. DIALOG PROTLAČENÍ Není-li v projektu ještě zadáno žádné protlačení, objeví se po klepnutí na příkaz stromu Posudek + jméno normy dialog komponenty protlačení. Jinak se objeví hlavní dialog Beton - protlačení. Obr. 11 - Hlavní dialog Jednotlivé volby dialogu : [Normové Zobrazí dialog pro nastavení normových parametrů týkajících se protlačení strana 13
parametry] [Výchozí nastavení] pro aktuální nastavenou normu. Umožňuje nastavit výchozí vstupní parametry pro posuzování protlačení, jako například poloha, tvar a rozměry sloupu, beton a smykovou výztuž, rozměry díry a podobně. Skupina Výpočet [Nové posouzení] [Opravit data] Seznam protlačení Spustí zadání a posouzení nového protlačení. Po ukončení zadání údajů o protlačení se zadané protlačení objeví v seznamu protlačení. Zobrazí dialog pro definici protlačení pro jedno z dříve zadaných protlačení vybraných v seznamu protlačení v projektu. V seznamu se vypisují všechna již posouzená protlačení. Skupina Smazat - smazání protlačení z projektu [Smazat data] Smaže aktuální protlačení vybrané v seznamu protlačení. [Smazat vše] Smaže všechna protlačení z projektu. Skupina Numerické výstupy nastavení a provedení číselného vyhodnocení všech protlačení v projektu. [Změna nastavení] Zobrazí dialog pro nastavení číselného výstupu [Náhled (vše)] Spustí číselné vyhodnocení na nastavené výstupní zařízení. strana 14
5.2. VÝCHOZÍ NASTAVENÍ Po klepnutí na tlačítko [Výchozí nastavení] se zobrazí dialog, ve kterém můžete přednastavit data o lokální podpoře. Nastavené výchozí data potom budou používány při vytváření nových posudků. Předpokládá se, že na konstrukci často nachází pouze jeden průřez sloupu, podobně pouze jedna třída betonu a jeden typ smykové výztuže. Potom je výhodné mít tyto parametry přednastavené. Obr. 12 - Výchozí nastavení Jednotlivé volby dialogu: Skupina Data sloupu nastavení výchozích údajů pro sloupy. Průřez sloupu V seznamu se vybírá, zda bude výchozím průřezem sloupu obdélník nebo kruh. Výška Nastavení číselných hodnot výchozích rozměrů průřezu Šířka Průměr Data o poloze V seznamu se nastavuje výchozí poloha sloupu vzhledem k okraji desky. Podle nastavené polohy je pak možné zadat příslušné vzdálenosti od okrajů. Skupina Data desky nastavení výchozích údajů pro desku. Tloušťka desky Nastavení hodnoty výchozí tloušťky protlačované desky. [Beton] Po klepnutí se nastavuje výchozí materiál desky. strana 15
Skupina Hlavice sloupu nastavení výchozích údajů pro hlavici sloupu. Použít hlavici Je-li volba zatržena, lze nastavit výchozí údaje o hlavicích pro nově zadávaná protlačení. Typ hlavice V seznamu se vybírá výchozí typ hlavice sloupu. Podle nastaveného typu je pak možné nastavit příslušné výchozí rozměry. Skupina Hlavní výztuž v desce specifikace podélné výztuže desky v mnístě lokální podpory. Má smysl pro jiné normy než ČSN a STN. strana 16
5.3. KOMPONENTA PROTLAČENÍ Komponenta protlačení obsahuje následující karty: Geometrie lokální podpory Zatížení Návrh výztuže Vyztužení pro protlačení Posudek Nastavení dokumentu Náhled dokumentu V následujících kapitolách je popsán obsah jednotlivýc karet. 5.3.1. GEOMETRIE PROTLAČENÍ Údaje této karty se používaji pro stanovení kritckého průměru. Obr. 13 - Geometrie protlačení 5.3.1.1. Skupina Typ sloupu Skupina Typ sloupu Pro posouzení na protlačení je možné zvolit kruhový nebo obdélníkový sloup. Skupina Data sloupu Ve vstupních polích se definuje průřez sloupu. Skupina Data otvoru strana 17
Po zapnutí volby Otvor lze nadefinovat parametry otvoru a jeho polohu vzhledem k těžišti průřezu sloupu. Skupina Popis Pro rozlišení jedntlivých výpočtů je možné zadat popis aktuálních parametrů. 5.3.1.2. Skupina Pozice sloupu Na kartách lze nastavit některou z následujících pozic: Rovnoběžný s X Rovnoběžný s Y Rohový sloup Prostřední sloup Osy na obrázku jsou lokální osy desky. Podle zadané pozice se sloupu je nutné specifikovat polohu sloupu vzhledem k okrajím desky. Rovnoběžná se stranou X Poloha kraje desky y Vzdálenost mezi hranou desky a nejbližší stranou sloupu ve směru osy y. Úhel okraje s osou x Úhel mezi hranou desky a osou x. Rovnoběžná se stranou Y Poloha kraje desky x Vzdálenost mezi hranou desky a nejbližší stranou sloupu ve směru osy x. Úhel okraje s osou y Úhel mezi hranou desky a osou y. Analogicky s Rovnoběžná se stranou X Rohový sloup Poloha kraje desky x Vzdálenost mezi hranou desky a nejbližší stranou sloupu ve směru osy x. Poloha kraje desky y Vzdálenost mezi hranou desky a nejbližší stranou sloupu ve směru osy y. Úhel okraje s osou x Úhel mezi hranou desky a osou x. Úhel okraje s osou y Úhel mezi hranou desky a osou y. Střední sloup Není nutná žádná definice polohy Poloha otvoru Je-li zatržna volba Otvor ve skupině Typ sloupu, lze nadefinovat následující vzdálenosti: Poloha otvoru x Vzdálenost otvoru od osy sloupu ve směru osy x. Poloha otvoru y Vzdálenost otvoru od osy sloupu ve směru osy y. 5.3.1.3. Skupina Řez Skupina Data desky Tloušťka desky Tloušťka desky na kritickém obvodu. Nastavení aktuální třídy betonu desky. Zobrazí dialog Aktuální [Beton] materiál. strana 18
Skupina Hlavice sloupu Použít hlavici Je-li volba zatržena, je možné nadefinovat parametry hlavice sloupu Prizmatická, Pyramidální, Cylindrická, Kónická Rozměry hlavice sloupu Vyberte typ hlavy sloupu. Prizmatická a pyramidální jsou pro obdélníkové sloupy, cylindrická a kónická jsou pro kruhové sloupy. V závislosti na typu hlavice se definují příslušné rozměry hlavice sloupu. 5.3.2. ZATÍŽENÍ Obr. 14 - Zatížení protlačení V tabulce se zadávají vnitřní síly, na které se bude posouzení provádět. Jednotlivé položky tabulky: qd Působící spojité zatížení (2D) desky od příslušného stavu / kombinace. Qcd Mdx (ČSN, STN) Mdy (ČSN, STN) Používá se pro opravu protlačující síly (viz další položka) a působí vždy pouze ve směru osy z (viz teoretický manuál). Posouvající síla od extrémního zatížení vyvozující protlačení. Ohybový moment na jednotku délky ve směru osy x od příslušných stavů / kombinací. Ohybový moment na jednotku délky ve směru osy y od příslušných stavů / kombinací. Konvence vnitřních sil viz obrázek na kartě. strana 19
5.3.3. HLAVNÍ VÝZTUŽ Obr. 15 - Hlavní výztuž protlačení Tato karta stanovuje obsah podélné výztuže v okolí posuzovaného uzlu. Není dostupná pro normy ČSN a STN. Skupiny Průřez, Úhel, a Materiál mají stejný obsah jako v dialogu Vrstvy výztuže (Beton > Stěny, desky, skořepiny > Zadání). Skupina Vzdálenost Ve vstupních polích se vypisují hodnoty vzdáleností vložek podélné výztuže. Skupina Plocha Ve skupině se vypisují hodnoty ploch výztuže na jednotku délky v příslušné vrstvě. strana 20
5.3.4. NÁVRH VÝZTUŽE Obr. 16 - Návrh výztuže Skupina Zatížení (Stav/Kombi) V seznamu lze vybrat jeden ze zatěžovacích stavů (kombinací) nadefinovaných na kartě Zatížení. Pro vybrané zatížení se vypíší výsledky posudku protlačení. Skupina Kritický řez Jednotlivé parametry jsou vypisovány podle aktuálně vybraného kritického řezu. Program umožňuje provést posouzení na protlačení maximálně pro deset teoreticky možných kritických průřezů. Bližší vysvětlení výpočtu následujících hodnot je obsaženo v teoretickém manuálu. hs Mcdx, Mcdy tloušťka desky Ohybový momenty vztažené k těžišti obvodu kritického průřezu vyvozený extrémním zatížením Mcdx a Mcdy. (ČSN 5.5.6.6 až 5.5.6.8) nix, niy koeficienty pro výpočet Mcqd a Mcnd (ČSN 5.5.6.8) Mcdx,lim, Mcdy,lim Mcqdx, Mcqdy Minimální moment, pro něj se musí připočítat vliv momentů na protlačení (ČSN 5.5.6.7) Složka momentů přisouzená posouvajícím silám působících rovnoběžně se směrem posouvající síly Qcd (ČSN 5.5.6.8) ucr celková dálka kritického průřezu (ČSN 5.5.6.9) ucrx, ucrx A sloupu Icrx, Icry rozměry kritického průřezu styčná plocha sloupu momenty setrvačnosti obvodu kritického průřezu vztažené k osám x a y (Icrx kolmo k x, Icry kolmo k y) strana 21
kolmo k x, Icry kolmo k y) qqd složka posouvající síly vyvozená posouvající silou Qcd (ČSN 5.5.6.5) qxmd, qymd qdmax Ass/u Úhel Ass qbu qsu qu složky posouvající síly vyvozené ohybovými momenty Mcqdx a Mcqdy (ČSN 5.5.6.5) extrémní posouvající síla vyvozující protlačení vztažená na jednotku dílky kritického průřezu (ČSN 5.5.6.5) plocha smykové výztuže na protlačení na jednotku délky kritického obvodu (ČSN 5.5.6.14) úhel mezi smykovou výztuží na protlačení a rovinou desky výpočtová posouvající síla přenášená na mezi protlačení betonem (ČSN 5.5.6.13) výpočtová posouvající síla přenášená na mezi protlačení smykovou výztuží- Při výpočtu se uvažuje s plochou výztuže Ass/u zobrazené tímto dialogem (ČSN 5.5.6.13) výsledná posouvající síla na mezi protlačení [Výpočet] provede přepočet pro aktuální vybraný stav/kombinaci. strana 22
5.3.5. VYZTUŽENÍ PRO PROTLAČENÍ Obr. 17 - Vyztužení pro protlačení Tento dialog slouží pro definování smykové výztuže na protlačení. Umožňuje zadat ohyby a třmínky. Ohyby se zadávají počtem jednotlivých kusů, třmínky pomocí řad Jednotlivé volby dialogu: Skupina Výztuž [Ocel] Nastavení typu výztužné oceli pro smykovou výztuž Typ výztuže Počet řad výztuže Úhel výztuže Koncová úprava třmínků Nastavení typu použité výztuže je možné vyztužovat třmínky nebo ohyby výztuže. Definice celkového počtu řad smykové výztuže. V případě třmínků se jedná o počet třmínkových řad lemujících kritické průřezy, v případě ohybů potom o počet jejich různých typů. Ty mohou být rozlišeny jednak profilem a ocelí, dále potom polohou a počtem. Je platný pouze pro ohyby (třmínky se předpokládají kolmé ke střednici desky). a je to úhel, který svírá ohyb s povrchem desky Podle normy jsou možné třmínky svařované nebo s kotevními háky Skupina Zatížení výběr zatěžovacího stavu, pro který se bude provádět návrh smykové výztuže na protlačení. Pro každou řadu výztuže je pak dostupná karta s následujícími možnostmi: Skupina Data výztuže umožňuje rozlišení vložek pro hranu x a y kritického průřezu Průměry Volba profilu výztuže Počet vložek Umožňuje zadat skutečný počet ohybů v jedné řadě. v řadě strana 23
Vzdálenost mezi vložkami Krytí nahoře, Krytí dole Vykrývaná As As výztuže Půdorysná poloha střední vložky Poloha od líce sloupu osová vzdálenost mezi jednotlivými vložkami Krytí vložek nahoře a dole, má vliv na započítání řady do výpočtu Plocha výztuže potřebná pro přenesení poměrné smykové síly Plocha výztuže podle aktuálně zadaných parametrů Otevře dialog, pomocí kterého se spočte optimální poloha pro umístění výztuže Určuje pozici výztuže od líce sloupu. V případě ohybů se jedná o vzdálenost paty ohybu od líce sloupu, v případě třmínku je to vzdálenost osy třmínků od líce sloupu. [Nastavit optimální polohu] - otevře dialog, pomocí kterého se spočte optimální poloha pro umístění výztuže 5.3.5.1. Vyhledání optimální polohy výztuže V dialogu se provádí nalezení optimální pozice výztuže pro přenesení smykové síly. Pozice je určována podle pravidel definovaných v článku 5.5.6.14 normy. Jednotlivé volby dialogu: Kritický průřez průřez, pro který má být výztuž účinná min, max minimální a maximální vzdálenost výztuže od líce sloupu. Výztuž definovaná v tomto rozmezí je účinná pro vybraný kritický průřez. Pozice skutečná pozice výztuže. Lze zadat pouze v rozmezí min, max Obr. 18 - Stanovení optimální polohy výztuže strana 24
5.3.6. POSOUZENÍ LOKÁLNÍ PODPORY NA PROTLAČENÍ Tato karta slouží k posouzení protlačení včetně výztuže. Je dostupná pouze pro normy ČSN. Obr. 19 - Posouzení protlačení Skupina Zatížení (Stav/Kombi) V seznamu lze vybrat jeden ze zatěžovacích stavů (kombinací) nadefinovaných na kartě Zatížení. Pro vybrané zatížení se vypíší výsledky posudku protlačení. Skupina Posouzení Jednotlivé parametry jsou vypisovány podle aktuálně vybraného kritického řezu. Program umožňuje provést celkové posouzení pro všechny kritické průřezy a nebo postupně pro jednotlivé kritické řezy. hs Mcdx, Mcdy tloušťka desky Ohybový momenty vztažené k těžišti obvodu kritického průřezu vyvozený extrémním zatížením Mcdx a Mcdy. (ČSN 5.5.6.6 až 5.5.6.8) ucr celková dálka kritického průřezu (ČSN 5.5.6.9) ucrx, ucrx rozměry kritického průřezu qqd složka posouvající síly vyvozená posouvající silou Qcd (ČSN 5.5.6.5) qxmd, qymd qbu qsu složky posouvající síly vyvozené ohybovými momenty Mcqdx a Mcqdy (ČSN 5.5.6.5) výpočtová posouvající síla přenášená na mezi protlačení betonem (ČSN 5.5.6.13) výpočtová posouvající síla přenášená na mezi protlačení smykovou výztuží- Při výpočtu se uvažuje s plochou výztuže Ass/u zobrazené tímto dialogem strana 25
qdmax qu (ČSN 5.5.6.13) extrémní posouvající síla vyvozující protlačení vztažená na jednotku dílky kritického průřezu (ČSN 5.5.6.5) výsledná posouvající síla na mezi protlačení [výpis qsu] - otevře dialog, pomocí kterého je možné vyhodnotit příspěvek výztuže na únosnost průřezu na protlačení pro jednotlivé kritické průřezy. strana 26
5.3.7. NASTAVENÍ DOKUMENTU Na této kartě se nastavuje obsah tištěného výstupu, který lze prohlédnou v náhledu dokumentu nebo vytisknout na tiskárnu. Obr. 20 - Nastavení dokumentu strana 27
PŘÍKLAD 5.3.8. NÁHLED DOKUMENTU Na této kartě je k dispozici náhled výsledků posouzení protlačení desky ve vybraném uzlu. Obr. 21 - Náhled dokumentu strana 28
PŘÍKLAD 6. ŘEŠENÝ PŘÍKLAD 6.1. ZADÁNÍ Vnitřní sloup, 500x300mm, deska tloušťka 200mm, beton B30, zatížení : Q cd = 510 kn, M dx = 15 knm, M dy = 25 knm, 6.2. RUČNÍ VÝPOČET Sloup : vnitřní d x = 0,5 m, d y = 0,3 m deska : B30, h s =0,2 m Zatížení : Q cd = 510 kn, M dx = 15 knm, M dy = 25 knm, První kritický obvod 0,5h s od líce sloupu poloha sloupu vnitřní => tvar kritického průřezu je obdélník, poloha těžiště obvodu kritického průřezu je shodná s těžištěm průřezu => M cdx = M dx = 15 knm, M cdy = M dy = 25 knm minimální nutná velikost pro započítání momentu (5.5.6.7) M cd,lim = 0,2 * Q cd h s = 0,2 * 510 * 0,2 = 20,4 knm > M cdx => M cdx = 0 < M cdy délka kritického průřezu v ose x u crx = d x + 2 * h s / 2 = 0,5 + 2*0,1 = 0,7m délka kritického průřezu v ose y u cry = d y + 2 * h s / 2 = 0,3 + 2*0,1 = 0,5m u cr = 2* u crx + 2* u cry = 2*0,7 + 2*0,5 = 2,4m ν x = 1 / (1 + 2/3 * ( u crx / u cry )) = 1 / (1 + 2/3 * (0,7/0,5)) = 0,559m (5.5.6.8) ν y = 1 / (1 + 2/3 * ( u cry / u crx )) = 1 / (1 + 2/3 * (0,5/0,7)) = 0,6396m M cqdx = 0 knm (M cdx = 0) M cqdy = (1- ν y ) * M cdy = (1 0,6396) * 25 = 9,01 knm (5.5.6.8) maximální posouvající síla na protlačení q qd = Q cd / u cr = 510 / 2,4 = 212,5 kn/m q mdx = 0 kn/m q mdy = M cqdy * s y / I crx, s y = u cry / 2 = 0,5 / 2 = 0,25 m 3 I crx = u cry / 6 + u crx * u 2 cry / 2 = 0,5 3 / 6 + 0,7 * 0,5 2 / 2 = 0,1083 m 3 q mdy = 9,01* 0,25 / 0,1083 = 20,798 kn/m q d,max = q qd + q mdx + q mdy = 212,5 + 0 + 20,798 = 233,29 kn /m (5.5.6.5) posouvající síla přenášená betonem (5.5.6.13), beton B30, R btd = 1,2 Mpa q bu = 0,42 * h s * χ s χ h χ n γ b R btd, χ s = 1,0 χ n = 1,0, χ h = 1,2 (5.5.6.13), γ b = 1,0 q bu = 0,42 * 0,2 * 1,0 * 1,2 * 1,0 * 1,0 *1200 = 120,96 kn/m < q d,max => je nutné navrhnout smykovou výztuž na protlačení smyková síla zbývající na smykovou výztuž q s = q d,max - q bu = 233,29 120,96 = 112,33 kn/m smyková výztuž návrh třmínky φv10, a s, 10 = 7,85e -3 m 2, R sd = 375MPa > 300 Mpa => R sd = 300Mpa, γ s = 1,0 koncová úprava třmínků svařované => λ ss = 1,0 strana 29
PŘÍKLAD q s = n s * λ ss * a ss * γ s * R sd => a ss = q s / (n s * λ ss * γ s * R sd ) = = 112,33 / (1,0 * 1,0 * 1,0 * 300000) = 37,443 e -3 m 2 počet navržených třmínků na bm n = a ss / a s, 10 = 37,443 / 7,85 = 4,76 => návrh φv10 a 0,2m, poloha 0,1m od líce sloupu >= 0,5 h s = 0,1m <= 0,7 h s = 0,14m (5.5.6.14) q su = n s * λ ss * a ss * γ s * R sd = 1.0 * 1.0 * 5 * 0,00785 * 1,0 * 300000 = 117,6 kn/m q u = q bu + q su = 120,96 + 117,6 + 238,75 kn/m > 233,29 kn/m vyhoví Druhý kritický obvod změna smykového vyztužení poloha kritického průřezu 0,1 + 0,5*hs = 0,2m od líce sloupu délka kritického průřezu v ose x u crx = d x + 2 * 0,2 = 0,5 + 2*0,2 = 0,9m délka kritického průřezu v ose y u cry = d y + 2 * 0,2 = 0,3 + 2*0,2 = 0,7m u cr = 2* u crx + 2* u cry = 2*0,9 + 2*0,7 = 3,2m ν y = 1 / (1 + 2/3 * ( u cry / u crx )) = 1 / (1 + 2/3 * (0,7/0,9)) = 0,63m (5.5.6.8) M cqdx = 0 knm (M cdx = 0) M cqdy = (1- ν y ) * M cdy = (1 0,63) * 25 = 9,25 knm (5.5.6.8) maximální posouvající síla na protlačení q qd = Q cd / u cr = 510 / 3,2 = 159,375 kn/m q mdx = 0 kn/m 3 I crx = u cry / 6 + u crx * u 2 cry / 2 = 0,7 3 / 6 + 0,9 * 0,7 2 / 2 = 0,2777 m 3 s y = u cry / 2 = 0,7 / 2 = 0,35 m q mdy = M cqdy * s y / I crx, = 9,25* 0,35 / 0,2777 = 11,66 kn/m q d,max = q qd + q mdx + q mdy = 159,38 + 0 + 11,66 = 171,04 kn/m > q bu =120,96 kn/m návrh φv10 a 0,2m, poloha 0,2m od líce sloupu, 0,1m od počátku kritického průřezu, q su = 117,6 kn/m q u = q bu + q su = 120,96 + 117,6 + 238,75 kn/m > 171,04 kn/m vyhoví Třetí kritický obvod změna smykového vyztužení poloha kritického průřezu 0,2 + 0,5*hs = 0,3m od líce sloupu délka kritického průřezu v ose x u crx = d x + 2 * 0,3 = 0,5 + 2*0,3 = 1,1m délka kritického průřezu v ose y u cry = d y + 2 * 0,3 = 0,3 + 2*0,3 = 0,9m u cr = 2* u crx + 2* u cry = 2*1,1 + 2*0,9 = 4,0 m ν y = 1 / (1 + 2/3 * ( u cry / u crx )) = 1 / (1 + 2/3 * (0,9/1,1)) = 0,624m (5.5.6.8) M cqdx = 0 knm (M cdx = 0) M cqdy = (1- ν y ) * M cdy = (1 0,624) * 25 = 9,4 knm (5.5.6.8) maximální posouvající síla na protlačení q qd = Q cd / u cr = 510 / 4,0 = 127,5 kn/m q mdx = 0 kn/m 3 I crx = u cry / 6 + u crx * u 2 cry / 2 = 0,9 3 / 6 + 1,1 * 0,9 2 / 2 = 0,567 m 3 strana 30
PŘÍKLAD s y = u cry / 2 = 0,9 / 2 = 0,45 m q mdy = M cqdy * s y / I crx, = 9,4* 0,45 / 0,567 = 7,46 kn/m q d,max = q qd + q mdx + q mdy = 127,5 + 0 + 7,46 = 134,96 kn/m > q bu =120,96 kn/m návrh φv10 a 0,2m, poloha 0,2m od líce sloupu, 0,1m od počátku kritického průřezu, q su = 117,6 kn/m q u = q bu + q su = 120,96 + 117,6 + 238,75 kn/m > 134,96 kn/m vyhoví Čtvrtý kritický obvod změna smykového vyztužení poloha kritického průřezu 0,3 + 0,5*hs = 0,4 m od líce sloupu délka kritického průřezu v ose x u crx = d x + 2 * 0,4 = 0,5 + 2*0,4 = 1,3m délka kritického průřezu v ose y u cry = d y + 2 * 0,4 = 0,3 + 2*0,4 = 1,1m u cr = 2* u crx + 2* u cry = 2*1,3 + 2*1,1 = 4,8 m ν y = 1 / (1 + 2/3 * ( u cry / u crx )) = 1 / (1 + 2/3 * (1,1/1,3)) = 0,620m (5.5.6.8) M cqdx = 0 knm (M cdx = 0) M cqdy = (1- ν y ) * M cdy = (1 0,62) * 25 = 9,5 knm (5.5.6.8) maximální posouvající síla na protlačení q qd = Q cd / u cr = 510 / 4,8 = 106,25 kn/m q mdx = 0 kn/m 3 I crx = u cry / 6 + u crx * u 2 cry / 2 = 1,1 3 / 6 + 1,3 * 1,1 2 / 2 = 1,008 m 3 s y = u cry / 2 = 1,1 / 2 = 0,55 m q mdy = M cqdy * s y / I crx, = 9,5* 0,55 / 1,008 = 5,18 kn/m q d,max = q qd + q mdx + q mdy = 106,25 + 0 + 5,18 = 111,43 kn/m < q bu =120,96 kn vyhoví Shrnutí Navrženy tři řady výztuže φv10 po 0,2m strana 31
PŘÍKLAD 6.3. VÝPOČET POMOCÍ PROGRAMU Pomocí následujících obrázků je podrobně vysvětlen postup výpočtu protlačení zadané úlohy. Silně ohraničena jsou místa, která jsou nutná při zadávání pro výpočet. Obr. 22 - Krok 1 - zadání geometrie strana 32
PŘÍKLAD Obr. 23 - Krok 2 - zadání zatížení Obr. 24 - Krok 3 - návrh výztuže vyhodnocení výsledků na kritických obvodech strana 33
PŘÍKLAD Obr. 25 Krok č.4 zadání výztuže na protlačení Obr. 26 Krok č.5 posouzení strana 34
PŘÍKLAD 6.3.1. VÝPIS VÝSLEDKŮ DO DOKUMENTU Protlačení desek podle ČSN 731201 Výpis výsledků Skupina zat. stavů 1 Nastavení normy kapa_s 1.00 kapa_a 1.00 maximální výpočtová posouvající síla na mezi protlačení qu 2.00 qbu max. Rsd 300.00 MPa Protlačení desek - Protlačení - Prostřední 30 0. 00 0 y 500.000 x Geometrie lokální podpory Shrnutí posudku protlačení Kombi Stav Kritický řez Výpočet Další informace qd,max kn/m qu kn/m LC1 1 OK Výpočet proběhl v pořádku 233.29 238.77 Charakteristiky betonu B 30 Rbd Rbtd Rbn Rbtn Eb 17.00 MPa 1.20 MPa 22.00 MPa 1.80 MPa 32500.00 MPa Charakteristiky oceli strana 35
PŘÍKLAD V Rsd 375.00 MPa Rscd 375.00 MPa Rsn 410.00 MPa Rscn 410.00 MPa Es 210000.00 MPa součinitel povrchu 2000.00 Součinitel žebra 1.00 Data sloupu b, h poz. h_slab mm mm 300.00,500.00 vnitřní 200.00 Vyztužení pro protlačení typ lambda s Kritický řez d mm vzdál.x mm vzdál.y mm pos X mm pos Y mm AsX mm^2 AsY mm^2 Rsd MPa Třmínky 1.00 1 10.00 200.00 200.00 100.00 100.00 392.70 392.70 300.00 2 10.00 200.00 200.00 200.00 200.00 392.70 392.70 300.00 3 10.00 200.00 200.00 300.00 300.00 392.70 392.70 300.00 y x Vyztužení pro protlačení z y Vyztužení pro protlačení - Řez X Výsledky v kritickém řezu Kombi Stav Kritický řez ucr m ucrx m ucry m h_slab mm Icrx m^3 Icry m^3 alfa deg Asw mm^2 Chyba Varování strana 36
PŘÍKLAD Kombi Stav Kritický řez ucr m ucrx m ucry m h_slab mm Icrx m^3 Icry m^3 alfa deg Asw mm^2 Chyba Varování LC1 1 2.40 1.40 1.00 200.00 0.11 0.18 90.00 0.00 1 2 3.20 1.80 1.40 200.00 0.28 0.40 90.00 0.00 1 3 4.00 2.20 1.80 200.00 0.57 0.77 90.00 0.00 1 4 4.80 2.60 2.20 200.00 1.01 1.30 90.00 0.00 6 0.100 0.100 y x LC1 - Kritická plocha z y LC1 - Řez X Zatížení v kritických řezech Kombi Stav qd kn/m^2 Qd kn Mdx knm Mdy knm Kritický řez Mcdx knm Mcdy knm qd,max kn/m qqd kn/m qxmd kn/m qymd kn/m LC1 0.00 510.00 15.00 25.00 1 15.00 25.00 233.29 212.50 0.00 20.79 2 15.00 25.00 171.04 159.38 0.00 11.67 3 15.00 25.00 134.96 127.50 0.00 7.46 4 15.00 25.00 111.43 106.25 0.00 5.18 Návrh protlačení Kombi Stav Kritický řez qd,max kn/m qbu kn/m qsu kn/m qu kn/m Ctrl Chyba Varování LC1 1 233.29 120.96 117.81 238.77 OK 1 2 171.04 120.96 117.81 238.77 OK 1 3 134.96 120.96 117.81 238.77 OK 1 4 111.43 120.96 0.00 120.96 OK 6 strana 37
PŘÍKLAD Vysvětlení varování a chyb Varování Vysvětlení Chyba 1 Výpočet proběhl v pořádku 6 Smykovou sílu přenese beton. strana 38