TP 1.13.1 - PORUCHOVÉ OBLASTI ŽELEZOBETONOVÝCH KONTRUKCÍ

ČESKÁ KOMORA AUTORIZOVANÝCH INŽENÝRŮ A TECHNIKŮ ČINNÝCH VE VÝSTAVBĚ

Rada pro podporu rozvoje profese ČKAIT

TECHNICKÁ POMŮCKA K ČINNOSTI AUTORIZOVANÝCH OSOB

PORUCHOVÉ OBLASTI ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ

TP 1.13.1

1. vydání 2015

Anotace:

V dnešní praxi se navrhují železobetonové konstrukce podle evropské normy ČSN EN 1992–1-1:2006. Často se vytvářejí komplexní prostorové modely celých konstrukcí. Při navrhování výztuže však prostorový model nedokáže vystihnout skutečné chování v jednotlivých konstrukčních detailech zvláště proto, že nebývá splněna Bernoulliova podmínka zachování rovinnosti průřezu po deformaci. Proto se vyztužení konstrukční detailů (poruchových oblastí nebo též oblastí nespojitosti) musí provádět následně zvlášť metodami lokální analýzy. Nejznámější metoda pro lokální analýzu je metoda náhradní příhradoviny. V základní normě ČSN EN 1992-1-1:2006 se uvádí pouze obecné zásady pro navrhování a posuzování konstrukcí, nejsou však zde podrobně definovány postupy návrhu poruchových oblastí. Problematika poruchových oblastí je podrobně specifikována v odborné, obvykle zahraniční literatuře. Proto jsou v pomůcce uvedeny základní i alternativní postupy pro návrh nejběžnějších poruchových oblastí.

Metoda náhradní příhradoviny je přibližná inženýrská metoda, která umožňuje bezpečný návrh poruchové oblasti poměrně jednoduchými prostředky.

OBSAH

1

Analýza konstrukce

1.1

Idealizace konstrukce

1.2

Tlačené prvky - betonové vzpěry (Strus)

1.2.1

Příklady tlačených vzpěr

1.2.2

Odvození vztahů pro částečnou a plně nespojitou oblast

1.3

Tažené prvky - táhla (Ties)

1.4

Styčníky (Joints)

1.4.1

Příklady řešení styčníků

1.4.2

Příklady řešení nejčastějších styčníků

1.5

Tvorba modelů náhradní příhradoviny

2

Jednoduché modely

2.1

Lokální působení osamělého břemene

2.2

Zatížení osamělým břemenem v blízkosti uložení

2.2.1

Návrh s vloženou příhradovinou podle [1]

2.2.2

Návrh s vloženou příhradovinou podle [8] a [7]

2.2.3

Návrh s hlavní diagonálou podle [24]

2.3

Změna průřezu

2.4

Nepřímé uložení

2.5

Příklady

2.5.1

Změna výšky průřezu

2.5.2

Nepřímé uložení trámu

2.5.3

Lokální zatížení - příklad 1

2.5.4

Lokální zatížení - příklad 2

2.5.5

Lokální zatížení - příklad 3

3

Konzoly

3.1 Typy konzol a metody návrhu
3.2 Přímo zatížené konzoly
3.2.1 Postup návrhu konzoly - základní výpočetní postup
3.2.2 Postup návrhu konzoly podle ČSN EN 1992-1-1:2006, příloha J
3.2.3 Postup návrhu konzoly podle metody hlavní diagonály
3.2.4 Principy vyztužení konzoly
3.2.5 Další metody návrhu konzol
3.3 Konzolový nosník
3.4 Nepřímo zatížené konzoly
3.5 Vliv nepřesností při výrobě a montáži prvku s konzolami
3.6 Speciální výztuž pro konzoly
3.7 Příklady
3.7.1 Krátká konzola
3.7.2 Dlouhá konzola

4

Nepřímo uložené konzoly (zavěšené konzoly)

4.1

Nepřímo uložené konzoly - zavěšené konzoly

4.2 Průběžné konzoly a smykově nevyztužené konzoly
4.3 Vícenásobné konzoly
4.4 Příklady
4.4.1 Průběžný konzolový pás
4.4.2 Krátká konzola

5

Ozuby nosníků a desek

5.1

Typy ozubů a metody návrhu

5.1.1

Model A

5.1.2

Model B

5.1.3

Kombinovaný model A+B

5.2

Návrhový model A

5.3

Návrhový model B

5.4

Kombinovaný model A+B

5.5

Principy vyztužení ozubů nosníků

5.6

Ozuby na nosnících s náběhy

5.7

Ozuby desek a smykově nevyztužené ozuby

5.7.1

Návrh podle ČSN EN 1992-1-1:2006

5.8

Speciální výztuž ozubů

5.9

Příklady návrhu a vyztužení ozubů

5.9.1

Ozub průvlaku 1

5.9.2

Ozub průvlaku 2

6

Prostupy nosníků

6.1

Malé kruhové prostupy

6.2

Několik malých kruhových prostupů

6.3

Velké prostupy v nosníku

6.4

Rozdělení vnitřních sil kolem prostupu

6.4.1

Rozdělení posouvajících sil

6.4.2

Rozdělení normálových sil

6.5

Model A pro návrh oblasti kolem prostupu

6.5.1

Základní vztahy modelu A náhradní příhradoviny

6.6

Model B pro návrh oblasti kolem prostupu

6.6.1

Základní vztahy modelu B náhradní příhradoviny

6.7

Zjednodušený model pro oblast kolem prostupů

6.7.1

Výpočetní postup pro velký prostup a zápornou posouvající sílu

6.7.2

Výpočetní postup pro velký prostup s kladnou posouvající silou obr. 6.30

6.8

Principy vyztužení oblastí v okolí velkých prostupů

6.9

Příklady návrhu a vyztužení oblastí kolem prostupů

6.9.1

Příklad kruhového prostupu v nosníku

6.9.2

Příklad velkého prostupu 1

6.9.3

Příklad velkého prostupu 2

7

Rámové rohy

7.1

Rámové rohy se záporným působnením ohybového momentu

7.2

Rámové rohy s kladným působnením ohybového momentu

7.3

Rámové styčníky

7.3.1

Rámový styčník - sloup se spojitou příčlí

7.3.2

Rámový styčník průběžného sloupu s příčlí

7.3.3

Rámový styčník - průběžný sloup se spojitou příčlí

7.3.4

Zalomené nosníky

7.4

Principy vyztužení rámových rohů

8

Stěnové konstrukce

8.1 Modelování stěnových konstrukcí
8.2 Jednoduché stěnové konstrukce
8.2.1 Prostý stěnový nosník přímo zatížený
8.2.2 Prostý stěnový nosník zatížený osamělým břemenem
8.2.3 Prostý stěnový nosník nepřímo zatížený
8.2.4 Prostý stěnový nosník nepřímo zatížený osamělým břemenem
8.3 Spojité stěnové konstrukce
8.3.1 Spojitý stěnový nosník
8.3.2 Stěnový nosník s konzolou
8.4 Smykové stěny
8.5 Principy vyztužení stěnových nosníků
8.6 Stěnové nosníky s otvory
8.7 Stěnové konstrukce – příklady
8.7.1 Stěna 1
8.7.2

Stěna 2

8.7.3

Stěna 3

8.7.4

Stěna 4

9

Prvky namáhané smykem

9.1

Šikmá posouvající síla
9.2 Smyková výztuž kruhového průřezu

10

Protlačení stropních desek

10.1

Protlačení stropních desek

10.2

Protlačení stropních desek podle ČSN EN 1992-1-1 [1]

10.2.1

Vliv nesymetrického zatížení styčné plochy – součinitel β

10.2.2

Vliv okraje v blízkosti styčné plochy

10.2.3

Vliv konce a rohu stěny

10.2.4

Minimální množství tahové výztuže v oblastech namáhaných protlačením
10.3 Protlačení stropních desek se smykovými trny

10.4

Protlačení stropních desek se speciální příhradovou výztuží

10.5

Posouzení stropních desek proti protlačení s ocelovými hlavicemi

10.6

Protlačení stropních desek podle MC 2010 [46]

10.7

Příklady

10.7.1

Navrhněte výztuž na protlačení stropní desky
10.7.2 Navrhněte výztuž na protlačení stropní desky podle metodiky ETA
10.7.3

Navrhněte výztuž na protlačení stropní desky podle metodiky ETA

10.7.4

Navrhněte výztuž na protlačení stropní desky podle ČSN EN 1992-1-1

10.7.5

Příklad návrhu protlačení smykových trnů podle ETA a EC2

10.7.6

Závěry srovnání

11

Metoda náhradní příhradoviny v základových konstrukcích

11.1

Základové pasy

11.2

Základové patky

11.2.1

Nevyztužené základové patky

11.2.2

Vyztužené základové patky

11.2.3

Excentricita zatížení

11.3

Protlačení základových konstrukcí

11.3.1

Únosnost ve smyku při protlačení desek a základů sloupů bez smykové výztuže

11.3.2

Únosnost ve smyku při protlačení desek a základů sloupů se smykovou výztuží

11.4

Základové patky s prohlubní (kalichové patky)

11.5

Hlavice pilot

11.6

Příklad protlačení základové patky

12

Literatura

PROFESIS – Integrovaný profesní informační systém ČKAIT je určen autorizovaným osobám. Autoři materiálu žádají členy ČKAIT o konstruktivní připomínky, které umožní metodické pomůcky v příštích letech zkvalitnit. Staňte se spoluautory dalších vydání. Dovolujeme si Vás požádat i o Vaše vlastní zkušenosti, speciální postupy, pomůcky a materiály, pokud budete souhlasit s jejich zpřístupněním pro své kolegy.

Upozornění

Tento dokument je určen výlučně pro autorizované osoby - členy ČKAIT, které jsou výhradně oprávněny pořizovat pro svou potřebu jeho tiskové kopie. Jakékoliv další šíření v tištěné, elektronické či jiné podobě ke komerčním účelům prostřednictvím dalších fyzických nebo právnických osob je možné pouze s výslovným souhlasem vydavatele.

Pro zobrazení kompletního obsahu se musíte přihlásit