Statický výpočet a posouzení železobetonových konstrukcí | Dlubal Software

Eurokód 2 nabízí dva způsoby, jak posoudit šířku trhlin. Zaprvé lze posouzení šířky trhlin provést podle 7.3.3 bez přímého výpočtu za použití tabulek pro omezení průměru prutů nebo jejich vzdáleností. Zadruhé lze šířku trhlin w_k stanovit přímým výpočtem podle 7.3.4 a porovnat s mezní hodnotou.

Drátkobeton se v současnosti používá především v konstrukcích podlah průmyslových staveb, případně hal, u základových desek s menším zatížením, suterénních stěn a podlah. Od roku 2010, kdy německý výbor pro železobetonové konstrukce (DAfStb) zveřejnil první směrnici týkající se drátkobetonu, mají statici k dispozici normu pro posouzení tohoto kompozitního materiálu, přičemž vláknobeton se ve stavební praxi těší stále větší oblíbenosti. V tomto článku popíšeme postup při nelineárním výpočtu základové desky z drátkobetonu v mezním stavu únosnosti v programu RFEM pro výpočty metodou konečných prvků.

Pro výpočet deformace trhlinami porušené konstrukce jsou k dispozici různé metody výpočtu. RFEM nabízí analytickou metodu podle ČSN EN 1992-1-1 7.4.3 a fyzikálně-nelineární analýzu. Obě metody mají různé charakteristiky a v závislosti na okolnostech mohou být obě víceméně vhodné. V tomto příspěvku ukážeme přehled obou metod výpočtu.

Výpočet deformací v RF-CONCRETE Deflect se aktivuje v nastavení analytického výpočtu mezního stavu použitelnosti v přídavném modulu RF-CONCRETE Surfaces. Ve výše uvedeném dialogu lze také zohlednit dlouhodobé vlivy (dotvarování a smršťování) a tahové zpevnění mezi trhlinami. Součinitel dotvarování a poměrné smršťování lze definovat samostatně nebo na základě zadaných parametrů.

Mezní hodnoty deformací lze nastavit individuálně pro jednotlivé plochy nebo pro určitou skupinu ploch. Jako dovolená mezní hodnota se přitom definuje maximální deformace. Dále je třeba určit, zda se spočtené deformace vztahují k nedeformované nebo deformované konstrukci.

Pro výpočet deformací aproximačními metodami danými normou (například podle EN 1992-1-1, 7.4.3) se stanoví takzvané účinné tuhosti konečných prvků ve stavu bez trhlin a s trhlinami. Tyto efektivní tuhosti pak poslouží pro výpočet deformace plochy metodou konečných prvků.

Výpočet efektivní tuhosti konečných prvků probíhá na základě vyztuženého betonového průřezu. Na základě vnitřních sil stanovených pro mezní stav použitelnosti v programu RFEM program klasifikuje železobetonový průřez jako 's trhlinami' nebo 'bez trhlin'. Pro zohlednění působení betonu mezi trhlinami lze použít rozdělovací součinitel (například podle EN 1992-1-1, rovnice 7.19). Materiálové charakteristiky betonu v oblasti tlaku a tahu se přitom uvažují jako lineárně pružné, a to až k dosažení pevnosti betonu v tahu. Tím se zajistí dostatečná přesnost pro posouzení mezního stavu použitelnosti.

Výpočet účinné tuhosti zohledňuje dotvarování a smršťování betonu na úrovni průřezu. Vliv dotvarování a smršťování u staticky neurčitých konstrukcí se při tomto aproximačním výpočtu nezohlední (například tahové síly způsobené smršťováním u oboustranně vetknutých konstrukcí nelze určit, a proto se musí zohlednit jiným způsobem). Stručně řečeno probíhá výpočet deformací v modulu RF-CONCRETE Deflect ve dvou krocích:

1. Výpočet účinných tuhostí železobetonového průřezu za předpokladu lineárně elastických podmínek
2. Výpočet deformace pomocí účinných tuhostí pomocí MKP

Po skončení výpočtu se výsledky posouzení deformací zobrazí v přehledných tabulkách, Kromě toho se zobrazí také všechny mezivýsledky. Grafické znázornění návrhového využití a deformací v programu RFEM poskytuje rychlý přehled o kritických oblastech.

Výsledky posouzení seřazené po plochách nebo po bodech včetně všech mezivýsledků usnadňují srozumitelnost výpočtu do nejmenších detailů. Výsledky lze kompletně začlenit do výstupního protokolu programu RFEM pro přehlednou dokumentaci statického návrhu.