Mezní stav použitelnosti
Podrobnější posouzení mezního stavu použitelnosti podle EN 1992-1-1 najdou využití v inženýrských kancelářích.
Mezní stav použitelnosti se dělí na tři podskupiny:
- Omezení napětí (EN 1992-1-1, Část 7.2)
- Omezení šířky trhlin (EN 1992-1-1, Část 7.3)
- Omezení deformací (EN 1992-1-1, Část 7.4)
V následujícím textu bude popsáno výhradně omezení deformací. Bude přitom zohledněn i vliv dotvarování a smrštění.
Důvodem pro detailnější průzkum deformací je opět nelineární chování železobetonu jako kompozitního materiálu. V důsledku tvorby trhlin se v určitých oblastech podstatně snižuje tuhost v poměru k čistému stavu I (bez trhlin). Pokud se tím nezohlední tvorba trhlin, povede to k podcenění vystupujících deformací. Při zohlednění dotvarování a smršťování lze v závislosti na podmínkách zatížení a hraničních podmínkách nastavit tří- až osminásobnou deformaci.
Jako základ pro deformace jsou stanovena rozhodující zakřivení. Nesmí se přitom zapomenout na účast betonu na tahu mezi prasklinami, neboť jinak lze očekávat nerealistické výsledky.
Pro správnou interpretaci výsledků nelineárních výpočtů je nezbytná znalost nejdůležitějších vlivových faktorů. Proto jsou srovnávány nejdůležitější parametry ovlivňující tuhost ve stavu I a ve stavu II:
Vlivový faktor | Stav I | Stav II |
---|---|---|
Dotvarování | Tuhost se řídí především podle betonu.
| Nepatrný účinek |
Stupeň vyztužení | Nepatrný účinek | Tuhost ve stavu II se řídí především podle výztuže.
|
Normálová síla | Účinek sotva patrný | Tuhost je výrazně snižována tahovou silou.
|
Při výpočtu deformace se všeobecně používá středních hodnot vlastností materiálů. Působení betonu na tah mezi trhlinami (Tahové zpevnění) by mělo být také zohledněno vhodnými přístupy (viz Kapitola 2.4.3 ), protože jinak není možný žádný realistický výpočet deformace.
Střední hodnoty vlastností materiálu se podle DIN 1045-1 a EN 1992-1-1 u stanovení deformací neliší nebo jsou jen nepatrné.
Křivka pracovního diagramu pro ocel podle EN 1992-1-1, obr. NP. 3.8.1
- fy = fyk
- ft = fyk pro posouzení použitelnosti
- E sm = 200 000 N / mm 2 střední hodnota modulu pružnosti pro ocel
Křivka pracovního diagramu pro beton podle EN 1992-1-1, 3.1.5 a 5.7
- fcm střední hodnota pevnosti betonu v tlaku
- Ecm střední hodnota modulu pružnosti betonu (sekanta)