4.2.2 Tahové zpevnění

Tahové zpevnění

Specifikace pro Tahové zpevnění (spolupůsobení betonu mezi trhlinami) je možné definovat odděleně pro únosnost, použitelnost a pro požární odolnost.

Postup je založen na zbytkové pevnosti betonu v tahu podle Quasta [7], která je definována v závislosti na rozhodujícím přetvoření vláken v tahové zóně. Tento přístup je znázorněn graficky v Kapitola 2.4.3.1.

Jak bylo vysvětleno v Kapitola 2.4.3.2, je možné podchytit efekt Efekt tahového zpevnění i pomocí modifikované charakteristické křivky oceli. Poněkud se tím zvýší náročnost výpočtu, protože bude kromě čistého výpočtu ve stavu II nutný i výpočet ve stavu bez trhlin a posouzení vnitřních sil.

Pokud nebude zohledněno Tahové zpevnění, proběhne pouze rozlišení podle oblastí s trhlinami a bez nich: V oblastech bez trhlin se bude počítat s odpovídající tuhostí betonu ve stavu I (při zohlednění stávající podélné výztuže), u oblastí s trhlinami s tuhostmi v čistém stavu II.

Hodnoty výpočtu pevnosti betonu v tahu určují exponent parabolické oblasti tím způsobem, že stoupání odpovídá oblasti tlaku (E_cm = E_ctm).

Pro zohlednění odpovídající úrovně bezpečnosti je možné zvolit pevnost v tahu mezi následujícími pevnostmi:

• f_ctm : střední hodnota osové pevnosti v tahu
• f_{ctk; 0.05} : charakteristická hodnota 5%-ního kvantilu osové pevnosti v tahu
• f_{tk; 0.95} : charakteristická hodnota 95%-ního kvantilu osové pevnosti v tahu

Početně stanovenou hodnotu pevnosti betonu v tahu f_ct,R může být ovlivněna prostřednictvím faktoru přizpůsobení. Tak je možné zohlednit okrajové podmínky jako např. stávající poškození.

Pfeiffer [8] navrhuje snížení na 60% pevností v tahu (přednastavení).

Toto zaškrtávací políčko má význam pro výpočet vnitřních sil při kolapsu: Pokud je zaškrtnuté (není možné při postupu podle Quast [7]), zůstane normálová síla zachována konstantní pro výpočet momentů trhlin. Tento případ vyvstane např. při působení předpětí. Pokud je zaškrtávací políčko deaktivováno, je při výpočtu vnitřních sil během kolapsu zohledněn celkový vaktor zatížení.

Normativní hodnoty parametrů betonu jsou přednastavené (viz Kapitola 2.4.3.1). Po deaktivaci tohoto kontrolního pole (čtvrtý sloupec) je možné přímo ovlivnit pracovní diagram betonu v tahu. Protože jsou hodnoty navzájem závislé, příslušné sloupce se po provedené změně automaticky přizpůsobí.

Tato sekce slouží ke správě součinitelů trvání zatížení β určených pro použití redukčního výrazu (ε_sr2 - ε_sr1), t.j. přetvoření betonu v rozhodujících vláknech pro vnitřní síly při kolapsu, ve stavu s trhlinami popř. bez nich (viz Kapitola 2.4.3.2). Součinitel β závisí na době trvání zatížení:

• 0.25 : trvalé nebo opakované zatížení
• 0.4 : krátkodobé zatížení

Při použití Modifikované charakteristické křivky oceli je možné prostřednictvím zaškrtávacího pole určit, bude-li se zatěžovací stav posuzovat jako Trvalé zatížení nebo jako krátkodobé zatížení.

U kombinací zatížení představuje použitý faktor β₂ průměr aktuálních hodnot β₂ ze zatěžovacích stavů obsažených v kombinaci.

U posuzování tlačených prvků se používá zásadně model tahového zpevnění podle Quasta. Zbytkovou tahovou sílu je možné regulovat prostřednictvím součinitele přizpůsobení pevnosti v tahu f_ct,R.

Model tahového zpevnění s modifikovanou charakteristickou křivkou oceli je založen na rozlišení mezi oblastmi s trhlinami (M > M_cr) a bez nich (M < M_cr): V oblasti bez trhlin se počítá lineárně-elasticky s konstantním modulem pružnosti betonu (E_cm,eff). U převažujícího tlaku však dochází kvůli nelineárnímu průběhu pracovní křiivky betonu k výrazně většímu zakřivení u malých momentových zatížení. Výsledky tak mohou být velkou měrou nejisté.