Návrh příčné výztuže v pásnici

Předmětem této příručky je návrh příčné výztuže v pásnici s průřezy podle normy EN 1992-1-1, kapitola 6.2.4. Příčná výztuž je výztuž v pásnici, která je kolmá na podélnou osu prvku (osa x v lokálním souřadnicovém systému).  Při návrhu lze vzít v úvahu vliv podélného smyku (smyku mezi stojinou a pásnicí ve směru podélné osy prvku) a příčného ohybového momentu (ohybového momentu kolem podélné osy prvku). Příčnou výztuž pro podélný smyk navrhuje přímo program, avšak příčnou výztuž pro příčný ohybový moment je nutné zadat ručně pomocí funkce modulu REDES. Pro tento návrh je podporován pouze obecný průřez; standardní typy průřezů je nutné převést na obecný průřez. Chce-li uživatel navrhnout příčnou výztuž, musí definovat řezy v obecném průřezu a speciální parametry.

Při návrhu příčné výztuže je nutné provést následující kroky:

o Definice řezu a speciálních parametrů v průřezu (kapitola 2).

o Definice nebo změna vstupních parametrů v betonových datech prvku a nastavení pro beton (kapitola 3).

o Zadání příčné ohybové výztuže (kapitola 4).

o Výpočet podélného smykového napětí (kapitola 5).

o Návrh příčné výztuže v pásnici (kapitola 6).

 

Podporovaná norma: pouze EN 1992-1-1

Podporovaný prvek: betonové 1D nosníky

Podporované průřezy: obecné průřezy a průřezy z knihovny výrobního programu s řezy a speciálními parametry

Podporovaný postup: pouze návrh (posouzení není podporováno)

 

Definice řezů a speciálních parametrů v průřezu

Pro výpočet příčné výztuže v pásnici s průřezem musí být definovány řezy a speciální parametry. Jsou podporovány:

· pouze obecné průřezy (s jednou nebo více fázemi), u nichž je nutné speciální parametry a řezy v průřezu definovat ručně,

· průřezy z knihovny výrobního programu, u nichž jsou speciální parametry a řezy v průřezu předdefinovány.

 

Řezy v průřezu v místě přípoje stojiny a pásnice musí být zadány uživatelem (v jednom průřezu lze definovat několik řezů) v dialogovém okně Editor obecného průřezu pomocí příkazu Přidat řez.

· Pro návrh příčné ohybové výztuže lze použít standardní průřez, musí však být převeden na obecný průřez.

· Při výpočtu podélného smyku jsou brány v úvahu všechny části průřezu rozděleného řezy.

Je nutné definovat speciální parametry v dialogovém okně Parametr v Editoru obecného průřezu:

·Booleovský parametr LonShrXX

o Má-li tento parametr hodnotu ANO, bude navržena příčná ohybová výztuž pro řez s ID = XX (je-li například definován parametr LonShr01 a má hodnotu ZAP, bude navržena příčná ohybová výztuž pro řez č. 1 (ID = 1)).

o Pokud tento parametr není definován, příčná ohybová výztuž nebude navržena.

o Počet parametrů LonShrXX by měl být stejný jako počet předdefinovaných řezů.

o Pokud uživatel přidá do obecného průřezu nový řez, parametr LonShrXX nebude vytvořen automaticky programem, ale je nutné jej definovat ručně.

·Booleovský parametr LPartXX

o Má-li tento parametr hodnotu ANO, pro integraci vnitřních sil (při výpočtu podélného smyku) bude použita část průřezu nalevo od řezu s ID=XX.

o Pokud tento parametr není definován, při integraci vnitřních sil bude brána v úvahu část průřezu napravo od řezu.

o Počet parametrů by měl být stejný jako počet předdefinovaných řezů.

o Pokud uživatel přidá do obecného průřezu nový řez, parametr LPartXX nebude vytvořen automaticky programem, ale je nutné jej definovat ručně.

· Parametr UserHfXX pro délku průřezu:

o Pokud UserHfXX = 0, délka řezu s ID =XX přes průřez je vypočítána automaticky z geometrie řezu.

o Pokud UserHfXX> 0, pro výpočet bude použita hodnota definovaná parametrem UserHfXX.

o Není-li tento parametr definován, délka řezu přes průřez je vypočítána automaticky z geometrie řezu.

o Počet parametrů by měl být stejný jako počet předdefinovaných řezů.

o Pokud uživatel přidá do obecného průřezu nový řez, parametr UserHfXX nebude vytvořen automaticky programem, ale je nutné jej definovat ručně.

 

Definované parametry se zobrazí v dialogovém okně Průřez, kde je lze i upravit.

Definice nebo změna vstupních parametrů v betonových datech prvku a nastavení pro beton

Nastavení pro beton

Parametry, které ovlivňují návrh příčné ohybové výztuže, se nachází ve skupině Nastavení pro beton > MSÚ > Smyk > 1D konstrukce:

·Tlačená pásnice>theta

·Tažená pásnice>theta

·Smyk mezi stojinou a pásnicí>Spočítat smykové napětí ve vzdálenostech dx/h

·Smyk mezi stojinou a pásnicí>Počet zón pro výstup

 

Úhel betonové tlačené diagonály pro pásnici v tahu a tlaku lze upravit ve skupině Úhel mezi náhradní tlačenou diagonálou a osou nosníku pomocí úhlu nebo jeho kotangenty. Úhly jsou použity ve vzorcích 6.21 a 6.22 normy EN -1992-1-1 (viz kapitola 6.2). Limitní hodnoty pro parametr theta úhlu jsou definovány ve skupině MSÚ > Národní dodatek. Je rovněž definován koeficient k pro výpočet podélného smykového napětí působícího na beton (viz kapitola 6.1.2(6) normy EN 1992-1-1):

·k – koeficient pro výpočet podélného smyku působícího na beton

·theta_min_w – minimální úhel mezi betonovou tlačenou diagonálou a osou nosníku pro stojinu

·theta_min_c – minimální úhel mezi betonovou tlačenou diagonálou a osou nosníku pro tlačenou pásnici

·theta_min_t – minimální úhel mezi betonovou tlačenou diagonálou a osou nosníku pro taženou pásnici

·theta_max_w – maximální úhel mezi betonovou tlačenou diagonálou a osou nosníku pro stojinu

·theta_max_f – minimální úhel mezi betonovou tlačenou diagonálou a osou nosníku pro pásnici

 

Ve skupině Smyk mezi stojinou a pásnicí jsou k dispozici dva parametry:

oSpočítat smykové napětí ve vzdálenostech dx/h

§ Tato vlastnost definuje vzdálenost řezu měřenou podél nosníku pro výpočet podélného smykového napětí, viz vzorec 6.20 normy EN 1992-1-1.

§ Výchozí hodnota je 0,1 => dx(Dx) = 0,1·h.

oPočet zón pro výstup

§ Tato hodnota je použita v číselném zónovém výstupu a definuje počet zón (viz kapitola 5).

§ Výchozí hodnota je 5.

 

Betonová data prvku

Betonová data prvku obsahují pouze jednu vlastnost, která je použita při výpočtu příčné výztuže v pásnici ve skupině Příčná výztuž v pásnici:

·Průměr

o Tato hodnota představuje průměr příčné ohybové výztuže, který je použit pro návrh výztuže pro podélné smykové napětí.

o Výchozí hodnota je načtena z položky Nastavení pro beton > Výchozí nastavení návrhu > Nosníky > Třmínek.

Pokud betonová data prvku nejsou definována, průměr příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí je načten z položky Nastavení pro beton > Výchozí nastavení návrhu > Nosníky > Třmínek.

Zadání příčné ohybové výztuže

Zadání výztuže

Příčnou ohybovou výztuž lze definovat prostřednictvím modulu REDES pomocí položky Přidat příčnou ohybovou výztuž ve skupině Beton > REDES (bez As) nebo pomocí ikony Příčná ohybová výztuž.

· Výztuž je podobným způsobem zadána do standardní třmínkové zóny.

Postup a podmínky pro zadání příčné ohybové výztuže

· Uživatel vybere nosník, pro nějž má být definována výztuž.

· Výztuž je automaticky přiřazena ke všem řezům s parametrem LonShrXX = ANO (přiřazení výztuže k řezu lze změnit ve vlastnosti výztuže Seznam řezů).

· Pro každý řez lze definovat pouze jedno pole příčné ohybové výztuže.

· Materiál výztuže a průměr vložek budou načteny z položky Betonová data prvku nebo Nastavení pro beton.

· Pro každé pole příčné ohybové výztuže lze definovat různé vlastnosti.

· Výztuž je zadána pro celý nosník a její polohu nelze změnit.

· Pro příčnou ohybovou výztuž nejsou brány v úvahu otvory.

· Počet polí příčné ohybové výztuže je stejný jako počet polí nosníků s proměnným průřezem (V aplikaci SCIA Engineer představuje pole výraz pro jednu část (prismatickou nebo s náběhy) nosníku s proměnným průřezem).

· Počet zón (jedno pole může obsahovat několik zón) příčné ohybové výztuže závisí na polích nosníků s proměnným průřezem a na poloze podpor:

o Prismatický nosník: počet zón = počet vnitřních podpor +1

o Nosník s proměnným průřezem (zóny jsou načteny z geometrie nosníku s proměnným průřezem): počet zón = počet polí + počet vnitřních podpor

Prvek se čtyřmi poli příčné ohybové výztuže a šesti zónami

Vlastnosti příčné ohybové výztuže v pásnici

Příčná ohybová výztuž v jednotlivých polích má následující vlastnosti.

 

Návrhová – pokud je toto políčko zaškrtnuto, výztuž nebude brána v úvahu, bude však uvedena ve výkazu výztuže.

 

Aktivní – toto zaškrtávací políčko je aktivní pouze tehdy, je-li zaškrtnuta možnost Návrhová.  Není-li možnost Aktivní zaškrtnuta, výztuž nebude uvedena ve výkazu výztuže.

 

Materiál – materiál příčné ohybové výztuže načtený z betonových dat prvku nebo nastavení pro beton.

 

Průměr – průměr příčné ohybové výztuže načtený z betonových dat prvku nebo nastavení pro beton.

 

Seznam řezů – dialogové okno pro přiřazení příčné ohybové výztuže k definovaným řezům v průřezu, viz dialogové okno níže.

 

Délka – délka příčné ohybové výztuže; tato hodnota není brána v úvahu při konstrukci, je však důležitá pro výkaz výztuže.

 

Odsazení pro kreslení Y(Z) – výztuž je v grafickém okně znázorněna pouze schematicky (výchozí nastavení je v těžišti průřezu). Tato hodnota je použita pro lepší grafické znázornění, pokud je v jednom poli nosníku s proměnným průřezem definováno více polí příčné ohybové výztuže. Při konstrukci není brána v úvahu poloha výztuže. Výztuž je přiřazena k řezu pásnice prostřednictvím vlastnosti Seznam řezů.

 

Upravit vzdálenost – dialogové okno pro úpravu vzdálenosti výztuže a vytvoření nebo odstranění nových částí pro zóny výztuže.

 

 

 

Dialogové okno pro přiřazení příčné ohybové výztuže k řezu

Úprava vzdálenosti příčné ohybové výztuže

Výchozí vzdálenost příčné ohybové výztuže po zadání je 300 mm. Vzdálenost lze upravit a změnit pomocí akčního tlačítka Upravit vzdálenost ve vlastnostech pole příčné ohybové výztuže.

 

Pole může obsahovat několik zón (v závislosti na počtu podpor). Zóny lze vytvářet a odstraňovat pomocí tlačítek Nová zóna a Smazat oblast v levém dolním rohu dialogového okna. Pro jednotlivé zóny je definována základní výztuž, která je stejná po celé délce zóny. Nové části pro jednotlivé zóny lze vytvářet a odstraňovat pomocí tlačítek Nová část a Smazat část. Příčná ohybová výztuž může být symetrická. To lze určit zaškrtnutím políčka Symetricky.

 

Vlastnosti v tabulce definice základní výztuže v zóně:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vlastnosti ve skupině Dodatečná výztuž třmínků:

·Symetricky

o Je-li toto políčko zaškrtnuto, části příčné ohybové výztuže na začátku a na konci jsou symetrické a definované pouze v jedné tabulce.

o Není-li toto políčko zaškrtnuto, části příčné ohybové výztuže na začátku a na konci mohou být různé a jsou definované ve dvou různých tabulkách.

· Tabulka definice částí obsahuje následující vlastnosti:

·Vzdálenost (sb,část) – vzdálenost středů vložek příčné ohybové výztuže v podélném směru vzhledem k prvku v části. Tato hodnota je definována pro celou délku části.

o V případě Typ zadání = Vzdálenost je vzdálenost výztuže zadána do sloupce Vzdálenost přímo uživatelem.

o V případě Typ zadání = Počet je vzdálenost výztuže vypočítána z počtu vložek na celkovou vzdálenost části:

 

o V případě Typ zadání = Plocha je vzdálenost výztuže vypočítána z plochy výztuže na celkovou vzdálenost části:

   

 

 

 

 

 

 

 

Číselný výstup příčné ohybové výztuže

Vlastnosti zadání příčné ohybové výztuže lze vytisknout v dokumentu pomocí položky Data zóny výztuže.

Jsou uvedeny obecné vlastnosti, vlastnosti jednotlivých zón a vlastnosti jednotlivých částí zón.

Poznámka: Ve sloupci Část jsou uvedeny všechny části zóny. Písmenem L jsou označeny části na levé straně (na začátku zóny) a písmenem R části na pravé straně (na konci zóny).

Integrace vnitřních sil ve výpočtu smyku

Podélné smykové napětí (ve směru osy x lokálního souřadnicového systému prvku) mezi stojinou a pásnicí je vypočítáno integrací vnitřních sil. Předpoklady jsou následující:

Výpočet normálových sil v generované sekci

Normálové síly v generovaném řezu jsou vypočítány podle následujících vzorců.

· Obecně:

· V případě nosníku s konstantní šířkou bf zatíženého ohybovým momentem My platí tento vzorec:

 

kde

souvisí s oddělenou plochou (prostřednictvím řezu) v sekci i

souvisí s oddělenou plochou (prostřednictvím řezu) v sekci j

je napětí betonu v prvku ds v bodu se souřadnicemi (y,z) na ploše Si

je napětí betonu v prvku ds v bodu se souřadnicemi (y,z) na ploše Sj

je uživatelská skutečná (vložky REDES nebo FREE) plocha výztuže nebo plocha předpjaté výztuže na ploše Si

je uživatelská skutečná (vložky REDES nebo FREE) plocha výztuže nebo plocha předpjaté výztuže na ploše Sj

je napětí ve výztuži Ask,i

je napětí ve výztuži Ask,j

souřadnice z dolního resp. horního vlákna oddělené plochy Si

souřadnice z dolního resp. horního vlákna oddělené plochy Sj

Výpočet podélného smykového napětí

Je vypočítáno podle vzorce 6.20 normy EN 1992-1-1

kde

hf

je výška pásnice určená polohou standardního výsledkového řezu

je vzdálenost dvou sousedních generovaných sekcí, Dx = 0,1·h, kde koeficient 0,1 lze změnit ve skupině Nastavení pro beton, viz kapitola 3.1

h  

je výška průřezu ve standardní výsledkové sekci

je změna normálové síly v pásnici v průběhu délky. Hodnota a znaménko změny normálových sil jsou vypočítány podle následujícího postupu.

Pokud DFd < 0 kN, pásnice je tlačená.

Pokud DFd ≥ 0 kN, pásnice je tažená.

 

Návrh příčné výztuže v pásnici

Příčnou ohybovou výztuž lze navrhnout ve dvou servisech:

· Návrh

· Návrh nepředpjaté výztuže v předpjatém průřezu

 

Změny v servisu pro návrh výztuže

V servisu pro návrh ve srovnání s předchozí verzí programu byly provedeny následující změny:

· Bylo přidáno nové zaškrtávací políčko Použít pojmenované řezy.

o Výchozí hodnota je VYP.

o Pokud políčko není zaškrtnuto, v grafickém a číselném výstupu je uvedena extrémní hodnota Asf ze všech aktivních řezů (řezy s parametrem LonShrXX = ANO).

o Je-li políčko zaškrtnuto, v grafickém a číselném výstupu je uvedena extrémní hodnota Asf vybraného aktivního pojmenovaného řezu.

· Byla přidána nová výběrová položka Pojmenovaný řez, které zobrazuje seznam všech aktivních pojmenovaných řezů. Tato položka je aktivní pouze v případě, že je zaškrtnuto políčko Použít pojmenované řezy.

· Byla přidána nová výběrová položka Typ výstupu pro nastavení typu číselného výstupu, která obsahuje dvě položky:

oStandardní – plocha Asf je vyčíslena v každé sekci prvku.

oZónový výstup – plocha Asf je vyčíslena v zónách (lokální extrém), viz kapitola 6.3.2. Počet zón lze změnit v položce Nastavení pro beton > MSÚ > Smyk > 1D konstrukce > skupina Smyk mezi stojinou a pásnicí (kapitola 3.1).

 

 

· Do výběrové položky Hodnota byla přidána nová hodnota Asf pro návrh příčné výztuže v pásnici.

Postup pro návrh

Jsou vypočítány a vyčísleny čtyři typy výztuže:

· příčná výztuž navržená pro podélné smykové napětí Asf,s,

· příčná výztuž navržená pro příčný ohybový moment Asf,b,

· příčná výztuž navržená pro příčný ohyb a podélné smykové napětí Asf,sb,

· příčná výztuž navržená pro podélné smykové napětí jako doplněk k příčné ohybové výztuži Asf,c.

 Příčná výztuž navržená pro podélné smykové napětí Asf,s

Tento typ výztuže (hodnota Asf,s) je navržen v případě, že jsou splněny následující podmínky:

·pro nepředpjatý prvek (servis Návrh As):

o pro vybraný prvek je zadána uživatelská skutečná nepředpjatá výztuž (vložky REDES nebo FREE),

o políčko Zohlednit podélnou uživatelskou výztuž ve výpočtu návrhu ve skupině Nastavení pro beton > Obecný > Výpočet je zaškrtnuto,

o je nalezena rovnováha MSÚ,

o třída materiálu příčné ohybové výztuže (definovaná v modulu REDES) a příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí je stejná.

·pro předepjatý prvek (servis Návrh nepředpjaté výztuže v předpjatém průřezu):

o pro vybraný prvek je zadána předepjatá výztuž (kabely nebo šablona),

o je nalezena rovnováha MSÚ,

o třída materiálu příčné ohybové výztuže (definovaná v modulu REDES) a příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí je stejná.

 

Postup:

kde

vEd

podélné smykové napětí

n

redukční součinitel pevnosti pro beton se smykovými trhlinami (vzorec 6.6N, EN 1992-1-1)

fcd

návrhová pevnost betonu v tlaku

úhel mezi betonovou tlačenou diagonálou a osou nosníku; hodnotu pro výpočet a limitní hodnotu lze nastavit ve skupině Nastavení pro beton, viz kapitola 3.1

k

koeficient pro výpočet podélného smykového napětí působícího na beton; hodnotu lze upravit ve skupině Nastavení pro beton, viz kapitola 3.1

fctd

návrhová pevnost betonu v tahu

Asf,b

příčná výztuž navržená pro příčný ohybový moment na metr (výztuž zadaná v modulu REDES, viz kapitola 4)

hf

výška pásnice určená polohou standardního výsledkového řezu

fyd

návrhová mez kluzu výztuže

Asf

plocha jedné výztužné vložky pro podélný smyk

 

 

Asf,s

příčná výztuž navržená pro podélné smykové napětí na metr

sf,s

vzdálenost příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí

 

ds,s

průměr příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí

Příčná výztuž navržená pro příčný ohybový moment Asf,b

Plocha příčné ohybové výztuže není vypočítána, ale musí být zadána uživatelem pomocí modulu REDES.Důležitým parametrem pro výpočet Asf,b je skutečná vzdálenost příčné ohybové výztuže.

   

kde

sf,b

skutečná vzdálenost příčné ohybové výztuže načtená pro jednotlivé zóny a části zón z modulu REDES, viz kapitola 4.3

ds,b

průměr příčné výztuže zadaný v modulu REDES pro jednotlivé zóny (viz kapitola 4.3)

Příčná výztuž navržená pro příčný ohyb a podélné smykové napětí Asf,sb

Návrh příčné výztuže v pásnici pro příčný ohyb a podélné smykové napětí Asf,b je vypočítáno podle kapitoly 6.2.4(5) normy EN 1992-1-1.

Příčná výztuž navržená pro podélné smykové napětí jako doplněk k příčné ohybové výztuži Asf,c

Jde o příčnou ohybovou výztuž navrženou pro podélný smyk, který je nutné přidat do zadání příčné ohybové výztuže v modulu REDES.

kde

sf,c

vzdálenost příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí jako doplněk k příčné ohybové výztuži

ds,s

průměr příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí

Výstup navržené výztuže

· Pro navrženou příčnou výztuž je podporován číselný a grafický výstup.

· V grafickém výstupu je znázorněna pouze hodnota Asf,sb, kde jsou výsledky vyčísleny ve standardní výsledkové sekci (standardní výstup).

 

 

· Číselný výstup lze zobrazit v návrhu prvku nebo v posudku prvku (podrobný výsledek ve vybrané standardní výsledkové sekci).

· Uživatel může vybrat ze dvou typů číselného výstupu v návrhu prvku:

oStandardní – plochy všech typů výztuže jsou vyčísleny ve všech sekcích prvku.

Návrh prvku – standardní výstup

· Výsledky jsou vyčísleny v každém jednotlivém standardním výsledkovém řezu.

· Příčná výztuž v pásnici pro příčný ohyb a podélné smykové napětí je uvedena v grafickém a číselném výstupu.

  V tabulce Výchozí jsou uvedeny následující hodnoty.

Prvek

název a číslo prvku

dx

poloha standardního výsledkového řezu

Stav

typ a název extrémního zatěžovacího stavu/kombinace/třídy

Řez

číslo (ID) extrémního řezu v průřezu s extrémní hodnotou navržené příčné výztuže

vEd

podélné smykové napětí

vRd,c

podélné smykové napětí přenášené betonem podle 6.2.4(6)

vRd.max

maximální podélné smykové napětí pro zabránění drcení betonové tlačené diagonály v pásnici počítané podle 6.22

Asf,b

příčná výztuž navržená pro příčný ohybový moment na metr

Asf,s

příčná výztuž navržená pro podélné smykové napětí na metr

Asf,c

příčná výztuž navržená pro podélné smykové napětí na metr, doplňková k příčné ohybové výztuži

Asf,sb

příčná výztuž navržená pro příčný ohyb a podélné smykové napětí na metr

Výzt.

průměr a vzdálenost vložek

  pokud Asf,c = 0 a Asf,b = 0, Výzt. je prázdná

  pokud Asf,c > 0 a Asf,b = 0, Výzt. je ds,s/sf,c

  pokud Asf,c = 0 a Asf,b > 0, Výzt. je ds,b/sf,b

  pokud Asf,c > 0 a Asf,b > 0, Výzt. je ds,b/sf,b + ds,s/sf,c

V/Ch

číslo varování nebo chyby

Uživatel může pomocí Editoru tabulek přidat do číselné tabulky tyto další hodnoty:

změna normálové síly v části pásnice ohraničené řezy

hf

tloušťka pásnice ve spojích

Dx

délka pro výpočet změny normálové síly v části pásnice ohraničené řezy

n

redukční součinitel pevnosti pro beton se smykovými trhlinami

úhel mezi betonovou tlačenou diagonálou a osou nosníku

Typ

typ pásnic (T = tažená, C= tlačená)

ds,s

průměr příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí

ds,b

průměr příčné výztuže navržené pro příčný ohybový moment

sf,s

vzdálenost příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí

sf,b

vzdálenost příčné výztuže navržené pro příčný ohybový moment

sf,c

vzdálenost příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí jako doplněk k příčné ohybové výztuži

Návrh prvku – zónový výstup

· Výstup je nezávislý na standardních výsledkových sekcích.

· Výstup je uveden pouze jako číselný.

· Plocha obálky Asf,sb bez zón je uvedena pouze jako grafický výstup.

  Ve výchozí tabulce jsou uvedeny následující hodnoty.

Prvek

název a číslo prvku

dx

poloha standardního výsledkového řezu

Stav

typ a název extrémního zatěžovacího stavu/kombinace/třídy

Řez

číslo (ID) extrémního řezu v průřezu s extrémní hodnotou navržené příčné výztuže

Oblast

číslo zóny

Začátek

poloha začátku zóny

Konec

 poloha konce zóny

Délka

délka zóny (vzdálenost mezi začátkem a koncem zóny)

Asf,c,red

průměrná plocha příčné výztuže v zóně navržené pro podélné smykové napětí na metr, doplňkové k příčné ohybové výztuži

Výzt.

průměr a vzdálenost vložek

  pokud Asf,c = 0 a Asf,b = 0, Výzt. je prázdná

  pokud Asf,c > 0 a Asf,b = 0, Výzt. je ds,s/sf,c,red

  pokud Asf,c = 0 a Asf,b > 0, Výzt. je ds,b/sf,b

  pokud Asf,c > 0 a Asf,b > 0, Výzt. je ds,b/sf,b + ds,s/sf,c,red

V/Ch

číslo varování nebo chyby

Hodnota sf,c,red je vzdálenost příčné výztuže vypočítané pro Asf,c,red.

Postup pro výpočet zónového výstupu prvku

· Plocha obálky Asf,c je vypočítána v každém jednotlivém standardním výsledkovém řezu pro vybrané zatížení/kombinaci/třídu.

· Na prvku je nalezena maximální hodnota (Asf,c,max) z plochy obálky Asf,c.

· Hodnota Asf,c,max je rozdělena na vodorovné pásy (rovné vodorovné čáry) se stejnou výškou hzóna = Asf,c,max/n (hodnota n představuje počet zón pro číselný výstup a lze ji upravit ve skupině Nastavení pro beton > MSÚ > Smyk > Smyk mezi stojinou a pásnicí).

· Jsou nalezeny průsečíky rovných vodorovných čar a plochy obálky Asf,c.

· Mezi průsečíky je vytvořena svislá zóna.

· V jednotlivých zónách je vypočítána průměrná hodnota Asf,c,red z plochy Asf,c a tato hodnota je uvedena ve výstupní tabulce.

Návrh prvku

Podrobný návrh prvku lze spustit pomocí akčního tlačítka Posudek prvku v servisu Návrh As. Číselný výstup je uveden následujícími způsoby:

oTextový příkazový řádek – je uvedena pouze hodnota Asf,sb a varování/chyby.

oNáhled – je uvedena podobná tabulka jako v návrhu prvku pro standardní výstup s vysvětlením symbolu nebo bez něj. Tabulka je zobrazena, pokud je v dialogovém okně Změna nastavení zaškrtnuto políčko Příčná výztuž v pásnici.

Jazyk XML a parametrizace

Všechny hodnoty příčné ohybové výztuže lze parametrizovat a změnit prostřednictvím jazyka XML.

Definice nových pojmů

Knihovna výrobního programu

Knihovna obecných průřezů s parametrizovanými rozměry a s dalšími parametry, díky nimž jsou tyto průřezy přizpůsobeny pro KP1. V rámci dokumentace bude uveden jejich podrobný popis.

REDES

Modul aplikace SCIA Engineer pro definování a kreslení skutečné nepředpjaté výztuže.

Příklady

Příklad 1

Jediný nosník s předepjatou výztuží (typová úloha E01) a s konstrukčními fázemi vypočítanými pomocí analýzy TDA.

  Model konstrukce

Zadání parametrů pro návrh příčné ohybové výztuže v pásnici

Průřezy byly načteny z knihovny výrobního programu, kde jsou řezy a speciální parametry již předdefinovány. Parametry jsou nezbytné pro návrh příčné ohybové výztuže.

Předdefinované řezy průřezu z knihovny výrobního programu

Seznam řezů z knihovny výrobního programu pro KP1

Zadání příčné ohybové výztuže Asf,b

Příčná výztuž navržená pro příčný ohybový moment není vytvořena programem automaticky. Tuto výztuž lze vypočítat ručně a zadat do pásnice pomocí modulu REDES. Výztuž byla navržena ručně jako horní výztuž konzoly (jeden z dílů pásnice).

Návrh výztuže konzoly a posudek smyku:

 

Nosník byl modelován jako deskový nosník s následujícími vstupními parametry pro návrh výztuže:

ds = 12 mm (B500A), krytí betonu = 30 mm, beton C30/37

Návrh výztuže

 

Posudek smyku

VEd < VRd,c, což znamená, že smyková síla je přenášena betonem a tloušťka pásnice (konzoly) je v pořádku, je ale nutné zadat příčnou ohybovou výztuž f12(B500(A))-250 mm/m pomocí modulu REDES.

 

Příčná ohybová výztuž je zadána pouze do prvku B2 a je automaticky přiřazena ke všem aktivním řezům.

Grafické znázornění příčné ohybové výztuže

Prvek B2 obsahuje tři pole, protože jsou definovány vnitřní podpory jako vlastnosti při betonování desky. Výztuž je zadána pomocí typu zadání Vzdálenost, kde vzdálenost = 250 mm. Skutečná vzdálenost pro jednotlivé zóny se může lišit od zadané hodnoty a závisí na délce pole a vzdálenosti od začátku/konce. Skutečná vzdálenost vložek pro zónu 1 je například 0,241 m (viz následující vzorec).

Vypočítaná příčná ohybová výztuž pro podélný smyk

Extrémní hodnoty ze všech aktivních řezů jsou vyčísleny v servisu Návrhové As (políčko Použít pojmenované řezy není zaškrtnuto).

Grafické znázornění plochy Asf,b bez nepředepjaté dolní výztuže

 

 

Číselné zobrazení příčné ohybové výztuže bez nepředepjaté dolní výztuže

Uprostřed nosníku došlo k chybě 896 (síly jsou nulové nebo nebyla nalezena rovnováha, je nutné zkontrolovat, zda existuje podélná výztuž), proto je nutné zadat nižší nepředepjatou výztuž (3f20 B500B). Plocha Asf,sb s nepředepjatou dolní výztuží je následující:

Číselné zobrazení příčné ohybové výztuže bez nepředepjaté dolní výztuže pro standardní výstup (extrém = prvek)

Číselné zobrazení příčné ohybové výztuže bez nepředepjaté dolní výztuže pro zónový výstup (počet zón = 5)

Výsledky posouzení v sekci x = 9,913 m

Výpočet podélného smyku

· Výška sekce h = 630 mm

· dx/h = 0,1 => Dx(dx) = 0,1·h = 0,1630 = 63 mm (Nastavení pro beton > MSÚ > Smyk >1D konstrukce)

· Výška pásnice hf = 130 mm

 

Výslednice normálové síly v generovaných sekcích před (x-0.5Dx) a za (x+0.5Dx) standardním výsledkovým řezem (x = 9,913 m).

Jelikož Fdi < 0 kN a Fdj< 0, pásnice je tlačená a změna normálové síly je vypočítána podle vzorce:

Podélný smyk je vypočítán podle vzorce:

Návrh příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí Asf,s

· charakteristická válcová pevnost v tlaku fck = 30 MPa

· návrhová pevnost v tlaku fcd = 20 MPa

· úhel tlačené diagonály pro tlačenou pásnici qf = 40 °

· redukční součinitel pevnosti pro beton se smykovými trhlinami

· návrhová pevnost betonu v tahu fctd = 1,33 MPa

· Koeficient pro výpočet podélného smykového napětí přenášeného betonem k = 0,4 (Nastavení pro beton > MSÚ > Národní dodatek)

· návrhová mez kluzu příčné výztuže navržené pro podélný smyk fyd =434,8 MPa (načtená z nastavení pro beton nebo z betonových dat prvku, pokud existují)

Výpočet maximálního podélného smykového napětí pro zabránění drcení tlačených diagonál v pásnici 

 

=> podmínka je splněna (nedochází k drcení tlačené diagonály)

Výpočet podélného smykového napětí přenášeného betonem

=> smykové napětí není přenášeno betonem, je nutná příčná výztuž navržená pro podélný smyk

 

  Návrh výztuže:

Návrh příčné výztuže navržené pro příčnou ohybovou výztuž Asf,b

· průměr příčné ohybové výztuže dsb =12 mm (načtený z modulu REDES, zóna = 3)

· skutečná vzdálenost příčné ohybové výztuže sfb = 0,241 m (načtená z modulu REDES, zóna = 3)

Návrh příčné výztuže navržené pro příčný ohyb a podélné smykové napětí Asf,sb

   

Návrh příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí na metr, doplňkové k příčné ohybové výztuži Asf,c

· průměr příčné výztuže navržené pro podélné smykové napětí dss =12 m (načtený z nastavení pro beton nebo z betonových dat prvku, pokud existují)

Je nutné přidat další výztuž (f12/358) do výztuže navržené pro příčný ohybový moment (f12/241) v sekci x = 9,913 m.

SCIA web

Downloads

SCIA is part of the Nemetschek group