Navrhování vyztužených zděných prvků
5 Navrhování vyztužených zděných prvků 5.1 Úvod Při navrhování konstrukcí z nevyztuženého zdiva se často dostáváme do situace, kdy zděný konstrukční prvek (stěna, pilíř) je namáhán zatížením, vyvolávajícím v nevyztuženém zdivu tak značné namáhání v tahu, které již není schopno přenést bez vzniku poruchy (nadměrné trhliny). Řešením může být v tomto případě použití zdiva vyztuženého. Podle způsobu vyztužování zděného prvku rozeznáváme: • zděné prvky zesilované oplášťováním; • příčně vyztužené zděné prvky; • podélně vyztužené zděné prvky. Vzhledem k tomu, že norma [8] se nezabývá navrhováním opláštění zděných prvků a příčně vyztuženými zděnými prvky budeme se zabývat dále pouze podélně vyztužovanými zděnými prvky.
5.2 Podélně vyztužené zděné prvky s převládajícím namáháním ohybem Podélně vyztužené zděné prvky jsou nejčastějším typem vyztuženého zdiva. Mají své uplatnění především tam, kde převládá ve zděné konstrukci tahové namáhání, ať už je vyvoláno momentem nebo objemovými změnami. Ve svisle namáhaných a svisle vyztužených prvcích má podélné vyztužení význam pro zvýšení únosnosti při velkých výstřednostech svislé síly anebo u velmi štíhlých centricky namáhaných prvků pomáhá zvyšovat jejich odolnost proti vybočení. Základní předpoklady pro statické posuzování zděného vyztuženého průřezu Pro ověřování únosnosti zděných vyztužených průřezů u prutových prvků namáhaných kombinací momentu a normálové síly platí podobné zásady jako u průřezu železobetonového jen s drobnými odlišnostmi, které jsou vyvolány větší různorodostí zdiva: • platí Navierova hypotéza o rovinnosti průřezů po deformaci; • výztuž se deformuje stejně jako přilehlé zdivo; • tahová pevnost zdiva se zanedbává; • mezní stlačení zdiva je dáno druhem materiálu zdiva; • mezní protažení zdiva je dáno druhem výztuže; • pracovní diagram se zavádí lineární, parabolický, parabolicko-rektangulární nebo se průběh napětí v tlačené části zdiva uvažuje obdélníkový; • pracovní diagram oceli výztuže – viz ČSN EN 1992-1-1 [7]; • pro průřezy, které nejsou celé tlačené, se uvažuje mezní poměrné stlačení εεmu = -0,0035 pro zdivo ze zdicích prvků skupiny 1, εmu = -0,002 pro zdivo ze zdicích prvků skupiny 2, 3 a 4; 54
Navrhování vyztužených zděných prvků • pro průřezy, které jsou celé tlačené, se uvažuje mezní stlačení εmu = -0,002; • deformační vlastnosti betonové výplně zdicích prvků se předpokládají stejné jako u zdiva; • poměrné přetvoření výztuže je limitováno hodnotou 0,01. Vyztužené zděné prvky namáhané prostým ohybem Základní podmínka spolehlivosti – moment od účinků návrhového zatížení musí být menší nebo nejvýše roven návrhové hodnotě momentu únosnosti ohýbaného průřezu: MEd ≤ MRd
(5.1)
Pro prutové nosníky namáhané ohybem obdržíme z výjimky vodorovných vnitřních sil pro obdélníkový průřez výšku tlačené oblasti x a velikost ramene vnitřních sil z: Fc = Fs 0,8 x b fd(hd) = As fyd
⇒ x=
As f yd 0,8 b f d(hd)
z = d – 0,4x ≤ 0,95d kde b je d As fyd fd fhd
(5.2) (5.3)
šířka obdélníkového průřezu; účinná výška průřezu (vzdálenost těžiště výztuže od tlačeného okraje průřezu); průřezová plocha výztuže; návrhová hodnota meze kluzu výztuže; návrhová hodnota pevnosti v tlaku zdiva kolmo k ložným spárám; návrhová hodnota pevnosti v tlaku zdiva kolmo ke styčným spárám
Obr. 27 Základní předpoklady výpočtu pro prostý ohyb 55
Navrhování vyztužených zděných prvků
1) výztuž 2) menší z hodnot t 1 / 2 nebo d / 2 3) menší z hodnot t 2 / 2 nebo d / 2
Obr. 28 Rozpětí prostě uloženého nebo spojitého zděného prutového nosníku
Obr. 29 Rozpětí, účinná výška a rameno vnitřních sil zděného stěnového nosníku Pro stěnové nosníky, kde h > L /2 , se uvažuje rameno vnitřních sil menší z hodnot: z = 0,7L
(5.4a)
z = 0,4h + 0,2L
(5.4b)
a účinná výška d vysokého nosníku se dovoluje přibližně uvažovat hodnotu: d = 1,3z
(5.5)
kde L je rozpětí nosníků; lcl světlá vzdálenost podpor; h výška průřezu. Návrhová hodnota momentu únosnosti ohýbaného průřezu se obdrží ze vztahu: MRd = As fyd z
(5.6)
a nesmí překročit hodnotu: 0,4 fd bd2 0,3 fd bd2
pro zdivo ze zdicích prvků skupiny 1 kromě zdicích prvků z lehkého betonu; pro zdivo ze zdicích prvků skupiny 2, 3 a 4 a zdicích prvků skupiny 1 z lehkého betonu.
(5.7a) (5.7b)
Jestliže je výztuž lokálně soustředěna a prvek nelze posuzovat jako prvek s přírubami nebo T průřez smí se uvažovat šířka ohýbaného průřezu nejvýše rovna trojnásobku tloušťky t prvku viz obr. 30. 56
Navrhování vyztužených zděných prvků
výplňový beton
výztuž
Obr. 30 Spolupůsobící šířka průřezu ve stěně se soustředěnou výztuží Ve stěně s pilíři, kde je výztuž soustředěna tak, že zděný prvek může působit jako prvek s přírubami, tj. jako T průřez nebo úhelníkový průřez (viz obr. 31), by tloušťka příruby tf měla být uvažována jako tloušťka zdiva, avšak neměla by být v žádném případě větší než d/2, kde d je účinná výška průřezu zděného prvku. Nevyztužená stěna mezi místy se soustředěnou výztuží by měla být posouzena, zda je schopna působící boční zatížení přenést. Jako soustředěnou výztuž si možno např. představit jeden prut tyčové betonářské výztuže nebo výztužný koš z více prutů spojený třmínky.
Obr. 31 Vyztužená stěna s pilíři staticky působící jako T průřez a úhelníkový průřez Legenda k obr. 30: pro účinnou šířku úhelníkového průřezu platí: befl ≤ tr1 + 6 tf lr/2 h/6 skutečná šířka příruby; pro účinnou šířku T průřezu platí:
kde befl beft h lr tf tri
beft ≤ tr2 + 12 tf lr h/3 skutečná šířka příruby;
je účinná šířka úhelníkového průřezu; účinná šířka T průřezu; světlá výška stěny; osová vzdálenost vystupujících žeber; tloušťka příruby; tloušťka žeber „i“. 57
Navrhování vyztužených zděných prvků Návrhová hodnota momentu únosnost stěny s vyztuženými pilíři MRd se vypočte podle vztahu (5.6), avšak nesmí přestoupit hodnotu: MRd ≤ fd bef tf (d – 0,5tf)
(5.8)
Mezní ohybové štíhlosti ohýbaných vyztužených zděných prvků, kontrola trhlin Průhyb ohýbaných zděných prvků obvykle nevyčíslujeme vzhledem k obtížnému určování spolehlivé hodnoty modulu pružnosti a modulu přetvárnosti. Aby však při konstruování nebyl navržen zděný prvek, u kterého by v důsledku příliš velké ohybové štíhlosti mohlo dojít ke vzniku nepřípustných trhlin, kontrolujeme průhyb a případný vznik nežádoucích trhlin nepřímo. Norma [8] zavádí největší přípustné ohybové štíhlosti, tj. mezní poměr rozpětí L k účinné výšce d průřezu vyztuženého zděného prutového prvku nebo mezní poměr rozpětí L k účinné tloušťce tef stěny namáhané ohybem od bočního zatížení. Hodnoty jsou uvedeny v tab. 18. Tab. 18 Mezní ohybové štíhlosti L/d nebo L/tef
Prostý nosník Spojitý nosník Stěna uložená po obvodě Konzola
Stěna namáhaná ohybem od bočního zatížení 35 45 45 18
Prutový nosník 20 26 – 7
Alternativně možno kontrolovat vznik větších nepřípustných trhlin podle přibližného empiricky odvozeného vztahu [40], kdy je rozvoj nepřípustných trhlin „svázán“ s působícím napětím v krajních vláknech průřezu. Napětí se velmi snadno podle teorie pružnosti vyčíslí a dává tak možnost přibližným způsobem rychle průřez posoudit. Vztah platí pouze pro prutové nebo stěnové nosníky obdélníkového průřezu ohýbané ve své rovině: M Ed ≤ 0,25fd Z
(5.9)
kde MEd je moment od návrhového zatížení; 1 Z = bh2 pro prutové nosníky a 6 1 = bd2 pro stěnové nosníky, kde d = 1,3; 6 fd návrhová hodnota pevnosti zdiva v tlaku kolmo k ložným spárám.
Štíhlé prutové a stěnové nosníky je třeba zabezpečit proti vybočení tlačené části průřezu vhodně navrženými účinnými příčnými ztužidly. U prostě uložených nebo spojitých nosníků nesmí světlá vzdálenost lr mezi prvky příčného ztužení překročit menší z hodnot: lr ≤ 60bc lr ≤
nebo
250 2 bc d
kde d je účinná výška průřezu prvku; bc šířka tlačeného líce průřezu prvku uprostřed mezi bočními podporami. 58
(5.10) (5.11)
Navrhování vyztužených zděných prvků Pro vyztužený zděný prvek staticky působící jako konzola jsou normou [8] stanovena obdobná pravidla. Největší vzdálenost příčných ztužidel nesmí překročit menší z hodnot: lr ≤ 25bc lr ≤
nebo
100 2 bc d
(5.12) (5.13)
kde d je účinná výška průřezu prvku; bc šířka průřezu u tlačeného okraje prvku.
5.3 Podélně vyztužené zděné prvky s převládajícím namáháním tlakem U svisle namáhaných zděných prvků se vyztužení samotnou svislou výztuží (tj. nezabetonovanou výplňovým betonem) téměř nepoužívá, neboť komplikuje řádné provedení vazby zdiva. Nejčastěji se svislá výztuž vkládá do dutin zdicích prvků nebo do předem vyzděných otvorů anebo drážek a poloha výztuže a zároveň i ochrana vůči vlivům vnějšího prostředí se dosáhne použitím výplňového betonu nebo cementové malty, které výztuž obalí a zajistí její polohu. Obvykle se statické ověřování prvků namáhaných převážně centricky zjednodušeně provádí tak, že se posuzuje vyztužený zděný prvek buď jako železobetonový, převládá-li vyztužený výplňový beton nebo v opačném případě jako nevyztužené zdivo. Postup dává dostatečně konzervativní výsledky, ale není příliš hospodárný. Je proto možno si ze základních předpokladů výpočtu odvodit podstatně pracnější postup ověřování, kdy se do výpočtu zavedou všechny tři složky průřezu − zdivo, výztuž a výplňový beton (cementová malta). Předpokladem pro dobrou shodu výpočtů se skutečností je, aby použité zdicí prvky měly pevnost v tlaku alespoň 10 MPa a výplňový beton nebo cementová malta měly pevnost v tlaku alespoň 15 MPa. Vzhledem k malé potřebnosti přesnějšího ověřování se zde tento postup výpočtu neuvádí. Podélně vyztužené převážně centricky namáhané zděné prvky se štíhlostním poměrem hef /tef > 12 se mohou navrhovat podle pravidel pro nevyztužené převážně tlačené prvky (viz kapitola 3.2). Vliv účinků 2. řádu se přitom uvažuje přídavným ohybovým momentem Mad: Mad =
N Ed hef2 2000t
(5.14)
kde NEd je normálová síla od účinků návrhového zatížení; účinná výška stěny; hef t tloušťka stěny. Vyztužené zděné prvky namáhané malou osovou tlakovou silou mohou být navrhovány přibližně pouze jako ohýbané, jestliže návrhová hodnota tlakového napětí σd nepřekročí hodnotu: σd ≤ 0,3fd
kde fd
(5.15)
je návrhová hodnota pevnosti zdiva v tlaku.
59
Navrhování vyztužených zděných prvků
5.4 Vyztužené zděné prvky namáhané smykem Všeobecně Postup ověřování smykové spolehlivosti je odvozen podobně jako u železobetonových prvků z tzv. příhradové analogie, kdy se předpokládá, že na mezi únosnosti vlivem rozvoje smykových trhlin se z nosníku stane násobná příhradovina s taženým dolním pásem tvořeným výztuží (navrženou na ohyb), tlačeným horním pásem ze zdiva, taženými svislicemi tvořenými smykovou výztuží a tlačenými diagonálami tvořenými bloky zdiva mezi trhlinami [46]. Důležitým předpokladem správné funkce smykového vyztužení zděného vyztuženého prvku je proto spolehlivé zakotvení podélné výztuže dolního taženého pásu příhradového nosníku v podpoře (podporách).
Pro splnění základní podmínky spolehlivosti platí, aby na mezi únosnosti vyztuženého zděného prvku hodnota posouvající síly od návrhového zatížení VEd byla menší nebo nejvýše rovna návrhové hodnotě odolnosti prvku proti porušení smykem VRd, takže platí: VEd ≤ VRd
(5.16)
Návrhová hodnota odolnosti prvku proti porušení smykem VRd může být stanovena buď postupem při zanedbáním vlivu smykové výztuže, vložené do prvku, jestliže průřezová plocha smykové výztuže je menší než minimální plocha smykové výztuže (viz kap. 3.4) nebo výpočtem se zavedením vlivu smykového vyztužení, jestliže je minimální plocha smykové výztuže dodržena. Při ověřování smykové odolnosti vyztuženého prvku se má uvážit vliv výplňového betonu podle [7] v těch případech, kdy je jeho podíl na smykové únosnosti prvku rozhodující. Vliv zdiva na smykovou únosnost se v tomto případě zanedbá. Ověřování smykové únosnosti vyztužených stěn vystavených vodorovnému zatížení působícímu v rovině stěny (smykové stěny) Stěny vyztužené svislou výztuží, kde se vliv smykové výztuže zanedbává, musí vyhovět podmínce:
VEd ≤ VRd1
(5.17)
kde VRd1 je návrhová hodnota smykové únosnosti nevyztuženého zdiva daná hodnotou (5.18) VRd1 = fvd tl; návrhová hodnota smykové pevnosti zdiva (viz kap. 5.2); fvd t tloušťka stěny; l délka stěny (viz obr. 15). Stěny vyztužené svislou (ohybovou) výztuží, kde se vliv smykové výztuže zahrnuje do výpočtu, musí vyhovět podmínce: VEd ≤ VRd1 + VRd2
(5.19)
kde VRd1 je dána vztahem (5.18) a návrhová hodnota smykové síly přenášená na mezi únosnosti smykovou výztuží, V Rd2 (5.20) daná hodnotou V Rd2 = 0,9Asw fyd; celková průřezová plocha vodorovné výztuže uvažované části stěny; Asw návrhová hodnota meze kluzu výztuže. fyd 60
Navrhování vyztužených zděných prvků Jestliže je smyková výztuž zahrnuta do výpočtu, musí být splněna podmínka: VRd1 + VRd2 ≤ 2,0 MPa tl
(5.21)
kde t je tloušťka stěny; l délka stěny (viz obr. 15). Ověřování vyztužených zděných prutových a vysokých nosníků na smyk
Obr. 32 Ověřování vyztužených zděných prutových a vysokých nosníků na smyk Pokud je vyztužený zděný nosník uložen na pevných podporách (tzv. přímá podpora), ověřuje se na smyk průřez ve vzdálenosti d/2 od líce přímé podpory (viz obr. 32), neboť se předpokládá, že první tlačená diagonála podle příhradové analogie přenáší zatížení tlakem přímo do podpory, takže průřezy blíže k podpoře již nejsou namáhány smykem. Pokud však nebude v nosníku žádná smyková výztuž, bude výstižnější uvažovat jako statický model oblouk s táhlem. Při slabé nebo žádné smykové výztuži je nutno počítat s tím, že úhel sklonu první tlačené diagonály (horního tlačeného oblouku) od vodorovné bude velmi malý a že tudíž podélnou výztuž je třeba pro správnou funkci výpočtového modelu v podpoře vždy řádně zakotvit. Příklad zakotvení výztuže v krajní podpoře je znázorněn na obr. 33. Výztuž v podpoře je nutno zakotvit tak, aby byla kotvením spolehlivě přenesena síla odpovídající staticky nutné ploše výztuže As,req = Mxd/(zfyd) určené pro moment v průřezu x ve vzdálenosti 2,5d od líce podpory.
61
Navrhování vyztužených zděných prvků
kotevní délka výztuže As ≥ As,req
Obr. 33 Příklad kotvení výztuže v krajní podpoře Prutové a stěnové vyztužené zděné nosníky, u nichž se smyková výztuž zanedbává nebo častěji není vůbec navržena (nosníky vyztužené pouze v ložných spárách), musí splňovat podmínku spolehlivosti: VEd ≤ VRd1
(5.22)
kde VEd je návrhová hodnota smykové síly od zatížení ve vzdálenosti d/2 od líce přímé podpory; návrhová hodnota smykové únosnosti nevyztuženého zdiva daná hodnotou VRd1 (5.23) VRd1 = fvd bd; fvd je návrhová hodnota smykové pevnosti zdiva; b šířka průřezu prvku; d účinná výška průřezu prvku. Při výpočtu VRd1 zděných nosníků nebo stěn, u nichž je hlavní výztuž umístěna v kanálcích, jádrech nebo dutinách vyplněných betonem, je možno podle potřeby zvýšit v posuzovaném průřezu návrhovou pevnost ve smyku fvd přihlédnutím k příznivému účinku podélné výztuže podle vztahu: fvd = kde ρ = As b d
γM
(0,35 + 17,5ρ )
γM
≤
0,7
γM
[MPa]
(5.24)
As bd
je průřezová plocha v podpoře řádně zakotvené podélné výztuže; šířka průřezu; účinná výška průřezu; dílčí součinitel podmínek působení zdiva.
Hodnotu fvd pro výpočet VRd1 v průřezu ve vzdálenosti αx od líce podpory je možno zvětšit vynásobením součinitelem: 2d
αx 62
≤4
(5.25)
Navrhování vyztužených zděných prvků kde d je účinná výška průřezu; αx vzdálenost mezi lícem podpory a posuzovaným průřezem. 2d nesmí být hodnota fvd větší než 0,3 MPa. Po vynásobení součinitelem
αx
Prutové a vysoké vyztužené zděné nosníky, u nichž se smyková výztuž zavádí do výpočtu únosnosti, musí vyhovět podmínce spolehlivosti: (5.26) VEd ≤ VRd1 + VRd2 kde VEd je návrhová hodnota smykové síly od zatížení ve vzdálenosti d/2 od líce přímé podpory; návrhová hodnota smykové únosnosti nevyztuženého zdiva podle vztahu (5.23) VRd1
VRd2
= 0,9d Asw fyd (1+cotgα) sinα
d Asw s
účinná výška průřezu; průřezová plocha smykové výztuže; vzdálenost smykové výztuže; úhel mezi pruty smykového vyztužení a osou nosníku (od 45° do 90°); návrhová hodnota meze kluzu výztuže.
α
fyd
s
Celková odolnost proti smykovému porušení nesmí přesáhnout hodnotu: VRd1 + VRd2 ≤ 0,25fd bd, případně VRd1 + VRd2 ≤ 0,25fhd bd kde fd, fhd b d
(5.27)
(5.28)
je návrhová hodnota pevnosti zdiva v tlaku ve směru působícího zatížení nebo pevnosti výplňového betonu v tlaku, dosadí se hodnota menší z obou; nejmenší šířka průřezu nosníku v průběhu jeho účinné výšky; účinná výška průřezu.
5.5 Ochrana výztuže Obecně platí, že výztuž ve zděných prvcích a konstrukcích musí být chráněna před škodlivými účinky vnějšího prostředí, neboť zdivo proti pronikání vlhkosti a škodlivých látek výztuž nechrání. Vnějším prostředím se rozumí jak prostředí vně budovy (nad povrchem terénu i pod ním), tak i prostředí „vnitřní”, tj. vnitřní prostory budov. Ochrana výztuže je soubor opatření, zahrnující jak opatření konstrukční povahy (např. provedení požadované krycí vrstvy z cementové malty nebo betonu), tak i opatření materiálové povahy, zahrnující návrh materiálu výztuže (korozivzdorná ocel) nebo návrh bezprostřední ochrany vlastních výztužných prutů, např. galvanizováním. Druh výztuže a nejnižší úroveň ochrany výztuže, která se má použít ve zdivu v jednotlivých třídách působícího prostředí, jsou uvedeny v tabulce v normách [8] a [10]. Je-li výztuž vybrána podle výše uvedených zásad (s ohledem na agresivitu vnějšího prostředí) a umístěna v ložné spáře, má být s ohledem na zajištění spolehlivého přenášení sil nejmenší tloušťka krycí vrstvy obyčejné a lehké malty vzhledem k líci zdiva být 15 mm a nejmenší tloušťka krycí vrstvy nad a pod výztuží 2 mm. Tloušťka krycí vrstvy malty pro tenké spáry má být vzhledem k líci zdiva 15 mm a nejmenší tloušťka krycí vrstvy nad a pod výztuží být 0,5 mm. Pokud se pro stykování výztuže příhradového typu (MURFOR®) použije příložek, je nutno krytí přiměřeně zvýšit, aby požadavek minimálního krytí byl splněn i u příložek. V betonem vyplněné dutině zdiva se má nejmenší tloušťka krycí vrstvy výztužných prutů rovnat vždy větší z hodnot, buď hodnotě 20 mm nebo průměru prutu. 63
Navrhování vyztužených zděných prvků
Obr. 34 Nejmenší krytí výztuže v ložné spáře s ohledem na spolehlivé přenášení sil v ložné spáře tloušťky 10 až 12 mm tlusté a v tenké spáře 2,5 až 3 mm tlusté.
5.6 Nejmenší průřezová plocha výztuže Průřezová plocha výztuže ve zděném prvku musí být tak velká, aby splnila kritéria návrhu. Jeli výztuž navržena pro zvýšení únosnosti zděného prvku namáhaného ve své rovině, nemá být průřezová plocha výztuže menší než 0,05 % plochy průřezu zdiva, která se obdrží jako součin účinné šířky a účinné výšky posuzovaného průřezu. U bočně zatížených stěn, kde je pro přenášení tohoto bočního zatížení navržena výztuž v ložných spárách, nemá být celková plocha výztuže menší než 0,03 % plochy průřezu stěny, tj. nejméně 0,015 % při každém líci stěny. V prvcích, kde je výztuž v ložných spárách navržena k omezení vzniku trhlin nebo pro zajištění přetvárnosti, nemá být průřezová plocha výztuže menší než 0,03 % průřezu stěny. Vyztužený zděný prvek z dutinových zdicích prvků, navrhovaný jako jednosměrně pnutý, má být ve směru kolmém k hlavní výztuži opatřen příčnou výztuží pro převzetí příčných napětí. Průřezová plocha této příčné výztuže se má rovnat nejméně 0,05 % násobku součinu účinné šířky a účinné výšky zděného prvku. Ve zděných průřezech, kde je nutná smyková výztuž, má být plocha této smykové výztuže nejméně 0,0 5% násobku součinu účinné šířky a účinné výšky zděného prvku.
5.7 Kotvení a stykování výztuže Kotvení výztuže O významu řádného zakotvení výztužných prvků bylo pojednáno již v předcházející kapitole. Správné zakotvení výztuže zabrání vzniku podélných a příčných trhlin ve zdivu. O výsledné kotevní délce rozhoduje kromě průměru prutu a meze kluzu oceli především soudržnost výztuže při kotvení. Soudržnost výztuže se liší podle toho, zda se kotví ve výplňovém betonu sevřeném zdicími prvky nebo v maltě či výplňovém betonu nesevřeném zdicími prvky, kde je pevnost v soudržnosti kotvení výrazně nižší. Na zkrácení kotevní délky má vliv rovněž koncová úprava výztužných prutů − polokruhové a pravoúhlé háky a smyčky nebo přivařené příčné pruty zkracují kotevní délku u tažených prutů cca o 30 %. Přesto při kotvení v maltě zdiva vycházejí kotevní délky ve srovnání s kotvením v betonu podstatně větší a je proto třeba snažit se navrhovat kotvení nebo nastavování výztuže přesahem navrhovat vždy v místech, kde je výztuž co nejméně namáhána.
64
Navrhování vyztužených zděných prvků Tab. 19 Charakteristická pevnost v soudržnosti výztuže při kotvení ve výplňovém betonu sevřeném zdicími prvky Třída pevnosti betonu
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30 nebo vyšší
fbok pro hladkou výztuž z uhlíkové oceli [MPa]
1,3
1,5
1,6
1,8
fbok pro žebírkovou výztuž z uhlíkové a korozivzdorné oceli [MPa]
2,4
3,0
3,4
4,1
Tab. 20 Charakteristická pevnost v soudržnosti výztuže při kotvení v maltě nebo ve výplňovém betonu nesevřeném zdicími prvky Malta
M2–M5
M5–M9
M10–M14
M15–M19
M20
Beton
neužívá se
C12/15
C16/20
C20/25
C25/30 nebo vyšší
fbok pro hladkou výztuž z uhlíkové oceli [MPa]
0,5
0,7
1,2
1,4
1,4
fbok pro žebírkovou výztuž z uhlíkové a korozivzdorné oceli [MPa]
0,5
1,0
1,5
2,0
3,4
Třída pevnosti
Kotevní délku prutu s přímým zakončením za předpokladu konstantního napětí v soudržnosti lze odvodit z podmínky, že se prut v okamžiku vytržení přetrhne:
πφ l b lb =
f bok = πφ 2 f yd γM 4 γs
γ M φ f yk f bok 4 γ s
(5.29)
kde φ je účinný průměr výztužné vložky; fyk charakteristická hodnota meze kluzu oceli; fbok charakteristická pevnost v soudržnosti výztuže při kotvení; γM dílčí součinitel spolehlivosti pro zdivo a výplňový beton; γs dílčí součinitel spolehlivosti pro výztuž. V případě, že plocha výztuže je větší, než výpočtem požadovaná, smí se kotevní délka úměrně redukovat tak, aby: a) pro tažený prut nebyla kotevní délka menší než největší z těchto tří hodnot: 0,3lb nebo desetinásobek průměru prutu nebo 100 mm; b) pro tlačený prut nebyla kotevní délka menší než největší z těchto tří hodnot: 0,6lb nebo desetinásobek průměru prutu nebo 100 mm. Je-li použita předem zhotovená výztuž pro ložné spáry, má se kotevní délka stanovit podle zkouškami určené charakteristické pevnosti v soudržnosti.
65
Navrhování vyztužených zděných prvků Stykování výztuže Pro stykování tyčové betonářské výztuže přesahem platí obdobné zásady a pravidla jako pro betonářskou výztuž v železobetonových konstrukcích [46].
Stykování předem zhotovené výztuže MURFOR® se provádí buď přesahem výztužných žebříčků v délce 250 mm (viz obr. 35) nebo pomocí tyčových příložek dlouhých 1400 mm (délka přesahu: 700 mm).
Obr. 35 Stykování výztuže MURFOR® přesahem v délce 250 mm
66
