Workshop RIBfem TRIMAS Navrhování ŽB na MSP Bílé vany. Statický výpočet a návrh podzemní vodonepropustné železobetonové šachty

Workshop RIBfem TRIMAS Navrhování ŽB na MSP „Bílé vany“ Statický výpočet a návrh podzemní vodonepropustné železobetonové šachty

Tato uživatelská příručka je určena jako pracovní předloha uživatelům systému RIBTEC. Postupy uvedené v této příručce, jakož i příslušné programy jsou majetkem RIB. RIB si vyhrazuje právo bez předchozího upozornění provádět změny v této dokumentaci. Software popisovaný v této příručce je dodáván na základě Kupní softwarové smlouvy. Tato příručka je určena výhradně zákazníkům RIB. Veškeré uváděné údaje jsou bez záruky. Bez svolení RIB nesmí být tato příručka rozmnožována a předávána třetím osobám. V otázkách záruky odkazujeme na naše Všeobecné smluvní podmínky pro software. Copyright 2015

RIB stavební software s.r.o.

RIB stavební software s.r.o. Zelený pruh 1560/99 140 00 Praha 4 telefon: 241 442 078 email: [email protected] Stav dokumentace: 04-2015

RIBTEC® je registrovaná značka RIB stavební software s.r.o. Windows Vista, 7 a 8 jsou registrovanými obchodními názvy společnosti Microsoft Corp. Další v této příručce používané názvy produktů jsou pravděpodobně vlastnictvím jiných společností a jsou používány pouze pro účely identifikace.

 RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

Workshop RIBfem TRIMAS - návrhování ŽB na MSP, bílé vany

strana 3 Statický výpočet a návrh železobetonové šachty

Popis konstrukce Kontrola min. konstrukční tloušťky dílců na vodonepropustnost

OBSAH 1 STATICKÝ VÝPOČET A NÁVRH ŽELEZOBETONOVÉ ŠACHTY 1.1 Popis konstrukce 1.2 Základní konstrukční parametry 1.3 Požadavky na vodonepropustnost 1.3.1 Kontrola min. konstrukční tloušťky dílců na vodonepropustnost 1.3.2 Tlakový spád, požadavek na šířky trhlin, výška tlačené zóny 1.4 Zatížení 1.5 Přehled hlavních pracovních kroků 1.6 Zadání výpočetního modelu 1.6.1 Vytvoření a start nového projektu RIBfem TRIMAS  1.6.2 Nastavení typu objektu a normy 1.6.3 Zadání geometrie výpočetního modelu 1.6.3.1 1.6.3.1.1 1.6.3.2 1.6.3.3 1.6.3.4 1.6.3.5 1.6.3.5.1 1.6.3.5.2

1.6.4

Definice plochy dna šachty Vytvoření prostupů v ploše dna Definice ploch obvodových stěn šachty Definice ploch obvodových stěn čerpadlové jímky Definice plochy dna čerpadlové jímky Definice plochy víka šachty Uvolnění ohybového spoje víka se stěnami šachty Odstranění singularity výpočetního modelu

Zadání zatížení

1.6.4.1 1.6.4.2 1.6.4.3 1.6.4.3.1 1.6.4.3.2 1.6.4.3.3 1.6.4.3.4 1.6.4.3.5 1.6.4.4 1.6.4.4.1 1.6.4.5

1.7.2

Všeobecné návrhové parametry Návrhové parametry pro MSÚ Návrhové parametry pro MSP Přenesení návrhových parametrů na ostatní dílce

Start výpočtu, kombinací a návrhů ŽB


5 6 6 6 6 6 7 7 7 8 9 11 13 13 14 15 16 16 18

20

Zatěžovací stav „Vlastní tíha“ Zatěžovací stav „Zásyp víka“ Zatížení stěn tlakem zeminy Srovnání orientace lokálních systémů stěn Zatěžovací stav „Boční tlak sever“ Zatěžovací stav „Boční tlak východ“ Zatěžovací stav „Boční tlak jih“ Zatěžovací stav „Boční tlak západ“ Zatěžovací stav naplnění šachty kapalinou Změna kvazistálého součinitele psi.2 pro naplnění šachty kapalinou Zatěžovací stav pojezdu terénu vozidlem

1.6.5 Návrhové kombinace 1.6.6 Ukončení zadání výpočetního modelu 1.7 Výpočet FEM, kombinace a návrhy železobetonu 1.7.1 Upřesnění parametrů a nastavení pro návrhy ŽB 1.7.1.1 1.7.1.2 1.7.1.3 1.7.1.4

5

20 21 22 22 24 25 25 26 26 28 28

29 29 30 31 31 32 34 35

36




1.8 Kontrola a vyhodnocení výsledků 1.8.1 Základní kontrola výpočetního modelu – zobrazení deformací 1.8.2 Zobrazení výsledků návrhů ŽB na MSP 1.8.2.1 1.8.2.2 1.8.2.2.1 1.8.2.2.2 1.8.2.3 1.8.2.4 1.8.2.5 1.8.2.6

1.8.3 1.8.4

40 42 42 43 44 46 48 54

Protokol řešených zatěžovacích stavů a jejich návrhových kombinací Další užitečná zobrazení výsledků

1.8.4.1 1.8.4.2

1.8.5 1.8.6

Zobrazení nutných ploch výztuže Zobrazení rozhodujícího mezního stavu Rozhodujícího mezní stav pro max. výztuže Rozhodujícího mezní stav pro napětí Textová rekapitulace výsledků návrhů na MSP Zobrazení míst s trhlinami Detailní textový protokol návrhů a posouzení na MSP Výška tlačené zóny ve stavu s trhlinami

Nutná výztuž v řezu konstrukcí a součet množství výztuže v řezu Napětí v základové spáře a dotaz na kombinace min/max

Teoretická spotřeba výztuže Smyková výztuž

54 56 56 56

57 58

2 POUŽITÝ FUNKČNÍ ROZSAH SOFTWARU RIBFEM TRIMAS


38 39 39

59




1 Statický výpočet a návrh železobetonové šachty 1.1 Popis konstrukce Následující výklady popisují postup zadání geometrie, zatížení, materiálových a návrhových parametrů pro statický výpočet (FEM), návrh a vyhodnocení železobetonové (prefabrikované) konstrukce jednoduché podzemní šachty v systému RIBfem TRIMAS®. Řešeny jsou mezní stavy únosnosti (MSÚ) a použitelnosti (MSP), včetně požadavku na vodonepropustnost. Vlastní výrobní a technologické postupy, receptury betonu, těsnění pracovních spár, prostupů apod. nejsou řešeny, neboť tato témata nejsou přímo předmětem softwarové podpory navrhování. Tvar a rozměry šachty vyplývají z následujících obrázků.

Pro usnadnění zadání geometrie šachty je k dispozici její půdorys ve formátu DXF (2D, rovina xy, jednotky [mm]), název souboru Sachta.dxf.

Tento soubor se nachází ve standardní složce demonstračních příkladů RIBfem TRIMAS, podsložka MSP.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Základní konstrukční parametry Kontrola min. konstrukční tloušťky dílců na vodonepropustnost


1.2 Základní konstrukční parametry Konstrukční provedení šachty je následující:  beton C30/37  výztuž B500A, max. průměr prutů 16 mm,  osové krytí výztuže horní/dolní u desek, resp. vnitřní/vnější u stěn 40/40 mm,  tloušťka krycí vrstvy výztuže betonem 35 mm,  betonářské sítě jako horní a dolní konstrukční výztuž 3,85 cm2/m,  jednotná tloušťka stěn a desek 200 mm,  třída prostředí XC4,  ohybově tuhé provedení styků základová deska – stěny a rohů stěn,  volně osazené víko šachty, tj. bez přenosu horizontálních zatížení a ohybových momentů do svislých stěn, alternativně lze např. modelovat i víko osazené na trny nebo s fazetou,  homogenní (vyštěrkovaná a rovnoměrně zhutněná) základová spára, (pružinová konstanta plošného uložení ve svislém směru cca 9.000 kN/m3).

1.3 Požadavky na vodonepropustnost Šachta má být realizována jako vodonepropustná podle Technických pravidel ČBS, Směrnice pro vodonepropustné ŽB konstrukce, a to za následujících podmínek:  třída namáhání 1, tj. tlaková a netlaková voda, dočasně vzdutá prosakující voda,  třídy užívání B, tj. vznik vlhkosti na povrchu betonové konstrukce je přípustný,  výška návrhové vodní hladiny = zaplnění šachty 2,7 m.

1.3.1 Kontrola min. konstrukční tloušťky dílců na vodonepropustnost Z tabulky 1 Technických pravidel ČBS, Směrnice pro vodonepropustné ŽB konstrukce plyne pro danou třídu namáhání č. 1 požadavek na min. tloušťku prefabrikovaných stěn a základových desek dmin = 200 mm. Tuto podmínku konstrukce prefabrikované šachty s navrženou tloušťkou dskut. = 200 mm všech stěn a desek splňuje.

1.3.2 Tlakový spád, požadavek na šířky trhlin, výška tlačené zóny Max. šířka trhlin pro návrhy ŽB se stanoví dle požadavků na vodonepropustnost. Rozhodujícím parametrem je tzv.  tlakový spád = návrhová výška vodní hladiny 2,7 m / tloušťka stěny 0,20 m = 13,5. Hodnotě tlakového spádu 10 < 13,5 < 15 odpovídá v tabulce 2 Technických pravidel ČBS, Směrnice pro vodonepropustné ŽB konstrukce při třídě namáhání 1 a třídě užívání B.  max. dov. šířka trhliny wk = 0,15 mm.

Dle Technických pravidel ČBS lze alternativně připustit i vznik širších trhlin wk ≤ 0,20 mm, musí však být splněna podmínka dodržení minimální výšky tlačené zóny ŽB průřezů x ≥ 30 mm, resp. x ≥ 1,5 * Dmax, kde Dmax je max. průměr kameniva. Nemůže být tedy použito větší kamenivo než o průměru 20 mm.

1.4 Zatížení Jsou uvažována následující zatížení:  vlastní tíha ŽB konstrukce,  výška přesypu zeminou  rovnoměrný obsyp zeminou, specifická tíha zeminy  zaplnění kapalinou po horní okraj šachty  přitížení víka šachty roznosem zatížení od pojezdu vozidla  silové a deformační zatěžování, staří betonu v době 1. zatěžování 28 dnů.


800 mm, 20 kN/m3, 10 kN/m3, 5 kN/m2,


Přehled hlavních pracovních kroků Vytvoření a start nového projektu RIBfem TRIMAS


1.5 Přehled hlavních pracovních kroků Krok 1: zadání výpočetního modelu  zadání geometrie výpočetního modelu včetně vlastností konstrukčních prvků  definice zatížení s automatikou návrhových kombinací Krok 2: výpočet a návrh  upřesnění návrhových parametrů na MSÚ a MSP  výpočet vnitřních účinků, kombinací a návrhů ŽB Krok 3: kontrola, vyhodnocení a dokumentace výsledků  kontrola deformací  max. nutné plochy výztuže  zobrazení oblastí s trhlinami  detailní kontrola zvoleného místa konstrukce

1.6 Zadání výpočetního modelu 1.6.1

Vytvoření a start nového projektu RIBfem TRIMAS

Z nabídky Windows Start zvolte funkci RIB > RIB stavební statika > RIBfem > Start RIBfem.

 V panelu Start RIBfem zvolte nebo vytvořte novou libovolnou složku (např. Projekty) a tlačítkem Nová položka startujte proces vytvoření nové zadávací položky.

 V nabídnutém panelu RIB Statika stavebních konstrukcí se postavte na podskupinu RIBfem

Metoda konečných prvků, produkt TRIMAS Prostorový systém FEM a zadejte název položky např. Sachta. Po potvrzení tlačítkem OK se objeví další panel RIBTEC Navigator – Položka: Sachta.x3d.  V panelu RIBTEC Navigator se postavte na funkci Úpravy a stisknutím tlačítka Provést (nebo poklepáním na funkci Úpravy) spustíte vlastní prostředí RIB TRIMAS Generování na zadání výpočetního modelu.



Zadání výpočetního modelu Nastavení typu objektu a normy


Panel Start RIBfem v pozadí již nebudete k dalšímu postupu potřebovat a může být proto ukončen. Proces RIBTEC Navigatoru může být ponechán v pozadí. Popř. lze tento kdykoliv opět spustit poklepáním na jakýkoliv dokument (položku) typu *.X3D. Zobrazení roviny konstrukčního rastru (tečkovaný čtverec v pozadí) lze vypnout funkční klávesou F2.

1.6.2

Nastavení typu objektu a normy

Nastavte typ objektu a návrhovou normu pomocí funkce Možnosti > Normy v panelu Řízení návrhů na následující hodnoty:  Trvalá situace,  ČSN EN 1992-1-1,  Pozemní stavby,  Beton,  Speciální pozemní stavby.



Zadání výpočetního modelu Zadání geometrie výpočetního modelu


1.6.3

Zadání geometrie výpočetního modelu

Jedná se o prostorový výpočetní model, tudíž nabídnutý panel filtru úlohy 3D systém převezmeme a potvrdíme. Jako základ pro vytvoření geometrie výpočetního modelu využijeme již dříve zmíněná data CAD ve formátu dxf.  Zvolte funkci Soubor > Rozhraní > DXF > Otevřít, přejděte do podsložky MSP demonstračních příkladů RIBfem TRIMAS a vyberte soubor Sachta.dxf.  Nabídnutý faktor převýšení změňte na 0,001 (data CAD v [mm] se převádí na [m]), v nabídnutém panelu Načíst data DXF zvolte hladiny w_achs_1 / w_achs_2 a hladinu prostup.  Na záložce transformace zkontrolujte překlopení kladného směru osy Y (to proto, aby zatížení vlastní tíhou působilo logicky v kladném směru osy Z) a potvrďte načtení dat.

Načtené červené čáry vnějšího obrysu desky nebudeme potřebovat (pro generování ploch stěn se využijí žluté čáry jejich os).  Tyto postupně vymažeme pomocí funkce Linie > Smazat (potvrdit panel „včetně bodů“).  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




Kruhový obrys prostupu ve dně šachty rozdělíme ze stávajících dvou na osm dílčích segmentů. Vygeneruje se tak příznivější síť konečných prvků.  Použijte opakovaně funkci Linie > Dělit > Ve středu a označte postupně původní a nově rozdělené kruhové oblouky a po dosažení rovnoměrného dělení obrysu prostupu.

Při této akci okamžitě vznikají na dělených segmentech nové body.





1.6.3.1 Definice plochy dna šachty Popis výpočetního modelu zahájíme zadáním deskové plochy dna šachty.  Aktivujte funkce Stěnodesek kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Vytvořit > Na linii.  V nabídnutém panelu Parametry skořepiny pomocí tlačítek s textem „…“ postupně nově definujte a přiřaďte požadované vlastnosti plochy dna.





 Po potvrzení panelu Parametry skořepiny tlačítkem OK postupně označujte čáry (= osy stěn) obrysu dna až jejich uzavřením vznikne nová plocha.

Tzv. subsystémy usnadňují orientaci a práci s prostorovými výpočetními modely. Jejich funkce je obdobná jako u tzv. hladin nebo fólií v systémech CAD. Název dílce slouží k jeho identifikaci v rámci návrhů, vyhodnocení a dokumentace. Zpravidla se automaticky odvozuje průběžným číslováním od názvu subsystému. V jednom subsystému může být více dílců a entit, a to i různého typu. Uživatelsky častý dotaz směřuje ke správnému určení hodnoty pružinové konstanty elastického (Winklerovského) uložení. Upozorňujeme, že se u těchto pružinových konstant z principu jejich definice nejedná o materiálové konstanty! Hodnota pružinové konstanty totiž obecně závisí na tvaru základové konstrukce, zatížení a skladbě podloží. Pružinová konstanta 𝑘𝑠,𝑚 podloží ve svislém směru je dána vztahem: σ0,𝑚 𝑘𝑠,𝑚 = 𝑠𝑚 kde σ0,𝑚 je průměrné napětí v základové spáře a 𝑠𝑚 je průměrné sedání základu.| Zejména výsledky absolutních hodnot sedání, spočtené touto metodikou, se mohou od skutečnosti významně lišit. Realistické výsledky sedání a tlaků v základové spáře lze však stanovit významně dokonalejší metodika výpočtu, např. pomocí tzv. vrstevnaté podloží, tedy poloprostoru, viz funkční rozšíření TRIMAS RTbodenmodell. V případě homogenního podloží bez zlomů v průběhu geologických vrstev a při upravené základové spáře jsou výsledky výpočtu podloží pomocí elastického uložení pro stanovení vnitřních účinků a navazující návrh nutných ploch výztuže relativně tuhých železobetonových základových konstrukcí dostatečné. Následující tabulka (zdroj: Schneider, Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 13. vydání, Werner Verlag) uvádí orientační hodnoty pružinové konstanty uložení pro různé typy podloží. Jedná se o svislý směr; hodnotu pro vodorovný směr je třeba odhadnout z předpokládaných poměrů tření v základové spáře. Workshop RIBfem TRIMAS - návrhování ŽB na MSP, bílé vany




Druh podloží

el. uložení MN/m3

Druh podloží

el. uložení MN/m3

štěrk, hrubozrnný

120-200

písek s příměsí jílu

60-80

štěrk, jemnozrnný

80-120

písek s jílem

40-80

štěrk, s příměsí jílu

70-100

jíl, mírně plastický

30-80

štěrk, s jílem

60-80

jíl, středně plastický

15-30

písek, hrubozrnný

40-80

organická zemina

5-15

písek, jemnozrnný

40-60

1.6.3.1.1 Vytvoření prostupů v ploše dna Dva prostupy v ploše dna – kruhový pro přívod potrubí a čtvercový pro čerpadlovou jímku – vytvoříme pomocí funkce prostupů.  Aktivujte funkce Prostupy kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Vytvořit > Na jednu linii a postupně označujte čáry obrysu nejprve jednoho a pak druhého prostupu tak, až jejich uzavřením vzniknou 2 nové prostupy, které se schematicky zobrazují se stínem.

Uzavření opakování funkce definice prostupů se ukončí pravým tlačítkem myši. Pomocí horké klávesy „n“ lze vynutit aktualizaci sítě MKP, na zadanou geometrii.

1.6.3.2 Definice ploch obvodových stěn šachty Stěny šachty vytvoříme „vytažením“ jejich os směrem nahoru, tj. v záporném směru osy Z o požadovanou výšku 2,4 m (modelujeme ve vzdálenosti střednicových rovin).  Aktivujte funkce Stěnodesek kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů a z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Vytvořit > Z linie.  V nabídnutém panelu Parametry skořepiny pomocí tlačítek s textem „…“ postupně upravte nastavení pro požadované vlastnosti ploch stěn.

Vytvořte a nastavte nový subsystém Stěny. Nezapomeňte vypnout elastické uložení stěn. Jejich působení se uvažuje bez popř. příznivého účinku odolnosti obsypu.  Dělení linie = počet konečných prvků po výšce stěny zadejte např. 6, což odpovídá shodné délce hrany prvku 0,4 m, která byla nastavena již při definici plochy dna.





1.6.3.3 Definice ploch obvodových stěn čerpadlové jímky Stěny čerpadlové jímky vytvoříme opět „vytažením“ jejich os směrem dolů, tj. v kladném směru osy Z o požadovanou výšku 0,5 m (modelujeme ve vzdálenosti střednicových rovin).  Aktivujte funkce Stěnodesek kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů a z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Vytvořit > Z linie.  V nabídnutém panelu Parametry skořepiny pomocí tlačítek s textem „…“ postupně upravte nastavení pro požadované vlastnosti ploch stěn.

Vytvořte a nastavte nový subsystém StěnyJímka.





 Dělení linie = počet konečných prvků po výšce stěny zadejte např. 2.

1.6.3.4 Definice plochy dna čerpadlové jímky Aktivujte funkce Stěnodesek kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Vytvořit > Na linii.

Vytvořte a nastavte nový subsystém DnoJímky. Nezapomeňte opět aktivovat již dříve definované elastické uložení dna jímky.  Po potvrzení panelu Parametry skořepiny tlačítkem OK postupně označujte čáry (= osy stěn) obrysu dna jímky až jejich uzavřením vznikne nová plocha.





1.6.3.5 Definice plochy víka šachty Aktivujte funkce Stěnodesek kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Vytvořit > Na linii.

Vytvořte a nastavte nový subsystém VíkoŠachty. Nezapomeňte vypnout elastické uložení víka.  Po potvrzení panelu Parametry skořepiny tlačítkem OK postupně označujte čáry (= horní hrany stěn) obrysu víka šachty až jejich uzavřením vznikne nová plocha.

Opticky „výraznějšího“ vykreslení prostorového zobrazení objektu můžeme docílit např. aktivací zobrazení sítě konečných prvků ve smrštěném tvaru, funkce Zobrazení > Layout prvků > smrštěně. Současně tato funkce slouží k lepší kontrole vygenerované sítě.

1.6.3.5.1 Uvolnění ohybového spoje víka se stěnami šachty Víko šachty budeme v tomto případě uvažovat jako volně uložené na horní hranu stěn, tj. v tomto spoji nedochází k přenosu ohybových momentů ze stěn do víka a naopak. Rovněž nebudeme uvažovat zamezení vodorovných posuvů horní hrany stěn deskou víka.





 Pro usnadnění orientace v modelu a jednoznačnosti výběru objektů na obrazovce vypneme pomocí funkce Subsystémů viditelnost některých objektů. Pomocí horké klávesy „T“ aktivujte panel Viditelnost subsystémů a ponechte viditelné pouze víko šachty a osy systému.

 Tuto okrajovou podmínku detailu styku nejsnadněji zadáme pomocí tzv. spár na okrajích. Aktivujte funkci Spára na okrajích kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Vytvořit a označte první dva sousední vrcholy horního lemu stěn a funkci uzavřete opětovným označením druhého bodu. V nabídnutém panelu definice spáry deaktivujte posuv ve směru X a Y a dále pak rotaci kolem osy X. Následně označte myší plochu víka desky, pro jehož hranu se má tato spára vytvořit.

Definice spáry je lokální, tj. směry stupňů volnosti se vztahují na směr určený spojnicí (čarou) mezi označenými body. Lokální směr X tak např. představuje posuv podél označené hrany, resp. natočení kolem lokálního směru X odpovídá kroutícímu momentu. Ve směru deaktivovaného stupně volnosti je potlačen přenos silových a momentových účinků. Zadáním pružinové konstanty lze uvažovat i částečně poddajné spoje.





 Celý postup vytváření spár opakujte pro zbývající 3 horní hrany stěn.

Alternativně by bylo možné uvažovat osazení víka na stěny se současným vymezením jeho polohy např. ocelovými trny vyvedenými ze stěn – v těchto místech je pak lokálně bráněno vodorovnému posuvu horního lemu stěn. Další možností by bylo osazení víka do fazety, která by pak omezovala vodorovný posuv horního lemu stěn po celém jeho obvodu. Tyto i jiné možné typy provedení detailu styku lze v RIBfem modelovat vhodnou úpravou okrajových podmínek, resp. definicí vlastností spár na okrajích. Uvolněním vazby víka od stěn se toto stalo ve vodorovném směru volně posuvným, což by vedlo při pozdějším výpočtu FEM na singularitu matice tuhosti = kinematickou úlohu. Tomuto je třeba předejít, např. vhodnou silově neutrální fixací víka ve vodorovném směru v místě jeho osy symetrie.

1.6.3.5.2 Odstranění singularity výpočetního modelu Nejprve vytvoříme body na ose symetrie víka.  Aktivujte funkce Bodů kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Pomocí funkce Body > Editovat > Globálně označte jeden z vrcholů plochy víka a v nabídnutém panelu Editovat body zadejte do příslušných sloupců přírůstky souřadnic nového bodu tak, aby tento ležel na ose symetrie. Délka poloviční hrany víka v příčném směru je 3,2 / 2 = 1,6 m. Hodnotu „zasunutí“ nového bodu směrem do plochy víka můžete s výhodou zadat cca v hodnotě nastavené střední velikosti hrany konečného prvku, tj. 0,4 m. Vytvoření nového bodu potvrďte na panelu tlačítkem Nový.





 Pokračujte okamžitě stejným způsobem v definici 2. bodu na ose symetrie.

Bod ležící v rovině plochy nemusí být nutně její „součástí“.  Tyto dva nově vzniklé body začleníme do plochy víka jejich definicí jako fixní.

Pomocí horké klávesy „n“ lze vynutit aktualizaci sítě MKP na zadanou geometrii a zkontrolovat tak začlenění nově definovaných objektů. Posuvu a otáčení víka ve vodorovné rovině nyní zabráníme definicí podpory v globálním směru X a Y v prvním a jen ve směru X ve v druhém bodě.

Podpora druhého bodu rovněž v obou globálních směrech X a Y by vnesla do modelu nesprávnou podmínku lokální omezení vodorovné deformace víka.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015


Zadání výpočetního modelu Zadání zatížení


 Aktivujte funkce Bodových uložení kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Pomocí funkce Bodová uložení > Vytvořit > Na bod definujte příslušné směrové vlastnosti podpor na právě nově vytvořených fixních bodech.

1.6.4

Zadání zatížení

Zatížení se pro přehlednost a automatiku návrhových kombinací zadávají po jednotlivých zatěžovacích stavech, které reprezentují jejich druh účinku.

1.6.4.1 Zatěžovací stav „Vlastní tíha“ Zadání zatížení vlastní tíhou je velmi snadné.  Aktivujte funkci Zatěžovací stav kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.

 Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Volba.  V nabídnutém panelu Úpravy zatěžovacího stavu pomocí tlačítka Nový vytvořte nový zatěžovací stav Vl.tíha a v panelu Atributy zatěžovacího stavu tento zařaďte jako Stálé zatížení.  Pokračujte v definici vlastní tíhy v panelu Úpravy zatěžovacího stavu, pomocí tlačítka Vlastní tíha otevřete panel Vlastní tíha, kde zatržítkem Vlastní tíha aktivní v kladném směru osy Z aktivujete vlastní tíhu pro všechny definované subsystémy.





Informace o aktivaci vlastní tíhy pro daný zatěžovací stav se pak objeví vlevo dole na panelu Úpravy zatěžovacího stavu.

1.6.4.2 Zatěžovací stav „Zásyp víka“ Zadání zatížení vlastní tíhou je velmi snadné.  Pokračujte ve funkcích Zatížení.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Volba.  V nabídnutém panelu Úpravy zatěžovacího stavu pomocí tlačítka Nový vytvořte nový zatěžovací stav Zásyp_víka  a v panelu Atributy zatěžovacího stavu tento zařaďte jako Tlak zeminy.

K definici zatížení zásypem využijeme předdefinovanou funkci tohoto typu zatížení, která v závislosti na výškové kótě (z) zatěžovaného objektu (konečného prvku) automaticky spočte hodnotu jeho zatížení ze zadané počáteční nulové výšky (z0) a směrové definice specifické tíhy. Směry generování tohoto zatížení mohou být přitom uvažovány buď globálně, nebo lokálně. V případě zatížení víka zásypem se jedná o triviální úlohu – hodnotné zatížení je konstantní po celé ploše víka, výhodnost typu zatížení zásypem se projeví plně až při definici bočního tlaku na stěny šachty.

Importem dat dxf leží počátek našeho globálního souřadného systému v rovině dna šachty. Vzdálenost střednicových rovin víka a dna je 2400 mm, výška přesypu je 800 mm, kladná osa z směřuje dolů. Z těchto údajů pak vyplývá počáteční nulová výška z0 = -3,2 m.  Aktivujte funkce Plošná zatížení kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Plošná zatížení > Vytvořit > Na plochu.





 V nabídnutém panelu Typy zatížení pro stěnodesku vyberte typ Zatížení násypem a v dalším panelu zadejte požadované definiční hodnoty zatížení, specifická tíha zeminy je 20 kN/m3. Na závěr klikněte myší do plochy víka.

1.6.4.3 Zatížení stěn tlakem zeminy Zatížení stěn tlakem zeminy může mít příznivý nebo nepříznivý vliv na jejich návrh. Z těchto důvodů musí být toto zatížení uvažováno jako proměnné, tedy samostatný zatěžovací stav zvlášť pro každou stěnu.  Pro lepší orientaci v modelu vypněte viditelnost subsystémů víka šachty, dna a dna jímky a pomocí funkčních kláves F4 až F8 nastavte vhodný směr pohledu „dovnitř“ šachty.

1.6.4.3.1 Srovnání orientace lokálních systémů stěn Pro účely snadného zadávání zatížení stěn zásypem v lokálním směru je důležité srovnání orientace kladného směru Z lokálních souřadných systémů stěn tak, aby všechny směřovaly buď dovnitř, nebo vně prostoru šachty – zvolíme orientaci vně.





 Pomocí horké klávesy „v“ aktivujte viditelnost lokálních systémů ploch.

 Pomocí funkce Stěnodeska > Úpravy > Lokální systém > Upravit normálu (funkce objektů stěnodesek na příslušné ikoně v panelu nástrojů) označujte postupně stěny šachty a stěny jímky, u kterých normála lokálního systému směřuje dovnitř šachty.  Dobrou kontrolu o správnosti a kompletnosti orientace pak poskytne půdorysný pohled.

 Viditelnost lokálních systémů ploch můžete opět deaktivovat.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




1.6.4.3.2 Zatěžovací stav „Boční tlak sever“  Aktivujte funkce Plošná zatížení kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Zať.stav > Volba.  V nabídnutém panelu Úpravy zatěžovacího stavu pomocí tlačítka Nový vytvořte nový zatěžovací stav Boční_tlak_sever

 a v panelu Atributy zatěžovacího stavu tento zařaďte jako Klidový tlak zeminy.

 Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Plošná zatížení > Vytvořit > Na plochu.

 V nabídnutém panelu Typy zatížení pro stěnodesku vyberte typ Zatížení násypem  a v dalším panelu zadejte požadované definiční hodnoty zatížení v lokálním směru z, specifická tíha zeminy je 20 kN/m3, hodnota počáteční nulové výšky z0 = -3,2 m zadaná v předchozím kroku zůstává stejná.  Na závěr klikněte myší do plochy „severní“ stěny a stěny jímky čerpadla.





1.6.4.3.3 Zatěžovací stav „Boční tlak východ“ Postup je analogický k postupu dle kap. 1.6.4.3.2 Zatěžovací stav „Boční tlak sever“.

1.6.4.3.4 Zatěžovací stav „Boční tlak jih“ Postup je analogický k postupu dle kap. 1.6.4.3.2 Zatěžovací stav „Boční tlak sever“.





1.6.4.3.5 Zatěžovací stav „Boční tlak západ“ Postup je analogický k postupu dle kap. 1.6.4.3.2 Zatěžovací stav „Boční tlak sever“.

1.6.4.4 Zatěžovací stav naplnění šachty kapalinou Tento zatěžovací stav popisuje provozní situaci šachty, kdy je tato zcela naplněna kapalinou.  Pro usnadnění orientace v modelu a jednoznačnosti výběru objektů na obrazovce nastavte pomocí horké klávesy „T“ následující Viditelnost subsystémů a pomocí funkčních kláves F4 až F8 nastavte vhodný směr pohledu „dovnitř“ šachty.





Pro usnadnění zadání stejného typu zatížení působícího současně na více ploch využijeme funkce skupiny.

Více objektů prostředí TRIMAS (body, linie, nosníky, skořepiny, podpory, plošná zatížení, …) mohou být pro účely současného provedení následujících operací dočasně sdruženy do tzv. skupiny. Výběr skupiny lze provádět na základě aktuálních nastavení viditelností subsystémů pomocí rámečku, vše aj.. Objekty skupiny se na obrazovce zvýrazňují podsvícením.  Aktivujte funkce Skořepiny kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Stěnodeska > Skupina > Vše. Všechny zobrazené plochy se tímto podsvítí modře.

 Nyní přejděte na funkce Plošná zatížení kliknutím na příslušnou ikonu v panelu nástrojů.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Zať.stav > Volba.  V nabídnutém panelu Úpravy zatěžovacího stavu pomocí tlačítka Nový vytvořte nový zatěžovací stav Kapalina

 a v panelu Atributy zatěžovacího stavu tento zařaďte jako Tekutina proměnná. Pro zadání hydrostatického tlaku formálně opět využijeme funkci zadání zatížení zásypem.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Plošná zatížení > Vytvořit > Na plochu.

 V nabídnutém panelu Typy zatížení pro stěnodesku vyberte typ Zatížení násypem  a v dalším panelu zadejte požadované definiční hodnoty zatížení v lokálním směru z, specifická tíha kapaliny je 10 kN/m3.  S ohledem na absolutní souřadnici Z horní hrany stěn nastavíme hodnotu počáteční nulové výšky z0 = -2,4 m. Po potvrzení definičního panelu zatížení se vzhledem na existující skupinu ploch právě zadané zatížení přiřadí všem těmto plochám.

Po ukončení požadovaných operací je nutné skupinu objektů zrušit, aby nedocházelo v dalších krocích k nechtěné manipulaci s objekty.  Na závěr této akce zrušíme ještě existující skupinu ploch pomocí rychlého přístupu na funkce skupiny přes horkou klávesu „g“, Skupina objektů > Nic.  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015




1.6.4.4.1 Změna častého a kvazistálého součinitele pro zatěžovací stav naplnění šachty kapalinou Zatěžovací stav naplnění šachty kapalinou jsme uvažovali jako typ zatížení Tekutina proměnná.

Návrhy a posouzení na MSP probíhají pro stavební konstrukce pozemních staveb dle norem ČSN EN pro kvazistálou kombinaci. Druhu zatížení Tekutina proměnná norma standardně – na základě předpokládaného výskytu četnosti – přiřazuje častý součinitel psi.1 = 0,5 , resp. kvazistálý součinitel psi.2 = 0,3, tj. uvažuje se, mj. př. posouzení vzniku trhliny s 50% úrovní tohoto zatížení, resp. při posouzení jejího otevření s 30% úrovní tohoto zatížení. Požadavek vodonepropustnosti šachty je rozhodujícím návrhovým stavem. Při plném zaplnění šachty kapalinou = 100% zatížení by tedy s velkou pravděpodobností mohly vznikat trhliny s větší šířkou, než předepisuje tabulka 2 Technických pravidel ČBS, Směrnice pro vodonepropustné ŽB konstrukce a nemohla by tak být využita – navíc při cyklickém kolísání hladiny – dostatečně spolehlivě samotěsnící schopnost trhlin. Z těchto důvodů ručně upravíme hodnotu častého, resp. kvazistálého součinitele na psi.1 = psi.2 = 1,0.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Zať.stav > Volba.  V nabídnutém panelu Úpravy zatěžovacího stavu se postavte na zatěžovací stav Kapalina_vnitřní a stiskněte tlačítko Atributy,

 v dalším panelu Atributy zatěžovacího stavu přejděte na funkci Editovat  a v panelu Atributy ZS pak upravte hodnotu Psi1 = 0,3 na hodnotu Psi1 = 1,00  a analogicky Psi2 = 0,3 na hodnotu Psi2 = 1,00.

Nastavení psi.1 = 1,0 a psi.2 = 1,0 při výše uvedeném přiřazení zatěžovacích stavů s tlakem okolní zeminy a naplnění šachty kapalinou k atributům zatěžovacích stavů s operátorem podmíněné kombinace odpovídá podmínkám zkoušky, kdy kapalina může působit na stěny šachty bez současného příznivého vlivu obsypu zeminou a naopak. Stejného výsledku, bez nutnosti ruční úpravy sopučinitelů psi.1 a psi.2, by bylo možné dosáhnout, pokud by se zatěžovací stav Kapalina přiřadil k obecnému atributu zatěžovacích stavů Užitné zatížení, který má již standardně nastaveny hodnoty častého, resp. kvazistálého součinitele na psi.1 = psi.2 = 1,0.

1.6.4.5 Zatěžovací stav pojezdu terénu vozidlem Tento zatěžovací stav popisuje provozní situaci šachty, kdy je terén nad šachtou pojížděn vozidlem, které roznosem zatížení zeminou způsobuje konstantní tlak na plochu víka 10 kN/m2.  Pro usnadnění orientace v modelu a jednoznačnosti výběru objektů na obrazovce nastavte pomocí horké klávesy „T“ viditelnost subsystému pouze VíkoŠachty. Nacházíme se stále ve funkcích Plošná zatížení.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Zať.stav > Volba. Workshop RIBfem TRIMAS - návrhování ŽB na MSP, bílé vany


Zadání výpočetního modelu Návrhové kombinace


 V nabídnutém panelu Úpravy zatěžovacího stavu pomocí tlačítka Nový vytvořte nový    

1.6.5

zatěžovací stav Pojezd_vozidla a v panelu Atributy zatěžovacího stavu tento zařaďte jako Proměnné F (zatížení vozidlem < 30 kN). Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkci Plošná zatížení > Vytvořit > Na plochu. V nabídnutém panelu Typy zatížení pro stěnodesku vyberte typ Lineárně proměnné zatížení a v dalším panelu zadejte požadovanou hodnotu rovnoměrného zatížení v globálním směru Z. Na závěr klikněte myší do plochy víka.

Návrhové kombinace

V průběhu definice zatížení jsme tato důsledně rozdělili podle druhu jejich účinku do zatěžovacích stavů, kterým jsme přiřadili příslušné atributy zatěžovacích stavů. Na základě této definice již není nutné vytvářet jednotlivé návrhové kombinace (základní, kvazistálá, …) ručně, ale využijeme automatiky generování návrhových kombinací v závislosti na požadovaných návrzích železobetonu, která je součástí standardního funkčního rozsahu RIBfem TRIMAS.

1.6.6

Ukončení zadání výpočetního modelu

 Grafické prostředí zadání výpočetního modelu ukončíme standardní funkcí Windows uzavřením okna (křížek „x“ v pravém horním rohu okna). Nabídne se kontrolní dotaz Ukončit program na uložení upravených dat, který potvrdíme kladně „ANO“ a v dalším panelu Data FEM upřesňujícím rozsah generování a zápisu dat ponecháme všechny zatržené volby aktivní a potvrdíme OK.

Tímto krokem se vracíme zpět k navigátoru RIBTEC, který zůstával doposud v pozadí.



Výpočet FEM, kombinace a návrhy železobetonu Ukončení zadání výpočetního modelu


1.7 Výpočet FEM, kombinace a návrhy železobetonu Výpočet FEM, kombinace a návrhy železobetonu lze provést v „jednom“ pracovním kroku.  V navigátoru RIBTEC aktivujte funkci Výpočet > Návrh.

Nabídne se panel RIB TRIMAS Řízení návrhů, ve kterém lze zkontrolovat a nastavit veškeré relevantní parametry pro řízení statického výpočtu kombinací a návrhů železobetonu.




1.7.1

Výpočet FEM, kombinace a návrhy železobetonu Upřesnění parametrů a nastavení pro návrhy ŽB

Upřesnění parametrů a nastavení pro návrhy ŽB

Všechny konstrukční prvky šachty (dno, stěny, víko, jímka čerpadla) jsou z hlediska konstrukčního provedení shodné, tj.  beton C30/37,  dvouvrstvá výztuž B500A (= identifikátor výztuže v TRIMAS B500M) symetricky uložená s horním a dolním osovým krytím 40 mm v obou směrech a uvažovanou tloušťkou krycí vrstvy betonu cv,l = 35 mm, přičemž se v obou vrstvách vkládá základní konstrukční výztuž betonářskými sítěmi AQ-6.0 (tj. 2,83 cm2/m),  třída prostředí XC4  atd. Tyto a další požadované parametry kompletně nastavíme proto pouze na jednom konstrukčním dílci a poté je pomocí funkce Přenést přeneseme na všechny ostatní dílce.

1.7.1.1 Všeobecné návrhové parametry  Na panelu RIB TRIMAS Řízení návrhů se v zobrazené struktuře konstrukčních dílců objektu šachty postavte např. na první v pořadí – Dno_1 – a postupně procházením jednotlivých záložek panelu nastavte parametry dle následujících obrázků.





1.7.1.2 Návrhové parametry pro MSÚ









1.7.1.3 Návrhové parametry pro MSP

Posouzení stabilních trhlin probíhá v RIBfem TRIMAS pouze za následujících podmínek: 1.

Typ konstrukce: „stavby mostů“ nebo „speciální pozemní stavby“ nebo „běžné pozemní stavby s tloušťkou dílce > 200 mm“.

2.

I když je podmínka 1 splněna, pak se posudek stabilních trhlin neřeší pro třídy prostředí XC0 a XC1.

3.

Dále musí být splněn předpoklad vzniku trhlin, tj. napětí a.

při horním nebo dolním povrchu dílce musí být napětí v betonu σc > fctm nebo

b.

musí být požadována šířka trhliny wcal < 0,20 nebo

c.

se jedná o vodonepropustný beton nebo

d.

se řeší čas rozvoje trhlin t < 28 dnů.

V panelu MSP na záložce Namáhání nastavíme Vodonepropustný beton.





TRIMAS zohledňuje tzv. ranná vynucená přetvoření, např. od vzniku hydratačního tepla, pro zadaný čas stáří betonu v době vzniku první trhliny následujícím způsobem: t ≤ 7 dnů: dostředné vynucené tahové přetvoření vlivem odtoku hydratačního tepla 7 < t < 28 dnů: rané vynucené přetvoření vlivem časového průběhu návrhových parametrů

1.7.1.4 Přenesení návrhových parametrů na ostatní dílce  Na panelu RIB TRIMAS Řízení návrhů se v zobrazené struktuře konstrukčních dílců objektu šachty postavte na již nastavený konstrukční dílec – Dno_1 – a pravým tlačítkem myši zvolte z kontextové nabídky funkci Převzít parametry.

 Nyní pomocí standardní funkce Windows současného výběru více objektů přidržením kláves CTRL nebo SHIFT označte všechny zbývající konstrukční dílce v zobrazené struktuře objektu šachty a pravým tlačítkem myši zvolte z kontextové nabídky funkci Přenést parametry. Následující kontrolní dotaz potvrďte OK.

 Návrhové parametry všech konstrukčních dílců šachty jsou tímto krokem definovány a můžeme tak přistoupit k jejímu výpočtu a návrhu. Před tímto krokem ještě doporučujeme právě provedená nastavení uložit kliknutím na symbol diskety v levém horním rohu panelu RIB TRIMAS Řízení návrhů nebo provedením funkce Soubor > Uložit.



Výpočet FEM, kombinace a návrhy železobetonu Start výpočtu, kombinací a návrhů ŽB

1.7.2


Start výpočtu, kombinací a návrhů ŽB

Kliknutím na symbol Navrhnout v levém horním rohu panelu RIB TRIMAS Řízení návrhů nebo provedením funkce Akce > Návrh se nabídne panel Navrhnout, ve kterém lze zvolit prováděné funkce vlastního výpočtu.

V průběhu definice zatížení jsme tato důsledně rozdělili podle druhu jejich účinku do zatěžovacích stavů, kterým jsme přiřadili příslušné atributy zatěžovacích stavů. Proto nyní využijeme automatiky generování návrhových kombinací a zatržení funkce Generovat standardní kombinace ponecháme aktivní. Funkci Generovat standardní kombinace doporučujeme aktivovat zejména při vůbec prvním výpočetním běhu úlohy nebo pokud v rámci úprav a doplňování výpočetního modelu byly zadány další nové zatěžovací stavy. Pokud by byly definovány návrhové kombinace „ručně“ nebo automaticky generované kombinace následně „ručně“ upravovány nebo sada kombinací rozšiřována o další požadované typy, pak by při ponechání funkce automatického generování standardní kombinace došlo k přepsání a ztrátě těchto individuálních úprav. Po potvrzení tlačítka OK se rozběhnou vlastní výpočty v následujícím pořadí:  výpočet vnitřních účinků FEM,  generování a výpočet kombinací,  návrhy železobetonů zvolených konstrukčních dílců. Na obrazovce pak běží postupně následující panely.




Výpočet FEM, kombinace a návrhy železobetonu Start výpočtu, kombinací a návrhů ŽB

Po úspěšném dokončení všech výpočtů se u řešených konstrukčních dílců objeví v panelu RIB TRIMAS Řízení návrhů u zobrazení jejich struktury zelené zatržítko.

Činnost v panelu RIB TRIMAS Řízení návrhů je tímto krokem ukončena a lze přistoupit ke kontrole a vyhodnocení výsledků.  Nabídnutý panel Návrhové parametry upraveny s kontrolním dotazem na uložení nastavených parametrů potvrďte kladně „Ano“.



Kontrola a vyhodnocení výsledků Start výpočtu, kombinací a návrhů ŽB


1.8 Kontrola a vyhodnocení výsledků  Přejděte do prostředí grafického vyhodnocení aktivací funkce Navigátoru RIBTEC > Výsledky.

Startuje se grafické Vyhodnocení TRIMAS.

Po startu Vyhodnocení TRIMAS by bylo možné prakticky okamžitě přejít na zobrazení spočtených nutných ploch výztuže, zjištěných šířek trhlin apod.. Jakkoliv jsou tyto výsledky zajímavé a důležité, naléhavě doporučujeme jako první provést alespoň základní kontrolu správné, resp. očekávané funkčnosti sestaveného výpočetního modelu. K tomuto účelu se dobře hodí např. zobrazení deformací systému od zatěžovacího stavu Vlastní tíha. V průběhu grafického vyhodnocování se usnadnění orientace v modelu a přehlednost zobrazení poměrně často používají funkce přepínání viditelností subsystémů – horká klávesa „T“. Dále se využívají pro otáčení a naklápění modelu funkční klávesy F4 až F8, resp. pro přibližování a oddalování modelu kolečko myši. Viditelnost symbolů a objektů modelu lze vybírat na panelu Zvolit viditelnost pomocí horké klávesy „v“. Tyto dílčí akce již nebudou v následujícím textu komentovány. Workshop RIBfem TRIMAS - návrhování ŽB na MSP, bílé vany



Kontrola a vyhodnocení výsledků Základní kontrola výpočetního modelu – zobrazení deformací

1.8.1 Základní kontrola výpočetního modelu – zobrazení deformací  V grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkce statického Systému kliknutím na příslušnou ikonu.

 Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkce pro zobrazování posuvů pro základní zatěžovací stavy Systém > Posuvy Zať.stav.

 Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkce pro zobrazování posuvů pro základní zatěžovací stavy Systém > Posuvy Zať. stav

 a v nabídnutém panelu Volba aktuálního zatěžovacího stavu zvolte zatěžovací stav 00001 Vl.tíha. Po této akci se okamžitě zobrazí deformovaný tvar výpočetního modelu šachty pro zatěžovací stav vlastní tíhy. V grafickém rámečku vpravo se přitom zobrazují maximální a minimální hodnoty posuvu ve směru globální osy Z, směrové součty vnějších zatížení aj..

Obsah obrazovky lze kdykoliv tisknout na standardní tiskárnu, resp. přes virtuální ovladače do PDF nebo XPS provedením funkce Soubor > Plotrovat > Vytvořit plot. Tatáž funkce je k dispozici přímo v panelu Nástrojů pod ikonou Plotrovat. Na plovoucím menu myši – levé tlačítko – se nacházejí další vhodné funkce pro různé typy grafického zobrazování výsledků. Vhodnost jejich využití v konkrétním případu závisí na typu vyhodnocované veličiny a preferencích uživatele. Naturalistické zobrazení deformací poskytuje např. funkce Animace. Tímto způsobem lze postupně projít všechny relevantní zatěžovací stavy a prověřit tak správné / očekávané chování výpočetního modelu. Následně lze přistoupit k vyhodnocení dalších výsledků.

 Zobrazení deformací vypneme provedením funkce z plovoucího menu Posuvy > Vypnout.

1.8.2 Zobrazení výsledků návrhů ŽB na MSP Objekt šachty je řešen s požadavkem na jeho určitou vodonepropustnost danou mj. požadovanou max. šířkou stabilní trhliny wk = 0,2 mm. Proto se v dalším vyhodnocení budeme zabývat zejména výsledky návrhů na mezních stavech použitelnosti (MSP).



Kontrola a vyhodnocení výsledků Zobrazení výsledků návrhů ŽB na MSP


Návrhy ŽB probíhají v TRIMAS hierarchicky, tj. postupně na sebe v logickém řetezci navazují, a to počínajíc stanovením min. konstrukční výztuže, přes výztuž na únosnost, trhliny, omezení napětí, únavu, mimořádné návrhové situace atd. Zobrazené výsledné hodnoty nutné výztuže tak tvoří obálku maxim „nasbíranou“ přes všechny řešené mezní stavy. Rozborem úlohy lze jednoznačně zpětně zjistit, ze kterého konkrétního návrhu dané maximum v místě konstrukce vyplývá. Návrhy na MSÚ jsou implicitním předpokladem návrhů na MSP; budeme-li se tedy nyní v dalším zabývat pouze výsledky pro MSP, je tímto únosnost konstrukce již dostatečně zabezpečena.

1.8.2.1 Zobrazení nutných ploch výztuže  V grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkce Skořepiny kliknutím na příslušnou ikonu.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkce Stěnodeska > Mezní stavy použitelnosti.

 V nabídnutém panelu Zvolit aktuální zatěžovací stav pro zobrazení vyberte Stav maximální hodnoty As.

 V dalším panelu Zvolit viditelnost zvolte nabídku Dolní výztuž [prvek] a potvrďte OK. Zobrazí se model s textem spočtených nutných ploch dolní výztuže v těžišti každého viditelného konečného prvku, přičemž se při tomto druhu zobrazení současně vypisují hodnoty pro oba směry.

Hodnota nad „zlomkovou“ čarou přísluší prvnímu směru výztuže a hodnota pod „zlomkovou“ čarou druhému směru výztuže. Dolní poloha je určena kladným směrem lokální osy Z konečného prvku, resp. původně plochy definované v rámci zadávání modelu.





Pro formu zobrazení nutných ploch výztuže lze zvolit řadu dalších možností, které se nabízejí na plovoucím menu Deska / Stěnodeska, např. směrové zobrazení formou izolinií.

Různé typy zobrazení výsledkové veličiny lze zpravidla kumulovat do jednoho zobrazení.  Pro účely rychlého zjištění požadované hodnoty na konkrétním místě lze s výhodou využít z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – funkci Deska/Stěnodeska > Dotazy.





1.8.2.2 Zobrazení rozhodujícího mezního stavu 1.8.2.2.1 Rozhodujícího mezní stav pro max. výztuže Zajímavým vyhodnocením může být informace o rozhodujícím návrhu, ze kterého v daném směru (1. a 2. směr výztuže) a poloze (horní/dolní) plyne max. nutná plocha výztuže.  Pro toto zobrazení použijte funkci viditelností, horká klávesa „v“ > v panelu Zvolit viditelnost aktivujte viditelnost položky Rozhodující návrh (As-MSP).

Zobrazení 4 písmen v těžišti každého viditelného prvku je směrové a má nasledující význam:

N1,horní

N2,horní

N1,dolní

N2,dolní

přičemž význam použitých písmen pro rozhodující mezní stav, resp. návrh je následující: (M) Minimální výztuž a povrchová výztuž C (B) Únosnost na ohyb s normálovou silou (R) Vznik a stabilita trhlin (E1) Posouzení únavy max Sigc.perm (E2) Posouzení únavy min Sigc.perm (V) Posudek únavy výztuže na posouvající sílu





1.8.2.2.2 Rozhodujícího mezní stav pro napětí Podobným způsobem lze směrově zobrazit rozhodující návrh pro dodržení mezních hodnot napětí, tj. zda v daném místě, směru a poloze rozhoduje beton nebo výztuž.  Pro toto zobrazení použijte funkci viditelností, horká klávesa „v“ > v panelu Zvolit viditelnost aktivujte viditelnost položky Rozhodující návrh (As-MSP).

Zobrazení 4 písmen v těžišti každého viditelného prvku je opět směrové, viz poznámka výše, přičemž význam použitých písmen pro rozhodující mezní stav, resp. návrh je následující: (E1) dSig.equ Posouzení únavy max Sigc.perm (E2) dSig.equ Posouzení únavy min Sigc.perm (C) Sig.c v prurezu s trhlinami (S) Sig.s v prurezu s trhlinami (P) Sig.p v prurezu s trhlinami





1.8.2.3 Textová rekapitulace výsledků návrhů na MSP Dosažené výsledky návrhů na MSP lze textově rekapitulovat formou protokolu pro graficky zvolená místa konstrukce = konečné prvky.  Pokud jste tak neučinili v již předcházejících krocích, pak v grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkce Skořepiny kliknutím na příslušnou ikonu a z nabídky plovoucího menu vyberte funkce Stěnodeska > Mezní stavy použitelnosti.  Pro grafický výběr oblasti protokolovaných konečných prvků použijte dle potřeby funkce z nabídky plovoucího menu Deska/Stěnodeska > Skupina.  Po ukončení výběru protokolovaných konečných prvků aktivujte z nabídky plovoucího menu funkci Deska/Stěnodeska > Skupina.

Sestava pro zvolenou skupinu se zobrazí v prostředí RTconfig, odkud je možný její tisk nebo přenos do jiných formátů (RTprint, Word, PDF, XPS, …).

Mezní stavy únavy, předpětí, seizmická situace apod. nejsou u daného typu konstrukce řešeny. Tyto výsledky proto nejsou v sestavě obsaženy. Obsah rekapitulace výsledků návrhů na MSP má následující obsah.





RIB-Programm TRIMAS 15.0

ČSN EN 1992-1-1:2015

Návrhové parametry Třída stavebního objektu Druh užívání Návrhová norma Návrhová situace Typ nosné konstrukce Typ průřezu Třída prostředí podélně/příčně Dílec Povrchová výztuž konstruktivní/předpjatá Výztuž na celistvost

:Pozemní stavby :Pozemní stavby :ČSN EN 1992-1-1:2015 :trvalá :Plošná konstrukce :Deska :XC4/XC4 :nepředpjatý :NE/NE :NE

Beton C 30/ 37 fck : Ecm(28) : gamc : alfa.cc(28) : fcd(28), n=2.00 (prac. diagram napětí-přetvoření : fctd(28) : fcd,fat(N*=10^6) : fctm(28) : fctk,0.05(28) : fcto : w,cal : fbd : CEM N,R :

30.0 32800 1.50 1.00 20.0 1.35 17.3 2.90 2.03 2.90 0.15 3.04 0.25

N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 mm N/mm2

Výztuž B 500(A) fyk Es gams ft / fyk (osa S-D) dSig.Rsd,s(N*=10^6), k1=5 (osa S-N)

: : : : :

500 200000 1.15 1.00 152.2

N/mm2 N/mm2

Výztuž max dsx,h max dsx,d max dsy,h max dsy,d d1x,h d1x,d d1y,h d1y,d cvL lbx,rqd.h lbx,rqd.d lby,rqd.h lby,rqd.d

: : : : : : : : : : : : :

16 16 16 16 4.00 4.00 4.00 4.00 3.50 57.2 57.2 57.2 57.2

mm mm mm mm cm cm cm cm cm cm cm cm cm

Stáří betonu Čas vzniku širokých trhlin / minimální výztuž Čas stabilních trhlin / omezení šířky trhlin Čas 1. zatížení / tlaková pevnost betonu Čas 1. cyklického zatížení / únavová pevnost

: : : :

N/mm2

28 28 28 100

d d d d

Druh namáhání Silové a deformační zať. Druh vynuceného přetvoření vnitřní vynucené přetvoření





Součinitele ekvivalentního poškození Dopravní třída (Nobs=0.5 Mio) Pruh pro nákladní vozidla (100% Nobs) Pruh pro nákladní vozidla ( 10% Nobs) celkový počet jízdních pruhů

: : : :

2 2 0 2

Wöhler.diagram Phi.fat Lambda.2 Lambda.3 Lambda.4 Měkká výztuž 1.20 1.00 1.00 1.08

Rekapitulace podélné výztuže Beton: C 30/ 37 - Bet.výztuž: B 500(A) (M) (B) (R) (E1) (E2) (V)

Třída prostředí

XC4/XC4

Minimální výztuž a povrchová výztuž Únosnost na ohyb s normálovou silou Vznik a stabilita trhlin Posouzení únavy max Sigc.perm Posouzení únavy min Sigc.perm Posudek únavy výztuže na posouvající sílu

Prvek ----- směr x ------Č. Položka Posu nEd mEd asx kN/m kNm/m cm2/m 28 h M -33.4 -10.7 0.00 B -38.8 -14.7 3.85 R -36.9 -9.7 5.87 d M 9.9 0.0 0.00 B 13.0 0.0 3.85 R 9.9 0.0 6.59

----- směr y nEd mEd kN/m kNm/m 11.8 -19.4 19.7 -25.8 1.4 -17.7 -37.6 7.5 -43.2 10.6 -37.6 7.5

----asy cm2/m 0.00 4.37 11.36 0.00 3.85 5.12

Rekapitulace napětí v průřezu s trhlinami Beton: C 30/ 37 - Bet.výztuž: B 500(A) (E1) (E2) (C) (S) (P)

Třída prostředí

XC4/XC4

dSig.equ Posouzení únavy max Sigc.perm dSig.equ Posouzení únavy min Sigc.perm Sig.c v prurezu s trhlinami Sig.s v prurezu s trhlinami Sig.p v prurezu s trhlinami

Prvek ----- směr x ------Č. Položka Posu asx SigII Vyucm2/m N/mm2 žití 28 h C 5.87 0.0 0.00 S 5.87 90.0 0.22 d C 6.59 -4.6 0.25 S 6.59 8.0 0.02

1.8.2.4

----- směr y asy SigII cm2/m N/mm2 11.36 -3.2 11.36 122.0 5.12 -6.5 5.12 57.0

----Využití 0.18 0.31 0.36 0.14

Zobrazení míst s trhlinami

 Pokud jste tak neučinili v již předcházejících krocích, pak v grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkce Skořepiny kliknutím na příslušnou ikonu a z nabídky plovoucího menu vyberte





funkce Stěnodeska > Nastavení > Posudek… a z nabídnutého panelu Zvolit aktuální zatěžovací stav pro zobrazení zvolte stav Omezení šířky trhlin (MSP).

 Přejděte do zobrazení formou izolinií pomocí funkce Deska/Stěnodeska > … Izolinie.  Zvolte zobrazení Šířky trhlin crackw v panelu Volba aktuální výsledkové veličiny pomocí funkce Izolinie > Nastavení > Výsl. veličina….

 Pro tento typ výsledku doporučujeme invertovat škálu barev izolinií a popř. upravit rozsah zobrazovaných mezí dle vlastní potřeby, funkce Izolinie > Nastavení > Zobrazení….





1.8.2.5 Detailní textový protokol návrhů a posouzení na MSP V případě potřeby lze vygenerovat pro graficky zvolená místa konstrukce = konečné prvky detailní textový protokol, ve kterém jsou uvedeny všechny podstatné návrhové parametry, návrhové účinky a mezivýsledky dílčích návrhů.  Pokud jste tak neučinili v již předcházejících krocích, pak v grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkce Skořepiny kliknutím na příslušnou ikonu a z nabídky plovoucího menu vyberte funkce Stěnodeska > Mezní stavy použitelnosti.  Pro grafický výběr oblasti protokolovaných konečných prvků použijte dle potřeby funkce z nabídky plovoucího menu Deska/Stěnodeska > Skupina.  Po ukončení výběru protokolovaných konečných prvků aktivujte z nabídky plovoucího menu funkci Deska/Stěnodeska > Detailní sestava pro skupinu.

Detailní sestava pro zvolenou skupinu se zobrazí v prostředí RTconfig, odkud je možný její tisk nebo přenos do jiných formátů (RTprint, Word, PDF, XPS, …).





Obsah detailní sestavy je setříděn do kapitol. Za návrhovými parametry zvoleného místa následující směrově (lokální směr výztuže x a y) hierarchicky navazující dílčí návhy na MSÚ a MSP, popř. na MS únavy, seizmicitu aj. Do dílčích kapitol lze vstupovat kliknutím na její název ve zobrazené struktuře kapitol vlevo. Vypnutím zeleného zatržítka se potlačí zobrazení, resp. tisk nebo export dané kapitoly. Obsah rekapitulace výsledků návrhů na MSÚ a MSP má následující obsah. RIB-Programm TRIMAS 15.0

ČSN EN 1992-1-1:2015

Návrhové parametry Třída stavebního objektu Druh užívání Návrhová norma Návrhová situace Typ nosné konstrukce Typ průřezu Třída prostředí podélně/příčně Dílec Povrchová výztuž konstruktivní/předpjatá Výztuž na celistvost

:Pozemní stavby :Pozemní stavby :ČSN EN 1992-1-1:2015 :trvalá :Plošná konstrukce :Deska :XC4/XC4 :nepředpjatý :NE/NE :NE

Beton C 30/ 37 fck : Ecm(28) : gamc : alfa.cc(28) : fcd(28), n=2.00 (prac. diagram napětí-přetvoření : fctd(28) : fcd,fat(N*=10^6) : fctm(28) : fctk,0.05(28) : fcto : w,cal : fbd : CEM N,R :

30.0 32800 1.50 1.00 20.0 1.35 17.3 2.90 2.03 2.90 0.15 3.04 0.25

N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 mm N/mm2

Výztuž B 500(A) fyk Es gams ft / fyk (osa S-D) dSig.Rsd,s(N*=10^6), k1=5 (osa S-N)

: : : : :

500 200000 1.15 1.00 152.2

N/mm2 N/mm2

Výztuž max dsx,h max dsx,d max dsy,h max dsy,d d1x,h d1x,d d1y,h d1y,d cvL lbx,rqd.h lbx,rqd.d lby,rqd.h lby,rqd.d

: : : : : : : : : : : : :

16 16 16 16 4.00 4.00 4.00 4.00 3.50 57.2 57.2 57.2 57.2

mm mm mm mm cm cm cm cm cm cm cm cm cm


N/mm2




Stáří betonu Čas vzniku širokých trhlin / minimální výztuž Čas stabilních trhlin / omezení šířky trhlin Čas 1. zatížení / tlaková pevnost betonu Čas 1. cyklického zatížení / únavová pevnost

: : : :

28 28 28 100

d d d d

Druh namáhání Silové a deformační zať. Druh vynuceného přetvoření vnitřní vynucené přetvoření

Návrhy železobetonu a předpjatého betonu Prvek:

132

As.směr-x

Mezní stav únosnosti pro ohyb s normálovou silou Beton: C 30/ 37 gama.c = 1.50 alfa.cc= 1.00 Průřez: d=200mm Bet.výztuž: B 500 gama.s = 1.15 rovinný Ohyb Návrh.účinky bez stat.určitého podílu předpětí se soudržností (základní kombinace STR/GEO) Rozhodující kombinace ZS ZS MEdy(kNm) MEdz(kNm) NEdx(kN) P.k max MEdy; přís.MEdz, NEdx 1 5.2 0.0 43.5 min MEdy; přís.MEdz, NEdx 2 0.0 0.0 13.0 Nutná podélná výztuž: Hrana min.As max.As (cm2) (cm2) 1- 2 3.8 999.0 3- 4 3.8 999.0 Suma 7.7 1998.0

nut.As Souřadnice (m) Eps.pmo (cm2) cm2/m y1 z1 y2 z2 o/oo 3.8 3.85 -0.500 0.040 0.500 0.040 3.8 3.85 -0.500 0.160 0.500 0.160 7.7 nutná As/Abrutto = 0.385 %

Návrhové hodnoty únosnosti: ZS Odolnost Rd Přetvoření (o/oo) Beta Gama VyuNRdx(kN) MRdy(kNm) MRdz(kNm) Eps.1 Eps.2 Eps.s ° žití 1 141. 17. 0. -1.146 12.787 10.00 0.0 1.000 0.308 2 334. 0. 0. 2.170 2.170 2.17 0.0 1.000 0.039 ZS 1 2

Tlaková výslednice (kN) y(m) z(m) Acp(m2) -153. 0.000 0.006 0.0165

(kN) 294. 334.

Tahová výslednice Rameno y(m) z(m) Act(m2) (m) 0.000 0.108 0.00077 0.1026 0.000 0.100 0.00077

Omezení šířky trhlin při vzniku prvních trhlin Beton: C 30/37 fct.eff = 2.90 N/mm2 Bet.výztuž: B 500 dov.ší.trhliny w.k= 0.15 mm Předp.výztuž fp0.1,d: 1385 Napětí v betonu bezprostředně před vznikem trhlin: kvazistálá kombinace Oblast Bod Sig.cS Sigr.cR Sigr.cR --- (N/mm2) --horní 1 0.05 -0.31 0.05 dolní 3 0.18 0.67 0.05

Průřez: d=200mm rovinný Ohyb Trida prostredi:XC4

charakt. kombinace fctm max Sig.c P.k --- (N/mm2) --2.90 < 0.05 > 0 2.90 < 0.71 > 0

Napětí ve výztuži (28d): Oblast ds Sigs.eff(ds*) (mm) (N/mm2) Stojina(h) 16 180.6 Stojina(d) 16 180.6 Tahová síla bezprostř.před vznikem trhliny Fcr = k * kc * Act * fctm Tahová síla vznikem sekundár. trhlin)* Fcr = Act.eff * fct.eff





Minimální výztuž v oblasti pravděpodobného vzniku trhlin: Vnější min.As max.As nutná As Act kc)* k hrana (cm2) (cm2) (cm2) cm2/m (m2) Stoj 1- 2 Z 3.8 999. 6.6 6.58 0.1000 0.41 1.00 Stoj 3- 4 Z 3.8 999. 9.5 9.54 0.1361 0.44 1.00 Suma As: 7.7 1998.0 16.1 Omezení šířky stabilních trhlin Beton: C 30/37 fct.eff = 2.90 N/mm2 Bet.výztuž: B 500 Es = 200000 N/mm2 Předp.výztuž fp0.1,d: 1385 Ksi = 0.0

Fcr Sigs.eff As kN kN/cm2 cm2 119 18.1 6.6 172 18.1 9.5


Napětí v betonu bezprostředně před vznikem trhlin: kvazistálá kombinace charakt. kombinace Oblast Bod Sig.cS Sigr.cR Sigr.cR h.t Sig.c fctm --- (N/mm2) --(m) ---(N/mm2)--horní 1 0.05 -0.31 2.90 0.20 > h/2 0.05 dolní 3 0.18 2.90 0.05 0.18 > h/2 0.71 Návrh.účinky bez stat.určitého podílu předpětí se soudržností (kvazistálá kombinace): Rozhodující kombinace ZS ZS MEdy(kNm) MEdz(kNm) NEdx(kN) P.k max MEdy; přís.MEdz, NEdx 11 3.3 0.0 35.3 min MEdy; přís.MEdz, NEdx 12 0.0 0.0 9.6 Rovina přetvoření v průřezu s trhlinami (beton bez tahové pevnosti): ZS Odolnost Rd Přetvoření (o/oo) Beta d.Sigz MRdy(kNm) MRdz(kNm) NRdx(kN) Eps.1 Eps.2 Eps.s ° N/mm2 3 3. 0. 35. -0.032 0.282 0.22 0.0 0.0 4 0. 0. 10. 0.021 0.040 0.04 180.0 0.0

XdI (m) 0.06 0.00

Teoretická šířka trhliny při zadaném mezním průměru a dov.šířce trhliny =0.15 mm: Vnější min.As max.As nut.As ZS Sig.eff Act.eff Ró.eff ds w.k hrana (cm2) (cm2) (cm2) cm2/m N/mm2 (m2) (-) (mm) Stoj 1- 2 Z 6.6 999.0 6.6 6.58 4 7.3 Stoj 3- 4 Z 9.5 999.0 9.5 9.54 3 43.9 Suma As: 16.1 1998.0 16.1 (D:tlak; Z:téměř centrický tah; N:excentrický tah) Omezení tlakových napětí v betonu a napětí v měkké výztuži: Beton: C 30/ 37 Ecm = 32800.0 N/mm2 Průřez: d=200mm Bet.výztuž: B 500 0.80*fyk= 400.0 N/mm2 rovinný Ohyb Tlak. pevnost betonu: fck( 28)= 30.0 ßcc=1.000 Trida prostredi:XC4 Napětí v betonu v neporušeném průřezu (charakter.kombinace) Oblast Bod Sig.c fct0,05 ---(N/mm2)--horní 1 0.05 dolní 3 0.71

dov. tlaková napětí (N/mm2) 0.60*fck(t) -18.0 0.60*fck(t) -18.0

Návrh.účinky bez stat.určitého podílu předpětí se soudržností (charakter.kombinace): Rozhodující kombinace ZS ZS MEdy(kNm) MEdz(kNm) NEdx(kN) P.k max MEdy; přís.MEdz, NEdx 15 3.6 0.0 34.7 min MEdy; přís.MEdz, NEdx 16 0.0 0.0 9.6 Rovina přetvoření v průřezu s trhlinami (beton bez tahové pevnosti): ZS Odolnost Rd Přetvoření (o/oo) Beta H.tah MRdy(kNm) MRdz(kNm) NRdx(kN) Eps.1 Eps.2 Eps.s ° (m) 15 3.6 0.0 34.7 -0.036 0.296 0.23 0.0 0.18 16 0.0 0.0 9.6 0.021 0.040 0.04 180.0 0.13 Návrhové hodnoty --- Napětí ve výztuži --Tlaková napětí v betonu Poloha As ZS Eps.s Sig.s ZS Eps.s Sig.s VyuZS min Sig.c (cm2) (o/oo) N/mm2 (o/oo) N/mm2 žití N/mm2 1- 2 6.6 15 0.030 6 16 0.036 7 0.018 15 -1.19 4- 3 9.5 16 0.025 5 15 0.230 46 0.115 16 0.00  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

Využití 0.066 0.000



Prvek:

132


As.směr-y

Mezní stav únosnosti pro ohyb s normálovou silou Beton: C 30/ 37 gama.c = 1.50 alfa.cc= 1.00 Průřez: d=200mm Bet.výztuž: B 500 gama.s = 1.15 rovinný Ohyb Návrh.účinky bez stat.určitého podílu předpětí se soudržností (základní kombinace STR/GEO) Rozhodující kombinace ZS ZS MEdy(kNm) MEdz(kNm) NEdx(kN) P.k max MEdy; přís.MEdz, NEdx 1 29.5 0.0 -94.2 min MEdy; přís.MEdz, NEdx 2 2.9 0.0 -40.5 Nutná podélná výztuž: Hrana min.As max.As (cm2) (cm2) 1- 2 3.8 999.0 3- 4 3.8 999.0 Suma 7.7 1998.0

nut.As Souřadnice (m) Eps.pmo (cm2) cm2/m y1 z1 y2 z2 o/oo 3.8 3.85 -0.500 0.040 0.500 0.040 3.8 3.85 -0.500 0.160 0.500 0.160 7.7 nutná As/Abrutto = 0.385 %

Návrhové hodnoty únosnosti: ZS Odolnost Rd Přetvoření (o/oo) Beta Gama VyuNRdx(kN) MRdy(kNm) MRdz(kNm) Eps.1 Eps.2 Eps.s ° žití 1 -122. 38. 0. -2.037 13.009 10.00 0.0 1.000 0.772 2 -1556. 113. 0. -3.500 3.707 2.27 0.0 1.000 0.026 ZS 1 2

Tlaková výslednice (kN) y(m) z(m) Acp(m2) -364. 0.000 0.010 0.0271 -1723. 0.000 0.040 0.0971

(kN) 242. 167.

Tahová výslednice Rameno y(m) z(m) Act(m2) (m) 0.000 0.123 0.00077 0.1127 0.000 0.160 0.00038 0.1196

Omezení šířky trhlin při vzniku prvních trhlin Beton: C 30/37 fct.eff = 2.90 N/mm2 Bet.výztuž: B 500 dov.ší.trhliny w.k= 0.15 mm Předp.výztuž fp0.1,d: 1385


Napětí v betonu bezprostředně před vznikem trhlin: Rovina napětí na m.s.trhlin charakter.kombinace Oblast Bod Sig.cS Sigr.cR Sigr.cR fctm max Sig.c P.k --- (N/mm2) ----- (N/mm2) --horní 1 -0.21 -3.52 -0.86 2.90 -0.86 dolní 3 -0.32 2.89 0.44 2.90 < 3.04 > 0 Napětí ve výztuži (28d): Oblast ds Sigs.eff(ds*) (mm) (N/mm2) Stojina(h) 16 180.6 Stojina(d) 16 180.6 Tahová síla bezprostř.před vznikem trhliny Fcr = k * kc * Act * fctm Tlaková normálová síla ve stojinách)* k1 = 1.5 h/h' Minimální výztuž v oblasti pravděpodobného vzniku trhlin: Vnější min.As max.As nutná As Act kc)* k hrana (cm2) (cm2) (cm2) cm2/m (m2) Stoj 1- 2 D 3.8 999. 3.8 3.85 Stoj 3- 4 Z 3.8 999. 5.4 5.37 0.0902 0.37 1.00 Suma As: 7.7 1998.0 9.2 Omezení šířky stabilních trhlin Beton: C 30/37 fct.eff = 2.90 N/mm2 Bet.výztuž: B 500 Es = 200000 N/mm2 Předp.výztuž fp0.1,d: 1385 Ksi = 0.0


Fcr Sigs.eff As kN kN/cm2 cm2 97

18.1

5.4





Napětí v betonu bezprostředně před vznikem trhlin: kvazistálá kombinace charakt. kombinace Oblast Bod Sig.cS Sigr.cR Sigr.cR h.t Sig.c fctm --- (N/mm2) --(m) ---(N/mm2)--horní 1 -0.21 -3.52 2.90 0.17 > h/2 -0.86 dolní 3 -0.32 2.90 0.44 0.09 3.04 > 2.90 Návrh.účinky bez stat.určitého podílu předpětí se soudržností (kvazistálá kombinace): Rozhodující kombinace ZS ZS MEdy(kNm) MEdz(kNm) NEdx(kN) P.k max MEdy; přís.MEdz, NEdx 11 21.4 0.0 -63.2 min MEdy; přís.MEdz, NEdx 12 4.3 0.0 -42.3 Iterační kroky: Krok Hrana stáv.wk dov.wk nut.As (mm) (mm) (cm2) 1 3- 4 0.36 0.15 5.4 2 3- 4 0.07 0.15 10.7 3 3- 4 0.09 0.15 9.2 4 3- 4 0.51 0.15 4.4 5 3- 4 0.10 0.15 8.8 6 3- 4 0.11 0.15 8.2 7 3- 4 0.29 0.15 6.1 8 3- 4 0.06 0.15 11.7 9 3- 4 0.08 0.15 9.5 10 3- 4 0.65 0.15 3.5 11 3- 4 0.14 0.15 6.9 Rovina přetvoření v průřezu s trhlinami (beton bez tahové pevnosti): ZS Odolnost Rd Přetvoření (o/oo) Beta d.Sigz MRdy(kNm) MRdz(kNm) NRdx(kN) Eps.1 Eps.2 Eps.s ° N/mm2 3 21. 0. -63. -0.261 1.042 0.78 0.0 0.0 4 4. 0. -42. -0.043 0.082 0.06 0.0 0.0 Teoretická šířka trhliny při zadaném mezním průměru a dov.šířce trhliny =0.15 mm: Vnější min.As max.As nut.As ZS Sig.eff Act.eff Ró.eff hrana (cm2) (cm2) (cm2) cm2/m N/mm2 (m2) (-) Stoj 1- 2 D 3.8 999.0 3.8 3.85 3 -0.1 Stoj 3- 4 N 6.9 999.0 6.9 6.94 3 156.3 0.0533 0.0130 Suma As: 10.8 1998.0 10.8 (D:tlak; Z:téměř centrický tah; N:excentrický tah)

XdII (m) 0.11 0.13 ds w.k (mm) 16 0.14

Omezení tlakových napětí v betonu a napětí v měkké výztuži: Beton: C 30/ 37 Ecm = 32800.0 N/mm2 Průřez: d=200mm Bet.výztuž: B 500 0.80*fyk= 400.0 N/mm2 rovinný Ohyb Tlak. pevnost betonu: fck( 28)= 30.0 ßcc=1.000 Trida prostredi:XC4 Napětí v betonu v neporušeném průřezu (charakter.kombinace) Oblast Bod Sig.c fct0,05 dov. tlaková napětí ---(N/mm2)--(N/mm2) horní 1 -0.86 0.60*fck(t) -18.0 dolní 3 3.04 > 2.03 0.60*fck(t) -18.0 Návrh.účinky bez stat.určitého podílu předpětí se soudržností (charakter.kombinace): Rozhodující kombinace ZS ZS MEdy(kNm) MEdz(kNm) NEdx(kN) P.k max MEdy; přís.MEdz, NEdx 15 22.6 0.0 -68.9 min MEdy; přís.MEdz, NEdx 16 4.3 0.0 -42.3 Rovina přetvoření v průřezu s trhlinami (beton bez tahové pevnosti): ZS Odolnost Rd Přetvoření (o/oo) Beta H.tah MRdy(kNm) MRdz(kNm) NRdx(kN) Eps.1 Eps.2 Eps.s ° (m) 15 22.6 0.0 -68.9 -0.275 1.089 0.82 0.0 0.16 16 4.3 0.0 -42.6 -0.043 0.082 0.06 0.0 0.13 Návrhové hodnoty --- Napětí ve výztuži --Tlaková napětí v betonu Poloha As ZS Eps.s Sig.s ZS Eps.s Sig.s VyuZS min Sig.c (cm2) (o/oo) N/mm2 (o/oo) N/mm2 žití N/mm2 1- 2 3.8 16 -0.018 -4 15 -0.002 0 0.000 16 -9.03 4- 3 6.9 16 0.057 11 15 0.816 163 0.407 16 0.00  RIB stavební software s.r.o., Praha 2015

Využití 0.502 0.000


Kontrola a vyhodnocení výsledků Protokol řešených zatěžovacích stavů a jejich návrhových kombinací


1.8.2.6 Výška tlačené zóny ve stavu s trhlinami Zajímavým výsledkem z hlediska vodonepropustnosti konstrukce je výška tlačené zóny – sloupeček s touto hodnotou v přetisku textu detailní sestavy modře zvýrazněn. Označení sloupečku XdI se objevuje v případě, že je pro dané účinky a směr průřez bez trhlin, tj. uvažuje se I. mezní stav. Označení sloupečku XdII se objevuje v případě, že je pro dané účinky a směr průřez s trhlinami, tj. uvažuje se II. mezní stav. Kontrola splnění podmínky TP ČBS, Směrnice pro vodonepropustné ŽB konstrukce má význam pouze pro případy, kdy vzniká trhlina, tj. pouze pro XdII ≥ 30 mm.

1.8.3 Protokol řešených zatěžovacích stavů a jejich návrhových kombinací Při řešení statického návrhu šachty jsme využili automatiky generování návrhových kombinací RIBfem TRIMAS. Vygenerované kombinační předpisy lze pro účely dokumentace návrhu snadno protokolovat.  V grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkci Protokolu kliknutím na ikonu tiskárny v panelu nástrojů  a z nabídnutého panelu Protokol na záložce Přehled zatrhněte kapitoly protokolu Zatížení/Kombinace zať.stavů a Kombinace/Definice.

Po potvrzení panelu tlačítkem OK se v RTconfig zobrazí přehled definovaných zatěžovacích stavů s jejich zařazením do příslušných druhů (atributů), použité kombinační součinitele a sada aplikovaných kombinačních předpisů.




Kontrola a vyhodnocení výsledků Protokol řešených zatěžovacích stavů a jejich návrhových kombinací

Informace o zatěžovacích stavech Č.

Název 1 Vl.tíha 2 Zásyp_víka 3 Boční_tlak_sever 4 Boční_tlak_východ 5 Boční_tlak_jih 6 Boční_tlak_západ 7 Kapalina_vnitřní 8 Pojezd_vozidla

Atribut Tíhová síla Gsup Ginf Psi0 Psi1 Psi2 Psi11 Psi21 Psi22 Stálé zatížení a 1.35 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Tlak zeminy n 1.35 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Klidový tlak zeminy n 1.20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Klidový tlak zeminy n 1.20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Klidový tlak zeminy n 1.20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Klidový tlak zeminy n 1.20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00 0.00 Tekutina proměnná n 1.50 0.00 0.70 0.50 1.00 1.00 0.00 0.00 Zatížení vozidlem < 30 kN n 1.50 0.00 0.70 0.70 0.60 1.00 0.00 0.00

Kombinace Kombinační předpis (CSN EN 1992-1-1) L: Zákl. zatěžovací stav, Z:Pomocný stav, E: Výsledkový stav G(i,k): Generovací příkaz - kombinace zatěžovací stavy od i do k Typ Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 E1 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 Z17 Z18 Z19 Z20 E2 Z21 Z22 Z23 Z24 Z25 Z26 Z27 E3 Z28 Z29 Z30 Z31 Z32 Z33 Z34

Název Stálé zatížení Zatížení vozidlem < 30 kN Tlak zeminy Klidový tlak zeminy Tekutina proměnná Qk,1 Qk,ext Standardní kombinace (charakteristické) Vl.tíha_min/max Stálé zatížení_ULS Zatížení vozidlem < 30 kN_ULS Zásyp_víka_min/max Tlak zeminy_ULS Boční_tlak_sever_min/max Boční_tlak_východ_min/max Boční_tlak_jih_min/max Boční_tlak_západ_min/max Klidový tlak zeminy_ULS Tekutina proměnná_ULS Qk,1_ULS Qk,ext_ULS Základní kombinace (design) Stálé zatížení_SLS_RARE Zatížení vozidlem < 30 kN_SLS_RARE Tlak zeminy_SLS_RARE Klidový tlak zeminy_SLS_RARE Tekutina proměnná_SLS_RARE Qk,1_SLS_RARE Qk,ext_SLS_RARE Charakteristická kombinace Stálé zatížení_SLS_FREQ Zatížení vozidlem < 30 kN_SLS_FREQ Tlak zeminy_SLS_FREQ Klidový tlak zeminy_SLS_FREQ Tekutina proměnná_SLS_FREQ Qk,1_SLS_FREQ Qk,ext_SLS_FREQ


log. operátor L1 (0?L8) L2 G((0?L3)+(0?L6)) (0?L7) (0?Z2)+(0?Z5) Z6 Z1+Z3+(0?Z4)+(0?Z7) 1.35*L1?L1 Z8 (0?1.5*L8) 1.35*L2?L2 Z11 1.2*L3?L3 1.2*L4?L4 1.2*L5?L5 1.2*L6?L6 G((0?Z13)+(0?Z16)) (0?1.5*L7) (0?Z10)+(0?Z18) Z19 Z9+Z12+(0?Z17)+(0?Z20) L1 (0?L8) L2 G((0?L3)+(0?L6)) (0?L7) (0?Z22)+(0?Z25) Z26 Z21+Z23+(0?Z24)+(0?Z27) L1 (0?L8) L2 G((0?L3)+(0?L6)) (0?L7) (0?0.7*Z29)+(0?0.5*Z32) Z33


Kontrola a vyhodnocení výsledků Další užitečná zobrazení výsledků

E4 Z35 Z36 Z37 Z38 Z39 Z40 E5

Častá kombinace Stálé zatížení_SLS_PERM Zatížení vozidlem < 30 kN_SLS_PERM Tlak zeminy_SLS_PERM Klidový tlak zeminy_SLS_PERM Tekutina proměnná_SLS_PERM Qk,1_SLS_PERM Kvazistálá kombinace


Z28+Z30+(0?Z31)+(0?Z34) L1 (0?L8) L2 G((0?L3)+(0?L6)) (0?L7) (0?0.6*Z36)+(0?Z39) Z35+Z37+(0?Z38)+(0?Z40)

1.8.4 Další užitečná zobrazení výsledků 1.8.4.1 Nutná výztuž v řezu konstrukcí a součet množství výztuže v řezu

1.8.4.2 Napětí v základové spáře a dotaz na kombinace min/max

Z předcházejících obrázků vyhodnocení výsledků statického výpočtu a návrhů vyplývá jejich velká variabilita a výběr zájmové výsledkové veličiny, způsobu jejího grafického zobrazení, současná kumulace různých typů zobrazení do jednoho obrazu atd., tak závisí kromě druhu sledované veličiny, především na řešeném projektu a preferencích konkrétního uživatele. Workshop RIBfem TRIMAS - návrhování ŽB na MSP, bílé vany



Kontrola a vyhodnocení výsledků Teoretická spotřeba výztuže

1.8.5 Teoretická spotřeba výztuže Spočtené množství staticky nutné hlavní ohybové výztuže, tedy její teoretickou spotřebu v [kg], resp. v [t] lze snadno zjistit a protokolovat.  V grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkce Skořepiny kliknutím na příslušnou ikonu.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkce Stěnodeska > Návrh jako skořepina.  Nabídnutý panel Zvolit viditelnost pro číselné zobrazení nutných ploch výztuže můžete přejít bez výběru, tedy pomocí Storno.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkce Návrh skořepiny > Info o návrhu > Zvolit oblast.

 V nabídnutém panelu Návrhová oblast zvolte tlačítkem Vše všechny návrhové oblasti modelu.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – konečně vyberte funkce Návrh skořepiny > Zobrazit. Zobrazí se strukturovaná sestava v RTconfig obsahující po zvolených návrhových oblastech informace o jejich návrhových parametrech, uvažované konstrukční výztuži apod. Poslední kapitola sestavy Teoretická spotřeba výztuže pak uvádí součet [kg] výztuže, členěný na 2 směry a 2 vrstvy výztuže (x/y a horní/dolní) pro všechny zvolené návrhové oblasti.



Kontrola a vyhodnocení výsledků Smyková výztuž


Návrh na ohyb - Info (dle ČSN) Zať. případ

: Maximální hodnoty As

Oblast : Dno_1 Beton Výztuž Min. příčná výztuž Krytí betonem (k ose) 1. směr 2. směr Místo posudku Směr výztuže Konstrukční výztuž 1. směr 2. směr Oblast

: XY

: C30/37 : B500M : 20.00 % horní dolní : 0.040 m 0.040 m : 0.040 m 0.040 m : Těžiště prvku : 0 ° 90 ° : AQ-7.0 horní AQ-7.0 dolní : 3.9 cm2/m 3.9 cm2/m : 3.9 cm2/m 3.9 cm2/m

… atd.

Teoretická spotřeba oceli -------------------------------------------------------------Konstrukční výztuž Relace s / bez pře- /naddimenzováno -------------------------------------------------------------Suma As,x horní 344.4 344.4 [kg] 0.00 Suma As,y horní 277.5 277.5 [kg] 0.00 Suma As,x dolní 283.9 283.9 [kg] 0.00 Suma As,y dolní 227.2 227.2 [kg] 0.00 -------------------------------------------------------------Suma celkem 1132.9 1132.9 [kg] 0.00

1.8.6 Smyková výztuž Možnosti vyhodnocování množství smykové výztuže, tedy výztuže na posouvající sílu a/nebo kroucení jsou velmi podobné jako u vyhodnocování nutných ploch ohybové výztuže, resp. dílčích výsledků návrhů na MSP. Tyto funkce jsou k dispozici zde:  V grafickém Vyhodnocení TRIMAS aktivujte funkce Skořepiny kliknutím na příslušnou ikonu.  Z nabídky plovoucího menu – levé tlačítko myši – vyberte funkce Návrh na smyk.

Další popis jednotlivých kroků vyhodnocování výsledků návrhů na posouvající sílu a/nebo kroucení by byl opakováním již uvedených pracovních postupů.



strana 59 Použitý funkční rozsah softwaru RIBfem TRIMAS

Kontrola a vyhodnocení výsledků Smyková výztuž

2 Použitý funkční rozsah softwaru RIBfem TRIMAS Sestavený výpočetní model šachty se skládá z celkem cca 500 konečných prvků. Tento typ úlohy je tedy možné řešit s již základní licenční verzí prostorového systému RIBfem TRIMAS kompakt, která omezuje velikost modelu na max. 2000 prvků, z toho max. 200 prutových prvků.  Použitý lineární statický výpočet vnitřních účinků, automatika návrhových kombinací a návrhy železobetonu plošných a prutových konstrukcí na MSÚ jsou součástí již základního funkčního rozsahu RIBfem TRIMAS kompakt.  Pro návrhy železobetonu na MSP (stáří betonu v době prvního zatěžování, šířka trhlin, výška tlačené zóny, napětí v betonu a výztuži aj.) bylo použito funkční rozšíření TRIMAS RTgzg-H.  V případě potřeby ověření průhybů ŽB konstrukcí se zohledněním vzniku trhlin a vlivů dotvarování a smršťování lze využít dalšího možného funkční rozšíření TRIMAS RTgzg-ZII. Více podrobností k dalšímu možnému funkčnímu rozsahu a licenčním rozšířením RIBfem TRIMAS viz www.rib.cz.



Workshop RIBfem TRIMAS Navrhování ŽB na MSP Bílé vany. Statický výpočet a návrh podzemní vodonepropustné železobetonové šachty

Recommend Documents