Zabetonovaný sloup - odhady řešení
Pro předběžný návrh je možno uvažovat s tím, že při použití betonu C20/25 a lepšího, patka zabetonovaná do hloubky H= 3bc je schopna přenést plnou výpočtovou plastickou momentovou únosnost ocelového sloupu z H-profilu z oceli S235 Mpl,Rd,S235.
Rovněž lze počítat s tím, že sloup vyhoví v patce ve smyku, bude-li společně s momentem Mpl,Rd,S235 patku zatěžovat posouvající síla VSd taková, aby platilo VSd≤ Vpl,Rd/4.
Betonový blok základu je třeba posoudit samostatně na smyk i na namáhání od zeminy. V případě kalichové patky se na podrcení posuzuje zálivka patky a vyztužený kalich se posuzuje na ohybový moment a na protlačení.
Příklady výpočtu návrhové únosnosti patek k tuhé ose sloupu jsou uvedeny v grafu a tabulkách spočtené podle navrženého výpočetního modelu pro některé obvyklé rozměry sloupů a patek. Je použit patní plech velikosti sloupu bez přesahu o takové tloušťce, aby byla únosnost v protlačení přibližně rovna únosnosti v podrcení. Rozměry jsou zobrazeny na obrázku dole. V následujícím grafu je zobrazena poměrná nutná hloubka zabetonování H/bc při zatížení omezeném únosností sloupu v ohybu Mpl,Rd a smyku Vpl,Rd. V tabulce je spočtena únosnost patky ve svislém směru v soudržnosti FRd, protlačení VRd, v podrcení pod patním plechem Fber,Rd, v podrcení bez použití patního plechu Fber,0,Rd při dané velikosti podbetonování d. Patka je bez smykové výztuže. Graf a tabulka jsou zpracovány pro ocel S235, beton C12/15, C20/25, C30/37, C40/50. Je použito součinitelů spolehlivosti γM0=1,15 a γc=1,5.
Geometrie patky použitá pro výpočet příkladu
Poměrná nutná hloubka zabetonování při působení Mpl,Rd a Vpl,Rd v uložení sloupu pro namáhání v ohybu a smyku, ocel S235, beton C30/37 a C40/50, součinitele spolehlivosti γM0 = 1,15 a γc = 1,5
Sloup | Zvolená geometrie patky | Návrhové únosnosti | |||||||||||
typ průřezu | kvalita betonu | d [mm] | t [mm] | a [mm] | b [mm] | a1 [mm] | b1 [mm] | H [mm] | Npl,Rd [kN] | VRd [kN] | FRd [kN] | Fber,Rd [kN] | Fber,0,Rd [kN] |
HE100B | C12/15 C20/25 C30/37 C40/50 | 200 | 16 | 100 | 100 | 700 | 700 | 300 | 531 | 69 90 11 129 | 141 198 259 314 | 148 201 257 315 | 42 70 105 139 |
HE200B | C 12/15 C20/25 C30/37 C40/50 | 400 | 30 | 200 | 200 | 1400 | 1400 | 600 | 1596 | 860 349 432 502 | 483 679 889 1077 | 542 692 902 1096 | 126 206 314 419 |
HE300B | C12/15 C20/25 C30/37 C40/50 | 600 | 40 | 300 | 300 | 2100 | 2100 | 900 | 3045 | 594 775 959 1117 | 905 1272 1667 2020 | 1058 1371 1784 2163 | 240 399 599 799 |
kde je: | Npl,Rd |
|
VRd |
| |
FRd |
| |
Fber,Rd |
| |
Fber,0,Rd |
|