Navrhovanie spriahnutých plechobetónových dosiek

V poslednom období bol zameraný výskum na spolupôsobenie oceľových tvarovaných profilov s nadbetónovanou doskou a vznikli tiež niektoré nové typy plechov ako tiež modifikácie ich uplatnenia. Na statickú funkciu prirodzenej súdržnosti plechu s betónom sa nemožno plne spoľahnúť, pretože je ovplyvňovaná celým radom rôznych činiteľov, ako je povrch, respektíve antikorózna ochrana plechu (pozinkovanie, prípadne fosfátovanie), znečistenie a zamastenie plechu a pod.

Obr. 1 – Spriahnutý plechobetónový strop

V súčasnosti je možné navrhovať spriahnuté plechobetónové dosky podľa STN EN 1994-1-1 Navrhovanie spriahnutých oceľobetónových konštrukcií, časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy [1]. Podľa tejto normy je možné navrhovať spriahnuté dosky, ktoré sú nosné len v smere rebier profilovaného plechu (vrátane konzolových dosiek), pri pôsobení prevažne statického zaťaženia. Návrh sa môže použiť tiež pre priemyselné stavby, kde na stropy pôsobí aj pohyblivé zaťaženie. Tu je potrebné venovať zvláštnu pozornosť podrobnému navrhovaniu na zabezpečenie spriahnutia počas celej doby prevádzky konštrukcie. Tento typ dosiek môže byť použitý aj na prenos účinkov seizmického zaťaženia pri použití primeranej návrhovej metódy, v ktorej sú zahrnuté seizmické podmienky definované iným predpisom.
Norma [1] požaduje, aby spriahnutie medzi profilovaným plechom a betónom bolo zabezpečené jedným alebo niekoľkými z nasledujúcich možností (obr. 2):

a) mechanické spojenie zabezpečené tvarovaním profilu plechu (jamky alebo výstupky); v súčasnosti je veľký výber plechov s rôznymi úpravami [2],

b) spojenie trením v profiloch so samozvieracím tvarom,

c) koncové kotvenie privarenými tŕňmi alebo iným typom lokálneho spojenia medzi betónom a profilovaným plechom, len v kombinácii s a) alebo b),

d) koncové kotvenie zdeformovaním rebier na konci plechu, len v kombinácii s b).

Je možné použiť aj iné spôsoby spriahnutia, ktoré však nie sú obsahom normy [1].

Obr. 2 – Typické spôsoby šmykových spojení v spriahnutých
plechobetónových doskách:
a) mechanické spojenie,
b) spojenie trením,
c) koncové kotvenie pomocou tŕňov,
d) koncové kotvenie zdeformovaním rebier.

SÚVISLOSŤ STN EN 1994 S OSTATNÝMI EURÓPSKYMI NORMAMI
Pri návrhu spriahnutých oceľobetónových konštrukcií je dôležitá harmonizácia viacerých európskych noriem, ktoré je nutné pri návrhu kompozitných konštrukcií zohľadniť. Norma STN EN 1994 nie je viazaná len na obecné predpisy pre navrhovanie konštrukcií (STN EN 1990, STN EN 1991, STN EN 1998), ale aj na normy pre navrhovanie oceľových a betónových konštrukcií. Podrobnosti sú znázornené na obr. 3.

Obr. 3 – Súvislosť STN EN 1994 s ostatnými normami

PRINCÍPY NÁVRHU SPRIAHNUTÝCH PLECHOBETÓNOVÝCH DOSIEK V SÚLADE S STN EN 1994-1-1
Hrúbka dosky, betonárska výstuž, profilovaný plech Celková hrúbka spriahnutej dosky nesmie byť menšia ako 80 mm. Hrúbka betónu hc nad hornou časťou plechových rebier nesmie byť menšia ako 40 mm. Ak je doska spriahnutá s nosníkom alebo použitá ako diafragma, nesmie byť celková výška menšia ako 90 mm a výška hc menšia ako 50 mm (obr. 4). Podľa normy [1] je možné pri návrhu spriahnutých plechobetónových dosiek použiť len plechy s presne tvarovanými stenami (obr. 4). Presne tvarované steny sú definované maximálnym pomerom br/bs, limitná hodnota je uvedená v Národnej prílohe, odporúčaná hodnota je 0,6.

Celý článek v nezkrácené podobě naleznete v ČB příloze časopisu KONSTRUKCE 2/2007. Možnost předplatného ZDE.

Autor