Normové posouzení betonového bloku podle indických norem

Beton v otlačení

K dispozici jsou dvě možnosti posouzení betonu v otlačení:

1.  Podle IS 800, čl. 7.4
2.  Podle IS 456, čl. 34.4

Beton v otlačení posouzený podle IS 800, čl. 7.4

Maximální tlak v otlačení nesmí překročit únosnost v otlačení rovnou $0.6 f_{ck}$, kde $f_{ck}$ je charakteristická krychelná pevnost betonu. Předpokládá se, že pevnost zálivky je vyšší než pevnost betonového základu. Čl. 7.4.3.1 uvádí vzorec pro minimální tloušťku patek sloupů:

$$t_s = \sqrt{2.5 w c^2 \gamma_{m0} / f_y} > t_f$$

kde:

•  $w$ – rovnoměrný tlak zdola na základovou desku při návrhové hodnotě osové tlakové síly
•  $c$ – přesah základové desky sloupu přes sloup
•  $f_y$ – mez kluzu základové desky sloupu
•  $t_f$ – tloušťka pásnice sloupu
•  $\gamma_{m0} = 1.1$ – dílčí součinitel únosnosti pro únosnost řízenou mezí kluzu – IS 800, tabulka 5; upravitelný v nastavení normy

Vzorec lze přepsat pro stanovení přesahu za předpokladu, že $w = 0.6 f_{ck}$:

$$c = t_s \sqrt{\frac{f_y}{1.5 f_{ck} \gamma_{m0}}}$$

Plocha $A_{c,eff}$ je stanovena odsazením průřezové plochy sloupu (s výztuhami) protínající patní desku o přesah $c$. Další plocha $A_{FEM,eff}$ určuje plochu v kontaktu mezi patní deskou a betonovým základem (zálivkou) metodou konečných prvků. Plocha přenášející tlakové síly $A_{eff}$ je průnikem těchto dvou ploch $A_{c,eff}$ a $A_{FEM,eff}$. Na této ploše $A_{eff}$ se při mezním stavu únosnosti předpokládá únosnost v otlačení $0.6 f_{ck}$.

Posouzení betonu v otlačení se provádí ve formě napětí:

$$\sigma_c \le w$$

kde:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{eff}}$ – průměrné napětí v otlačení pod patní deskou
•  $N_c$ – tlaková síla
•  $w = 0.6 f_{ck}$ – únosnost betonu v otlačení

Beton v otlačení posouzený podle IS 456, čl. 34.4.

Maximální tlak v otlačení nesmí překročit únosnost v otlačení rovnou $0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$, kde:

•  $f_{ck}$ – charakteristická krychelná pevnost betonu; pevnost zálivky se předpokládá vyšší než pevnost betonového základu
•  $A_1$ – podpůrná plocha uvažovaná jako plocha dolní základny největšího jehlanu nebo kužele obsaženého celý v základu, jehož horní základnou je skutečně zatížená plocha a jehož boční sklon je jedna svislá ku dvěma vodorovným
•  $A_2$ – plocha v otlačení stanovená metodou konečných prvků (rovna $A_{FEM,eff}$)

Posouzení betonu v otlačení se provádí ve formě napětí:

$$\sigma_c \le w$$

kde:

•  $\sigma_c = \frac{N_c}{A_{2}}$ – průměrné napětí v otlačení pod patní deskou
•  $N_c$ – tlaková síla
•  $w = 0.45 f_{ck} \cdot \min \left \{ \sqrt{\frac{A_1}{A_2}}, \, 2 \right \}$ – únosnost betonu v otlačení

Přenos smyku

Předpokládá se, že smykové účinky v patní desce jsou přenášeny ze sloupu do betonového základu:

1. Třením mezi patní deskou a betonem/zálivkou
2. Smykovou zarážkou
3. Kotevními šrouby