SPOĽAHLIVEJŠIE NAVRHOVANIE SPRIAHNUTÝCH OCEĽOBETÓNOVÝCH MOSTOV

1. Katedra stavebných konštrukcií a mostov Stavebná fakulta Žilinská univerzita SPOĽAHLIVEJŠIE NAVRHOVANIE SPRIAHNUTÝCH OCEĽOBETÓNOVÝCH MOSTOV Parciálna časť výskumnej úlohy 03/303/04 - 03 prof. Ing. Ján BUJŇÁK, CSc. Ing. Jaroslav ODROBIŇÁK Ing. Ján BUJŇÁK

2. ŤAHOVÉ TRHLINY A ICH VPLYV NA PÔSOBENIE SPRIAHNUTÝCH NOSNÍKOV Nepredpäté spojité spriahnuté oceľobetónové mosty – betón v ťahu – trhliny, ťahové spevnenie → používateľnosť –zmena ohybových tuhostí pozdĺž nosníka →únosnosť Porovnanie výpočtov pre rozvoj trhlín

3. a) model ťahovej struny (Marti) b) STN P ENV 1992-1-1 PrEN 1992-1

4. Experimentálne merania na dvoch modeloch - Žilina MATERIÁLY Oceľ: fya = 371,6 MPa fua = 493,1 MPa Výstuž: fys = 442,2 MPa fus = 605,8 MPa Betón: fck, cube = 41,5 MPa

5. 2 nosníky - tŕne f 10 mm 2 nosníky - tŕne f 16 mm Experimentálne merania na štyroch modeloch – Krakov MATERIÁLY Oceľ: fya = 243,08 MPa fua = 390,00 MPa Výstuž: fys = 477,46 MPa fus = 733,10 MPa Betón: fck, cube = 57,4 MPa

6. fct 0,6 fct Numerický nelineárny model žilinského experimentu Betónové konečné prvky: - porušenie krehkého materiálu - 3D oblasť porušenia - vznik trhlín, príp. drvenie betónu

7. Kumulované pretvorenie výstuže po vzniku prvých trhlín Trhliny v betónovej doske VZDIALENOSŤ TRHLÍN Experimenty ANSYS (Žilina)

8. Výpočet Priečna výstuž v spriahnutých mostoch býva umiestnená bližšie k okrajom dosky. Je preto zrejmé, že ťahové trhliny kolmé na pozdĺžnu výstuž vzniknú práve v okolí priečnej výstuže. Prípadne, pokiaľ je vzdialenosť priečnych výstužných vložiek veľká vznikajú ďalšie trhliny aj v medzi nimi. a) model ťahovej struny (Marti) b) STN P ENV 1992-1-1

9. ŠÍRKA TRHLÍN Porovnanie šírok trhlín (Žilina), ak vzdialenosť trhlín smax = 200 mm, s min = 100 mm

10. Porovnanie šírok trhlín (Krakov), ak vzdialenosť trhlín smax = 100 mm, s min = 73 mm

11. Závery • Vyhodnocovanie šírenia trhlín z experimentálnych meraní zameraných na ohybové pôsobenie spriahnutého prierezu pri zápornom momente. ŽU – 2 nosníky, Krakovská Polytechnika – 4 nosníky. • Môžeme konštatovať, že existuje značný nesúlad medzi výpočtovými prístupmi zameranými na stanovenie rozmiestnenia trhlín v ťahanej železobetónovej doske. • Pri výpočte šírky trhlín je účelné za vzdialenosť trhlín dosadzovať zaokrúhlenú hodnotu, ktorá rešpektuje vzdialenosti priečnej výstuže. Prípadne určitý podiel rozstupu prútov, ktorý je celými zlomkom tejto vzdialenosti. • Ako najvhodnejší sa javí výpočet založený na modeli ťahanej struny (Marti). Aj prístup STN P ENV 1993-1-1 dáva pomerne dobré výsledky. Mal by však poskytovať vyššiu hladinu spoľahlivosti, nakoľko ide o normový hodnotiaci model.

12. Ďakujem za pozornosť

17. - Nelineárny výpočet – Newton Raphson - Časovo závislá dynamická analýza II. rádu - Vplyv veľkých pretvorení Počet konečných prvkov: 7682 Počet uzlov: 8280 Počet zaťažovacích krokov: 23 Počet zaťažovacích medzikrokov: 14608 Počet iterácií: 8368 Čistý čas výpočtu: 198:42:40