Spriahnutรฉ plechobetรณnovรฉ stropy
Galรฉria(5)

Spriahnutรฉ plechobetรณnovรฉ stropy

Partneri sekcie:

Kombinรกcia konลกtrukฤnรฝch materiรกlov โ€“ ocele aย betรณnu โ€“ sa vย stavebnรญctve pouลพรญva veฤพmi ฤasto, najmรค pri vรฝstavbe vรฝลกkovรฝch budov, priemyselnรฝch stavieb, mostov, ale aj rodinnรฝch domov aย nadstavieb. Oceฤพ aย betรณn sa mรดลพu pouลพiลฅ samostatne, vย zmieลกanรฝch konลกtrukฤnรฝch systรฉmoch, vย spriahnutรฝch konลกtrukciรกch zย betรณnu aย ocele aย tieลพ vย oceฤพovรฝch konลกtrukciรกch doplnenรฝch betรณnom.

Oceฤพ aย betรณn sa niektorรฝmi svojimi pevnostnรฝmi charakteristikami vzรกjomne doplลˆujรบ. Na vyuลพitie prednostรญ obidvoch materiรกlov sa preto navrhujรบ kombinovanรฉ stavebnรฉ prvky zย ocele aย betรณnu. Tie sรบ navzรกjom spojenรฉ pomocou rรดznych spojovacรญch prostriedkov, vฤaka ktorรฝm moลพno vyuลพiลฅ oceฤพ na namรกhanie vย ลฅahu aย zรกroveลˆ betรณn na namรกhanie vย tlaku. Kombinรกciou betรณnu aย ocele sa takisto zvyลกuje odolnosลฅ konลกtrukcie proti poลพiaru.

Vย oceฤพovรฝch konลกtrukciรกch doplnenรฝch betรณnom plnรญ statickรบ funkciu najmรค oceฤพovรก konลกtrukcia. Betรณn mรก skรดr funkciu konลกtrukฤnรบ.

Spriahnutรฉ oceฤพobetรณnovรฉ konลกtrukcie

Spriahnutรฉ oceฤพobetรณnovรฉ konลกtrukcie pozostรกvajรบ zย oceฤพovej nosnej ฤasti aย betรณnovej (resp. ลพelezobetรณnovej) ฤasti. Ako sme uลพ spomenuli, tieto dve konลกtrukcie sรบ navzรกjom spojenรฉ. Pri realizรกcii si vลกak treba uvedomiลฅ, ลพe vย ลกtรกdiu montรกลพe pรดsobรญ iba oceฤพovรก ฤasลฅ prierezu aย spriahnutie zaฤรญna fungovaลฅ aลพ po dosiahnutรญ potrebnej pevnosti betรณnu.

Plechobetรณnovรก doska

Plechobetรณnovรก doska je monolitickรก ลพelezobetรณnovรก doska, ktorรก pozostรกva zย profilovanรฉho, za studena tvarovanรฉho plechu, betรณnu aย vรฝstuลพe. Profilovanรฝ plech mรดลพe tvoriลฅ stratenรฉ debnenie ลพelezobetรณnovej dosky alebo je spolupรดsobiacou ฤasลฅou ลพelezobetรณnovej dosky.

Vรฝhodou plechobetรณnovรฝch dosรกk je, ลพe profilovanรฝ plech prenรกลกa tiaลพ ฤerstvej betรณnovej zmesi aย montรกลพne zaลฅaลพenie, aย preto netreba vyhotovovaลฅ debnenie. Spolupรดsobenie, ktorรฉ vznikรก sรบdrลพnosลฅou medzi plechom aย betรณnom, sa zo statickรฉho hฤพadiska nemรดลพe uplatniลฅ, pretoลพe ho ovplyvลˆuje veฤพa faktorov, ako napr. povrchovรก รบprava (pozinkovanie), zneฤistenie aย pod. Zย tohto dรดvodu sa so sรบdrลพnosลฅou pri prenose pozdฤบลพneho ลกmyku nepoฤรญta aย spriahnutie sa zabezpeฤuje (obr.ย 1):

  • mechanickรฝm spojenรญm zaistenรฝm tvarovanรญm plechu (jamky alebo vรฝstupky);
  • spojenรญm pomocou trenia, pouลพรญva sa pri plechoch so samozvieracรญm tvarom;
  • koncovรฝm kotvenรญm privarenรฝmi tล•ลˆmi alebo inรฝm typom lokรกlneho kotvenia. Tรกto metรณda sa mรดลพe pouลพiลฅ iba vย kombinรกcii sย predchรกdzajรบcimi metรณdami;
  • koncovรฝm kotvenรญm pomocou zdeformovania rebier na konci plechu.

Obr. 1 Typickรฉ spรดsoby spriahnutia vย plechobetรณnovรฝch doskรกch

Konลกtrukฤnรฉ zรกsady

Plechobetรณnovรฉ dosky musia byลฅ hrubรฉ minimรกlne 80โ€‰mm, sรบฤasne vลกak hrรบbka betรณnu nad vlnami plechu musรญ byลฅ minimรกlne 40 mm. Ak je plechobetรณnovรก doska spriahnutรก aj sย nosnรญkom, musรญ byลฅ jej celkovรก hrรบbka minimรกlne 90โ€‰mm aย hrรบbka betรณnu nad vlnami minimรกlne 50ย mm.

Vย prรญpade, ลพe sa vย doske pouลพije aj oceฤพovรก vรฝstuลพ, musรญ sa umiestniลฅ vo vrstve betรณnu nad vlnami plechu. Mnoลพstvo prieฤnej aย pozdฤบลพnej vรฝstuลพe vย doske musรญ maลฅ plochu aspoลˆ 80 mm2/m. Vzdialenosลฅ jednotlivรฝch prรบtov vรฝstuลพe nemรก byลฅ vรคฤลกia ako dvojnรกsobok hrรบbky dosky alebo 350โ€‰mm, priฤom rozhoduje prรญsnejลกie kritรฉrium.

Skladba betรณnovej zmesi zรกvisรญ od spriahnutej konลกtrukcie. Dรดleลพitรฉ je najmรค zvoliลฅ sprรกvnu veฤพkosลฅ kameniva. Tรก zรกvisรญ od najmenลกieho rozmeru konลกtrukฤnรฉho prvku, do ktorรฉho sa betรณnovรก zmes ukladรก. Veฤพkosลฅ kameniva nesmie presiahnuลฅ najmenลกiu zย hodnรดt 0,4 hc, b0/3 aย 31,5ย mm (obr. 2).

Obr. 2 Rozmery plechobetรณnovej dosky

Uloลพenie plechobetรณnovej dosky

Na zvislรฉ nosnรฉ konลกtrukcie sa plechobetรณnovรก doska ukladรก tak, aby vย mieste uloลพenia nedoลกlo kย jej poruลกeniu alebo zrรบteniu vย prรญpade nรกhodnรฉho posunutia plechu poฤas vรฝstavby. Preto sa musia dodrลพiavaลฅ tieto minimรกlne hodnoty uloลพenia (obr. 3):

  • uloลพenie na oceฤพ alebo betรณn

lbc = 75โ€‰mm aย lbs = 50โ€‰mm;

  • uloลพenie na inรฝ materiรกl

lbc = 100โ€‰mm aย lbs = 70 mm.


Obr. 3 รšloลพnรฉ dฤบลพky dosรกk

Nรกvrh aย posรบdenie konลกtrukcie

Spriahnutรฉ plechobetรณnovรฉ konลกtrukcie sa navrhujรบ na rรดzne nรกvrhovรฉ situรกcie aย medznรฉ stavy, aby poฤas svojho technickรฉho ลพivota mohli plniลฅ svoju funkciu. Nรกvrh plechobetรณnovรฝch dosiek musรญ poฤรญtaลฅ sย tรฝmito zรกkladnรฝmi nรกvrhovรฝmi situรกciami:

  • profilovanรฝ plech ako debnenie โ€“ na medznรฝ stav รบnosnosti aย medznรฝ stav pouลพรญvateฤพnosti sa posรบdi samotnรฝ oceฤพovรฝ plech sย prรญpadnรฝmi doฤasnรฝmi podporami, ktorรฝ je zaลฅaลพenรฝ ฤerstvรฝm betรณnom;
  • plechobetรณnovรก spriahnutรก doska โ€“ posรบdi sa stav, keฤ zaฤne pรดsobiลฅ spriahnutie aย odstrรกnia sa prรญpadnรฉ doฤasnรฉ podpery.

Profilovanรฉ plechy sa posudzujรบ ako tenkostennรฝ profil triedy 4. Okrem vlastnej tiaลพe plechu aย zaลฅaลพenia ฤerstvรฝm betรณnom sa musรญ poฤรญtaลฅ sย montรกลพnym zaลฅaลพenรญm 1,5 kN/m2, pรดsobiacim na ploche 3 ร— 3โ€‰m, aย so zaลฅaลพenรญm 0,75 kN/m2 na ostatnej ploche. Zaลฅaลพenie sa umiestลˆuje vย najnepriaznivejลกej polohe.

Oceฤพovรฝ plech musรญ takisto preniesลฅ zaลฅaลพenie vyvolanรฉ sรบstredenรฝm bremenom, ktorรฉho charakteristickรก hodnota je 1 kN aย pรดsobรญ na ploche 300 ร— 300 mm.

Veฤพmi dรดleลพitรฉ je tieลพ posรบdiลฅ profilovanรฝ plech na priehyb od zvรฝลกenรฉho zaลฅaลพenia (tzv. rybnรญkovรฝ efekt). Toto posรบdenie sa vykonรก, ak priehyb od ฤerstvรฉho betรณnu ฮด je vรคฤลกรญ ako 1/10 hrรบbky plechobetรณnovej dosky. Poฤรญta sa so zvรฝลกenรฝm zaลฅaลพenรญm ฤerstvรฝm betรณnom sย hrรบbkou 0,7ฮด po celom rozpรคtรญ dosky. Montรกลพne zaลฅaลพenie sa pri vรฝpoฤte priehybu neberie do รบvahy. Profilovรฝ plech sa posรบdi beลพnรฝm spรดsobom ako tenkostennรฝ prierez podฤพa ENย 1993-1-3.

ล mykovรฉ spojenie

Pozdฤบลพna ลกmykovรก sila, ktorรก vznikรก vย mieste spojenia medzi oceฤพovou aย betรณnovou ฤasลฅou spriahnutรฉho prierezu, sa musรญ preniesลฅ ลกmykovรฝm spojenรญm. Vย sรบฤasnosti sa na spriahnutie betรณnu sย oceฤพovรฝm plechom pouลพรญvajรบ spriahovacie tล•ne, blokovรฉ zarรกลพky, perforovanรฉ pรกsy, zarรกลพky, trecie vysokopevnostnรฉ skrutky, uholnรญkovรฉ spriahovacie prvky, kotvy aย sluฤky.

Najฤastejลกie sa na spriahnutie pouลพรญvajรบ spriahovacie tล•ne. Nรกvrh dฤบลพky tล•ลˆa vลกak musรญ zohฤพadลˆovaลฅ skutoฤnosลฅ, ลพe po privarenรญ sa jeho dฤบลพka skrรกti asi oย 5 mm. Tล•ne musia byลฅ vyrobenรฉ zย ocele sย dostatoฤnou ลฅaลพnosลฅou aย medza pevnosti nesmie prekroฤiลฅ 500 MPa. Na Slovensku sa pouลพรญvajรบ najmรค tล•ne dovรกลพanรฉ zย ฤŒiech, ktorรฉ sa vyrรกbajรบ zย ocele triedy 11ย 343 sย medzou pevnosti fu = 340 MPa aย sย medzou klzu fyย =ย 200 MPa.

Spriahovacie prvky by sa mali rozmiestniลฅ podฤพa tรฝchto zรกsad:

  • maximรกlna pozdฤบลพna vzdialenosลฅ spriahovacรญch prvkov by nemala prekroฤiลฅ menลกiu zย hodnรดt: ลกesลฅnรกsobok celkovej hrรบbky dosky alebo 800โ€‰mm;
  • minimรกlne vzdialenosti spriahovacรญch prvkov sรบ znรกzornenรฉ na obr. 4;
  • vzdialenosลฅ medzi okrajom pรกsnice oceฤพovรฉho nosnรญka aย okrajom spriahovacieho tล•ลˆa, ktorรฝ je kย pรกsnici privarenรฝ, musรญ byลฅ vรคฤลกia ako 20โ€‰mm;
  • vzdialenosลฅ tล•ลˆov vย smere ลกmykovej sily by mala byลฅ minimรกlne 5d, prieฤne na ลกmykovรบ silu 2,5d pri plnรฝch doskรกch aย 4d vย ostatnรฝch prรญpadoch (kde d je priemer tล•ลˆa);
  • priemer privรกranรฉho tล•ลˆa nemรก byลฅ vรคฤลกรญ ako 2,5-nรกsobok hrรบbky tej oceฤพovej ฤasti, ku ktorej je privรกranรฝ. Vรฝnimkou je prรญpad, ak je tล•ลˆ privรกranรฝ kย pรกsnici priamo nad stenou.
Obr. 4 Minimรกlne vzdialenosti tล•ลˆov

Ak sa spriahovacie tล•ne umiestลˆujรบ vย doskรกch sย rebrovรฝmi plechmi, privรกrajรบ sa zvyฤajne cez plech alebo presahujรบce plechy. Platรญ vลกak, ลพe plechy, cez ktorรฉ sa tล•ลˆ privรกra, by nemali maลฅ celkovรบ hrรบbku vรคฤลกiu ako 1,5โ€‰mm aย vย prรญpade pozinkovanรฉho plechu viac ako 1,25 mm.

Privarenรฉ tล•ne by mali presahovaลฅ nad vlny rebrovanรฉho plechu minimรกlne oย 2d. Najmenลกia ลกรญrka rebra, vย ktorom mรก byลฅ privarenรฝ tล•ลˆ, musรญ byลฅ 50 mm. Odporรบฤa sa, aby tล•ne privรกranรฉ kย ลฅahanej pรกsnici, ktorรก bude namรกhanรก na รบnavu, nemali priemer vรคฤลกรญ ako 1,5-nรกsobok hrรบbky pรกsnice. Tล•ne sa mรดลพu zaลฅaลพiลฅ aลพ potom, ako betรณn dosiahne pevnosลฅ 20ย MPa. Aby nedoลกlo kย poลกkodeniu plechobetรณnovej dosky alebo kย jej rozลกtiepeniu, navrhuje sa vย doske aj prieฤna vรฝstuลพ. Tรก prenรกลกa รบฤinky pozdฤบลพnej ลกmykovej sily. Plocha prieฤnej vรฝstuลพe vย doskรกch musรญ byลฅ minimรกlne 0,2โ€‰% prierezovej plochy betรณnu. Vรฝstuลพ by mala byลฅ vย doske rozmiestnenรก rovnomerne.

Pozdฤบลพnemu rozลกtiepeniu dosky od spriahovacรญch prvkov moลพno zabrรกniลฅ dodrลพiavanรญm tรฝchto podmienok:

  • prieฤna vรฝstuลพ by mala byลฅ doplnenรก oย vรฝstuลพnรฉ prรบty tvaru Uย otoฤenรฉ okolo spriahovacรญch prvkov,
  • pri spriahovacรญch tล•ลˆoch sย hlavou musรญ byลฅ vzdialenosลฅ okraja betรณnovej pรกsnice od osi najbliลพลกieho tล•ลˆa menลกia ako 6d aย vรฝstuลพ tvaru Uย nemรก maลฅ menลกรญ priemer ako 0,5d,
  • vรฝstuลพ tvaru Uย by mala byลฅ umiestnenรก ฤo moลพno najniลพลกie tak, aby sa dodrลพalo dolnรฉ krytie betรณnom.

Spomรญnanรฉ zรกsady platia pre spriahnutรฉ nosnรญky, ktorรฝch vzdialenosลฅ krajnรฉho radu spriahovacรญch prvkov od okraja dosky je menลกia ako 300 mm. Podmienky treba dodrลพaลฅ aj pri nosnรญkoch, ktorรฉ susedia sย otvormi vย doskรกch.

doc.ย Ing.ย Vincent Kvoฤรกk, PhD.
Obrรกzky: archรญv autora

Autor pracuje na Stavebnej fakulte Technickej univerzity vย Koลกiciach aย vย รšstave inลพinierskeho staviteฤพstva vย Koลกiciach.

Literatรบra:
(1) STN EN 1994 -1-1 Navrhovanie spriahnutรฝch oceฤพobetรณnovรฝch konลกtrukciรญ. ฤŒasลฅ 1-1: Vลกeobecnรฉ pravidlรก aย pravidlรก pre pozemnรฉ stavby, 2005.
(2) Juhรกs, P., Kvoฤรกk, V.: Oceฤพovรฉ konลกtrukcie aย mosty 2000. Zbornรญk referรกtov. Koลกice 2000.
(3) Kozรกk, J., Grambliฤka, ล ., Lapos, J.: Spriahnutรฉ aย kombinovanรฉ oceฤพobetรณnovรฉ konลกtrukcie pozemnรฝch stavieb. JAGA GROUP, v. o. s., Bratislava 2000.
(4) Studniฤka, J.: Ocelobetonovรฉ konstrukce 20. Vydavatelstvรญ ฤŒVUT, Praha 2002.
(5) STN EN 1992-1-1 Navrhovanie betรณnovรฝch konลกtrukciรญ. ฤŒasลฅ 1-1: Vลกeobecnรฉ pravidlรก aย pravidlรก pre pozemnรฉ stavby, 2006.

Najฤรญtanejลกie