Nelineární analýza stropních systémů z trámů a vložek

Abstract

Bakalářská práce se zabývá problematikou průhybů železobetonových stropních systémů z trámů a vložek. Průřez stropního systému Porotherm lze označit jako nesymetrický průřez s nesymetrickým vyztužením betonářskou výztuží v různých úrovních průřezu. Cílem práce je popsání problematiky deformací železobetonového stropního systému oslabeného trhlinami s vlivem dotvarování betonu a vytvoření výpočetního programu pro analýzu odezvy stropní konstrukce na statická zatížení. Práce shrnuje a popisuje typy stropních systémů z trámů a vložek, pracovní diagramy materiálů, způsoby výpočtu ohybové tuhosti průřezu porušeného trhlinami a postup lineárního a nelineárního výpočtu odezvy stropního systému na statické zatížení pomocí metody konečných prvků. Práce je zaměřena na výpočet průhybů stropních systémů s proměnnou ohybovou tuhostí po délce nosníku stanovenou z pracovního diagramu průřezu. Pro sestrojení pracovního diagramu průřezu jsou použity nelineární pracovní diagramy materiálů. Pro beton v tlaku je použit pracovní diagram včetně vlivu dotvarování. Pro beton v tahu je použit lineárně pružný pracovní diagram bez vlivu tahového zpevnění. Hlavním přínosem této práce je vytvoření efektivního programu, který poskytne uživateli možnost rychlého výpočtu průhybu pro libovolné statické schéma stropního systému z trámů a vložek na základě vstupních hodnot. Dalším přínosem je ucelený popis problematiky výpočtu ohybové tuhosti průřezu porušeného trhlinou pomocí pracovního diagramu průřezu.This bachelor thesis deals with the issue of deflections of reinforced concrete beam-and-block floor systems, which can be described as asymmetrical cross-sections with assymatrical reinforcement at different levels of cross-section. The aim of the thesis is to describe the problem of deformation of reinforced concrete beam-and-block floor systems weakened by cracks with the influence of creep and development of a computational program for non-linear analysis of the structure response to static loads. The thesis summarizes and describes the types of the beam-and-block floor systems, stress-strain behaviour of materials, methods of calculating the bending stiffness of the cross-section with cracks and the procedure of linear and non-linear calculation of the structure response to static loads using the finite element method. The paper is focused on the deflections calculations of beam-and-block floor systems with variable bending stiffnes along the beam determined from the cross-sections's moment-curvature diagram. Non-linear stress-strain diagrams is used for concrete, including the influence of creep. The main benefit of this work is the creation of an effective program, that will provide the opportunity to quickly calculate deflections of any static scheme of the beam-and-block floor system based on input values. Another benefit is a comprehensive description of the bending stiffness calculation of the reinforced concrete cross-section with cracks using the moment-curvature diagram of the cross-section.