Numerická analýza trhlin železobetonových prvků namáhaných ohybovým momentem a normálovou silou

Abstract

Hlavním cílem této práce je vytvoření pomůcky pro výpočet napjatosti a charakteristické šířky trhlin obdélníkového průřezu. Dalším cílem je pak přehledné popsání všech vztahů, postupů a metod, které pomůcka při výpočtu využívá. Při výpočtu napjatosti a charakteristické šířky trhlin je uvažován pouze vliv přímých silových účinků. Dotvarováním betonu a nesilové účinky jsou zanedbány. Výpočet napjatosti průřezu je prováděn dle zásad teorie pružnosti. Pro výpočet charakteristické šířky trhlin je použita metoda popsaná v normě ČSN EN 1992-1-1, kapitole 7.3. Hlavní cíl je naplněn vytvořením pomůcky v programu Microsoft Excel, jež po zadání základních vstupních hodnot, tj. rozměry průřezu, způsob vyztužení a působící zatížení, vytvoří protokol obsahující celý postup výpočtu a výsledek, tj. charakteristickou šířku trhlin. Popis všech vztahů, postupů a metod použitých při výpočtech je uveden v této práci. Popsána je také samotná pomůcka a algoritmus výpočtu. Nejpodstatnějším přínosem této práce je poskytnutí pomůcky, díky které má uživatel možnost rychle a přehledně vypočítat přímým výpočtem charakteristickou šířku trhlin, včetně možnosti kontroly postupu výpočtu. Vedlejším přínosem je pak přehledné sjednocení a popsání všech postupů potřebných pro daný výpočet.

The thesis mainly aims at creating tool for calculating stress and crack width of cross-section. Next, the thesis aims at creating clear overview of all formulas and methods such tool uses for calculations. Only the effect of direct load is taken into consideration while calculating stresses and crack width. Creep of concrete and non-force effects are ignored. Calculation of stresses in the cross-section is done according to the principles of the theory of elasticity. Method described in standard ČSN EN 1992-1-1, chapter 7.3 is used for the calculation of crack width. The main objective of this thesis was accomplished by creating a tool in Microsoft Excel which, after inserting input values, creates a protocol containing the whole process of calculation as well as the result, i.e. the crack width. The overview of all formulas and methods used in the process of calculation is presented in this thesis. The calculation tool and calculation algorithm are also described in this thesis. The most significant contribution of this thesis lies in providing a tool which can quickly and clearly determine the crack width including the possibility to check the calculation process. The secondary contribution is that an organized unification and description of all processes needed for said calculation has been created.