Beton, Články, Technologie

Parametrický návrh podlahové desky v okrajových podmínkách

Mnoho poruch podlahových desek je v současnosti velmi často připisováno na vrub kvality betonové směsi. Při vyhodnocení možných vlivů na vznik poruchy je však často opomíjen vliv návrhu podlahové desky, kdy podlahové desky jsou často navrženy na hranici ekonomické a vůbec i statické funkčnosti. Pokud se poté změní jakýkoliv parametr podlahové desky, dochází často k nevratným změnám chování vlastní desky, a to i přesto, že původní návrh desky byl vyhovující.

Je nutné si uvědomit, že při návrhu podlahových desek vstupuje do výpočtu velké množství parametrů a i přesto, že jsou následně do návrhu zaváděny součinitele bezpečnosti, nemusí dojít k postihnutí všech okrajových podmínek návrhu a únosnost betonové desky je pak vyčerpána. Jako příklad je možné uvést poruchu podlahové desky, kdy je v celé ploše halového objektu používán těžký vysokozdvižný vozík. Deska průmyslové podlahy tl. 200 mm z betonu C25/30 s 20 kg ocelových vláken je navržena pomocí modelu vyjádřeného v mezinárodně uznávaném předpisu TR 34. Tento návrh je koncipován tak, že podlahová deska dosahuje 95 % své únosnosti při započtení všech kombinací zatížení. Hodnoty deformačního modulu podloží Edef byly do výpočtu zavedeny na základě výsledků zatěžovacích zkoušek provedených před položením podlahové desky s tím, že pro návrh desky byla použita již přepočtená průměrná hodnota deformačního modulu podloží Edef. Po čase však došlo u některých polí podlahové desky k odlomení rohů. Toto odlomení rohů je zobrazeno na níže uvedené fotografii. 

Podlahová deska zatížená v rohu kolem vysokozdvižného vozíku – deska stále odolává účinkům od zatížení, ale dosahuje 100 % své únosnostiPodlahová deska zatížená v rohu kolem vysokozdvižného vozíku jako v předchozím případě, ale je uvažováno s otevřením spáry na 5 mm a použitím parametru Edef2 sníženého o 20 %; v tomto případě je již návrh betonové desky nevyhovujícíReálná podlahová deska zatížená pojezdem vysokozdvižného vozíku dle předchozích příkladů a výsledek vlivu návrhu a změny parametrů

Při simulaci tohoto zatížení a chování desky byl vytvořen výpočetní model, který simuloval nejenom vlastní podlahovou desku, ale také podkladní vrstvy. I v tomto případě výsledek potvrdil správnost návrhu.

Následně na základě získaných podkladů ze zatěžovací zkoušky byly do modelu vloženy nejnižší hodnoty modulu Edef získaného při zkouškách. Rovněž bylo zohledněno smršťování betonové desky, kdy byly naměřeny reálné hodnoty rozevření řezané spáry na cca 5 mm.

V tomto kroku výpočetní model poukázal na překročení návrhových hodnot podlahové desky a velmi zajímavě vykreslil plochy vnitřních sil, kdy tvar se shodoval s tvarem poruchy zobrazené na fotografii. Podlahová deska zatížená v rohu kolem VZV vozíku – návrh desky je v tomto návrhovém parametru vyhovující, ale deska je téměř na 100 % únosnosti.

Na obr. 2 je podlahová deska zatížená v rohu kolem VZV vozíku jako v předchozím případě, ale je uvažováno s otevřením spáry na 5 mm a změnou Edef o 20 % směrem dolů. Návrh desky je v tomto návrhovém parametru je již nevyhovující.

Na obr. 3 je skutečná podlahová deska zatěžovaná pojezdem VZV vozíku – dle předchozích příkladů a výsledek vlivu návrhu a změny parametrů.

PETR HERKA

Ing. Petr Herka (*1964)
absolvoval Fakultu stavební VUT v Brně. Od roku 1992 se věnuje výrobě a technologii vláknobetonů. Je ředitelem firmy KrampeHarex CZ.