2.2 Návrh 1D a 2D konstrukčních prvků

Pro kontrolu mezního stavu únosnosti jednoho nebo dvourozměrných konstrukčních prvků z železobetonu je vždy mezi rovnoměrnou rovnováhou mezi působícími vnitřními silami a vnitřními silami přetvoření konstrukce. Kromě této společné funkce pro posouzení mezních stavů jednorozměrných konstrukčních prvků (prutů) a dvourozměrných konstrukčních prvků (ploch) je ovšem rozhodující rozdíl:

U prutu je vnitřní síla vždy orientována tak, aby mohla být porovnána s vnitřní sílou, která se odvozuje z pevností konstrukce materiálů. Příkladem je prut podepřený normálovou tlakovou silou N.

Rozměry konstrukčních prvků a návrhová hodnota pevnosti betonu v tlaku umožňují stanovit odolnost proti tlaku. Pokud je hodnota menší než užitná tlaková síla, můžeme určit požadovaný průřez výztuže s povoleným přetvořením ocelového protažení.

U plochy je směr působící vnitřní síly pouze ve výjimečných případech (výztuž trajektorie) tak, aby byla přímá vnitřní síla srovnána s vnitřní sílou: Například u ortogonálně vyztužené stěnové desky nejsou směry obou hlavních normálových sil n ₁ a n ₂ shodné se směry výztuže.

Postup při posouzení výztuže prutu tak není možný pro kótování výztuže sítě výztuže. Při stanovení zatížení na beton jsou zapotřebí vnitřní síly ve směru nosníků výztuže. Tyto vnitřní síly se nazývají vnitřní síly posouzení .

Návrhové vnitřní síly jsou vizuálně možné při zohlednění sítě výztuže pod zatížením. Druhá hlavní normálová síla n ₂ je jednoduše nula.

Síť výztuže se deformuje pod daným zatížením následujícím způsobem.

Velikost deformace je omezena tvorbou tlakové diagonály betonu uvnitř sítě výztuže.

Kompresní poměr betonu aktivuje tahové síly v výztuži.

Tyto tahové síly v výztuži a tlakové síle v betonu představují návrhové vnitřní síly.

Jakmile se projeví vnitřní síly, pak může návrh probíhat jako u jednorozměrné konstrukce.

Hlavním rysem při navrhování dvourozměrných konstrukčních prvků je přeměna působících vnitřních sil (hlavní vnitřní síly) na návrhové vnitřní síly, jejichž směr umožňuje rozměrořit výztuž a zkontrolovat nosnost betonu.

Následující obrázek znázorňuje hlavní rozdíl mezi posouzením jednorozměrných a dvourozměrných konstrukčních prvků.