Současný stav v oblasti navrhování betonových a ocelových konstrukcí

1. Eurokódy, technická normalizace - současný stav a výhled

Evropské normy mají napomáhat vytvoření jednotného vnitřního trhu EU, který je charakterizován volným pohybem lidí, služeb, výrobků a kapitálu. Zpracováním těchto norem byl pověřen Evropský výbor pro normalizaci CEN, ve kterém pracuje řada technických komisí, které zpracovávají normy vždy z určité oblasti. V oblasti navrhování stavebních konstrukcí je to technická komise 250 (TC 250).
Eurokódy jsou tedy jednotné evropské normativní dokumenty pro navrhování pozemních a inženýrských staveb, zahrnující všechny základní stavební materiály (beton, ocel, dřevo, zdivo a hliník), sjednocující metodiku navrhování ve společných oblastech (zásady navrhování, zatížení, geotechnika, účinky zemětřesení) v široké oblasti navrhování různých typů konstrukcí (pozemní stavby, mosty, zásobníky atd.). Eurokódy jsou určeny k prokázání shody směrnice Rady 93/68/EHS (Směrnice o stavebních výrobcích - Constructive Products Directive) v oblasti dvou základních požadavků:

• Mechanická odolnost a stabilita;
• Požární odolnost.

Další požadavky této Směrnice (hygiena, ochrana zdraví a životního prostředí, bezpečnost při užívání, ochrana proti hluku, úspora energie a tepelná ochrana) nejsou v Eurokódech řešeny.

Účelem Eurokódů, které nahradí odlišná pravidla jednotlivých členských států CEN, je:

• poskytnout obecná návrhová kritéria a metody splňující předepsané požadavky z hlediska mechanické odolnosti, stability, odolnosti proti požáru, zahrnující i hlediska trvanlivosti a hospodárnosti;
• poskytnout obecné podklady pro jednání týkající se navrhování konstrukcí mezi projektanty, provozovateli, vlastníky, dodavateli a výrobci konstrukčních výrobků;
• umožnit v rámci států EU výměnu a spolupráci v oblasti výstavby a obchodování s konstrukčními prvky;
• vytvořit společný základ pro výzkum a vývoj v oblasti stavebnictví;
• umožnit přípravu společných návrhových pomůcek a výpočtových programů.

Evropské normy se postupně vyvíjely. Vzhledem ke složitosti problematiky byl vydán v letech 1991 až 1998 soubor 62 předběžných norem ENV, které byly zavedeny v ČR jako tzv. předběžné evropské normy ČSN P ENV. Po jejich ověření a shromáždění připomínek byl zahájen v roce 1998 převod těchto přednorem na evropské normy EN. Při převodu Eurokódů ENV na Eurokódy EN bylo přihlédnuto k připomínkám uživatelů, k novým ověřeným poznatkům získaným v období od vypracování ENV (hlavní zásady však zůstaly zachovány) a k přehlednějšímu zpracování, aby bylo usnadněno používání těchto EN. V květnu 2007 byla zveřejněna poslední část souboru norem EN, který má 58 norem. Tento soubor má být převeden do soustav národních norem nejpozději do března 2010, kdy má dojít ke zrušení všech konfliktních národních norem v členských státech CEN.
V Eurokódech je členským zemím ponechána možnost stanovit určité technické hodnoty na národní úrovni. Proto jsou v Eurokódech uvedeny specifické volitelné parametry (tzv. národně stanovené parametry NSP), uvedené například ve formě tříd, doporučených hodnot apod., z nichž si může členský stát vybrat a které uvede v Národní příloze (NP) normy. Tyto parametry jsou omezeny na výjimečné případy týkající se bezpečnosti v jednotlivých členských státech a národních odlišností (například geografických). Dále zde mohou být uvedeny přípustné alternativní postupy, z nichž si mohou jednotlivé státy vybrat postup, podle kterého budou postupovat, a ten uvést v NP. Počítá se s tím, že po získání dalších zkušeností s používáním norem EN bude možno při plánované revizi zmenšit počet těchto národně stanovených parametrů. Kromě hlavního textu obsahují EN Přílohy, které mohou být během času novelizovány s přihlédnutím k nově získaným poznatkům. Tyto Přílohy jsou jednak normativní (závazné), jednak informativní (zde záleží na volbě členského státu, zda bude tyto přílohy využívat nebo ne).

V každém členském státě musí být vypracována Národní příloha (NP), která má obsahovat:

• vyjádření k parametrům určeným pro národní volbu (třídy, hodnoty výslovně specifikované v EN, výběr z možných způsobů řešení apod.);
• specifické údaje z hlediska klimatických a geografických podmínek státu;
• používané postupy, pokud je umožněna jejich volba;
• rozhodnutí o používání informativních příloh;
• odkazy - informace usnadňující používání EN.

Tato NP by měla být, po jejím uveřejnění v příslušném státě CEN, přeložena do angličtiny (National Annex NA).

Normy pro výrobky a evropská technická schválení (ETA), zpracovávané v dalších technických komisích CEN, mají být v souladu s Eurokódy. Označení CE stavebních výrobků (definované v přílohách ZA harmonizovaných evropských norem), odvolávající se na Eurokódy, musí zřetelně uvádět, které národně stanovené parametry byly uvažovány.
Očekává se, že zavedení Eurokódů do soustavy národních norem zlepší fungování jednotného trhu s výrobky, neboť odstraní překážky plynoucí z odlišnosti národních předpisů. Zavedení Eurokódů v ČR by mělo usnadnit účast na mezinárodních projektech a expertizách, vytvářet nové pracovní příležitosti, otevřít nové možnosti výrobcům, projektantům a dodavatelům v jejich nadnárodní činnosti. Centralizovaný přístup k tvorbě norem, jejich aktualizaci a k dalšímu rozvoji by měl zvýšit výkonnost ve stavebnictví. Očekává se, že Eurokódy se budou ve výstavbě smluvně využívat. V zákonech všech členských států (v ČR zákon č. 22/1997 Sb.) se uvádí, že normy nejsou obecně závazné, ale platné. Konstrukce a výrobky navržené podle evropských norem mají záruku, že budou spolehlivé a uplatnitelné v rámci evropského mezinárodního trhu. Za konstrukce a výrobky, při jejichž návrhu nebyly respektovány tyto evropské normy, přejímá plnou odpovědnost jejich navrhovatel, popř. výrobce.
Eurokódy tvoří normy, které obvykle sestávají z několika částí. Přehled Eurokódů z hlediska jejich návaznosti je zřejmý z obr. 1.

¤ Obr. 1. Přehled Eurokódů z hlediska jejich návaznosti

CEN vydává normy ve třech světových jazycích (angličtina, němčina, francouzština); jednotlivé členské státy jsou následně povinny evropské normy převést do svých národních soustav technických norem. Při převzetí se Eurokódy opatřují národní předmluvou, následuje překlad normy, přílohy a národní příloha (v ČR se národní příloha vydává spolu s normou, tvoří tedy nedílný dokument - viz obr. 2, národní příloha přeložená do angličtiny je vydávána samostatně).

¤ Obr. 2. Struktura národních norem zavádějících Eurokódy

Je třeba si uvědomit, že zásady pro navrhování stavebních konstrukcí z různých materiálů jsou stejné a jsou obsaženy v EN 1990 ?Zásady navrhování konstrukcí?. Rovněž zatížení stavebních konstrukcí z různých materiálů musí být stanoveno jednotným způsobem, který uvádí EN 1991 ?Zatížení konstrukcí?. Dále jsou pro každý materiál vydány materiálové normy včetně návazných norem pro zkoušení těchto materiálů, jakož i normy pro provádění apod.

Evropské normy jsou zpracovávány ve čtyřech úrovních:

• úroveň 1: normy uvádějící zásady zajištění spolehlivosti (včetně trvanlivosti) a zatížení stavebních konstrukcí;
• úroveň 2: normy pro navrhování a konstrukční úpravy konstrukcí z různých materiálů, včetně konstrukcí základových a návrhu konstrukcí na seizmické účinky;
• úroveň 3: normy pro konstrukční materiály a provádění konstrukcí;
• úroveň 4: normy pro zkoušení materiálů.

Při vydání příslušného souboru EN Eurokódů musí být k dispozici všechny evropské normy, na které se tento soubor odvolává. Předpokládá se tedy vždy vydání tzv. ?balíku norem?. Po vydání celého souboru EN Eurokódu nastává tzv. udržovací období, zahrnující aktivity CEN týkající se shromažďování připomínek uživatelů Eurokódů, vydávání oprav, změn a podkladních dokumentů souvisejících s tvorbou Eurokódů. Zároveň jsou vydávány informativní a výkladové dokumenty, pořádána školení, a to na evropské a národní úrovni. Současně se začínají v CEN připravovat další Eurokódy (nové materiály, konstrukce apod.).

V ČR v současné době platí tři soubory normativních dokumentů:

• původní normy ČSN;
• předběžné normy ENV (ČSN P ENV);
• postupně zaváděné normy EN (ČSN EN).

Jednotlivé soubory mají být používány odděleně, nelze tedy použít některé normy ze souboru ČSN a další ze souboru ČSN EN. Předpokládá se, že od 1. března 2010 bude platit pouze soubor norem ČSN EN. Je zřejmé, že konfliktní normy musí být zrušeny. Často je však v těchto normách celá řada doporučení, která neodporují zásadám uvedeným v evropských normách, ale nejsou v nich obsažena. V této souvislosti je tedy třeba prověřit normy ČSN v oblasti navrhování konstrukcí vydané ve stávající soustavě ČSN a navrhnout některé normy ke zrušení, popř. navrhnout jejich revizi (pokud problematika uvedená v těchto normách není řešena v normách EN a pokud ustanovení těchto norem není v rozporu s Eurokódy), nebo navrhnout vypracování tzv. zbytkových norem (které by obsahovaly ustanovení stávajících norem, které nejsou v rozporu se zaváděnými evropskými normami a jsou užitečné z hlediska praktického navrhování, neboť v řadě těchto ustanovení jsou obsaženy dlouholeté zkušenosti a výsledky našeho dlouholetého výzkumu, postupy zavedené na základě výsledků našich zkoušek apod.). Při revizích norem a při vypracování zbytkových norem bude třeba přihlédnout k názvosloví, značkám, ustanovením uvedeným v Eurokódech i návazných EN, jakož i k novým poznatkům získaným od vydání těchto norem, neboť v posledních letech nebyly prováděny revize norem. Přehled vydaných Eurokódů v ČR (ČSN EN) je uveden v použité literatuře. [1].

2. Eurokódy v oblasti navrhování betonových konstrukcí

Evropská doporučení pro navrhování betonových konstrukcí byla vydána ve formě tzv. Model Code již v roce 1970. Od této doby byl Model Code několikrát novelizován a Model Code 1990 sloužil jako podklad pro vypracování norem ENV. Při převodu přednorem ENV na normy EN bylo přihlédnuto k novým poznatkům dosaženým v této oblasti. Do základní normy EN 1992-1-1 bylo při transformaci norem ENV na normy EN zahrnuto několik částí předběžné normy ENV 1992, a to Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby, Část 1-3: Betonové dílce a montované konstrukce, Část 1-4: Hutný beton s pórovitým kamenivem, Část 1-5: Konstrukce s nesoudržnou a vnější předpínací výztuží, Část 1-6: Konstrukce z prostého betonu a dále norma ENV 1992-3: Betonové základy. Dále byla vypuštěna ustanovení, která jsou v základních normách (EN 1990, EN 1991); tato ustanovení jsou uvedena pouze v jedné normě a v ostatních normách se na tuto normu pouze odkazuje.

Eurokód 2

• je zpracováván v subkomisi CEN/TC 250/SC2;
• tvoří ucelený soubor pro navrhování pozemních a inženýrských staveb z prostého, železového a předpjatého betonu, a to jak z normálního hutného betonu, tak hutného betonu s pórovitým kamenivem;
• vyhovuje principům a požadavkům z hlediska bezpečnosti a použitelnosti konstrukcí, uvedeným v EN 1990;
• uvádí pouze požadavky z přihlédnutím k únosnosti, použitelnosti, trvanlivosti a požární odolnosti betonových konstrukcí. Ostatní požadavky, týkající se např. tepelné a zvukové izolace, zde nejsou uvažovány;
• odvolává se na celou řadu návazných norem, jejichž přehledné schéma je na obr. 3.

¤ Obr. 3. Přehledné schéma evropských norem pro navrhování betonových konstrukcí. Poznámka: Předpokládá se, že normy ENV 13670 a EN 10138 budou převedeny na normy EN v roce 2008.

Výrobkové normy, popř. i normy pro zkoušení těchto výrobků, jsou v současné době zpracovány buď jako normy EN, popř. jako přednormy prEN.

Normy EN pro navrhování betonových konstrukcí, včetně výrobkových norem pro nosné prefabrikáty, vydané v ČR jsou uvedeny v Tab. 1.

¤ Tab. 1. Eurokódy 2 a normy EN pro betonové nosné prefabrikáty vydané v ČR

2.1. ČSN EN 1992-1-1
ČSN EN 1992-1-1 uvádí obecná pravidla pro navrhování betonových konstrukcí, která jsou doplněna pravidly pro pozemní stavby. V dalším jsou uvedeny hlavní změny zavedené v této základní normě oproti předchozím normám.

2.1.1 Třídy a charakteristiky betonu
V EN 1992-1-1 jsou uvedeny nově třídy vysokopevnostních betonů, a to C55/67, C60/75, C70/85, C80/95, C90/105. Třídy se označují písmenem C a poměrem charakteristických (dříve normových) 28denních pevností v tlaku, a to válcové f_ck ke krychelné f_ck,cube. K úpravám dochází i v oblasti dotvarování betonu. Lineární dotvarování se uvažuje, pokud beton stáří (t₀) v okamžiku začátku jeho zatěžování není vystaven napětí většímu než 0,45 f_ck(t₀). Pokud napětí betonu ve stáří (t₀) v okamžiku jeho začátku zatěžování je σ_c > 0, 45 f_ck(t₀), je třeba uvažovat nelineární dotvarování, což podle předchozích norem nebylo možné. Takovéto napětí může vzniknout v důsledku předpínání.
Podle EN 1992-1-1 se musí uvažovat tzv. autogenní smršťování (které se dříve neuvažovalo). Hodnota smršťování se tedy stanoví jako součet hodnot autogenního smršťování a smršťování z vysychání.

2.1.2 Betonářská a předpínací výztuž a jejich charakteristiky
Ustanovení uvedená v EN 1992-1-1 předpokládají použití betonářské výztuže ve tvaru tyčí, vyrovnaných svitků a svařovaných sítí (neuvažuje se výztuž opatřená povlakem). Podle EN 1992-1-1 není možno při návrhu používat výztuž s hladkým povrchem.Nově se označují betonářské výztuže. Značka betonářské oceli je tvořena prvním písmenem udávajícím skupinu ocelí (betonářská ocel B), dále následuje číslo udávající charakteristickou (dříve normovou) hodnotu meze kluzu v MPa, dále následuje písmeno udávající třídu tažnosti A, B, C - viz dále. Výrobky se pak třídí podle značky, jmenovitého průměru, charakteristiky povrchu a svařitelnosti.

Pro navrhování betonových konstrukcí podle EN 1992-1-1 jsou u betonářské výztuže důležité následující charakteristické vlastnosti.

• Mez kluzu - kterou výrobci udávají hodnotou R_e. Při navrhování betonových konstrukcí používáme však charakteristickou mez kluzu f_yk (podle dřívějšího označení normovou mez kluzu R_sn). U meze kluzu je charakteristická (normová) hodnota udána 5% kvantilem. Neexistuje přímý vztah mezi fyk a hodnotou R_e. Metody hodnocení a ověřování meze kluzu R_e, uvedené v hutních normách, poskytují dostačující ověření i pro hodnotu f_yk (resp. R_sn); lze tedy uvažovat f_yk = R_e. Maximální skutečná tahová pevnost f_y,max nesmí pak přesáhnout hodnotu 1,3 f_yk. Mez kluzu f_yk je základní hodnota, ze které vycházíme při navrhování.
• Tažnost - nově je podle EN dána charakteristickými hodnotami ε_uk a (f_t/f_y)_k. Hodnota ε_uk udává poměrné celkové prodloužení při největším tahovém napětí dosaženém při trhací zkoušce výztuže; hodnota (f_t/f_y)_k udává charakteristickou hodnotu poměru meze pevností a meze kluzu, které byly dosaženy při trhací zkoušce; charakteristické hodnoty zde představuje 10% kvantil. Podle tažnosti se ocel zařazuje do tříd, které jsou označovány písmenem (A - normální, B - vysoká, C - velmi vysoká) a pro tyto třídy jsou pak požadovány charakteristické hodnoty ε_uk a (f_t/f_y)_k. Třídy A, B (normální, vysoká tažnost) jsou stejné, jak bylo uvedeno v ENV 1992-1-1. Nově se zavádí třída C (velmi vysoká tažnost). Použití ocelí s touto třídou tažnosti je zamýšleno zejména pro konstrukce v seizmických oblastech. Sledování tažnosti je důležité zejména z hlediska možných plastických deformací výztuže.
• Svařitelnost - podle EN 1992-1-1 je předpokládána, přičemž povolené postupy svařování jsou uvedeny v této normě s odvoláním na EN ISO 17760 - Svařování výztuže do betonu.

Vzhledem k tomu, že při schvalování EN 10080 nebylo dosaženo konsenzu týkajícího se požadovaných číselných hodnot uvedených vlastností, jsou požadavky na vlastnosti betonářské výztuže, které lze použít při navrhování podle EN 1992-1-1, uvedeny v normativní Příloze C normy EN 1992-1-1. Požadavky jsou vztaženy na výztuž uloženou v zatvrdlém betonu. Požadované vlastnosti výztužných ocelí se pak ověřují metodami uvedenými v EN 10080.
Použijeme-li tedy při návrhu normu EN 1992-1-1, je nutné u použité betonářské výztuže přihlížet nejen k mezi kluzu, ale porovnat i všechny její další důležité charakteristické vlastnosti s požadavky uvedenými v Příloze C normy. Pro výztuže vyráběné v ČR a použitelné při navrhování podle ČSN EN 1992 byla vydána norma ČSN 42 0139 navazující na normu EN 10080. Ustanovení uvedená v EN 1992-1-1 předpokládají použití předpínací výztuže ve tvaru drátů, tyčí a lan. Nově se označují i předpínací výztuže. Značka předpínací oceli se podle EN udává písmenem udávajícím skupinu oceli (předpínací výztuž Y) a pak následuje číslo udávající jmenovitou pevnost oceli v tahu v MPa. Výrobky se pak třídí podle značky, za ní se uvede druh výrobku a další údaje (lano, průměr a další charakteristické hodnoty).
Výrobky se podle EN třídí zejména s přihlédnutím k:

• pevnosti, která je vyjádřena charakteristickou hodnotou zkušebního napětí 0,1 (f_p0,1k napětí při trvalém protažení 0,1 %);
• charakteristické hodnotě poměru pevnosti v tahu a zkušebního napětí 0,1 (f_pk/f_p0,1k) a charakteristické hodnotě poměrného protažení při maximálním zatížení (ε_uk);
• třídě relaxačního chování (třída 1 - dráty a lana běžné, třída 2 - dráty a lana s nízkou relaxací, třída 3 - tyče).

Požadované hodnoty lze stanovit z hodnot uvedených v EN 10138; tato norma uvádí maximální sílu F_m a charakteristickou hodnotu zkušební síly F_p0,1 při trvalém protažení 0,1 %; obě hodnoty jsou založeny na sledování dlouhodobé úrovně kvality výroby. Při navrhování betonových konstrukcí používáme však charakteristickou zkušební mez f_p0,1k a charakteristickou tahovou pevnost f_pk založenou pouze na výztuži použité v konstrukci. Mezi soubory těchto dvou hodnot neexistuje přímý vztah. Charakteristické hodnoty zkušební síly F_p0,1k podělené průřezovou plochou označenou v EN 10138 jako S_n, spolu s metodami zkoušení a ověřování, poskytují dostačující ověření i pro hodnotu f_p0,1k, která se stanoví jako F_p0,1k/S_n.
Vlastnosti ocelí, které nevyhovují EN 10138, musí být uvedeny v Evropských technických osvědčeních. Předpínací ocel se nesmí svařovat, pouze lana mohou obsahovat vystřídané svary, které však musí být provedeny před tažením za studena.

2.1.3 Trvanlivost
Trvanlivá konstrukce musí splňovat požadavky z hlediska použitelnosti, pevnosti a stability po dobu její návrhové životnosti uvedené v EN 1990, a to bez významné ztráty funkčnosti nebo nadměrné nepředpokládané údržby. Ochrana konstrukce musí být určena při uvažování jejího zamýšleného používání, provozní životnosti, plánované údržby a zatížení, hutnosti betonu, kvalitě a tloušťce krycí vrstvy betonu a šířce trhlin. Hutnost a kvalita krycí vrstvy je závislá na maximální hodnotě vodního součinitele a minimálním množství cementu (viz EN 206-1) a může být vztažena k minimální požadované třídě betonu.
S přihlédnutím k trvanlivosti jsou podmínky prostředí klasifikovány stupni vlivu prostředí uvedenými v EN 206-1. Požadavky na trvanlivost musí být zahrnuty při uvažování: koncepce konstrukce, výběru materiálů, konstrukčních detailů, provádění, kontroly kvality, prohlídek a plánované údržby, kontroly a speciálních opatřeních (např. použití nerezavějící oceli, povlaků výztuže, katodické ochrany apod.).

Pro zajištění trvanlivosti je třeba dbát zejména na:

• druh a množství cementu;
• maximální hodnotu vodního součinitele;
• maximální obsah vzduchu;
• minimální tloušťku betonu krycí vrstvy výztuže;
• kontrolu trhlin v mladém betonu;
• omezení šířky trhlin atd.

Betonová krycí vrstva
Betonová krycí vrstva je vzdálenost mezi povrchem výztuže přimykajícím se k povrchu betonu (včetně třmínků a spon) a nejbližším povrchem betonu. Jmenovitá hodnota betonové krycí vrstvy se stanoví jako součet minimální hodnoty krytí c_min (stanoveného s přihlédnutím k soudržnosti a ke stupni vlivu prostředí) a návrhového zvětšení s přihlédnutím k možné toleranci Δc_dev, tedy c_nom = c_min + Δc_dev.

Hodnota c_min
Hodnota c_min musí zajišťovat bezpečné přenesení sil z výztuže do betonu soudržností a ochranu výztuže proti korozi s přihlédnutím ke stupni vlivu prostředí (trvanlivost). Hodnota c_min se stanoví jako větší z hodnot vyhovujících požadavkům soudržnosti c_min,b a podmínkám prostředí c_min,dur. Minimální hodnota c_min,b se oproti údajům uvedeným v ENV 1992-1-1 v zásadě nemění. Minimální hodnota c_min,dur krycí vrstvy s přihlédnutím k podmínkám prostředí (trvanlivosti) se nově upřesňuje s přihlédnutím ke stupňům vlivu prostředí a klasifikaci konstrukcí. Klasifikace konstrukcí se provádí s přihlédnutím ke konstrukční třídě, která zohledňuje požadovanou životnost, druh konstrukce a zvláštní kontrolu kvality při výrobě. Doporučené hodnoty cmin,dur pro betonářskou výztuž jsou uvedeny v normě. Hodnota přídavku na návrhovou odchylku Δc_dev je uvedena v normě ENV 13670-1.

Návrhová hodnota c
Návrhová hodnota c betonové krycí vrstvy se volí c ≥ c_min. Hodnota c musí být prověřena podle EN 1992-1-2. Hodnota c se pak uvažuje při návrhu a uvádí se ve výkresové dokumentaci.

2.1.4 MSÚ, MSP, konstrukční zásady
K upřesnění oproti ENV 1992-1-1 dochází v MSÚ u výpočtu únosnosti ve smyku, kde se používá pouze modelu náhradní příhradoviny s obecným sklonem tlakové diagonály, upřesňuje se návrhová únosnost ve smyku prvků bez smykové výztuže, přičemž při jejím překročení musí veškerý smyk zachytit výztuž. V MSP (mezní stavy použitelnosti) je oproti ENV 1992-1-1 upřesněn výpočet šířky trhliny, při ověřování přetvoření pak tabulka základních poměrů rozpětí k účinné výšce železobetonových prvků bez osového tahu.
Nově jsou uvedena ustanovení týkající se posouzení tzv. poruchových oblastí (oblasti, kde nelze předpokládat rovinnost přetvoření), neboť v těchto oblastech dochází často k poruchám.
Nově je pojato též posuzování konstrukcí namáhaných na únavu a jsou upřesněna některá konstrukční ustanovení.

2.2 ČSN EN 1992-1-2
Tato norma uvádí zásady, pravidla a požadavky pro navrhování konstrukcí, které mohou být vystaveny účinkům požáru, kdy se požaduje, aby při požáru nedošlo k předčasnému zhroucení konstrukce a aby se omezilo šíření požáru mimo vyhrazené oblasti. Je zde uvedena tabulková, zjednodušená a zpřesněná metoda návrhu. Oproti ENV došlo ke sjednocení názvosloví, úpravám a doplnění tabulkové části a doplnění Příloh.

2.3 ČSN EN 1992-2, ČSN EN 1992-3
Další normy Eurokódu 2 uvádějí doplňky obecných pravidel a specifické údaje používané při návrhu mostů, nádrží na kapaliny a zásobníků. Ustanovení ČSN EN 1992-3 platí pro konstrukce na skladování pro skladované materiály za běžných teplot, a které nejsou hodnoceny jako nebezpečné. Nově se zavádí klasifikace nepropustnosti a na ni navazující ustanovení pro šířku trhlin.

2.4 Výrobkové normy
V těchto normách jsou uvedena doplňující ustanovení týkající se betonových prefabrikátů průmyslově vyráběných. Ustanovení těchto norem navazuje na ustanovení Eurokódu 2. U normy EN 13369 probíhá v současné době revize. Výrobkové normy jsou vydávány i pro nenosné prefabrikované výrobky, ale ty nejsou v tab. 1 uváděny. Vzhledem k velkému počtu výrobkových norem pro prefabrikáty se uvažuje o redukci jejich počtu (viz použitá literatura [2]).

3. Eurokódy v oblasti navrhování ocelových a ocelobetonových konstrukcí

Evropské normy pro navrhování stavebních ocelových konstrukcí vznikaly z iniciativy Evropského sdružení výrobců ocelových konstrukcí ECCS od roku 1978, první koncept byl publikován 1984 a Evropský normalizační institut CEN převzal soustavu v roce 1990. Pro ocelové a ocelobetonové konstrukce byly všechny předběžné návrhové normy ČSN P ENV 199x-x-x, jejichž platnost končí v roce 2008, přeloženy péčí Českého normalizačního institutu. Překlad umožnil využití dokumentů, které bylo hendikepováno nepřítomností evropských předpisů pro zatížení. V současné době je připravena téměř celá soustava norem ČSN EN, (tab. 2 - ke stažení zde ve formátu PDF). Pro navrhování ocelových konstrukcí je k dispozici dvacet dokumentů, zatím co pro ocelobetonové konstrukce a dřevěné konstrukce pouze po třech (pro betonové a zděné konstrukce po čtyřech).

Internetová podpora - informační nástroj Access Steel
Velké množství materiálů vedlo k přípravě internetové podpory Access Steel. Tento nástroj lze nalézt na adrese access-steel.com. Umožňuje projektantům rychlou orientaci v problematice ocelářských Eurokódů pomocí čtyřech typů textových dokumentů:

• výukových vývojových diagramů;
• doplňujících informací (Non-contradictory, complementary information NCCI);
• řešených příkladů a tabulek.

Na přípravě informačního nástroje a na jeho překladu do češtiny měli příležitost pracovat i kolegové z katedry ocelových a dřevěných konstrukcí ČVUT v Praze.

Základní norma pro navrhování ocelových konstrukcí ČSN EN 1993-1-1 byla schválena v CEN v dubnu 2005. Do systému ČSN byla přijata 1. září 2005 převzetím anglického originálu, protože členské země CEN byly povinny normu převzít nejpozději do listopadu 2005. Všechny Eurokódy EN jsou koncipovány tak, že jednotlivá ustanovení jsou uvedena pouze v jedné normě a v ostatních navazujících normách se na tuto normu odkazuje. Např. postup pro určení efektivních parametrů štíhlého průřezu třídy 4 je uveden pouze v části 1-5 Navrhování ocelových konstrukcí: Boulení stěn. V základní normě 1-1 i v části 1-3 pro navrhování profilů tvarovaných za studena tento postup uveden není, odkazuje se na EN 1993-1-5.
Norma ENV 1993-1-1 vznikala po částech: základní ČSN P ENV 1993-1-1 byla vydána v roce 1994. Změna A1, obsahující dvě přílohy, byla vydána v roce 1997 a Změna A2, obsahující 5 dalších příloh, byla vydána v roce 2000. Obsah některých příloh byl začleněn do základního textu EN 1993-1-1 (např. kroucení). Z některých příloh nebo kapitol ENV 1993-1-1 byly v EN vytvořeny samostatné části - např. únava, křehký lom, spoje. Naopak některé postupy byly z EN 1993 zcela vypuštěny, a to zejména postup pro určení vzpěrné délky metodou rámových výseků a metodika pro určení kritického momentu. Tyto veličiny lze určit libovolným postupem nezávisle na normě. Současné statické výpočetní programy mají standardně zabudován modul pro stabilitní výpočty, pomocí kterých lze určit vzpěrné délky tlačených prutů. Obtížnější je správně určit kritické zatížení ohýbaného prutu, tj. kritický moment nebo kritickou štíhlost. Pro určení těchto veličin lze využít libovolné vhodné postupy, např. i nový Eurokód pro hliníkové konstrukce EN 1999-1-1.
Druhou základní částí je dokument Navrhování styčníků EN 1993-1-8. Pro tuto část Evropské sdružení výrobců ocelových konstrukcí, Technická skupina 10, Navrhování styčníků (ECCS TC10) shromažďovaly připomínky k problematice styčníků v předběžných normách ENV 1993-1-1 a připravovaly přechod na normu EN od roku 1992. V roce 1999 CEN stanovil hlavní zásady a uzavřel smlouvu s projektovým týmem na konverzi normy. Norma pro navrhování styčníků ocelových konstrukcí byla schválena v CEN dne 11. května 2005. Do systému ČSN byla přijata dne 20. května 2005 převzetím anglického originálu. Návrh styčníků v nové evropské normě EN 1993-1-8 vychází z kapitoly 6 předběžné normy ENV 1993-1-1 z přílohy J pro styčníky otevřených profilů a z přílohy K pro styčníky dutých průřezů ENV 1993-1-1/A2. Nově jsou materiály pro navrhování styčníků a jejich částí shrnuty do jednoho kompaktního předpisu a rozšířeny podle požadavků praxe.
Hlavní předností evropské normy EN 1993-1-8 je zahrnutí návrhu spojovacích prostředků a koncepce návrhu styčníků z otevřených i uzavřených průřezů do jednoho textu. Na základě národních připomínek byly rozšířeny a přepracovány části věnované kotevním šroubům, čepům, šroubovaným přípojům se šrouby v prodloužených otvorech, porušení skupiny šroubů ve smyku, přídavným úhelníkům a jednostranným koutovým svarům. Styčníky z otevřených průřezů jsou řešeny metodou komponent, která umožňuje úplný popis pracovního diagramu styčníků, tj. kromě únosnosti lze stanovit i ohybovou tuhost a deformační kapacitu. Metoda komponent je nově využita i pro návrh kotvení patní deskou.
Norma pro navrhování spřažených ocelobetonových konstrukcí EN 1994-1-1 byla schválena v CEN dne 27. května 2004. Do systému ČSN byla přijata 1. dubna 2005 převzetím anglického originálu. Norma se obsahově příliš neliší od předběžné normy ENV stejného označení, její úprava je ale jiná. Největší změnou je skutečnost, že z formálních důvodů byly některé kapitoly přečíslovány tak, aby všechny základní normy pro navrhování betonových, ocelových, ocelobetonových a dřevěných konstrukcí měly shodné členění. Tak se nově objevily kapitoly Trvanlivost, Analýza konstrukcí a Spřažené styčníky konstrukcí pozemních staveb. Nové jsou i všechny tři informativní přílohy, zatímco všech šest příloh bývalé ENV bylo buď zcela vypuštěno, nebo byly uplatněny v textu EN. Norma je nyní podstatně útlejší (102 strany proti bývalým 211 stranám), je to ale způsobeno především použitým editorem a velikostí písma. V Národní příloze NP k EN 1994-1-1 je 19 měnitelných článků, u kterých se ve verzi pro ČR jejich autor, prof. Jiří Studnička, přidržel doporučení v textu normy.

4. Eurokódy v oblasti navrhování hliníkových konstrukcí

Přípravou souboru norem Eurokódu 9 Navrhování hliníkových konstrukcí je pověřena subkomise SC 9 technické komise CEN/TC 250. Tvorba pracovních návrhů jednotlivých Eurokódů, jejich národní připomínkování a schvalování na zasedáních subkomise SC 9 nebývají, kromě problematiky únavy, komplikované. Většina z 20 členských států CEN nemá pro stavební hliníkové konstrukce vypracovaný systém národních norem. Rozhodující část podkladů byla pro práci komise připravována aktivní německou delegací. Evropské normy pro konstrukce z hliníku vycházejí z prací Evropské komise výrobců ocelových konstrukcí (ECCS) z roku 1976. Zde se poprvé oddělil návrh konstrukcí z hliníkových slitin od návrhu konstrukcí z referenčního materiálu - oceli. Po publikaci výsledku výzkumných prací a z nich plynoucích návrhových doporučení ECCS byla modifikována většina evropských národních norem, např. ve Velké Británii (BS 8181), Itálii (UNI 8634), Francii (DTU 32/2), Nizozemsku (NEN 6710) a Německu (DIN 4113). Naše v té době zpracovaná ČSN 73 1590:1986 Hliníkové konstrukce - Základní ustanovení pro výpočet, shrnuje pouze základní požadavky na spolehlivost stavebních hliníkových konstrukcí, pro jejichž návrh se používaly ocelářské normy.
Transformace předběžných norem ENV byla zahájena na zasedání subkomise TC 250/SC 9 v roce 2001 v Oslu. Při transformaci předběžných norem se vycházelo z národních připomínek, protože zkušenosti s praktickou aplikací norem většinou nebyly dostatečné. Snahou mezinárodních pracovních skupin PT (PT 1-1a Prvky, PT 1-1b Spoje, PT 1-2 Požár, PT 2 Únava), řízených subkomisí SC 9, bylo zjednodušit text norem, zapracovat některé chybějící poznatky, text lépe vysvětlit nebo zpřesnit.
Obtíže při transformaci vyplynuly ze změny struktury norem pro ocelové konstrukce. Přestože projektanti hliníkových konstrukcí vycházejí ze znalostí ocelových konstrukcí, přistoupilo se k návrhu samostatné struktury norem pro hliníkové konstrukce. Ze tří pracovních verzí byl po půlroční diskuzi vybrán soubor zahrnující pět norem, viz tab. 3. Základem jsou normy EN 1999-1-1: Obecná pravidla pro navrhování, EN 1999-1-2: Navrhování na účinky požáru a EN 1999-1-3: Konstrukce náchylné na únavu. Z požadavků průmyslu stavebních hliníkových konstrukcí a díky přestavbě souboru norem pro ocelové stavební konstrukce vyplynulo rozšíření o normy EN 1999-1-4: Doplňující pravidla pro plechy tvarované za studena a EN 1999-1-5: Skořepinové konstrukce (tab. 3).
První výsledky práce projektových týmů byly prezentovány na zasedání subkomise 21. února 2002 v Praze. Konečné znění norem, stadium 49, bylo schváleno v říjnu 2005. V květnu 2007 byla vydána v konečném znění norma EN 1999-1-1:2007 a zavedena do soustavy ČSN v anglickém jazyce. Vydání překladů se plánuje na druhou polovinu roku 2008.

¤ Tab. 3. Eurokód 9 normy EN pro hliníkové konstrukce

Oznámení
Tento příspěvek vznikl za podpory výzkumného záměru MSM 6840770001. Příprava tohoto materiálu byla též podpořena z Evropského strukturálního fondu, ze státního rozpočtu České republiky a z rozpočtu hlavního města Prahy v projektu Další vzdělávání pedagogů v oblasti navrhování stavebních konstrukcí podle evropských norem CZ.04.3.07/3.2.01.2/2225.

Použitá literatura
[1] Adalbagová, Z.: Nové evropské normy pro navrhování konstrukcí. Zavádění soustavy norem Eurokódů v ČR, dopad zavedení na původní návrhové ČSN. ČKAIT, květen 2008
[2] Sborník semináře ?Nové betonářské normy 2008?, ISBN 978-80-87158-07-4, ČBS Servis, s. r. o., Praha