Prosjektering av betongkonstruksjoner etter Eurokode 2

Abstract

Fra 1. april 2010 erstattes den nasjonalt utarbeidede standarden for betongkonstruksjoner NS3473 av Eurokode 2: Prosjektering av betongkonstruksjoner (EC2). I denne oppgaven er bakgrunn og virkemåte for sentrale bestemmelser og dimensjoneringsprinsipp i EC2 utredet, med hovedfokus på de som skiller seg vesentlig fra NS 3473. Behandlede tema er skjærkraftkapasitet, gjennomlokking av plater med konsentrerte laster, forankring og andre ordens effekter for slanke søyler.

Komponenter påkjent skjærkrefter må kontrollers for både skjærstrekk- og skjærtrykkbrudd. For komponenter uten beregningsmessig behov for skjærarmering gir EC2 lavereskjærstrekkapasitet enn NS 3473 for alle lengdearmeringsmengder og vanlige betongkvaliteter, uavhengig av tverrsnittets bredde og effektiv høyde. EC2 og NS 3473 har tilnærmet likskjærtrykkbruddskapasitet for lave til moderate betongfastheter. Ved beregningsmessig behov for skjærarmering er skjærkraftskapasiteten i EC2 basert på en fagverksmodell hvor helningen θtil en trykkdiagonal av betong velges av konstruktør. Vinkelen θ kan velges mellom 22° og 45°.En lav vinkel resulterer i høy skjærstrekkapasitet og redusert skjærtrykkapasitet.Parameterstudie viser at for et skjærarmeringsbehov som overstiger minimumskravet vil EC2 gi lavere skjærarmeringsbehov enn NS 3474, så fremt skjærtrykkapasiteten tillater at det velges en lav vinkel θ.

Skjærstrekkapasiteten for gjennomlokking av plater med konsentrerte laster beregnes i forskjellige kritiske snitt for de to standardene. De baseres begge på den respektive standardensgenerelle skjærstrekkapasitet, og resulterer i en tilnærmet lik kapasitet for gjennomlokking.

Nødvendig forankringslengde for lengdearmering øker når man velger en lav vinkel i fagverksmodellen. En minimert forankringslengde og maksimert skjærstrekkapasitet er derfor uforenelig. Den konservative forenklingen av krav til forankringslengden lb = 50ϕ fra NS 3473er gyldig også i EC2 for betongfaster C25/30 eller bedre ved gode forankringsforhold, og ellers for betongfastheter C40/50 eller bedre. Forankringslengde til føroppspent armering beregnesetter tilnærmet samme modell i EC2 som i NS 3473.Forankringslengden avhenger avoverføringslengden, som er lengden armering som kreves for å overføre spennkraften iarmeringen til betongen. Beregning etter EC2 ved normalt gode overdekninger gir konservativoverføringslengde og forankringslengde i forhold til NS 3473. I EC2 er det ikke tillatt å forankrenoe av strekkraften i armeringen generert av ytre laster innenfor overføringslengden, slik dettillates i NS 3473.

Søyler som er slankere enn en gitt grenseverdi må dimensjoneres etter andre ordens teori. INorge benyttes det et lastavhengig slankhetskrav i nasjonalt tillegg som er en omskrivning fradet generelle kravet i EC2s hoveddel. For komponenter med ulike endemoment kan det regnesetter første ordens teori for betydelig høyere aksiallast etter EC2 enn etter NS 3473. Dettegjelder ikke i samme grad når endemomentene er like. EC2 gir to metoder for å kalkulere andreordens moment, en nominell stivhetsmetode, og en nominell krumningsmetode. Metodenbasert på nominell krumning er bygd opp på en tilsvarende måte som forenklet metode i NS3473. Den betraktede metoden i NS 3473 gir større andre ordens utbøyning ennkrumningsmetoden i EC2 for vanlige kryptall.