Bakgrunn for beregningsregler etter Eurokode for slanke betongsøyler, samvirkesøyler og forankring av lengdearmering.

Abstract

I denne rapporten har det blitt gjennomført litteraturstudium, sammenligning av beregningsmetoder, parameterstudier og gjennomgang av beregningsmetoder. Rapporten er delt inn i de tre hoveddelene; slanke betongsøyler, samvirkesøyler og forankring av lengdearmering.Det er sett på slanke betongsøyler med hovedvekt på de metodene som er nevnt i Eurokode 2. Det er også sett på forenklet beregningsmetode for samvirkesøyler og tilhørende begrensninger etter Eurokode 4. Betongsøylene er sammenlignet med samvirkesøylene i et regneeksempel med varierende innspenningsgrader. Det er skrevet litt rundt fordeler og ulemper ved bruk av samvirkesøyler, uten at det er konkludert med en entydig foretrukken søyletype.Regnereglene for slanke betongsøyler er utledet og forklart bakgrunnen for. Dette er gjort for å få en dypere forståelse av beregningsreglene. Videre er det utført parameterstudie for beregning av kryptall. Avviket mellom [3.1.4] og tillegg B i Eurokode 2 er relativt stort. Det er også sett på slankhetskravet for enkeltstående konstruksjonsdeler. Det er blitt avdekket at det i enkelte tilfeller ikke er konservativt å følge det nasjonale tillegget. På bakgrunn av dette anbefales det en tydeligere formulering av gyldighetsområdet til det nasjonale tillegget. Videre gir beregningsmetode basert på nominell krumning en stor utgangskrumning, som kan gi for stor eksentrisitet ved små laster. Ved bruk av metode basert på nominell stivhet forutsetter beregningsmetoden at det må være et første ordens moment for at det skal bli et andre ordens moment, noe som er intuitivt feil.For samvirkesøyler er det beskrevet en beregningsfremgang for forenklet metode etter Eurokode 4. Enkelte av formlene er utledet og noen tidligere beregningsmetoder er kommentert. Mange av formlene er henvisninger til Eurokode 2 og Eurokode 3. Flere av formlene er empiriske som begrenser seg til tidligere forsøk. Det er i guiden til Eurokode 4 skrevet at det er lite sannsynlig at slankhetsbegrensningen gir restriksjoner i praktisk dimensjonering. Det kan allikevel være verdt å merke seg at dersom den relative slankheten er i nærheten av slankhetsgrensen til samvirkesøylen, vil det være ugunstig å øke stålkvaliteten slik som formelverket er i dag. Det stilles krav til tverrsnittsklasse en eller to for å regne etter forenklet metode. Dette fordi den baserer seg på plastisk teori.Det er utarbeidet beregninger for samvirkesøyler som sammenlignes med resultatene for slanke betongsøyler. Samvirkesøyler har fordeler fremfor slanke betongsøyler som gjør at den egner seg bedre i områder som krever bedre kapasitet med tilsvarende tverrsnitt. Det er også mulighet for tids- og plassbesparelse. Ulempen er at det ikke er materialøkonomisk lønnsomt å benytte samvirkesøyler.Kapittelet om forankring av lengdearmering inneholder et forslag til omskriving av heftlengde for doble tråder. Denne metoden vil være tilstrekkelig konservativ, men vil likevel gi kortere heftlengde en dagens formulering. Det er også beskrevet en situasjon hvor variasjonen mellom heftlengden for Eurokode 2 og Model Code 90 er stor. Dette basert på at en parameter har endret plass fra Model Code 90 til Eurokode 2.Det er også lagt mye vekt [8.3] i Eurokode 2 som omhandler dordiameter. Det har kommet et rettelsesblad hvor formuleringen er endret. Den nye formuleringen er kontrollert mot tidligere beregningsmåter samt trykkfeltsteori med partielt belastede flater. Resultatene her peker tydelig mot at endringen i formuleringen gir uakseptable avvik mot andre beregningsmetoder. Dette er en klar indikasjon på at endring burde vurderes reversert.Det påpekes at Eurokode 2 har rom for forbedringer og det anbefales særlig å se nærmere på ka-faktoren for slanke betongkonstruksjoner og Om,min for betongtrykkbrudd. Dette er to faktorer som til tider gir meget ikke-konservative resultater og etter forfatternes skjønn burde endres.