Forankring i betong - Neste generasjons Eurokode 2

Abstract

Det pågående arbeidet med å revidere Eurokode 2 del 1-1 nærmer seg slutten. Innarbeiding av nyere forskningsresultater, samt økt brukervennlighet, er stikkordene for revisjonen av hele Eurokode-serien. En av delene som er vesentlig endret i revisjonen er armeringsreglene. Denne oppgaven belyser de nye bestemmelsene for forankring og skjøting av armering, på bakgrunn av fjerde utkast av den reviderte standarden. Det gjøres rede for relevant bakgrunnslitteratur, og resultater etter både kommende og gjeldende versjon sammenlignes. Det komplekse fenomenet heft mellom armering og betong, er årsaken til reglene for forankring. Heft muliggjør overføringen av langsgående krefter mellom armeringen og betongen, og er følgelig avgjørende for samvirket. Heft er påvirket av en rekke ulike parametere, som mekaniske egenskaper og miljømessige forhold. Revisjonen inneholder nye uttrykk, hvor den dimensjonerende forankringslengden kan beregnes direkte. Dette er en forenkling sammenlignet med dagens metode, som inkluderer flere steg, og en rekke ulike parametere. Videre er den dimensjonerende omfaringslengden gitt som en funksjon av forankringslengden. Resultatene viser at forankringslengden etter de nye bestemmelsene er meget sensitiv for kombinasjoner av armeringsspenning og stangdiameter. Sammenlignet med den gjeldende standarden, vil forankringslengden etter utkastet være størst, om armeringsspenningen er lav. Om spenningen er høy, vil grensen for når revisjonen gir størst verdi, variere med stangdiameteren. Jo større stenger, jo lavere spenning skal til. Unntaket er stenger <ϕ16, hvor revisjonen gir minst forankringslengde ved høy spenning. Både den gjeldende og kommende versjonen reduserer forankringslengden i strekk, ved å nyttiggjøre gunstige effekter. Økt nominell overdekning vil etter utkastet være hensiktsmessig inntil 3,75∙ϕ, som er en økning fra 3∙ϕ, etter gjeldende versjon. Ved bruk av standard- vinkler og kroker, reduseres forankringslengden etter de nye bestemmelsene med inntil 12∙ϕ, uavhengig av overdekning. Den gjeldende standarden derimot, har ikke effekt av at stengene er bøyd om overdekningen er under 3∙ϕ.

The ongoing work on revising Eurocode 2 part 1-1 is nearing its end. Incorporation of recent research results, as well as enhanced ease of use, are the keywords for the revision of the entire Eurocode series. One part that has been significantly changed in the revision is detailing of reinforcement. This thesis highlights the new provisions for anchorage and lapping of bars, based on the fourth draft of the revised standard. Relevant background literature is reviewed, and results according to both the upcoming and current versions are compared. The complex phenomenon that is bond between reinforcement and concrete is the reason for the anchorage rules. Bond enables the transfer of longitudinal forces between the reinforcement and concrete, and is therefore crucial for the composite action. Bond is influenced by a number of different parameters, such as mechanical properties and environmental conditions. The revision provides new expressions where the design anchorage length may be calculated directly. This is a simplification compared to the current method, which includes several steps, and a variety of parameters. Furthermore the design lap length is given as a function of the anchorage length. The results show that the anchorage length according to the new provisions is very sensitive to combinations of bar- stress and diameter. Compared to the current standard, the anchorage length according to the draft will be greater if the bar stress is low. If the bar stress is high, the limit for when the revision gives the greater value will vary with bar diameter. The larger the bar, the lower the stress required. The exception is bars <ϕ16, where the revised version provides the least anchorage length at high stress. Both the current and upcoming versions reduce the anchorage length in tension by utilizing favorable effects. Increased concrete cover will, according to the draft, be favorable until 3,75∙ϕ, which is an increase from 3∙ϕ as for the current version. When using standard- hooks and bends, the anchorage length according to the new provisions is reduced by up to 12∙ϕ, regardless of the concrete cover value. However, the current provisions do not get the favorable effect of bended bars if the cover is below 3∙ϕ