Concrete design according to EC.2 - A comparison between the current and the revised version of EC.2

Abstract

Eurokode 2 dekker dimensjonering av betongkonstruksjoner og gjennomgår en revisjonsprosess. Hovedmålet med denne avhandlingen er å fremheve endringene og modifikasjonene gjort i metoder og modeller i revisjonen og sammenligne med gjeldende EK.2. Avhandlingen tilnærmer seg hovedmålet ved å intensivt studere de to utgavene av EK.2. Dette innebærer sammenlikning av endringene ved bruk av grafiske fremstillinger og oppnådde verdier fra utførte beregninger av konstruksjonselementer.

Den reviderte versjonen av Ek.2 definerer nye faktorer innenfor uttrykkene for trykk- og strekkfasthet og elastisitetsmodulen, noe som resulterer i forskjellige verdier ift. gjeldende EK.2. I den reviderte utgaven defineres t_ ref, som er tiden i dager som den karakteristiske betongfasthet er bestemt for. Betongens karakteristiske fasthet kan bli spesifisert for tiden t_ ref for 28-91 dager. I tillegg kan betongens trykkfasthet bestemmes for tider t som kan være før eller etter t_ ref. Disse endringene vil tillatte mer utnyttelse av betongens trykkfasthet og bidra til redusering av unødvendig bruk av byggematerialer. På denne måten vil karbonavtrykket kunne påvirkes i en positiv retning.

Avsnitt om skjær ble betydelig revidert. Uttrykket for skjærstresskapasitet uten skjærarmering i den reviderte utgaven av EK.2 følger den kritiske skjærriss teorien og inkluderer størrelses parameteren d_ dg. Videre tas effekten av slankhet i betraktning ved å inkludere faktoren α_v, en effekt som ikke er tatt i betraktning i gjeldende Ek.2. Som følge av disse endringene, forbedrer det nye uttrykket samsvaret mellom beregnede og testede verdier for skjærstresskapasitet uten skjærarmering. Dermed gir det nye uttrykket tryggere og mer nøyaktige skjær dimensjoneringer ift. det empriske uttrykket definert i gjeldende EK.2.

Rissvidde- og krypberegninger i den reviderte EK.2 er mer empiriske, dvs de er basert på intensive laboratorieforsøk og observasjoner. Som resultat av endringene kompliseres beregningene ift. gjeldene EK.2 ved at nye empiriske faktorer inkluderes. Imidlertid har revisjonen forbedret brukervennligheten, gjennom betydelige forbedringer av rekkefølge av avsnittene, klausulene og tilleggsinformasjonen/definisjonene gitt i klausulene. Avsnitt om forankringslengde er betydelig forbedret da de er enklere og mer gjennomsiktig enn i EN 1992-1-1.

Eurocode 2 covers the design of concrete structures and is undergoing a revision process. The dissertation’s primary objective is to accentuate modifications and changes made in the revision of EC.2 within methods and models and compare them with the current EC.2. The dissertation approaches its primary objective by intensively studying the two versions of EC.2, which implies comparing the changes using graph representations and values gained by performed calculations of structural elements.

The revised version of EC.2 defines new factors within the expressions for design compressive and tensile strengths and young’s modulus, resulting in different values relative to the current EC.2. The revised version defines t_ref , which is the time in days at which the characteristic concrete strength is determined. The concrete characteristic strength may be determined for t_ref at 28-91 days. Moreover, the concrete compressive strength may be determined for times t that can be before or after t_ref . These changes will allow for more utilization of the concrete compressive strength and reduce unnecessary use of building materials, which positively impacts the carbon footprint of concrete structures.

Sections regarding shear were significantly revised. The expression for shear resistance without shear reinforcement in the revised version of EC.2 follows the critical shear crack theory and includes the size parameter d_dg . Furthermore, the effect of slenderness is taken into account by including the factor α_v . The effect of slenderness is not considered in the current EC.2. Consequently, the new expression improves the correspondence between calculated and tested values of the shear resistance, providing a safer and more accurate design than the empirical expression defined in the current EC.2.

Crack width and creep calculations are more empirical, which means they are based on intensive laboratory experiments and observations. Thus, there are new empirical factors included, complicating the calculations procedure relative to the current EC.2. However, the revision of EC.2 has enhanced the ease of use through considerable improvements within the content arrangement and the provided supplemental information/definitions within the clauses. Sections regarding anchorage length have been significantly improved as they are more straightforward and transparent than EN 1992-1-1.