Systemer for sammenbinding i betongkonstruksjoner – Evaluering av beskrivende dimensjoneringsregler i andre generasjon av eurokodepakken

Abstract

Oppgaven studerte beskrivende regler på systemer for sammenbinding i betongkonstruksjoner i den andre generasjonen av eurokodepakken, og sammenlignet regelverket opp mot regelverket i dagens eurokodepakke. Det ble gjennomført beregninger på minimumskrefter for sammenbinding i et definert studieobjekt i henhold til hvert av regelverkene. Resultatet ble sammenlignet med statiske beregninger på konstruksjonsmessig stabilitet i studieobjektet. Utfallet ble generalisert for å gi et generelt bilde på regelverkene sin innvirkning på dimensjonering. Oppgaven tok opp konsekvenser og mulige tiltak i anledning et eventuelt bytte av regelverk, for dimensjoneringen i Norge i dag.

I oppgaven ble det benyttet en metode som kombinerer litteraturstudie, beregninger, og kapasitetskontroll.

Gjennomgått litteratur gir et inntrykk av at regelverk i den andre generasjonen av eurokodepakken resulterer i større minimumskrefter i dekkeskivers innvendige og omsluttende strekkbånd sammenlignet med regelverk i dagens eurokodepakke.

Beregningene i oppgaven tok inspirasjon fra et referansebygg med dekkeskiver av prefabrikkerte hulldekkeelementer, fra Betongelementboken eksempel C13.4. Studieobjektet hadde som formål å generalisere et slikt eksempel videre. Resultat av beregningene er forsonlig med litteraturen, og minimumskreftene fra regelverk i den andre generasjonen av eurokodepakken blir i de fleste tilfeller dimensjonerende for studieobjektet.

Videre ble det gjennomført en studie på aktuelle knutepunkt i studieobjektets dekkeskiver. Det ble undersøkt hvordan regelverk på systemer for sammenbinding fra den andre generasjonen av eurokodepakken påvirker valg av nødvendig forankring i disse knutepunktene.

I knutepunkt HD-LB blir nødvendig armering problematisk stor. Studien presenterte ulike alternativer til forankring og diskuterte gjennomførbarheten av hver av dem.

I knutepunkt HD-HD blir nødvendig armering til tider problematisk stor. Gjennomførbarhet ble diskutert også for dette knutepunktet.

Utefra dagens situasjon for dimensjonering av betongbygg i Norge anses gjennomførbarheten av regelverk på systemer for sammenbinding fra den andre generasjonen av eurokodepakken som lav. Siden litteraturstudium indikerer mangelfull bakgrunnsinformasjon på regelverket, bør videre arbeid rettes mot å verifisere at det resulterende nivået på robusthet er nødvendig, før regelverket innføres i Norge.

The thesis studied the prescriptive design rules on tying systems for robustness of concrete structures in the second generation of the Eurocodes and compared the design rules with the design rules from the current Eurocodes. Calculations on resistances for reinforcement in ties were carried out on a defined case-study in accordance with both sets of design rules. The resulting resistances were compared with static calculations on structural stability for the case-study. The outcome was generalized to illustrate clearly how change of the design rules impacts general design.

The thesis utilized a method combining literature studies, calculations, and capacity check.

Examined literature gives the impression of greater resulting resistances for reinforcement in both internal and peripheral ties in floors, from the design rules in the second generation of the Eurocodes than from the design rules in the current Eurocodes.

Calculations took inspiration from a reference building in Betongelementboken example C13.4. The purpose of the case-study was to further generalize this example. The calculation results agree with the literature studied, and in most cases resistances for reinforcement in ties in the second generation of the Eurocodes will have to be designed for.

Relevant joints in the case-study horizontal floors were examined. The examination studied anchoring in these joints and how the design rules for resistances for reinforcement in ties from the second generation of the Eurocodes affect choice of reinforcement.

In joint HC-HC necessary reinforcement is problematically large. The thesis presented different configurations of reinforcement and discussed the feasibility of them.

In joint HC-LB necessary reinforcement is at times problematically large. The feasibility of different options of reinforcement was discussed also for this joint.

Based on the current situation on design of concrete buildings in Norway the feasibility of the design rules on tying systems for robustness in the second generation of the Eurocodes is expected to be low. Since literature studies suggest that the background of these design rules is uncomplete further work should demonstrate that the increased level of robustness is necessary.