Spelling suggestions: "subject:"sprickbreddsbegränsning"" "subject:"sprickbreddsberäkning""
1 |
Minimiarmering enligt Eurokod : En jämförelse mellan EKS 9 och EKS 10Hjälte, Johan, Fredin, Johan January 2016 (has links)
This thesis deals with the minimum reinforcement inconcrete structures and the changes made in theregulations on this with the introduction of EKS 10. EKS10, which was introduced January 1, 2016, is theswedish national annex to the common Eurocode. Theintroduction of EKS 10 has meant that more chaptersfrom Eurocode have been adapted to swedishconditions and that the requirements for minimumreinforcement has been mitigated.As part of the thesis a calculation template has beencreated in Microsoft Excel designed to facilitate thecalculation of minimum reinforcement forByggnadstekniska byrån in Stockholm. In addition tocreating the template, common concrete sections havebeen analyzed with respect to the reinforcementquantities and the economy.The results show that the minimum amount ofreinforcement has been reduced in all of the crosssectionexamined in this thesis. The amendedprovisions have had the consequence that the minimumquantity of rienforcement in respect to reduction ofcrack width in beams and slabs have been decreased bybetween 10 and 32 percent. For walls the minimumamount of vertical reinforcement fallen by 50 percent inslender walls and by 100 percent non slender walls,while the minimum horizontal rienforcement decreasedby 75 and 100 percent respectively.According to the calculations done for a supposedexample floor, this causes a potential reduction inmaterial costs of up to 65 or 118 SEK per square meter,depending on whether or not the walls are regarded asslender. / Detta examensarbete behandlar minimiarmering i betongkonstruktioner och deändringar som skett i regelverket kring detta i och med införandet av EKS 10.EKS 10 infördes första januari 2016 och är den svenska nationella bilagan tillden europagemensamma Eurokod. Införandet av EKS har betytt att fler kapitelfrån Eurokod nu är anpassade till svenska förhållanden och även att kraven påminimiarmering har mildrats.Syftet med detta examensarbetet är att underlätta beräkningar av minimiarmering för Byggnadstekniska Byrån i Stockholm. Som en del iexamensarbetet skapas en beräkningsmall i Microsoft Excel. Utöverberäkningsmallen analyseras vanligt förekommande betongtvärsnitt med avseende på armeringsmängder och ekonomi.Resultatet visar att det har skett en minskning av minimiarmeringen i alla detvärsnitt som undersökts i detta examensarbete. De ändrade bestämmelsernahar fått konsekvensen att minsta mängd sprickarmering i exempelvis balkaroch plattor minskat med mellan 10 och 32 procent. För slanka väggar harminsta mängd vertikalarmering minskat med 50 procent och 100 procent föricke slanka väggar, medan minsta horisontalarmering minskat med 75respektive 100 procent.Detta leder enligt de beräkningar som utförts för en antagen exempelvåning tillen potentiell minskad materialkostnad på upp till 65 eller 118 kronor perkvadratmeter, beroende på om väggarna betraktas som slanka eller inte.
|
2 |
Numeriska simuleringar av betongkonstruktioner med minimiarmering för sprickbreddsbegränsningBjörnberg, Maja, Johansson, Victor January 2013 (has links)
Efter introduktionen av Eurokoderna har mängden minimiarmering i betongkonstruktioner ökat. Denna ökning beror på skillnader i metoderna som nu används för att beräkna mängden minimiarmering i olika typer av betongkonstruktioner och de som användes tidigare då BKR var den gällande normen. Minimiarmering används i betongkonstruktioner för att omfördela tvångsdeformationer. I detta arbete undersöks om mängden minimiarmering kan minskas utan att dess huvudsakliga funktion går förlorad. I arbetet har ett antal metoder för att beräkna minimiarmering jämförts för att se hur stora skillnaderna i armeringsmängd blir, varför dessa uppkommer och vilka för- och nackdelar som finns med metoderna. De undersökta metoderna inkluderar den som anges i Eurokod 2, förändringar som gjorts i den tyska nationella bilagan till Eurokod 2 och ett förslag till ändring som presenterats av Hallgren i ett preliminärt arbete. Resultaten bygger på simuleringar utförda i FEM-programmet Atena där olika typfall undersökts. I typfallen har betongens hållfasthetsklass, tvärsnittsdimension, armeringsdimension, täckande betongskikt och vidhäftningsförutsättning varierats. Armeringsmängden varierades för att motsvara den mängd som krävs vid beräkning enligt de tidigare nämnda metoderna. I alla undersökta fall antas tvärsnittet vara utsatt för ren dragbelastning, vilket är fallet vid krympning. Resultaten från de numeriska simuleringarna visade att en större armeringsmängd ger minskade sprickbredder och ökade möjligheter att omfördela tvångsdeformationer till nya sprickor. Bildandet av nya sprickor sker också vid en mindre krympning. Skillnaderna jämfört med om en mindre armeringsmängd används blir dock i de flesta fall små och mängden armering kan reduceras utan att minimiarmeringens sprickfördelande funktion äventyras. Resultaten från de numeriska simuleringarna användes också för att ta fram ett alternativ som ger en mindre mängd minimiarmering utan att armeringens huvudsakliga funktion försvinner. I detta arbete föreslås en förändring rörande koefficienten k i Eurokod. Förändringen av värdet på koefficienten k gör att mängden erforderlig minimiarmering minskar betydligt vid beräkningar, speciellt för tvärsnitt med en större tvärsnittshöjd. Fler numeriska simuleringar utfördes och det kunde säkerställas att en armeringsmängd motsvarande den som ges med den föreslagna ändringen fungerar för alla undersökta typfall. Endast en liten ökning av sprickbredderna sker. En undersökning av sprickproblematiken under betongens hållfasthetstillväxtfas har gjorts, och resultaten visar att problem med sprickbildning inte beror på den autogena krympningen eller på uttorkningskrympningen. Endast en liten andel av denna krympning hinner uppnås under de första veckorna, samtidigt som hållfasthetstillväxten sker relativt snabbt. Problem med sprickbildning under denna tidsperiod beror istället på andra faktorer såsom en stor värmeutveckling i betongen, en ojämn uttorkning eller en ojämn temperaturfördelning över tvärsnittet i kombination med tvång. Efter den värmeutveckling som skett i betongen under det första dygnet efter gjutning påbörjas en avsvalningsfas. Under denna kan sprickbildning uppstå i betongen, och denna sprickbildning finns kvar när uttorkningskrympningen senare fortskrider. En jämförelse har även gjorts mellan handberäkningar av karaktäristiska sprickbredder enligt Betongföreningens handbok till Eurokod 2 och sprickbredder utlästa ur resultaten från de numeriska simuleringarna. Resultaten visar att metoden överlag fungerar bra, men att vissa justeringar skulle kunna göras för att anpassa den till mindre värden på betongens krympning. / After the introduction of the Eurocodes, the minimum amount of reinforcement for crack control in concrete structures has increased. This is due to differences in themethods for calculating the minimum amount of reinforcement used in the Eurocodes and in BKR, a standard which was used in Sweden before the Eurocodes. Minimum reinforcement for crack control is used in concrete structures to redistribute the tensile stresses caused by restraint during the shrinkage. This thesis examines if the amount of minimum reinforcement can be reduced without compromising the main functions of the reinforcement. In this thesis a number of methods for calculating the minimum reinforcement has been compared to see how large the differences in the amount of reinforcement are, why they occur and what are the advantages and disadvantages of the different methods. The different methods revised in this thesis are the method in Eurocode 2, the changes made in the German National Annex to the Eurocode 2 method and a method proposed by Hallgren in a preliminary work. The results are based on simulations performed in the FEM-application Atena where different scenarios were examined. In the investigated scenarios, the strength classes of the concrete, the cross-sectional dimensions, the size of the reinforcement bars, the size of the concrete cover and the bond strength has been varied. The amount of reinforcement in each case has been varied to correspond to the required minimum amount according to the different methods for calculating minimum reinforcement. In all investigated cases, the cross section is assumed to be exposed to pure tensile load, which is the case for shrinkage. The results of the simulations showed that a larger amount of reinforcement reduces the width of the cracks, that a larger amount of small cracks are formed, and that new cracks are formed earlier at a lower shrinkage value. The differences are however in most cases small compared to when a lower amount of reinforcement is used. In other words, a lower amount of reinforcement could be used without compromising the main functions of the minimum reinforcement. The results from the simulations have also been used to obtain an alternative method for calculating the minimum reinforcement that gives a lower amount of reinforcement without compromising the main functions. The proposed change in Eurocode is a modification in the value of the coefficient k. By changing the value of the coefficient k, the amount of required minimum reinforcement is decreased significantly, especially for large crosssection heights. More numerical simulations were performed to ensure that the reinforcement amount according to the proposed change works for all scenarios considered in this thesis. The results showed that the reinforcement were capable of redistributing the tensile stresses caused by restraint. Only a small increase in the crack widths could be observed. An investigation was conducted to find an explanation to why cracks occur during the first weeks after casting of the concrete. The results show that the problem with cracks occurring during this period is neither due to the autogenous shrinkage nor the drying shrinkage. Only a small share of those types of shrinkage are achieved during the first weeks, and at the same time the concrete strength growth is relatively fast. Instead, the problems with cracks seem to be caused by other factors, such as a large heat development in the concrete during the first day, uneven drying shrinkage or an uneven temperature distribution over the cross section in combination with restraint. Cracks can develop during the first days after casting of the concrete due to the shrinkage that occur when the concrete cools off after the large heat development the first day. These cracks remain when the drying shrinkage continues. A comparison was also made between hand calculations of the characteristic crack widths according to “Betongföreningens handbok till Eurokod 2” and the crack widths read out of the results from the numerical simulations. The results showed that the method generally works well, but some minor adjustments could be made to adapt the method to smaller values of concrete shrinkage.
|
Page generated in 0.0511 seconds