In de artikelenserie met rekenvoorbeelden voor de Eurocode 2 1) wordt nu de duurzaamheid behandeld. Aan de hand van enkele voorbeelden wordt toegelicht welke dekking op betonconstructies moet worden toegepast. In totaal drie voorbeelden: tweebetonliggers en een voorgespannen TT-ligger.
Betondekking op de wapening1200982Betondekkingop de wapeningIn de artikelenserie met rekenvoorbeelden voor de Eurocode 2 1)wordt nu de duurzaamheid behandeld. Aan de hand van enkelevoorbeelden wordt toegelicht welke dekking op betonconstruc-ties moet worden toegepast. In totaal drie voorbeelden: tweebetonliggers en een voorgespannen TT-ligger.1) Dit artikel is gebaseerd op het Engelstalige document `Eurocode 2 WorkedExamples'. Het is vertaald en bewerkt door dr.ir.drs. C.R. Braam (TU Delft, fac.CiTG) en afgestemd met Voorschriftencommissie 20.Rekenvoorbeelden bij Eurocode 2 (2)Uitgangspunten: de betonsterkteklasse is C25/30; de langswapening bestaat uit 5 staven Ø20, de beugeldiame-ter is Ø8, beugelafstand 100 mm (fig. 1); de grootste korrelafmeting is dg= 20 mm; de ontwerplevensduur van de constructie is 50 jaar; er is geen gewaarborgde specifieke kwaliteitsbeheersing vande betonproductie.De grootte van de minimale betondekking wordt bepaald dooreisen volgend uit de aanhechting van het betonstaal en dooreisen ten aanzien van de duurzaamheid. Voor het bepalen vande eisen ten aanzien van de duurzaamheid is de constructie-klasse van belang. Dit is een variabele die kan worden vermin-derd of vermeerderd door randvoorwaarden zoals beton sterk-teklasse, ontwerplevensduur en kwaliteitsbeheersing. De begin-waarde van de constructieklasse is volgens de NB gelijk aan S4.Controle beugelsEerst wordt de betondekking op de beugels gecontroleerd.Op basis van aanhechting volgt:cmin,b= diameter van de staaf = 8 mm (EC2; tabel 4.2)25Ø 2025338Rekenvoorbeeld 1 (EC2, par. 4.4)Toets de betondekking voor een gewapende betonligger onder-worpen aan milieuklasse XC1.1Betondekking op de wapening 12009 83Aanhechting:cmin,b= 20 mm (EC2; tabel 4.2)Met constructieklasse S4 en milieuklasse XC1 volgt (EC2; 4.4N):cmin,dur= 15 mmTevens is (EC2; art. 4.4.1.2(2) & NB):?cdur,?= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(6) & NB)?cdur,st= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(7) & NB)?cdur,add= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(8) & NB)Nu is (EC2; vgl. (4.2)):cmin= max (cmin,b; cmin,dur+ ?cdur,?- ?cdur,st- ?cdur,add; 10 mm)= max (20 ; 15 + 0 - 0 - 0 ; 10 mm) = 20 mmUitvoeringstolerantie (EC2; art. 4.4.1.3(1) & NB):?cdev= 5 mmDe nominale betondekking is (EC2; art. 4.4.1.2(1) vgl. (4.1)):cnom= cmin+ ?cdev= 20 + 5 = 25 mmDe betondekking op de langswapening is 25 + 8 = 33 mm= cnom, dus voldoet.Rekenvoorbeeld 2 (EC2, par. 4.4)Toets de betondekking voor een gewapende betonligger dieonderdeel is van een woongebouw nabij de kust en daardooronderworpen is aan milieuklasse XS1.Uitgangspunten: de betonsterkteklasse is C28/35; de langswapening bestaat uit 5 staven Ø20, de beugeldiame-ter is Ø8, beugelafstand 100 mm (fig. 1); de grootste korrelafmeting is dg= 20 mm; de ontwerplevensduur van de constructie is 50 jaar; er is geen gewaarborgde specifieke kwaliteitsbeheersing vande betonproductie.Controle beugelsEerst wordt de betondekking op de beugels gecontroleerd.Aanhechting:cmin,b= 8 mm (EC2; tabel 4.2)Duurzaamheid betonstaal:De basis constructieklasse is S4.Bij milieuklasse XS1 mag de constructieklasse met 1 wordenverminderd mits de betonsterkteklasse = C40/50 is (EC2; tabel4.3N & NB). Omdat sprake is van sterkteklasse C25/30, is dezevermindering niet van toepassing.Omdat sprake is van een `ligger', dus niet van een element1 Gedeelte van de dwarsdoorsne-de van de ligger uit voorbeeld 1en 2Indien de toegepaste korrelafmeting groter is dan 35 mm moetde waarde van cmin,bmet 5 mm worden vergroot.Duurzaamheid betonstaal:Bij milieuklasse XC1 mag de constructieklasse met 1 wordenverminderd als de betonsterkteklasse = C28/35 is (EC2; tabel4.3N & NB). Omdat sprake is van sterkteklasse C25/30, is dezevermindering niet van toepassing.Omdat sprake is van een `ligger', dus niet van een element metplaatgeometrie, mag de constructieklasse niet met 1 wordenverminderd (EC2; tabel 4.3N & NB).Vanwege de niet gewaarborgde specifieke kwaliteitsbeheersingvan de betonproductie mag de constructieklasse niet met 1worden verminderd (EC2; tabel 4.3N & NB).Bij een ontwerplevensduur van 50 jaar hoeft de constructie-klasse ook niet te worden verhoogd.Met constructieklasse S4 en milieuklasse XC1 (EC2; tabel 4.4N):cmin,dur= 15 mmTevens is (EC2; art. 4.4.1.2(2) & NB):?cdur,?= 0 mm ; aanvullende veiligheidsmarge (EC2; art.4.4.1.2.(6) & NB);?cdur,st= 0 mm ; geen roestvast staal wordt toegepast, nochworden andere specifieke maatregelen getroffen(EC2; art. 4.4.1.2.(7) & NB);?cdur,add= 0 mm; geen aanvullende bescherming van het betonwordt toegepast (EC2; art. 4.4.1.2.(8) & NB).Nu is (EC2; vgl. (4.2)):cmin= max (cmin,b; cmin,dur+ ?cdur,?- ?cdur,st- ?cdur,add; 10 mm)= max (8 ; 15 + 0 - 0 - 0 ; 10 mm) = 15 mmDe nominale dekking is gelijk aan de hiervoor bepaalde mini-male dekking vermeerderd met een uitvoeringstolerantie.Uitvoeringstolerantie (EC2; art. 4.4.1.3(1) & NB):?cdev= 5 mmDe nominale betondekking is (EC2; art. 4.4.1.2(1) vgl. (4.1)):cnom= cmin+ ?cdev= 15 + 5 = 20 mmDe betondekking op de beugels is 25 mm, > cnom, dus voldoet.Controle langswapeningNu wordt de betondekking op de langswapening gecontroleerd.Gebruikte afkortingenEC0 = NEN-EN 1990EC2 = NEN-EN 1992-1-1NB = Nationale BijlageBetondekking op de wapening12009842 Gedeelte van de dwarsdoorsne-de van de ligger uit voorbeeld 2.3 Gedeelte van de dwarsdoorsne-de van een lijf van de TT-liggeruit voorbeeld 3.De betondekking op de langswapening is 25 + 8 = 33 mm< cnom, dus voldoet ook niet.Er wordt voor gekozen de betondekking op de beugels teverhogen tot 45 mm (fig. 2). Daarmee wordt voldaan aan deeisen.Controle: dekking op de beugels is 45 mm = cnom= 40 mm dekking op de langswapening is 45 + 8 = 53 mm= cnom= 40 mmRekenvoorbeeld 3 (EC2, par. 4.4)Toets de betondekking voor een geprefabriceerde voorgespan-nen beton TT-ligger die onderdeel is van een industrieelgebouw nabij de kust en onderworpen is aan milieuklasse XS1.Uitgangspunten: de betonsterkteklasse is C45/55. de langswapening in de twee lijven van het element bestaatuit langswapening Ø12 mm, beugels (beugeldiameter 8 mm;beugelafstand 100 mm) en voorspanstrengen Ø0,5'' (fig. 3); de grootste korrelafmeting is dg= 16 mm; de ontwerplevensduur van de constructie is 50 jaar; de fabricage is onderworpen aan een kwaliteitsbeheersings-systeem, waarin het monitoren ook het opmeten van debetondekking inhoudt.met plaatgeometrie, mag de constructieklasse niet met 1worden verminderd (EC2; tabel 4.3N & NB).Vanwege de niet gewaarborgde specifieke kwaliteitsbeheersingvan de betonproductie mag de constructieklasse niet met 1worden verminderd (EC2; tabel 4.3N & NB).Met constructieklasse S4 en milieuklasse XS1 (EC2; tabel 4.4N):cmin,dur= 35 mmTevens is (EC2; art. 4.4.1.2(2) & NB):?cdur,?= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(6) & NB)?cdur,st= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(7) & NB)?cdur,add= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(8) & NB)Nu is (EC2; vgl. (4.2)):cmin= max (cmin,b; cmin,dur+ ?cdur,?- ?cdur,st- ?cdur,add; 10 mm)= max (8 ; 35 + 0 - 0 - 0 ; 10 mm) = 35 mmUitvoeringstolerantie (EC2; art. 4.4.1.3(1) & NB):?cdev= 5 mmDe nominale betondekking is (EC2; art. 4.4.1.2(1) vgl. (4.1)):cnom= cmin+ ?cdev= 35 + 5 = 40 mmDe betondekking op de beugels is 25 mm < cnom, dus voldoet niet.Controle langswapeningControleer nu de betondekking op de langswapening.Aanhechting:cmin,b= 20 mm (EC2; tabel 4.2)Met constructieklasse S4 en milieuklasse XS1 volgt(EC2; tabel 4.4N):cmin,dur= 35 mmTevens is (EC2; art. 4.4.1.2(2) & NB):?cdur,?= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(6) & NB)?cdur,st= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(7) & NB)?cdur,add= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(8) & NB)Nu is (EC2; vgl. (4.2)):cmin= max (cmin,b; cmin,dur+ ?cdur,?- ?cdur,st- ?cdur,add; 10 mm)= max (20 ; 35 + 0 - 0 - 0 ; 10 mm) = 35 mmUitvoeringstolerantie (EC2; art. 4.4.1.3(1) & NB):?cdev= 5 mmDe nominale betondekking is (EC2; art. 4.4.1.2(1) vgl. (4.1)):cnom= cmin+ ?cdev= 35 + 5 = 40 mm200Ø 1230505050830strengen Ø 0,5"8Ø 1245 Ø 204553823Betondekking op de wapening 12009 85Met constructieklasse S2 en milieuklasse XS1 volgt(EC2; tabel 4.4N):cmin,dur= 25 mmTevens is (EC2; art. 4.4.1.2(2) & NB):?cdur,?= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(6) & NB)?cdur,st= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(7) & NB)?cdur,add= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(8) & NB)Nu is (EC2; vgl. (4.2)):cmin= max (cmin,b; cmin,dur+ ?cdur,?- ?cdur,st- ?cdur,add; 10 mm)= max (12 ; 25 + 0 - 0 - 0 ; 10 mm) = 25 mmUitvoeringstolerantie (EC2; art. 4.4.1.3(1) & NB):?cdev= 5 mmDe nominale betondekking is (EC2; art. 4.4.1.2(1) vgl. (4.1)):cnom= cmin+ ?cdev= 25 + 5 = 30 mmDe betondekking op de langswapening is 30 + 8 = 38 mm =cnom, dus voldoet ook.Controle voorspanwapeningControleer ook de betondekking op de voorspanwapening.Aanhechting:cmin,b= 1,5·12,5 = 18,8 mm (EC2; tabel 4.2 & NB voor `voorge-rekt staal')Met constructieklasse S2 en milieuklasse XS1 volgt (EC2; tabel4.5N & NB):cmin,dur= 30 mmTevens is (EC2; art. 4.4.1.2(2) & NB):?cdur,?= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(6) & NB)?cdur,st= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(7) & NB)?cdur,add= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(8) & NB)Nu is (EC2; vgl. (4.2)):cmin= max (cmin,b; cmin,dur+ ?cdur,?- ?cdur,st- ?cdur,add; 10 mm)= max (18,8 ; 30 + 0 - 0 - 0 ; 10 mm) = 30 mmUitvoeringstolerantie (EC2; art. 4.4.1.3(1) & NB):?cdev= 5 mmDe nominale betondekking is (EC2; art. 4.4.1.2(1) vgl. (4.1)):cnom= cmin+ ?cdev= 30 + 5 = 35 mmDe betondekking op de onderste voorspanwapening is50 mm - 0,5''/2 = 50 - 12,5/2 = 43,7 mm = cnom, dus voldoet. FControle beugelsEerst wordt de betondekking op de beugels gecontroleerd.Aanhechting:cmin,b= 8 mm (EC2; tabel 4.2)Duurzaamheid betonstaal:De basis constructieklasse is S4.Bij milieuklasse XS1 mag de constructieklasse met 1 wordenverminderd mits de betonsterkteklasse = C40/50 is (EC2; tabel4.3N & NB). Omdat sprake is van sterkteklasse C45/55, is dezevermindering van toepassing.Omdat sprake is van een `ligger', dus niet van een element metplaatgeometrie, mag de constructieklasse niet met 1 wordenverminderd (EC2; tabel 4.3N & NB).Omdat sprake is van gewaarborgde specifieke kwaliteitsbeheer-sing van de betonproductie mag de constructieklasse met 1worden verminderd (EC2; tabel 4.3N & NB).Met constructieklasse S (4 - 1 - 1) = S2 en milieuklasse XS1volgt (EC2; tabel 4.4N):cmin,dur= 25 mmTevens is (EC2; art. 4.4.1.2(2) & NB):?cdur,?= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(6) & NB)?cdur,st= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(7) & NB)?cdur,add= 0 mm (EC2; art. 4.4.1.2.(8) & NB)Nu is (EC2; vgl. (4.2)):cmin= max (cmin,b; cmin,dur+ ?cdur,?- ?cdur,st- ?cdur,add; 10 mm)= max (8 ; 25 + 0 - 0 - 0 ; 10 mm) = 25 mmUitvoeringstolerantie (EC2; art. 4.4.1.3(1) & NB):?cdev= 5 mmOpmerking:Als kan worden gegarandeerd dat het opmeten van de beton-dekking gebeurt met een zeer nauwkeurig meetinstrument enindien elementen die niet voldoen worden verwijderd, mag deontwerpafwijking ?cdevworden verminderd met een waardetussen 0 en 5 mm.De nominale betondekking is (EC2; art. 4.4.1.2(1) vgl. (4.1)):cnom= cmin+ ?cdev= 25 + 5 = 30 mmDe betondekking op de beugels is 30 mm = cnom, dus voldoet.Controle langswapeningControleer nu de betondekking op de langswapening.Aanhechting:cmin,b= 12 mm (EC2; tabel 4.2)
Reacties