Nominalna grubość otuliny – przykład obliczeniowy

Nominalna grubość otuliny – przykład obliczeniowy na podstawie wytycznych eurokodu EC2.

Cała procedura określenia nominalnego otulenia znajduję się w rozdziale 4 normy, a poniżej zaprezentowany został przykład obliczeniowy wyznaczenia nominalnej otuliny zbrojenia dla ławy fundamentowej. W dużym uproszczeniu całe obliczenia można wyjaśnić następującym działaniem.

c_nom = c_min + Δc_dev

Materiał ten jest kontynuacją poradnika właściwości mechaniczne stali i otulina zbrojenia, który zawiera teoretyczne informacje o otulinie zbrojenia, a w tym materiale wykonamy przykładowe obliczenia doboru grubości otuliny.

Otulina przykład obliczeniowy

Dane wejściowe:

• ława fundamentowa bloku mieszkalnego
• pręty ułożone w zwykły sposób o średnicy  12mm
• beton C25/30
• brak dodatkowej ochrony stali
• nie zastosowano stali nierdzewnej
• brak zastosowania systemu zapewnienia jakości, w którym otulenie betonem objęto pomiarami
• maksymalny wymiar ziaren kruszywa 32mm

Określenie otulenia minimalnego c_min

Norma określa wartość c_min jako maksymalną z trzech wartości:

c_min =_max {c_min,b;   c_{min,dur +} Δc_{dur,γ –} Δc_{dur,st –} Δc_dur,add;  10,00mm}

• Minimalne otulenie ze względu na przyczepność c_min,b
  

Patrzymy na 4.4.1.2(3) i odczytujemy wartość c_min,b z Tablicy 4.2. Dla naszego przykładu mamy ułożenie prętów zwykłe, a maksymalny wymiar kruszywa to 32mm, więc c_min,b = 12,00mm.  Ponadto zwracamy uwagę na zapis pod tablicą i stwierdzamy, że nie jest konieczna zmiana wartości c_min,b, gdyż nie mamy do czynienia z konstrukcjami sprężonymi/kablobetonowymi.

• Minimalne otulenie ze względu na warunki środowiska c_min,dur
  • Jako konstruktorzy musimy określić klasę ekspozycji danego elementu konstrukcyjnego. Wg Tablicy 4.1 określamy klasę ekspozycji jako XC2 ze względy na mokre, sporadycznie suche warunki panujące przy powierzchni betonu, a ponadto norma podpowiada, że ta klasa jest odpowiednia dla wielu fundamentów.
  •  Określamy również klasę konstrukcji wg PN-EN 1990:2004 na podstawie Tablicy 2.1 jako S4, gdyż nasza konstrukcja jest ławą fundamentową bloku mieszkalnego
  • Sprawdzamy kryteria w tablicy 4.3N. W przykładzie nie jest konieczna modyfikacja klasy konstrukcji nie jest konieczna.
  • W naszym przypadku mamy styczność ze zwykłą stalą zbrojeniową (nie sprężającą) więc do określenia c_min,dur używamy Tablicy 4.4N. W przykładzie dla klasy konstrukcji S4 i klasy ekspozycji XC2 wartość c_min,dur = 25,00mm.
• Składnik dodawany ze względu na bezpieczeństwo Δc_dur,γ
  • Wg uwagi w punkcie 4.4.1.2(6) wartości c_min = _max(12,00mm; 25mm+0mm-0mm-0mm; 10,00mm)=25,00mm zalecaną jest zero i taką też przyjmiemy w naszym przykładzie, Δc_dur,γ = 0,00mm
• Składnik dodawany ze względu na stosowanie stali nierdzewnej Δc_dur,st
  • Do zazbrojenia ławy fundamentowej nie zastosowano stali nierdzewnej, więc Δc_dur,st = 0,00mm
• Zmniejszenie minimalnego otulenia ze względu na stosowanie dodatkowego zabezpieczenia Δc_dur,add
  • Nie zastosowano dodatkowej ochrony, więc Δc_dur,add = 0,00mm

Ostatecznie minimalna otulina wynosi: c_min = _max(12,00mm; 25mm+0mm -0mm-0mm; 10,00mm)=25,00mm

Określenie odchyłki otulenia Δc_dev

• Wg p. 4.4.1.3(1)P należy zastosować dodatek minimalnego otulenia o wartości 10mm. Nie zmniejszamy odchyłki zgodnie z p.4.4.1.3(3), gdyż nie stosujemy systemu zapewnienia jakości. Δc_dev = 10,00mm
• Na szczególna uwagę zasługuje tutaj p.4.4.1.3(4), który wspomina o układaniu betonu na nierównych powierzchniach i dodatkowych odchyłkach z tego tytułu. W naszym przykładzie przyjmujemy, że ława zostanie wykonana na podlewce z chudego betonu, tak więc ostatecznie Δc_dev = 10,00mm.

Określenie nominalnej otuliny zbrojenia