Co to jest otulina betonowa?
Otulina betonowa odpowiada odległości między powierzchnią betonu a najbliższym elementem stalowym zbrojenia. W rzeczywistości jest ono zdefiniowane przez cnom, które uwzględnia minimalne otulenie oraz obliczeniowy zakres tolerancji wykonania.
Otulenie nominalne
| cnom | Nominalna pokrywa |
| cmin | Minimalne otulenie betonem |
| Δcdev | Dodatek na odchylenie |
Jakie minimalne otulenie betonem należy uwzględnić?
minimalne otulenie
| cmin,b | Minimalne krycie ze względu na wymaganą przyczepność |
| cmin,dur | Minimalne otulenie ze względu na warunki środowiska |
| Δcdur, γ = 0 | Dodatkowy element zabezpieczający (wartość zalecana) |
| Δcdur, st = 0 | Redukcja spowodowana zastosowaniem stali nierdzewnej (wartość zalecana) |
| Δcdur, dodać = 0 | Redukcja spowodowana zastosowaniem dodatkowej ochrony (wartość zalecana) |
Minimalne otulenie ze względu na warunek przyczepności
| ∅ | Średnica stali zbrojeniowej |
| ∅n | Średnica zastępcza (patrz §8.9.1 normy EN 1992-1-1) |
Minimalne otulenie ze względu na wymagania środowiskowe
Zalecane wartości cmin,dur podane są w Tablicy 4.4N normy EN 1992-1-1. Tabela ta określa otulenie w mm, które należy uwzględnić w zależności od klasy konstrukcji i klasy ekspozycji.
Jak określane są warunki środowiskowe?
Przede wszystkim uwzględnia się ochronę konstrukcji w zależności od czasu użytkowania projektu i jego przeznaczenia: jest to klasa konstrukcji. Wówczas otulina będzie zależeć od ekspozycji konstrukcji na warunki fizyczne i chemiczne: odpowiada to klasie ekspozycji.
Te warunki środowiskowe zależą od zwartości betonu i jego jakości. Zatem pośrednio stosunek wody do cementu umożliwia określenie tych warunków na podstawie klasy wytrzymałości betonu.
Dlatego Eurokody zalecają Tabelę 4.3N normy EN 1992-1-1, która jest tabelą klasyfikacyjną konstrukcji, umożliwiającą podwyższenie lub zmniejszenie klasy konstrukcyjnej konstrukcji, w szczególności w zależności od klasy wytrzymałości betonu.
W ten sposób pierwsze dwa parametry mogą być uwzględnione w projekcie, którego okres użytkowania wynosi 50 lat (klasa konstrukcji S4), z warunkami ekspozycji klasy XC2/XC3 (korozja spowodowana karbonatyzacją w wilgotnym środowisku). W zależności od klasy wytrzymałości, będzie miał dwie możliwości otulenia:
- cmin,dur = 25 mm dla betonu C30/37 lub mniejszego (tabela 4.4N)
- cmin,dur = 20 mm dla betonu C35/45 lub większego (Tabela 4.4N + Tabela 4.3N)
Inne parametry, które można zdefiniować w RF-CONCRETE
W RF-CONCRETE Members, na przykład, mamy możliwość modyfikacji licznych parametrów, pozwalających na określenie wartości otulenia':
- Klasa ścieralności
- Rodzaj produkcji
- Napowietrzanie
- Specjalna kontrola jakości produkcji betonu
- Maksymalny wymiar ziaren kruszywa
Zastosowanie teorii z wykorzystaniem RF-CONCRETE Members
W tym artykule przeanalizujemy wyniki uzyskane automatycznie podczas wyszukiwania minimalnego otulenia zgodnie z normą. Poniżej uwzględniamy te same parametry, co szczegółowo opisano wcześniej:
- Klasa konstrukcji: S4
- Klasa ekspozycji: XC2/XC3
- Klasa wytrzymałości betonu: C30/37
- Kruszywa: dg = 25 mm
- Średnica zbrojenia podłużnego: ϕ = 20 mm
- Średnica zbrojenia poprzecznego: ϕt = 8 mm
Aby automatycznie określić otulinę betonową w RF-CONCRETE Members, rysunek 01 przedstawia kroki, które należy wykonać.
Rysunek 02 poniżej przedstawia parametry zdefiniowane zgodnie z naszym przykładem. Należy upewnić się, że w oknie „Dane ogólne” wybrana jest norma, a w oknie „1.2 Materiały” zdefiniowana jest klasa wytrzymałości betonu.
Dodatek z uwagi na odchyłkę
Jak widać na rysunku 02, domyślnie zdefiniowana jest wartość zalecana w Eurokodzie; czyli 10 mm. Jednak w zależności od jakości monitorowania otuliny, parametr ten może zostać zdefiniowany przez użytkownika w RF-CONCRETE Members, zgodnie z zaawansowanymi zaleceniami Eurokodu, zgodnie z rys. 03.
Nominalne otulenie wg normy wynosi zatem: cnom = 25 + 10 = 35 mm.
Porównanie z francuskim załącznikiem krajowym
Dla porównania zwracamy uwagę na różnicę w wynikach dla identycznych warunków jak poprzednio, tym razem jednak stosujemy normy odnoszące się do francuskiego załącznika krajowego.
Nominalne otulenie zostało zredukowane do 30 mm.
Można to wytłumaczyć modulacją klasy konstrukcji zalecaną przez francuski załącznik krajowy zgodnie z tabelą 4.3NF, która umożliwia redukcję klasy konstrukcji w oparciu o beton o wytrzymałości C30/37 z S4 do S3, jak w naszym przypadku. Z tego względu odczyt tabeli 4.4N zostaje zmodyfikowany, a wartość cmin,dur jest mniejsza, odpowiadająca klasie konstrukcji S3.
Zastosowanie w innych modułach dodatkowych
Moduły RF-CONCRETE Surfaces i RF-CONCRETE Columns również wykorzystują funkcję automatycznego otulenia betonem zgodnie z normą, zgodnie z procedurą opisaną w tym artykule.
