SVENSK STANDARD SS-EN :2006

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS-EN :2006 Fastställd/Approved: Publicerad/Published: Utgåva/Edition: Språk/Language: svenska/swedish ICS: ; ; ; Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner Del 3: Behållare och avskiljande konstruktioner för vätskor och granulära material Eurocode 2: Design of concrete structures Part 3: Liquid retaining and containment structures

2 Europastandarden EN :2006 gäller som svensk standard. Standarden fastställdes som SS-EN :2006 och har utgivits i engelsk språkversion. Detta dokument återger EN :2006 i svensk språkversion. De båda språkversionerna gäller parallellt. Denna standard ersätter SS-ENV , utgåva 1. The European Standard EN :2006 has the status of a Swedish Standard. The standard was approved and published as SS-EN :2006 in English. This document contains a Swedish language version of EN :2006. The two versions are valid in parallel. This standard supersedes the Swedish Standard SS-ENV , edition 1. Nationellt förord Eurokoderna innehåller metoder för att verifiera byggnadsverks och enskilda byggnadsverksdelars bärförmåga, stadga och beständighet samt deras funktionsduglighet då de utsätts för brand. De innehåller ett antal parametrar där det enskilda landet får välja s.k. nationellt valda parametrar (Nationally Determined Parameters), NDP. Det innebär att ländernas föreskrivande myndigheter i sin författning anger vad man väljer. För att underlätta användningen av Eurokoderna nationellt och ge den eftersträvade transparensen för de internationellt verkande företagen, har man kommit överens om att de nationellt valda parametrarna ska återges i en informativ bilaga till respektive nationellt implementerade Eurokod. Föreliggande standard innehåller den informativa nationella bilagan NA, men där återges inte valen utan ges enbart hänvisningar till de föreskrifter som innehåller dessa. På SIS hemsida, antingen via eller mer direkt ges en fyllig information om Eurokoderna. Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen regleras av slutanvändarlicensen för denna produkt. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Information about the content of the standard is available from the Swedish Standards Institute (SIS), telephone Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about Swedish and foreign standards. Standarden är framtagen av kommittén för Betongkonstruktioner, SIS/TK 556. Har du synpunkter på innehållet i den här standarden, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram andra standarder inom området? Gå in på - där hittar du mer information.

3 EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EN Juni 2006 ICS ; Ersätter ENV :1998 Svensk version Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner - Del 3: Behållare och avskiljande konstruktioner för vätskor och granulära material Eurocode 2 - Calcul des structures en béton - Partie 3:Silos et réservoirs Eurocode 2 - Design of concrete structures - Part 3: Liquidretaining and containment structures Eurocode 2 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton-und Spannbetontragwerken - Teil 3: Stütz- undbehälterbauwerke aus Beton Denna standard är den officiella svenska versionen av EN :2006. För översättningen svarar SIS. Denna Europastandard antogs av CEN den 24 november CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna Europastandard i oförändrat skick ska ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CENs centralsekretariat eller från någon av CENs medlemmar. Denna Europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CENmedlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Rumänien, Schweiz, Slovakien, Slovenien, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 BRUSSELS 2006 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. EN :2006 Sv

4 Innehåll 1 Allmänt Grundläggande dimensioneringsregler Material Beständighet och täckande betongskikt Bärverksanalys Brottgränstillstånd Bruksgränstillstånd Detaljutformning av armering och spännarmering Detaljutformning av bärverksdelar och särskilda regler Bilaga K (informativ) Inverkan av temperatur på betongens egenskaper Bilaga L (informativ) Beräkning av töjningar och spänningar i betong utsatt för förhindrade tvångsdeformationer Bilaga M (informativ) Beräkning av sprickbredder på grund av förhindrade tvångsdeformationer Bilaga N (informativ) Rörelsefogar Bilaga NA (informativ) Nationellt valda parametrar m.m Sida 2

5 Förord Denna Europastandard (EN :2006) har utarbetats av den tekniska kommittén CEN/TC 250 Structural Eurocodes. Sekretariatet hålls av BSI. Standarden ska ges status som nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning, senast december Motstridande nationella standarder ska upphävas senast mars Denna Eurokod ersätter ENV CEN/TC 250 är ansvarig för alla Eurokoder. Enligt CEN/CENELEC:s interna bestämmelser ska följande länder fastställa denna Europastandard: Belgien, Cypern, Danmark, Estland, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Nederländerna, Norge, Polen, Portugal, Rumänien, Schweiz, Storbritannien, Slovakien, Slovenien, Spanien, Sverige, Tjeckien, Tyskland, Ungern och Österrike. Bakgrund till Eurokodprogrammet Se EN Eurokodprogrammet Se EN Status och tillämpningsområde för Eurokoder Se EN Nationella standarder som inför Eurokoder Se EN Samband mellan Eurokoder och harmoniserade tekniska specifikationer (EN och ETA) för produkter Se EN Tilläggsinformation specifik för EN och samband med EN Tillämpningsområdet för EN 1992 definieras i avsnitt i EN Tillämpningsområdet för denna del av EN 1992 definieras i Ytterligare delar av EN 1992 som planeras nämns i i EN ; dessa kommer att behandla ytterligare tekniker eller tillämpningar som kompletterar denna del. Det har varit nödvändigt att i EN införa en del avsnitt som inte är specifikt för behållare och avskiljande konstruktioner utan snarare hör till del 1-1. Dessa nya avsnitt anses vara giltiga tolkningar av del 1-1, och dimensionering enligt EN anses vara i överensstämmelse med principerna i EN Det bör observeras att produkter, såsom betongrör, som tillverkas och används i enlighet med en produktstandard för en vattentät produkt, kommer att anses uppfylla kraven i föreliggande standard, inklusive detaljutformning, utan ytterligare beräkningar. Det finns speciella bestämmelser för ytor i behållare för livsmedel eller dricksvatten. Dessa bör åberopas i erforderlig utsträckning och täcks inte av denna standard. Vid användning av detta dokument i praktiken bör särskild hänsyn tas till de underliggande förutsättningar och villkor som anges i 1.3 i EN

6 De nio kapitlen i detta dokument kompletteras av fyra informativa bilagor. Dessa har införts för att ge allmän information om material och konstruktion, som får användas i avsaknad av särskild information för aktuella material eller övriga förutsättningar. Som angivits ovan bör hänvisning göras till nationella bilagor som kan ge detaljer om kompatibla standarder som bör användas. För denna del av EN 1992 uppmärksammas speciellt SS-EN (Betong Fordringar, egenskaper, tillverkning och överensstämmelse). För EN gäller följande tillägg: Denna del 3 av EN 1992 kompletterar EN för de speciella aspekter som gäller behållare för vätskor och granulära material. Dispositionen för denna del 3 överensstämmer med EN , men del 3 innehåller principer och allmänna råd som är speciella för behållare och avskiljande konstruktioner. Avsnitt i EN som inte särskilt nämns i del 3 gäller så långt det bedöms lämpligt även för behållare och avskiljande konstruktioner. Principer och allmänna råd i EN som modifieras eller ersätts i denna del gäller för dimensionering av behållare och avskiljande konstruktioner. Där en princip eller ett allmänt råd ersätts eller modifieras, identifieras det nya numret genom tillägg av 100 till det ursprungliga numret. Där en ny princip eller ett nytt allmänt råd läggs till identifieras det med ett nummer som följer på det sista numret i motsvarande avsnitt i EN , med tillägget 100. Ett ämne som inte behandlas i EN introduceras i denna del som ett nytt avsnitt. Numret på detta avsnitt följer det lämpligaste avsnittsnumret i EN Numreringen av ekvationer, figurer, fotnoter och tabeller i denna del följer samma principer som för avsnitt såsom beskrivits ovan. Nationell bilaga till EN Denna standard ger värden med noter som anger var nationella val kan behöva göras. Den nationella standard som implementerar EN bör ha en nationell bilaga som innehåller alla nationellt valda parametrar som ska användas vid dimensionering av behållare och avskiljande konstruktioner i landet ifråga. Nationellt val är tillåtet i följande avsnitt av EN : (111) (112) (102) och (103) (102) 4

7 1 Allmänt 1.1 Omfattning Avsnitt i EN ersätts av: Omfattning av del 3 av EN 1992 (101)P Del 3 av EN 1992 ger kompletterande regler till regler i EN för dimensionering av behållare och avskiljande konstruktioner i oarmerad eller lätt armerad betong, armerad betong eller spännbetong. (102)P I denna del ges principer och allmänna råd för dimensionering av bärverksdelar som direkt innesluter eller bär upp lagrade vätskor eller material (t.ex. de direkt belastade väggarna i behållare, reservoarer eller silor). Bärverk som bär upp dessa primära bärverksdelar (t.ex. tornet i ett vattentorn) bör dimensioneras enligt regler i del 1-1. (103)P Denna del behandlar inte: konstruktioner för lagring av material vid mycket låga eller höga temperaturer konstruktioner för lagring av farliga material som vid läckage skulle kunna medföra väsentlig hälso- eller säkerhetsrisk val och dimensionering av tätskikt eller ytbehandlingar och dessas konsekvenser för dimensionering av konstruktionen tryckkärl flytande konstruktioner stora dammar gastäthet. (104) Denna standard gäller för lagrade material med temperatur permanent mellan 40 C och +200 C. (105) För val och dimensionering av tätskikt eller ytbehandlingar hänvisas till lämpliga dokument. (106) Även om denna standard specifikt behandlar behållare och avskiljande konstruktioner för vätskor och granulära material, så kan avsnitt som behandlar täthet mot vätskor även tillämpas för andra konstruktioner där sådan täthet fordras. (107) Avsnitt som behandlar läckage och beständighet gäller i första hand för vätskor huvudsakligen bestående av vatten. För andra vätskor hänvisas till speciell litteratur. 1.2 Normativa hänvisningar Följande normativa dokument innehåller regler, som vid hänvisning utgör regler i denna standard. För daterade hänvisningar gäller inte senare tillkomna ändringar eller revideringar. Parter i avtal baserade på denna standard uppmuntras dock att undersöka möjligheten att använda de senaste utgåvorna av sådana dokument. För odaterade referenser gäller den senaste utgåvan. EN 1990, Eurokod, Eurocode Basis of structural design EN , Eurocode 1: Actions on structures Part 1-5: General actions Thermal actions EN , Eurocode 1: Actions on structures Part 1-4: General actions Wind actions EN , Eurocode 2: Design of concrete structures Part 1-1: General rules and rules for buildings 5

8 EN , Eurocode 2: Design of concrete structures Part 1-2: General rules Structural fire design EN 1997, Eurocode 7: Geotechnical design Part 1: General rules 1.6 Beteckningar Tillägg efter 1.6: 1.7 Speciella beteckningar som används i del 3 av EN 1992 Stora latinska bokstäver R ax faktor som anger graden av yttre axiellt tvång från bärverksdelar anslutna till aktuell bärverksdel R m faktor som anger graden av momenttvång från bärverksdelar anslutna till aktuell bärverksdel Små latinska bokstäver f ctx draghållfasthet, oavsett definition f ckt karakteristisk tryckhållfasthet för betong modifierad med hänsyn till inverkan av temperatur Grekiska bokstäver av medeltöjning i bärverksdel az iz aktuell töjning på nivån z påtvingad inre töjning på nivån z Tr termisk övergångstöjning 1 Th fri termisk töjning i betongen 2 Grundläggande dimensioneringsregler 2.1 Krav Grundläggande krav Tillägg efter (3): (104) De dimensioneringssituationer som beaktas bör vara i överensstämmelse med EN 1990, EN och EN , kapitel 3. För behållare och avskiljande konstruktioner av betong kan därutöver följande dimensioneringssituationer vara relevanta: driftsförhållanden med tömning och fyllning dammexplosioner termiska effekter orsakade av t.ex. lagrat material eller omgivningens temperatur krav på vattentäthetsprovning av reservoarer. 1 Nationell fotnot: I den engelska texten används uttrycket transitional thermal deformation, i annan litteratur vanligen kallad transient thermal strain. Någon exakt svensk motsvarighet har inte hittats. Här används uttrycket termisk övergångstöjning. 6

9 2.3 Grundvariabler Laster och påverkan från miljön Allmänt Tillägg efter (1): (102)P Partialkoefficienter för laster på behållare och avskiljande konstruktioner anges i den normativa bilagan B i EN (103) Laster från jord eller grundvatten bör vara i överensstämmelse med EN Material- och produktegenskaper Egenskaper hos betong med hänsyn till vattentäthet (101) Om minimivärden på tjocklek hos bärverksdelar enligt 9.11 (102) används, kan vattencementtal och maximal stenstorlek behöva begränsas. 3 Material 3.1 Betong Allmänt (103) Inverkan av temperatur på betongens egenskaper bör beaktas vid dimensionering. ANM. Ytterligare information ges i den informativa bilagan K Elastisk deformation (5) ersätts med: (105) I avsaknad av noggrannare information bör längdutvidgningskoefficienten sättas till K 1. Det bör emellertid observeras att längdutvidgningskoefficienten för betong kan variera avsevärt beroende på typ av ballast och betongens fuktighet Krypning och krympning Tillägg efter (5): (106) Längre perioder av hög temperatur (> 50 C) har stor inverkan på krypningen. Där detta kan väntas förekomma bör uppgifter om planerade driftsförhållanden inhämtas. ANM. Vägledning för uppskattning av temperaturinverkan på krypningen ges i den informativa bilagan K Värmeutveckling på grund av hydratation (101) Där förhållanden under utförandet bedöms ha väsentlig inverkan bör cementets värmeutveckling bestämmas genom försök. Den aktuella värmeutvecklingen bör härvid bestämmas med beaktande av förväntade förhållanden i tidigt skede (t.ex. härdningsförhållanden och förhållanden i omgivningen). Maximal temperatur och tiden efter gjutningen när denna inträffar bör bestämmas för aktuell betongsammansättning och formkonstruktion samt aktuella omgivningsförhållanden och randvillkor. 7

10 3.2 Armering Egenskaper (107) För armering utsatt för temperaturer mellan 40 C och +100 C gäller (om ingen särskild utredning görs) EN , avsnitt För högre temperaturer ges information i avsnitt i EN För relaxation vid temperaturer över +20 C, se i EN Spännarmering Egenskaper (110) För spännlinor utsatta för temperaturer mellan 40 C och +100 C gäller (om ingen särskild utredning görs) samma värden för hållfasthet och relaxation som för normala temperaturer. För högre temperaturer ges information i avsnitt i EN Beständighet och täckande betongskikt 4.3 Krav med hänsyn till beständighet Tillägg efter (13): (114) Nötning på insidan av siloväggar kan orsaka förorening av lagrat material eller minskning av det täckande betongskiktet. Tre nötningsmekanismer kan förekomma: Mekaniskt angrepp i samband med tömning och fyllning. Fysikaliskt angrepp på grund av erosion och korrosion vid varierande temperatur- och fuktförhållanden. Kemiskt angrepp på grund av reaktion mellan betong och lagrat material. (115) Lämpliga åtgärder bör vidtas så att det går att säkerställa att bärverksdelar utsatta för nötning kan behålla sin funktion under sin avsedda livslängd. 5 Bärverksanalys Tillägg efter 5.11: 5.12 Bestämning av temperaturinverkan Allmänt (101) Noggrann analys beträffande krypning och krympning kan göras enligt avsnitt och bilaga B i EN (102) I bärverk avsedda för lagring kan höga temperaturgradienter uppträda om det lagrade materialet är självuppvärmande eller har hög temperatur vid ifyllning. I sådana fall bör resulterande temperaturgradienter och därav orsakade snittkrafter beräknas Inverkan av inre tryck (101) Inre tryck från fasta material verkar direkt på betongens inneryta. Tryck från vätskor kan i avsaknad av noggrannare analys antas verka i centrum av de mothållande bärverksdelarnas tvärsnitt. 2 Nationell fotnot:. I den engelska texten hänvisas felaktigt till avsnitt i EN Detta avsnitt finns dock inte i EN , och rätt hänvisning är avsnitt i EN (i ursprungstexten till EN var rubriken felnumrerad ). 8

11 6 Brottgränstillstånd Tillägg efter (8): (109) Vid val av trycksträvslutning för dimensionering av tvärkraftsarmering enligt (2) bör inverkan av väsentliga dragkrafter beaktas. För att vara på säkra sidan kan cot sättas till 1,0. Metoden i bilaga QQ i EN kan också användas. Tillägg efter 6.8: 6.9 Dimensionering för dammexplosioner Allmänt (101)P Silor avsedda för material som kan medföra risk för dammexplosioner ska antingen dimensioneras för att motstå förväntat maximalt explosionstryck, eller förses med lämpliga ventilationsanordningar som kan reducera trycket till acceptabla nivåer. Last från dammexplosioner behandlas i EN och explosionslast i allmänhet i Se även (101) till (105). (102)P Eld som kan komma ut ur ventilationsanordningar får inte orsaka förstörelse i omgivningen eller explosioner i andra delar av silon. Risk för personskador på grund av kringflygande glas eller annat ska minimeras. (103) Ventilationsanordningars öppningar bör leda direkt ut i fria luften genom särskilda kanaler, som reducerar explosionstrycket. (104) Ventilationsanordningar bör öppnas vid lågt tryck och ha liten tröghet. (105) Last av dammexplosioner bör behandlas som olyckslast Dimensionering av bärverksdelar (101) De högsta explosionstrycken uppstår i tomma silor, men trycket i en delvis fylld silo kombinerat med silotrycket från materialet kan ge mer kritiska dimensioneringssituationer. (102) När tröghetskrafter uppstår på grund av snabb gastömning följd av kylning av rökgaser kan undertryck uppstå. Detta bör beaktas vid dimensionering av omslutande konstruktioner och bärverksdelar i flödesriktningen. (103) Ingående delar i en ventilationsanordning bör säkras mot att lossna och bidra till risken för flygande spillror. (104) Tryckminskning på grund av ventilation ger reaktionskrafter som bör beaktas vid dimensionering av berörda bärverksdelar. (105) Vid komplicerade installationer eller när explosioner kan innebära stor risk för skador bör specialisthjälp sökas. 7 Bruksgränstillstånd 7.3 Sprickbildning Allmänt Tillägg efter (9): (110) Vätskebehållare klassificeras lämpligen med hänsyn till erforderligt skydd mot läckage, se tabell Det bör observeras att all betong släpper igenom små mängder vätska och gas genom diffusion. 9