5.3 Betongkonstruksjoner
5.3.4 Dimensjonering
5.3.4.1.1
Betongkonstruksjoner dimensjoneres i de ulike grensetilstander i samsvar med NS‐EN 1990 og NS‐EN 1992 og etterfølgende angitte tilleggsbestemmelser. Bestemmelser for spesielle brutyper er gitt i kap. 6 (s. ).
5.3.4.1.2
Materialfaktorene skal fastsettes som angitt i NS‐EN 1992‐1‐1, NA.2.4.2.4, uten at det tas hensyn til avvik i tverrsnittsmål. Reduserte materialfaktorer, iht. NS‐EN 1992‐1‐1, NA.A.2.2, hvor det tas hensyn til tverrsnittstoleranser, skal kun benyttes for spesielle konstruksjoner og etter særskilt avtale med Vegdirektoratet.
5.3.4.1.3
For konstruksjoner utstøpt i vann skal det innføres en ekstra reduksjonsfaktor på 0,8 for betong og 0,9 for armering ved beregning av dimensjonerende fastheter, jf. Norsk Betongforenings publikasjon nr. 5: Prosjektering og utførelse av betongkonstruksjoner i vann.
5.3.4.1.4 Generell dimensjoneringsmetode for konstruksjonsdeler med krefter i planet.
5.3.4.1.4.1
Dimensjonering for krefter som virker i konstruksjonsdelens plan, kan gjøres etter en metode basert på en antatt indre kraftmodell som tilfredsstiller likevektsbetingelser og geometriske betingelser for tøyninger i det undersøkte lokalområdet.
Betongen regnes å overføre trykk gjennom trykkfelt, og armeringen i to eller flere retninger overfører strekk. Det kan i henhold til pkt. 5.3.4.1.4.3 regnes med en begrenset overføring av skjærkrefter langs rissene og strekk i betongen mellom rissene.
Tøyninger og spenninger beregnes som middelverdier over et risset område.
Tøyningene kan antas konstante over lokale områder og over tykkelsen. Det kan antas at armeringens midlere tøyning blir lik områdets midlere tøyning i armeringsretningene.
Hovedspenning og hovedtøyning for betongen i det antatte trykkfeltet antas å ha samme retning.
Dimensjonering av skiver, plater og skall kan baseres på krefter som virker i planet. Ved samtidig virkende momenter og membrankrefter kan dimensjoneringen foretas ved at konstruksjonsdelen antas oppdelt i lag der lastvirkningene opptas som membrankrefter
BRUPROSJEKTERING 5 Generelle konstruksjonskrav
5.3 Betongkonstruksjoner
Håndbok N400 Utgave 2011 Side 148
jevnt fordelt over tykkelsen i hvert lag, og der midlere tøyning i lagene tilfredsstiller betingelsen om lineær tøyningsvariasjon over tykkelsen.
Beregningsmetoden kan også benyttes ved dimensjonering for skjærkraft i bjelker og plater og for torsjonsmoment i bjelker.
5.3.4.1.4.2
Det skal legges til grunn dokumenterte sammenhenger mellom spenning og tøyning for armering og betong i områder med toakset spenningstilstand med riss som har vist å gi samsvar mellom beregnede kapasiteter og forsøk.
For betong i det antatte trykkfeltet skal det, hvis ikke annet dokumenteres, forutsettes en redusert dimensjonerende trykkfasthet
/ 0,8 170 der
er betongens dimensjonerende fasthet under énaksialt trykk er midlere hovedstrekktøyning
5.3.4.1.4.3
Hvis det regnes med strekk i betongen mellom riss, skal midlere strekkspenninger bestemmes etter en sammenheng som er dokumentert ved representative forsøk.
Det skal også påvises at det ved rissene kan overføres de skjærspenninger i betongen og strekkspenninger i armeringen som følger av likevekstbetingelsene.
Påvisning av spenninger i riss kan sløyfes hvis det ikke regnes med strekk i betongen mellom riss 0 .
5.3.4.1.4.4
Armeringsspenningene ved riss bestemmes på grunnlag av likevektsbetingelsene og skal ikke være større enn armeringens dimensjonerende fasthet.
5.3.4.2 Bruddgrensetilstanden
5.3.4.2.1
Konstruksjonselementer skal i hvert snitt dimensjoneres for summen av 1. og 2. ordens momenter, men ikke i noe snitt for mindre moment enn 1. ordens momentet inkludert virkning av eventuell utilsiktet eksentrisitet.
Det skal ved dimensjoneringen ikke velges mindre armering i noen del av konstruksjonen enn det som er forutsatt ved beregning av forskyvningene.
5.3.4.2.2
Ved indirekte opplegg som for eksempel tilslutning av steg til tverrbærer på smal søyle, skal det for oppleggskraften dimensjoneres opphengingsarmering etter
fagverksanalogien.
BRUPROSJEKTERING 5 Generelle konstruksjonskrav
5.3 Betongkonstruksjoner
Håndbok N400 Utgave 2011 Side 149
5.3.4.2.3
I konstruksjoner eller konstruksjonsdeler som i bygge‐ eller ferdigtilstand påkjennes av utpreget dynamisk last, skal strekktøyningene i armeringen ikke overstige E hvor
f er armeringens flytegrense.
5.3.4.2.4
Høye og slanke bjelkesteg skal dimensjoneres for andre ordens effekter. Det skal tas hensyn til redusert stivhet av steget som følge av eventuell opprissing, der dette påvirker kapasiteten vesentlig.
5.3.4.2.5
Dersom en del av kraften i ordinær oppspent, injisert armering blir betraktet som ytre last ved dimensjoneringen, må resulterende kraft uansett ikke overskride armeringens dimensjonerende kapasitet.
5.3.4.2.6
Det kan dimensjoneres for skjærkrefter etter NS‐EN 1992, pkt. 6.2 og pkt. 6.4.
Cotg θ skal imidlertid ikke velges større enn 2.0. 0.035 · / · / (formel NA.6.3.N i NS‐EN 1992‐1‐1, NA.6.2.2 er feil). Ved dimensjonering for krefter i planet for kasse‐, vegg‐ og flenstverrsnitt, skal det ses bort ifra betongens strekk‐kapasitet.
Armeringen bør for disse tverrsnittsformene dimensjoneres etter skiveteori, se for øvrig pkt. 5.3.4.1.4 (s. ).
5.3.4.2.7
Det skal ikke regnes med større gjennomsnittlig trykktøyning over tverrsnittet enn , evt. (tøyning idet maksimalspenningen nås, jf. NS‐EN 1992‐1‐1, pkt. 6.1). For kassetverrsnitt o.l. gjelder kravet innen hver tverrsnittsdel. Tøyninger forårsaket av svinn og lineært kryp kan legges til.
5.3.4.3 Bruksgrensetilstanden
5.3.4.3.1
Tillatte rissvidder er gitt i NS‐EN 1992‐1‐1, pkt. NA.7.3.1.
For konstruksjoner i eksponeringsklasse XSA (f.eks. konstruksjoner i kontakt med særlig aggressive kjemikalier, alunskifer eller sterkt sulfatholdig grunnvann) fastsettes
særskilte krav til rissvidder og overdekning i samråd med Vegdirektoratet.
5.3.4.3.2
Der ikke annet er nevnt, skal rissviddekontroll utføres for all strekkarmering; også der hvor rissretningen ikke kan antas å være vinkelrett på armeringsretningen (steg m.m.), se NS‐EN 1992, Tillegg F.
5.3.4.3.3
Rissvidder bør beregnes etter NS‐EN 1992‐1‐1, pkt. 7.3.4. Kontroll etter pkt. 7.3.3 kan alternativt benyttes. For spaltestrekkarmering er kontroll etter pkt. 7.3.3 hensiktsmessig.
BRUPROSJEKTERING 5 Generelle konstruksjonskrav
5.3 Betongkonstruksjoner
Håndbok N400 Utgave 2011 Side 150
5.3.4.3.4
Det skal utføres kontroll av forskyvninger dersom det for konstruksjonens bruk er angitt spesifikke grenser for slike størrelser.
Største tillatte forskyvninger for ulike konstruksjoner er gitt eller referert til i pkt. 5.1 (s. ).
Bruer skal ha riktig vertikal‐ og horisontalkurvatur for en lastsituasjon med alle permanente laster, se for øvrig pkt. 5.3.7.6.1 (s. ).
5.3.4.3.5
For konstruksjoner som påkjennes av utpreget dynamisk last, skal det påvises at konstruksjonens svingninger og vibrasjoner er akseptable for konstruksjonens bruk.
Nærmere bestemmelser er gitt i pkt. 5.1.3 (s. ).
5.3.4.4 Utmattingsgrensetilstanden
5.3.4.4.1
Konstruksjoner eller deler av konstruksjoner som påkjennes av utpreget repetert belastning, kontrolleres for mulig utmattingsbrudd i henhold til NS‐EN 1992, pkt. 6.8 5.3.4.4.2
Dersom konstruksjonen eller konstruksjonsdelen er utsatt for utmatting, skal det angis på arbeidstegningene at sveising på armeringen og retting eller tilbakebøying av armeringen ikke tillates.