Normy związane z konstrukcjami z betonu-stan przewidywane zmiany.pdf

XVII OGÓLNOPOLSKA KONFERENCJA WARSZTAT PRACY PROJEKTANTA KONSTRUKCJI

Ustroń, 20

23 lutego 2002 r.

Bohdan Lewicki *)

NORMY ZWIĄZANE Z KONSTRUKCJAMI Z BETONU

– STAN, PRZEWIDYWANE ZMIANY

1. Wprowadzenie

(1) Dla projektanta konstrukcji z betonu podstawową normą, którą kieruje się on w swojej

pracy jest PN-B-03264:1999 „Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia

statyczne i projektowanie”. Na temat potrzeby wprowadzenia pewnych zmian do tej

normy odbyło się w marcu 2001 zebranie dyskusyjne w Kokotku. Opublikowany też

został bardzo zaawansowany już drugi projekt Normy Europejskiej prEN 1992-1-1[1].

Stan prac związanych z PN-B-03264:1999 i przewidywane zmiany omawia się w

rozdziale 2 i 3 niniejszego opracowania.

W dalszym tekście referatu PN-B-03264:1999 oznaczono przez PN 99 , a projekt

nowej wersji tej normy prPN-B-03264 (styczeń 2002) – przez prPN .

Przywoływane w tekście referatu fragmenty prPN zaznaczono przez » ... «

(2) Betonu jako materiału konstrukcyjnego dotyczy PN-88/B-02650. W najbliższym

czasie normę tę zastąpi PN-EN 206-1 „Beton - Część 1: Wymagania, właściwości,

wykonanie i zgodność”, stanowiąca polską wersję odnośnej normy europejskiej [2].

Informacje na temat tej nowej PN podano w rozdziale 4.

(3) Wykonania konstrukcji z betonu dotyczy prenorma europejska ENV 13670-1 [3]. W

prenormie projektowania konstrukcji z betonu ENV 1992-1-1:1991 [4] był rozdział

dotyczący wykonawstwa, a także kontroli jakości. W projekcie prEN 1992-1 [1]

problematyki tej się już nie omawia, ponieważ przejęła ją [3]. Podstawowe ustalenia

zawarte w tym dokumencie omówione zostały w rozdziale 5.

*) prof. zw. dr inż. Instytut Techniki Budowlanej

2. PN-B-03264:1999 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone.

Obliczenia statyczne i projektowanie

(1) Prace nad projektem nowej PN projektowania konstrukcji z betonu mającej zastąpić

PN-84/B-03264 podjęto w NKP 213 ds. konstrukcji z betonu w roku 1995. Od roku

1991 trwały na ten temat prace studialne w ITB. W połowie roku 1996 projekt nowej

PN-B-03264 został skierowany do ankiety powszechnej, o czym poinformowano

również środowisko inżynierskie w prasie technicznej [6], wskazując na

kontrowersyjne problemy i konsekwencje wprowadzanych zmian i zachęcając do

wypowiedzi w ankiecie.

Wyniki ankiety powszechnej były bardzo skromne. Zainteresowanie środowiska

zmianą normy ograniczyło się – praktycznie rzecz biorąc – do środowiska naukowego,

zaangażowanego w prace badawcze i studia nad postępem wiedzy. Fakt ten nie

pozostał, oczywiście, bez wpływu na tekst końcowy normy.

Nowy projekt normy podano pod koniec roku 1997 ponownej ankiecie

powszechnej.

Tym razem nie było już żadnego odezwu.

W czerwcu 1999 miała miejsce w Puławach trzydniowa konferencja

zorganizowana przez ITB i Sekcję betonu KILiW PAN [7] z udziałem około 150 osób,

głównie pracowników nauki, ale i projektantów, na której przedstawione i

przedyskutowane zostały założenia ogólne i szczegółowe ustalenia nowej normy. W

wyniku dyskusji powstał kolejny projekt normy, poddany raz jeszcze ankiecie

powszechnej pod koniec roku 1998. Wobec braku uwag projekt ten przekazany został

już do ustanowienia, co nastąpiło w styczniu 1999.

Wydrukowany tekst PN-B-03264:1999 przekazany został do rozpowszechnienia w

styczniu 2000 roku.

W marcu 2001 roku ukazało się zapowiadane już od roku rozporządzenie Ministra

Rozwoju Regionalnego i Budownictwa [8], w myśl którego PN-B-03264:1999

„Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone” i PN-B-03263:2000 „Konstrukcje

betonowe, żelbetowe i sprężone z kruszywowych betonów lekkich” mogą być do 31

sierpnia 2001 stosowane przy projektowaniu konstrukcji z betonu równolegle z

obecnie obowiązującymi PN-84/B-03264 i PN-87/B-03263, a od 1 września 2001r.

obie nowe PN stają się normami obowiązującymi, zastępującymi dotychczas

stosowane normy projektowania konstrukcji z betonu.

(2) Jakkolwiek PN-B-03264:1999 jest normą w ustaleniach swoich merytorycznie

prawidłową, zgodną z uchwałami podjętymi przez NKP 213, to jednak nie jest to tekst

pozbawiony pewnych usterek i nie zawsze należycie jasno sformułowany. Od roku

akademickiego 1997/8 ustalenia zawarte w nowej PN projektowania konstrukcji z

betonu są przedmiotem wykładów na wydziałach inżynierii polskich szkół wyższych.

Przewodniczący NKP 213, prof. dr hab. Wł. Starosolski postanowił więc zwrócić się

do wykładowców konstrukcji z betonu tych uczelni o uwagi na temat zauważonych

usterek tekstu PN-B-03264:1999. Jak można wnioskować z rysujących się perspektyw

organizacyjnych zastępowania norm krajowych projektowania konstrukcji państw

członkowskich CEN przez krajowe edycje Eurokodów [9] [10], zastąpienie PN-B-

03264:1999 przez PN-EN 1992-1-1 nastąpi nie prędzej niż za lat 7-9. W tym stanie

rzeczy warto więc skorygować aktualny tekst PN-B-03264:1999 i przekazać do

stosowania w praktyce skorygowany tekst w pełni bezusterkowy.

Uwag dotyczących zauważonych usterek nadesłano – jak wynika ze skrupulatnie

prowadzonej rejestracji – w sumie 636. Szereg uwag powtarzało się, wiele z nich było

typu formalnego w rodzaju „wydrukowano PEłZANIE zamiast PEŁZANIE” i

podobnych literówek. Były jednak również i uwagi istotne, wymagające przemyślenia

obecnej redakcji normy, a także propozycje zmian wynikających z przemyśleń i badań

prowadzonych w kraju, i z postępu prac CEN/TC250/SC2 nad przyszłą EN 1992-1-1.

W marcu 2001r. miało miejsce w Kokotku dwudniowe spotkanie wszystkich

zainteresowanych, na którym szczegółowo przedyskutowano zgłoszone uwagi i zakres,

w jakim powinny być one uwzględnione w skorygowanym tekście normy. Po zebraniu

zaczęła się żmudna praca redakcyjna – i nie tylko redakcyjna – w której udział wzięli

już tylko aktywni członkowie NKP 213. Głównym animatorem tych prac był prof.

Starosolski, który wziął na siebie uporządkowanie wyników dyskusji, a ze strony ITB

sekundował mu dzielnie mgr inż. R. Wilczyński. Efektem pracy był projekt zmian,

które należy wprowadzić do obecnego tekstu PN-B-03264:1999, przedyskutowany i

przyjęty na zebraniu plenarnym NKP 213 w dniu 8 lipca 2001r.

Nowelizując PN-B-03264:1999 postanowiono uwzględnić również – w takim

zakresie, w jakim jest to możliwe z uwagi na aktualny stan uzgodnień w ramach

CEN/TC250/SC2 – ustalenia zawarte w projekcie prEN 1992-1-1 [1]. Projekt nowej

wersji normy w postaci prPN-B-03264 (lipiec 2001) skierowany został następnie przez

PKN do ankiety powszechnej w dniach od 1 października do 15 listopada 2001r. Poza

ogłoszeniem w miesięczniku „Normalizacja” nr 9/2001, o projekcie normy i

ogłoszonej ankiecie powszechnej była szeroko mowa na dorocznej XLVII Konferencji

KILiW PAN i KN PZITB w Krynicy, we wrześniu 2001r.

Wyniki ankiety powszechnej, w której znów udział wzięli głównie pracownicy

nauki, były przedmiotem dyskusji na zebraniu NKP 213 w dniu 5 grudnia 2001r. Na

zebraniu tym ustalone zostały wytyczne do opracowania projektu nowej wersji PN-B-

03264 (styczeń 2002), dalej – prPN 02, który posłużyć ma do przyjęcia na zebraniu

NKP 213 w dniu 16 stycznia 2002r. tekstu końcowego prEN-B-03264,

przedstawionego następnie PKN do ustanowienia jako PN-B-03264:2002.

W grudniu 2001r. opublikowany został „prawie finalny” projekt prEN 1992-1-1

[21]. Zmiany w stosunku do prEN [1] są nie znaczne, nie mniej jest to istotny materiał

informacyjny uwzględniony przy opracowaniu prPN.

Główne zmiany w stosunku PN 99, wprowadzone w prPN 02 podane zostały niżej

w p. 3. Ustalenia końcowe, podjęte przez NKP 213 w wyniku dyskusji na zebraniu w

dniu 17 stycznia 2002r. podane zostaną przy prezentacji niniejszego referatu na

konferencji w Ustroniu.

(3) Jak zwykle ma to miejsce przy wprowadzaniu tego rodzaju nowych PN,

zainteresowanie praktyki wprowadzanymi zmianami w projektowaniu konstrukcji

pojawia się dopiero, kiedy normy te stają się normami obowiązującymi. Tak też stało

się i w obecnym przypadku.

Pismem z dnia 24 maja 2001r. Stowarzyszenie Producentów betonów zwróciło się

do Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa z prośbą o zawieszenie podanej w

rozporządzeniu [8] decyzji wprowadzenia z dniem 1 września 2001r. PN-B-

03264:1999 jako normy obowiązkowej w miejsce dotychczasowej PN-84/B-03264,

motywując swoją prośbę nieprzygotowaniem środowiska technicznego do

posługiwania się nową normą, a także podjętą przez NKP 213 dyskusją nad korektą

obecnej wersji tej normy.

Departament Budownictwa, Architektury, Geodezji i Kartografii MRRiB zwrócił

się o opinię w tej sprawie do ITB i CEBET. W nadesłanych opiniach zwracano uwagę,

że jakkolwiek PN-B-03264:1999 przekazana została do rozpowszechnienia po

wydrukowaniu dopiero w styczniu 2000, to wobec prowadzonej szeroko akcji

informacyjnej w prasie technicznej i na konferencjach trudno twierdzić, że nowa

norma zaskakuje środowisko producentów betonów.

Zmian w stosunku do PN-84/B-03264 będzie istotnie sporo, jak o tym mowa niżej,

nie są to jednak zmiany rzutujące w sposób istotny na projekty aktualnie

produkowanych masowo prefabrykatów, to jest płyt stropowych poza jednym

wymaganiem, którym jest zwiększenie grubości otulenia betonem prętów zbrojenia.

W środowisku suchym, do którego zalicza się wnętrza budynków mieszkalnych,

biur i hal przemysłowych, grubość ta nie może być mniejsza niż 15 mm

dopuszczalna odchyłka grubości otulenia, którą w przypadku elementów

prefabrykowanych produkowanych pod należytą kontrolą, można przyjąć równą zero.

Wymagana grubość otulenia, mierzona od powierzchni zbrojenia, dotyczy całego

zbrojenia, łącznie z prętami rozdzielczymi i strzemionami.

Norma PN-84/B-03264 wymagała dla płyt w takich warunkach grubości

otulenia 10 mm, a wymaganie to rozumiano powszechnie jako odnoszące się do osi

prętów zbrojenia głównego.

Konsekwencją zwiększenia grubości otulenia jest potrzeba zwiększenia przekroju

zbrojenia głównego płyt, względnie użycie zbrojenia o wyższej granicy plastyczności.

Potrzeba zwiększenia grubości otulenia wynika z obserwowanej na całym świecie

niedostatecznej trwałości konstrukcji żelbetowych i nadmiernie częstych przypadków

odłupywania się betonu na skutek korozji. Jest to wymaganie bardzo ostro stawiane w

Eurokodzie dotyczącym konstrukcji z betonu. Dążenie, aby jakość naszych konstrukcji

z betonu nie różniła się od jakości konstrukcji wykonywanych na zachodzie jest

jednym z ważniejszych powodów harmonizacji PN projektowania konstrukcji z

Eurokodami.

Żadna ze zgłoszonych uwag do NKP 213 nie kwestionowała zaostrzenia wymagań

dotyczących trwałości konstrukcji z betonu. Nie ma żadnych podstaw do obaw, że

wprowadzone do PN-B-03264:1999 poprawki zmienią w sposób zasadniczy stawiane

obecnie wymagania dotyczące projektowania prefabrykowanych płyt stropowych.

Generalne odroczenia terminu zastąpienia PN-84/B-03264 przez PN-B-03264:1999

nie uważa się za celowe, nie mniej jednak trzeba uwzględnić zaistniały stan rzeczy i

ułatwić przemysłowi nadrobienie powstałych zapóźnień. Takie było również

stanowisko NKP 213, wyrażone na zebraniu 8 lipca 2001r.

Na zorganizowanym w dniu 31 lipca 2001r. przez Departament BAGiK MRRiB

zebraniu uzgodniono, zgodnie z wnioskiem Departamentu, że w przygotowywanym

rozporządzeniu Ministra RRiB, zmieniającym rozporządzenie [8], znajdzie się decyzja,

w myśl której PN-84/B-03264 obowiązywać będzie „w całości do 31 sierpnia 2001r., a

w stosunku do prefabrykatów z betonu wykonywanych w zakładach prefabrykacji do

31 sierpnia 2002r. alternatywnie z PN-B-03264:1999”.

Oznacza to, że do 31 sierpnia 2002r. projekty konstrukcji obiektów budowlanych

sporządzone zgodnie z PN-B-03264:1999 będą mogły przewidywać użycie

prefabrykatów projektowanych zgodnie z PN-84/B-03264.

Za prawidłowość zastosowania w projekcie prefabrykatów stanowiących wyroby

budowlane odpowiada projektant konstrukcji.

Odnośne rozporządzenie Ministra RRiB [20] ukazało się 31 sierpnia 2001 r.

3. Przewidywane zmiany w PN-B-03264:2002

dotyczącego ściskanych elementów betonowych,

- obliczanie nośności słupów uzwojonych,

- obliczenie zbrojenia poprzecznego łączącego środnik z półkami,

- regułę przesunięcia obwiedni momentów zginających przy projektowaniu zbrojenia

podłużnego belek

- korektę wyznaczania grubości otulenia betonem prętów zbrojenia,

- korektę wyznaczania minimalnego zbrojenia belek na ścinanie,

- obliczenia nośności krótkich wsporników,

- nową redakcję ustaleń, dotyczących ograniczenia zakresu szkód wywołanych przez

oddziaływania wyjątkowe.

Zostało też wprowadzonych szereg drobniejszych zmian i korekt redakcyjnych, nie

omawianych już w niniejszym artykule.

cu = 3,5 %o.

Betony o wytrzymałości f ck > 50 MPa wykazują mniejszą odkształcalność, co wymaga

uwzględnienia we wzorach obliczeniowych na nośność elementu konstrukcji. Nie są

one poza tym w Polsce jeszcze należycie szeroko stosowane, aby rozszerzać i tak

bardzo obszerny tekst PN o odmienne zalecenia, dotyczące tego rodzaju betonów, tym

bardziej że trwa jeszcze dyskusja w ramach CEN/TC250/SC2 nad szczegółami tych

ustaleń.

Nowo wprowadzane wartości E cm (tabl. 1), odpowiadają wartościom przyjętym w

Eurokodzie 2

Tabl. 1. Wartości modułu sprężystości E m

Klasa

betonu

B15B20B25B30B37B45B50B55B60

PN 99

27,5 29

30,5 32

33,5 35

rd 27901 32

Zwraca się przy tym uwagę, że podane wartości E cm dotyczą betonu na kruszywie

kwarcytowym. W przypadku innego rodzaju kruszywa normowe wartości E cm należy

odpowiednio skorygować.

(3) Nowy tekst prPN:

» Wytrzymałości obliczeniowe betonu na ściskanie f cd i na rozciąganie f ctd wyznacza

się ze wzorów

f cd =

cc f ck /

f ctd =

ct f ctk /

(1)

(1) Główne zmiany i uzupełnienia w stosunku do PN 99 wprowadzone do prPN, którego

układ treści i podstawowe ustalenia pozostają nie zmienione, obejmują:

- zakres stosowanych klas betonu i wartości modułu sprężystości

- wyznaczanie wytrzymałości obliczeniowej betonu na ściskanie i rozciąganie,

- ustalenia dotyczące gatunków stali zbrojeniowej i jej przydatności do spajania,

- wartości współczynnika

(2) Zakres klas betonu, których dotyczy prPN ograniczono do B 60 to jest do przedziału

wytrzymałości charakterystycznej betonu na ściskanie f ck , w ramach którego – w myśl

[1] – posługiwać się można paraboliczno-prostokątnym wykresem

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: