thema Toelichting op wijzigingen in NB bij NEN-EN 1992-1-1 en NEN-EN 1992-2 Nieuwe nationale bijlagen bij Eurocode 2 34 3 2016 Nieuwe nationale bijlagen bij Eurocode 2
ir. Jan Gijsbers 1 ) TNO prof.ir. Simon Wijte 1 ) Adviesbureau ir. J.G. Hageman, TU Eindhoven In navolging van de publicatie van wijzigingsblad A1 bij NEN-EN 1992-1-1 en naar aanleiding van diverse vragen en opmerkingen uit de markt, is besloten nieuwe nationale bijlagen uit te brengen bij het algemene deel en bij het bruggendeel van Eurocode 2. In dit artikel een toelichting op de wijzigingen. Het is alweer ruim vier jaar geleden dat de Eurocodes voor het eerst werden aangewezen in het Bouwbesluit. Dat was het geval met het van kracht worden van het Bouwbesluit 2012 per 1 april 2012. Op dat moment kregen de Eurocodes in Nederland een publiekrechtelijke status. Inmiddels is door CEN het wijzigingsblad A1 bij EN 1992-1-1 uitgebracht. Dit wijzigingsblad is door NEN gepubliceerd. Zoals bekend hoort bij elk Eurocode-deel een nationale bijlage. Daarin moeten van toepassing zijnde waarden van NDP s (Nationally Determined Parameters) en de status van informatieve bijlagen in de Eurocode (informatief, normatief of niet van toepassing) zijn beschreven. Tevens mogen in de nationale bijlagen niet-strijdige, aanvullende regels ook wel aangeduid met de afkorting NCCI (Non Conflicting Complementary Information) worden opgenomen. Wijziging nationale bijlage De nu van kracht zijnde nationale bijlagen van de verschillende delen van Eurocode 2 dateren van eind 2011, dus van kort voor de aanwijzing van de Eurocodes in het Bouwbesluit 2012. In 2014 is door de verantwoordelijke normcommissie TGB Betonconstructies besloten wijzigingen voor te bereiden in de nationale bijlagen bij het algemene deel (NEN-EN 1992-1-1) en bij het bruggendeel (NEN-EN 1992-2). De aanleiding voor de aan te brengen wijzigingen werd gevormd door: - de publicatie van wijzigingsblad A1 bij EN 1992-1-1 door CEN; - verschillende vragen en opmerkingen die door de normcommissie werden ontvangen van gebruikers van Eurocode 2. Daarop werd eerder ingegaan in diverse afleveringen van de VARCE-rubriek in Cement. De reden om de nationale bijlagen van zowel het algemene deel als het bruggendeel op hetzelfde tijdstip te wijzigen, komt voort uit de noodzaak dat beide nationale bijlagen goed op elkaar moeten zijn afgestemd. 1 ) Jan Gijsbers en Simon Wijte zijn respectievelijk oud-voorzitter en voorzitter van de normsubcommissie TGB Betonconstructies 351 001 09 / VC20. De groene versies van beide aangepaste nationale bijlagen zijn in 2015 door NEN voor commentaar gepubliceerd. Verschillende gebruikers hebben daarop gereageerd met het inzenden van commentaren. Deze commentaren zijn beoordeeld en verwerkt door de werkgroep Onderhoud en de werkgroep Bruggen van TGB Betonconstructies (zie kader Commissies ). Vervolgens is door TGB Betonconstructies besloten de nieuwe nationale bijlagen definitief uit te brengen. Een en ander moet nu nog verder worden afgerond binnen de NEN-organisatie. Aanwijzing door het Bouwbesluit volgt daarna maar ligt buiten de verantwoordelijkheid van de commissie. In het navolgende wordt een korte toelichting gegeven bij de wijzigingen in de nationale bijlagen van deel 1-1 en deel 2 van Eurocode 2. Nationale bijlage bij NEN-EN 1992-1-1 Voorspanstaal In tegenstelling tot beton en betonstaal is er voor voorspanstaal nog geen formele Europese productnorm beschikbaar. Daarom wordt voor de beschrijving van voorspanstaal in zowel de huidige als de nieuwe nationale bijlage verwezen naar de Nederlandse norm voor voorspanstaal NEN 3868. Inmiddels is wel een ontwerp voor de Europese productnorm beschikbaar FprEN 10138-3 en is ook de Nederlandse beoordelingsrichtlijn voor voorspanstaal (BRL 2401) aangepast. In beide documenten wordt voor het bepalen van de eigenschappen van voorspanstaal verwezen naar de beproevingsnorm NEN-EN-ISO 15630-3. In de nieuwe nationale bijlage is met een opmerking aangegeven dat de eigenschappen van voorspanstaal, bepaald volgens deze internationale norm, niet significant afwijken van de eigenschappen die via beproeving volgens NEN 3868 zouden zijn gevonden. De ductiliteitseigenschappen van voorspanstaal worden mede bepaald door de verhouding tussen de karakteristieke sterkten f pk en f p0,1k. In het wijzigingsblad A1 bij EN 1992-1-1 is dit gewijzigd en gaat het niet meer over de verhouding tussen de karakteristieke sterkten maar over de karakteristieke waarde van de verhouding (f p, / f p0,1 ) k. Mede naar aanleiding van de regelmatig gevoerde discussie over de nauwkeurigheid van eisen in de norm, is de eis voor deze waarde in de nationale bijlage verlaagd van 1,1 naar 1,05. Tot slot is de tabel voor het bepalen van de eigenschappen van voorspanstaal bij het beoordelen van vermoeiing verplaatst van de huidige nationale bijlage bij deel 2 naar de nieuwe nationale bijlage bij deel 1-1. Dit omdat vermoeiing beschreven is in deel 1-1 van Eurocode 2 en niet uitsluitend van toepassing is bij betonnen bruggen. Nieuwe nationale bijlagen bij Eurocode 2 3 2016 35
thema 1 Voorspanningskabels bron: Tensa B.V. 2 Dwarskrachtwapening 1 Dekking In VARCE 8 vraag 23 is ingegaan op de criteria die mede bepalend zijn voor de minimaal toe te passen dekking met het oog op duurzaamheid. Een criterium waarbij verlaging van één klasse mag zijn toegepast, is het toepassen van specifieke kwaliteitsbeheersing. Het begrip specifieke kwaliteitsbeheersing is echter niet nader uitgewerkt in de norm. Daarom is in de nationale bijlage bij tabel 4.3N nu een opmerking opgenomen dat een reductie bij toepassing van kwaliteitsbeheersing bijvoorbeeld mag zijn gebruikt bij prefab-betonelementen. Hierbij moet een aantoonbare kwaliteitscontrole op de uitvoering worden toegepast. Deze reductie van de constructieklasse mag echter niet worden gecombineerd met de reductie van Δc dev die in artikel 4.4.1.3 is beschreven. Fictieve elasticiteitsmodulus In tabel NB-1 zijn waarden voor de fictieve elasticiteitsmodulus beschreven. Deze waarden zijn overgenomen uit de VBC 1995 (NEN 6720) en CUR-Aanbeveling 97: Hogesterktebeton. Daarbij is geen rekening gehouden met de lagere rekenwaarde van de betondruksterkte die volgt uit toepassing van Eurocode 2. In de nieuwe nationale bijlage zijn daarom de waarden van de fictieve elasticiteitsmodulus beperkt aangepast. Dwarskracht en pons In de VBC werd destijds een samenhangend model gebruikt voor de volgende onderwerpen: - de dwarskrachtcapaciteit van liggers zonder dwarskrachtwapening; - de dwarskrachtcapaciteit van liggers met dwarskrachtwapening; - de ponscapaciteit. In Eurocode 2 zijn de modellen voor de beoordeling van de verschillende situaties enigszins verschillend van elkaar. Dit blijkt bijvoorbeeld uit het niet honoreren van een betonaandeel bij het bepalen van de dwarskrachtcapaciteit van liggers met dwarskrachtwapening en het beperkt honoreren van een betonaandeel bij het beoordelen van de ponscapaciteit in het geval ponswapening wordt beschouwd. Op dit moment wordt intensief onderzoek uitgevoerd naar pons en dwarskracht door Muttoni (Universiteit van Lausanne) en Hegger (RWTH Universiteit van Aken). Bij de revisie van Eurocode 2 (zie artikel Op weg naar een nieuwe generatie Eurocodes ) wordt geprobeerd te komen tot een samenhangend model. Uit het in Duitsland uitgevoerde onderzoek is tevens gebleken dat de ponscapaciteit van de eerstecontrole-omtrek u 1 ook bij toepassing van ponswapening beperkt moet blijven tot circa 1,5 maal de capaciteit van de controle-omtrek zonder toepassing van ponswapening. Deze conclusie is verwerkt in wijzigingsblad A1 bij EN 1992-1-1 voor zowel regulier grindbeton als voor lichtbeton. De factor 1,5 is hierbij beschreven met de variabele k max die een NDP is. De in wijzigingsblad A1 aanbevolen waarde is gelijk aan 1,5. In de nieuwe nationale bijlage wordt voor k max de waarde 1,6 gegeven. 36 3 2016 Nieuwe nationale bijlagen bij Eurocode 2
2 Scheurwijdte en -afstand In VARCE 10 is nader ingegaan op de berekening van de scheurwijdte. Bij vraag 27 is aangegeven dat naar mening van de commissie een berekende scheurwijdte van bijvoorbeeld 0,34 mm niet voldoet aan een scheurwijdte-eis van 0,3 mm. Daarom zijn in tabel 7.1N de getalswaarden voor de aanbevolen waarden van w max aangepast en is bijvoorbeeld de eis van 0,3 mm nu beschreven als 0,30 mm. Bij vraag 33 uit VARCE 10 is beschreven dat de vergelijking 7.11 voor het berekenen van de maximale scheurafstand bij lage wapeningsverhoudingen tot relatief grote scheurafstanden leidt en zodoende ook tot relatief grote scheurwijdten. Er is daarom een bovengrens gegeven voor de maximale scheurafstand s r,max die afhankelijk is van de staafdiameter Ø en de karakteristieke druksterkte f ck : s r,max = k 3c + k 1 k 2 k 4 Ø / ρ p,eff de grootste waarde van (50 0,8 f ck )Ø en 15Ø Zoals in VARCE al is aangegeven, is dit overgenomen in de nieuwe nationale bijlage. Overlappingslengten Zowel uit vragen voorgelegd aan de VARCE-rubriek als uit het commentaar dat SC2/WG1 van CEN/TC 250 uit de verschillende lidstaten heeft ontvangen, blijkt dat er veel vragen zijn over de detaillering van wapening. In SC2/WG1 worden discussies over deze aspecten gevoerd in de ad-hocgroep Detailing. In veel landen is het oordeel dat de overlappingslengten, die in Eurocode 2 zijn voorgeschreven, groot zijn ten opzichte van de eerder gebruikte lengten. Dit is mede te wijten aan het toepassen van de coëfficiënt α 6 waarmee de invloed van het percentage overlappende staven wordt beschreven. Vooruitlopend op de verwachte komende wijziging in Eurocode 2 is in de nieuwe nationale bijlage beschreven dat de coëfficiënt α 6 bij het overlappen van drukstaven, ongeacht het percentage van de overlappende staven, gelijk aan 1,0 mag worden gehouden. Beugels In hetzelfde kader zijn in de nieuwe nationale bijlage gewijzigde regels opgenomen voor de afstand tussen de benen van de dwarskrachtwapening in de richting haaks op de overspanningsrichting en zijn eisen voor de detailleringsregels voor wringbeugels verlicht. Beugels met overlappingslassen van voldoende lengte in het been dicht bij het zijoppervlak van een balk zijn in de nieuwe nationale bijlage toegelaten als wringbeugel. Tevens is een alternatieve vorm van een wringbeugel met een overlappingslas aan de boven- of onderzijde beschreven. Boorpalen In artikel 9.8 van NEN-EN 1992-1-1 zijn detailleringsregels opgenomen voor boorpalen. De uitvoering van boorpalen is ook beschreven in de norm: NEN-EN 1536. Het is gebleken dat de regels voor minimaal toe te passen wapening in boorpalen in Eurocode 2 en de uitvoeringsnorm niet met elkaar Nieuwe nationale bijlagen bij Eurocode 2 3 2016 37
thema 3 Ponswapening bron: HALFEN 4 Betonpaal 3 overeenkomen. Dit heeft tot discussies in de praktijk geleid. Door een wijziging in de nationale bijlage is dit ongemak weggenomen. Ongewapende en lichtgewapende betonconstructies In hoofdstuk 12 van NEN-EN 1992-1-1 zijn regels voor ongewapende en lichtgewapende betonconstructies opgenomen. Lichtgewapende betonconstructies zijn constructies waarin minder wapening is opgenomen dan bij de detailleringsregels van hoofdstuk 9 is voorgeschreven. In het hoofdstuk is een vereenvoudigde ontwerpmethode voor wanden en kolommen beschreven. Deze methode vertoont overeenkomsten met de methode in Eurocode 6 voor steenconstructies en is gebaseerd op de grootste waarde van de eerste-orde-excentriciteit inclusief die ten gevolge van imperfecties. In wijzigingsblad A1 is beschreven dat hierbij ook een excentriciteit die wordt veroorzaakt door kruip, e φ, zou moeten zijn beschouwd. Er wordt daarbij echter nagelaten te beschrijven hoe e φ moet worden bepaald. Daarom is in de nieuwe nationale bijlage beschreven dat voor e φ een waarde van 0,001 maal de effectieve lengte l 0 mag worden aangehouden. Knik In de huidige nationale bijlage is beschreven dat vergelijking H.4, waarmee de Eulerse knikkracht van een betonconstructie kan worden bepaald, aangepast moest worden tot: ns 1 ζ = 7,8 n + 1, 6 1 + 3, 9k s Deze aanpassing is in wijzigingsblad A1 bij EN 1992-1-1 overgenomen. Daarom is de opmerking over het aanpassen van deze vergelijking in de nieuwe nationale bijlage niet meer nodig. Detailleringsregels voor bijzondere situaties In bijlage J zijn detailleringsregels voor bijzondere situaties beschreven. In de huidige nationale bijlage is de status van deze bijlage beschreven als normatief. In de praktijk leidt dit tot stringente eisen met betrekking tot de toepassing van huidwapening, wat niet altijd als een verbetering van de betreffende situatie kan worden beschouwd. De eisen die zijn beschreven 38 3 2016 Nieuwe nationale bijlagen bij Eurocode 2
Commissies In de werkgroep Onderhoud NEN-EN 1992-1-1 van de normsubcommissie TGB Betonconstructies hebben zitting: - F.B.J. Gijsbers - G.G.A. Dieteren - M.B.M. Verbaten - S.N.M. Wijte - C. van der Veen - D.G. Schaafsma - D.C.W. Bezemer In de werkgroep Bruggen NEN-EN 1992-2 van de normsubcommissie TGB Betonconstructies hebben zitting: - J. van der Elsken - E. Vega - N. Talsma - H. Bongers - R.G.W. Soetekouw - A. Kremer - S. van der Vossen - K. van der Veen - A.A.M. Kouwenberg - R. Dalmeijer - C. van der Veen - J. Blitterswijk 4 in onderdeel J.2 zijn eveneens niet altijd gebaseerd op een voldoende onderbouwde achtergrond. Dit heeft ertoe geleid dat de normatieve status van bijlage J in de nieuwe nationale bijlage beperkt is tot onderdeel J.3. Nationale bijlage bij NEN-EN 1992-2 De wijzigingen in de nationale bijlage bij het bruggendeel van Eurocode 2 (NEN-EN 1992-2) betreffen: - De begrenzing van de maximaal toegestane sterkteklasse C max in art. 3.1.2 is verruimd van C70/85 naar C90/105. - Tot nu toe was de toepassing van wapening klasse A, waarmee de ductiliteit van de wapening wordt beschreven, niet toegestaan. Voor betonstaaldiameters tot en met 6 mm mag klasse A nu wel worden toegepast. - Aanpassing van de toetsingsregels voor afschuiving in het aansluitvlak tussen op verschillende tijdstippen gestort beton in art 6.2.3 in geval van vermoeiing of dynamische toetsingen. - Een aanpassing en vereenvoudiging van de toetsingsregels voor vermoeiing van beton onder druk of afschuiving. - Enkele redactionele zaken en verduidelijkingen. Komende wijziging Naast de hiervoor beschreven wijzigingen wordt momenteel ook een wijziging voorbereid van de vermoeiingseigenschappen van betonstaal zoals beschreven in tabel 6.3N van NEN-EN 1992-1-1 en van voorspanstaal zoals beschreven in tabel 6.101N van de huidige nationale bijlage bij NEN-EN 1992-2. Deze wijzigingen zullen echter eerst nog voor commentaar gepubliceerd worden voordat ze worden opgenomen in de nationale bijlagen. Publicatie nieuwe nationale bijlagen Naar verwachting zullen de nieuwe nationale bijlagen bij NEN 1992-1-1 en NEN-EN 1992-2 medio juni 2016 worden gepubliceerd. VARCE De diverse afleveringen van VARCE zijn te raadplegen op www.cementonline.nl/varce. Nieuwe nationale bijlagen bij Eurocode 2 3 2016 39