Nové betonářské normy 2009
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
J. Šmejkal a J. Procházka
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ISO
EN
ČSN
ČSN EN 1992-1 Navrhování betonových konstrukcí ČSN EN 10080 Ocel pro výztuž do betonu – Svařitelná žebírková betonářská ocel ČSN 420139 Ocel pro výztuž do betonu – Svařitelná žebírková
Nové betonářské normy 2009
betonářská ocel
ČSN EN 15630 – Oceli pro vyztužování a předepínání betonu – Zkušební metody
ČSN EN 13670-1 Provádění betonových konstrukcí
ČSN ISO 17660 Svařování – svařování výztuže do betonu nebo stavebně technické osvědčení a certifikát
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ČSN EN 1992-1-1 Výrobek
Pruty a vyrovnané svitky A
B
charakteristická mez
Svařované sítě
C 400 až
A
B
Požadavek C
600
5
kluzu fyk nebo f02k minimální hodnota
≥1,05
≥1,08
k=(ft/fy )k
≥1,15
≥1,05
≥1,08
≤1,35
≥1,15
10
≥2,5
≥5,0
≥7,5
≥2,5
≥5,0
≥7,5
10
při maximální síle εuk(%)
Nové betonářské normy 2009
Ohýbatelnost
zkouška ohybem/
0,3A. fyk
Pevnost ve smyku Maximální odchylka od
pro ≤ 8mm
+/- 6,0
jmenovité hmotnosti v%
pro ≥ 8mm
+/- 4,5
minimum 5
Rozpětí unavového napětí ≥150
≥100
pro jmenovitý průměr prutu(mm) 5-6
0,035
poměrná plocha
6,5 až 12
0,040
žebírka fR,min
≥12
0,056
10
s horní mezí β fyk Soudržnost – minimální
duktilita - εuk a ft/fyk ohýbatelnost
zpětným ohybem
pro N ≥ 2x105 cykl.
- fyk , f0,2k ,fy,max pevnost v tahu -ft
≤1,35
Charakteristická hodnota poměrného přetvoření
mez kluzu
soudržnost - fR únavová pevnost svařitelnost
5
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ČSN EN 10080 a ČSN 420139 definice prutů, sítí a příhradové výztuže
Nové betonářské normy 2009
označení výrobku, číslo normy ČSN EN 10080 a ČSN 420139 jmenovité rozměry, technická skupina oceli , u sítí a příhradové výztuže jmenovité rozměry, rozteče, přesahy, DP, HP,D
definice provozních charakteristik uhlíkový ekvivalent
Ceq= C+Mn/6+(Cr+MO+V)/5+(Ni+Cu)/15 omezení obsahu ostatních prvků
Tavební analýza Výrobková analýza
Uhlík C max
Síra S max
Fosfor P max
Dusík N max
Měď Cu max
Uhlíkový ekvivalent max.
0,22
0,05
0,05
0,01
0,8
0,5
0,24
0,06
0,06
0,01
0,09
0,52
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ČSN EN 10080 a ČSN 420139 mechanické vlastnosti definice horní a spodní meze statistické tolerance 90-ti procentní pravděpodobnost, že 95% (90%)
Nové betonářské normy 2009
hodnot je nad spodní (pod horní) mezí
definice soudržnosti a geometrie povrchu výška žebírka, vzdálenost žebírek, sklon žebírek k ose tyče, sklon k boku příčného žebírka, průměty příčných žebírek
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Nové betonářské normy 2009
ČSN EN 10080 a ČSN 420139
Oceli pro výztuž do betonu válcované za tepla dvě nebo čtyři řady stejnoměrně rozdělených žebírek
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ČSN EN 10080 a ČSN 420139
Nové betonářské normy 2009
Oceli pro výztuž do betonu tvářené za studena tři řady stejnoměrně rozdělených žebírek
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ČSN EN 10080 a ČSN 420139 Označení výrobce
počet normálních žebírek-vtisků mezi chybějícími žebírky-vtisky
počet žebírek-vtisků mezi zesílenými žebírky-vtisky
čísla a značky na povrchu tyče
Nové betonářské normy 2009
země 4 – výrobní závod 16 číslo země 1 – ČR, BRD, Polsko, Slovensko, Rakousko výrobní závod Třinecké železárny , a.s. Třinec Mittal Steel Ostrava, a.s. Ostrava Tritreg – Třinec spol. s r.o. Třinec Feralpi-Praha spol. s r .o. Kralupy nad Vltavou Fert, a.s. Soběslav Železárny Annahütte spol. s r.o., Prostějov Valsabbia Praha spol. s r.o. Kralupy nad Vltavou
č.závodu
3 15 79 14 30 55 38
Počátek značení je zdvojením silnějších žebírek, značek mezi žebírky nebo počáteční značkou O nebo X. Značení je minimálně každý 1,50m
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Nové betonářské normy 2009
ČSN EN 10080 a ČSN 420139
počet normálních žebírek-vtisků mezi chybějícími žebírky-vtisky
počet žebírek-vtisků mezi zesílenými žebírky-vtisky
čísla a značky na povrchu tyče
výrobek 226 Počátek značení je ztrojením silnějších žebírek, značek mezi žebírky. Značí se ve druhé řadě žebírek - vtisků. Značení je minimálně každý 1,50m
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
doplňuje ČSN EN 10080 o charakteristiky oceli vyráběné v ČR
ČSN 420139
Nové betonářské normy 2009
Značka
Základní mechanické vlastnosti
oceli
Re
Rm/Re
Agt
σ max
B420B B500A B500B B550A B550B
N/mm 2 420 500 500 550 550
1,08 1,05(1,03) 1,08 1,05(1,03) 1,08
% 5 2,5(2,0) 5 2,5(2,0) 5
N/mm 2 250 300 300 300 300
Mez únavy 2σ a
2σ a
pro d≤28mm N/mm 2
pro d>28mm N/mm 2
170 170(100) 170 170(100) 170
150 150 150
EU
ČR
BRD
B420B
10425
BSt420S
Rakousko
BSt500S B500B
10505
BSt500WR
B550B B500A
BSt550 Bst500M Bst500KR
B550A
Bst500
M500 M550
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ČSN 420139 ČSN 420139 ruší normy ČSN 425533, ČSN 410335 – výztuž 10335 ČSN 425534, ČSN 410338 – výztuž 10338 ČSN 425535, ČSN 410425 – výztuž 10425 ČSN 425536, ČSN 410607 – výztuž 10607 Pro ocel 10505 nadále platí normy ČSN 425539 a ČSN 410505
Nové betonářské normy 2009
Při výpočtech podle ČSN 73 1201 - lze používat
B420B, B500B
Přitom se uvažují jejich charakteristiky následně: Remin= Rsn= Rscn; Rsd= Rsn/ 1,15; Rscd= Rsn/ 1,15 ≤400 MPa, součinitel tvaru žebírek ωsf= 1,2 a součinitel ωsc= 0,37. Svařování podle ČSN 731201 přílohy 3 se doporučuje nahradit pravidly z ČSN EN ISO 17660-1 a 2.
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Nové betonářské normy 2009
Základní normy pro svařování betonářské výztuže ČSN EN 287-1 Svařování – Zkoušky svářečů ( ISO 9606-1) ČSN EN 1011 - Doporučení pro svařování kovových materiálů ČSN EN ISO 4063 – Svařování a příbuzné procesy ČSN EN ISO 14731 Svářečský dozor ČSN EN ISO 15609 Specifikace a kvalifikace postupů svařování kovových materiálů ČSN EN ISO 15614-1 Stanovení a kvalifikace postupů svařování kovových materiálů ČSN EN ISO 17660-1 a 2 Svařování – svařování výztuže do betonu část 1 – Nosné svarové spoje část 2 – Nenosné svarové spoje
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Požadavky na kvalitu a svářečský personál
Nové betonářské normy 2009
Výrobce musí splňovat požadavky ISO 3834-3 a ISO 17660-1 Výrobce musí mít k dispozici pracovníka svářečského dozoru podle ISO 14731, svářeče a svářečského technologa. Svářečský dozor zajišťuje, aby svařování odpovídalo ISO 15609 Na pracovišti musí být specifikace postupu svařování WPS a kvalifikace svařování WPQR Výrobní zkouškou svarů se dokazuje, že za místních výrobních podmínek lze dosáhnout stejné kvality svarů jako podle postupu WPS. WPS musí obsahovat protiopatření na všechny negativní vlivy při svařování Každý svar vizuálně kontrolován – stupeň jakosti C podle ISO 5817
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
ČSN EN 1992-1-1 Zatěžovací stav
Způsob svařování
převážně statický (viz 6.8.1 (2))
odporové svařování (24) ruční obloukové svařování a obloukové svařování s plněnou elektrodou (metody 111) obloukové svařování v ochranné atmosféře2 (135 a 136)
Nové betonářské normy 2009
svařování třením (42) odporové bodové svařování (21) Nikoliv převážně statický (viz 6.8.1 (2))
odporové svařování (24) ruční obloukové svařování (111) obloukové svařování v ochranné 2 atmosféře (135 a 136) odporové bodové svařování (21)
Poznámky 1. Lze svařovat pouze tyče přibližně stejného jmenovitého průměru 2. Přípustný poměr průměrů spojovaných tyčí ≥ 0,57 3. Pro nosné spoje φ ≤ 16 mm 4. Pro nosné spoje φ ≤ 28 mm
Tažené tyče 1
Tlačené tyče1
tupý spoj tupý spoj s φ ≥ 20 mm, příložkové, 3 přeplátované a křížové spoje , spoj s jinými ocelovými prvky 3 příložkové, přeplátované a křížové spoje spoj s jinými ocelovými prvky typý spoj s φ ≥ 20 mm tupý spoj, spoj s jinou ocelí 4 přeplátovaný spoj 2, 4 křížový spoj tupý spoj -
tupý spoj s φ ≥ 14mm
-
tupý spoj s φ ≥ 14mm 4 přeplátovaný spoj křížový spoj2, 4
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Podmínky úspěšného svařování
Nové betonářské normy 2009
Podmínkou úspěšného svařování je zkušený svářeč s platným oprávněním a definovaný postup WPS, který je ve shodě s WPQR Další podmínky známá kvalita výztuže místo svaru chráněné proti nepříznivým vlivům počasí místo chráněné před prudkým ochlazením svařované prvky pečlivě očištěné, suché používat pouze vakuově balené elektrody kvalita nosných svarů – stupeň jakosti C -nosné svary
Nové betonářské normy 2009
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Elektroda původní označení
původní označení ČSN
minimální mez kluzu
pevnost v tahu
tažnost %
ČSN EN ISO 2560
EB121
E44.83
380
470-600
20
E38 3 B 4 2 H5
EB123
E48.83
420
500-640
20
E42 3 B 4 2 H5
EB124
E48.93
420
500-640
20
E42 4 B 4 2 H5
EB125
E52.33
460
530-680
20
E46 2 B 4 2 H5
EB127
E62.33
500
560-720
18
E50 A B 4 2 H5
E 42 3 B 4 2 H5 E-drátová elektroda, 42-mez kluzu, 3-charakter práce, B- bázický obal, 4-stejnosměrný proud a výtěžnost 2-poloha svařování (mimo svislé shora) H5- obsah vodíku ve svarovém kovu.
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
a
b z
délka
postup svařování
c
Nové betonářské normy 2009
a – charakteristický rozměr (velikost) svaru v mm z – základní značka svaru b – doplňující značka povrchu svaru – plochý svar, převýšený svar, vydutý svar c – doplňující značka svaru – přivařená podložka, odnímatelná podložka délka – délka svaru ve tvaru : počet svarů × délka svaru (délka mezery) postup svařování – definuje technologii podle ČSN EN ISO 4063 elektrody, polohu svařování ( ČSN ISO 6947)
svar
zobrazení
značka
koutový II
II
V
V
1/2 V
svar
zobrazení
značka
X
X
K
K
oblý V oblý 1/2 V
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Tupé spoje
a)
b)
2 až 3mm
111 E 42 4 B 12 H5
<1
2 až 3mm Nové betonářské normy 2009
111 E 42 4 B 12 H5
1
<1
2 až 3mm
111 E 42 4 B 12 H5
c)
d)
a) oboustranný tupý V-svar, < 4mm b) jednostranný tupý V-svar, Ø16 až Ø28mm c) oboustranný poloviční tupý V-svar, 6-9 vrstev. d) jednostranný tupý V-svar na podložce
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Přeplátovaný spoj přesahem 6
2x80(40)
111 E 42 3 B 4 2 H5
ds
0,6 ds
a)
min. 4 ds
6
b) oboustranný
min. 4 ds 4x50(40)
min. 0,3 ds 111 E 42 3 B 4 2 H5
min. 2,5 ds min. 2,5 ds min. 2 ds min. 7 ds
0,6 ds
b) ds
Nové betonářské normy 2009
a) jednostranný
min. 2 ds min. 10 ds
min. 0,3 ds
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Přeplátovaný spoj s příložkami a ≥ 0,3 ds 6
4x80(40)
111 E 42 3 B 4 2 H5
min. 4 ds
0,6 ds
0,6 ds
ds
Nové betonářské normy 2009
min. 0,3 ds
min. 2 ds min. 4 ds
min. 10 ds
min. 0,3 ds
min. 0,3 ds
možná provedení
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Křížový spoj 6
6
10 111
2x10 111
E 42 3 B 4 2 H5
E 42 3 B 4 2 H5
a ≥ 0,3 ds b)
SF30 směr tahové síly
min. 0,3 ds
ds
min. 0,3 ds
ds
Nové betonářské normy 2009
a)
Nutno uvést smykový součinitel křížového spoje SF Odpovídá procentu jmenovité meze kluzu tažené tyče
SF50 směr tahové síly
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Svarový spoj s ocelovou částí 4x80(40)
a)
b)
4mm
t
0,4 * ds
min. 2 ds
a ≈ 0,3d,
6
2x80
111
ds
Průřez výztuže
žebírka
t t
min. 4 ds
min. 0,3 ds
t
a)
b)
min ds+2t
E 42 3 B 4 2 H5
t
min. 0,3 ds
t
min. 0,3 ds
min. 4 ds
ds
Nové betonářské normy 2009
min. 4 ds
min ds+2t
ds
ds
111 E 42 3 B 4 2 H5
min. 0,3 ds
6
min. 10 ds
4mm 0,4 * ds
t
t
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Svarový spoj s ocelovou částí 111 E 42 3 B 4 2 H5
Nové betonářské normy 2009
min. 4 ds
4mm 0,4 *sd
ds
t t
min. 0,3 ds
80
t
ds
6
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
8
t 4mm t 0,4 * ds
o
Nové betonářské normy 2009
111 E 42 3 B 4 2 H5
45 t ds
8 ds
t t
111 E 42 3 B 4 2 H5
ds
8 ds
ds
t 4mm t 0,4 * ds
max. 1,25ds
max. 1,25ds
Napojení na kotevní desku
t
Lze vytvořit plnohodnotné zakotvení výztuže - průchod tyče 0,4ds ≤ t - vsazení tyče t ≥ ds. - nasazení tyče
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Nenosné svary
6-40 111 E 42 3 B 4 2 H5
ds
Nové betonářské normy 2009
Nenosné svary dle ČSN EN ISO 17660-2 - se stejnou pečlivostí - stejné podmínky pro svářeče a postup - kratší délky
Betonářská výztuž – svařování: základní, návazné a rušené normy
Nosné i nenosné svary mohou negativně ovlivnit únosnost betonářské výztuže. Při pečlivém provedení lze dosáhnout plnohodnotného spojení výztuže.
Nové betonářské normy 2009
Svařování může provádět pouze odborně způsobilý svářeč podle postupu WPS definovaného odborným technologem v souladu s WPQR. Všechny svary musí být odsouhlaseny statikem. Svarové spoje je nutno navrhovat s uvážením všech technologických rizik. Množství svarů - především nenosných je vhodné maximálně redukovat. Pro většinu styků výztuže existují alternativní metody ke svařování Děkuji za pozornost