Εισαγωγή στα νέα Πρότυπα για τους Χάλυβες Οπλισµού Σκυροδέµατος: ΕΛΟΤ ΕΝ 10080, ΕΛΟΤ και

Transcript

1 Εισαγωγή στα νέα Πρότυπα για τους Χάλυβες Οπλισµού Σκυροδέµατος: ΕΛΟΤ ΕΝ 10080, ΕΛΟΤ και Αθήνα Γεωργία Αγναντιάρη Χηµικός Μηχανικός Εργαστήριο Μετάλλων ΚΕ Ε 1. Ιστορική αναδροµή Το 1987 εκδόθηκαν από τον ΕΛΟΤ τα δύο ελληνικά Πρότυπα ΕΛΟΤ 959 και ΕΛΟΤ 971 (µέχρι τότε ίσχυε το Βασιλικό διάταγµα του 1954). Το Πρότυπο ΕΛΟΤ 959 ταυτιζόταν µε το EU και αφορούσε τους µη συγκολλήσιµους χάλυβες (τεχνικές κατηγορίες S220, S400 και S500), ενώ το Πρότυπο ΕΛΟΤ 971 βασιζόταν στο EU και αφορούσε τους συγκολλήσιµους χάλυβες (τεχνικές κατηγορίες S400s και S500s). Οι απαιτήσεις των ευρωπαϊκών Προτύπων, και ακόµη περισσότερο των ελληνικών, ήταν ιδιαίτερα ελαστικές και η ανάγκη για αναµόρφωσή τους έγινε επιτακτική, όταν άρχισε να εκδηλώνεται ενδιαφέρον για υλικά µε βελτιωµένα χαρακτηριστικά που η βιοµηχανία είχε πλέον τη δυνατότητα να παράξει. Η προσπάθεια έκδοσης ενός κοινού ευρωπαϊκού προτύπου, που θα υποκαθιστούσε τα εθνικά και θα εναρµονιζόταν µε τις σύγχρονες απαιτήσεις, ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 90. Για πάνω από µία δεκαπενταετία δεν µπόρεσε να υπάρξει συµφωνία µεταξύ των κρατών µελών, ενώ παράλληλα απαγορεύτηκε στα κράτη µέλη η έκδοση νέων εθνικών Προτύπων (καθεστώς standstill). Σε όλο αυτό το διάστηµα και ιδιαίτερα την τελευταία δεκαετία, από ελληνικής πλευράς, λόγω και των αυξηµένων αναγκών αντισεισµικής προστασίας, έγιναν προσπάθειες να υιοθετηθούν αυστηρότερες απαιτήσεις για τους χάλυβες. Επειδή οι εργασίες για το κοινό ευρωπαϊκό πρότυπο δεν ολοκληρώνονταν, γεννήθηκε η ιδέα του Κανονισµού χαλύβων οπλισµού σκυροδέµατος στον οποίο περιέχονται πάρα πολλά ενδιαφέροντα θέµατα µεταξύ των οποίων και οι αυστηρότερες απαιτήσεις για την ολκιµότητα. Οι απαιτήσεις αυτές υιοθετήθηκαν ως σχόλια του Κανονισµού και ο χρήστης προτρέπεται να ζητάει χάλυβες υψηλής ολκιµότητας. Αυτό είχε και σαν αποτέλεσµα να πιεσθεί η αγορά και οι παραγωγοί, έστω και αν δεν υποχρεώνονταν από τα ισχύοντα Πρότυπα, να βελτιώσουν τα χαρακτηριστικά των χαλύβων που παρήγαγαν. Χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος Νέα πρότυπα, ΤΕΕ, Αθήνα, 23 Ιανουαρίου,

2 Το 2002 οµάδα εργασίας από µέλη της επιτροπής σύνταξης του ΚΤΧ για λογαριασµό του ΟΑΣΠ εισηγήθηκε νέες κατηγορίες χαλύβων µέσης και υψηλής ολκιµότητας. Το τελικό κείµενο είχε σαν βάση το τότε σχέδιο Ευρωπαϊκού Προτύπου pren Επειτα από διαβήµατα και πιέσεις από την ελληνική πλευρά, επικαλούµενοι και την σεισµικότητα του ελληνικού χώρου (ανάλογες αντιδράσεις υπήρχαν και από άλλα κράτη µέλη) δόθηκε η έγκριση για την έκδοση νέου Εθνικού Προτύπου. Οι εργασίες, που έγιναν στα πλαίσια του ΕΛΟΤ, προχώρησαν µε σχετικά γρήγορους ρυθµούς και έτσι στις αρχές του 2005 εκδόθηκαν τα νέα Εθνικά Πρότυπα. Μετά από τόσα χρόνια (στα τέλη του 2005) εκδόθηκε και το Ευρωπαϊκό Πρότυπο ΕΝ 10080, το οποίο υιοθετήθηκε από την Ελλάδα ως ΕΛΟΤ ΕΝ στις αρχές του Το τελευταίο αντικατέστησε το ΕΛΟΤ µε το οποίο όµως δεν έχει ουσιαστικές διαφορές. Το 2007 έγινε επανέκδοση των Προτύπων και Πρέπει να σηµειωθεί ότι υπήρξαν και υπάρχουν ακόµη αντιδράσεις από κράτη µέλη (όπως η Ιταλία και η Γερµανία) για το Πρότυπο ΕΝ Οι αντιδράσεις αυτές είχαν ως αποτέλεσµα το Πρότυπο ΕΝ να µην θεωρείται πλέον υποχρεωτικό, παραµένει όµως σε ισχύ και υπάρχει η δυνατότητα να υιοθετηθεί και να εφαρµοσθεί από όποιο κράτος-µέλος το θελήσει. Με την Υπ. Απόφαση 9529/645/ που δηµοσιεύθηκε στο ΦΕΚ 649/Β/ και τις σχετικές τροποποιήσεις της τα νέα Πρότυπα έγιναν υποχρεωτικά από την αρχή του Παρουσίαση των νέων Προτύπων Τα νέα Πρότυπα είναι τα εξής: ΕΛΟΤ ΕΝ (ΕΛΟΤ ): Χάλυβες οπλισµού σκυροδέµατος Συγκολλήσιµοι χάλυβες Μέρος 1: Γενικές απαιτήσεις. ΕΛΟΤ : Xάλυβες οπλισµού σκυροδέµατος - Συγκολλήσιµοι χάλυβες Μέρος 2: Τεχνική κατηγορία B500A ΕΛΟΤ : Xάλυβες οπλισµού σκυροδέµατος - Συγκολλήσιµοι χάλυβες Μέρος 3: Τεχνική κατηγορία B500C Χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος Νέα πρότυπα, ΤΕΕ, Αθήνα, 23 Ιανουαρίου,

3 ΕΛΟΤ ΕΝ 10080: Στο Πρότυπο αυτό καθορίζονται οι γενικές απαιτήσεις και οι ορισµοί για τα χαρακτηριστικά επίδοσης των συγκολλήσιµων χαλύβων οπλισµού σκυροδέµατος, που παραδίδονται ως τελικό προϊόν µε τις ακόλουθες µορφές: ράβδων, ρόλων και ευθυγραµµισµένων προϊόντων, φύλλων ηλεκτροσυγκολληµένων πλεγµάτων βιοµηχανικής παραγωγής, δικτυωµάτων. Χαρακτηριστικό του Προτύπου αυτού είναι ότι δεν ορίζει συγκεκριµένες τεχνικές κατηγορίες ποιότητας. ΕΛΟΤ : Στο Πρότυπο αυτό καθορίζονται οι απαιτήσεις και τα χαρακτηριστικά επίδοσης των συγκολλήσιµων χαλύβων οπλισµού σκυροδέµατος της τεχνικής κατηγορίας B500A. Οι χάλυβες αυτοί θα διατίθενται στη µορφή: ρόλων για την παραγωγή ηλεκτροσυγκολληµένων πλεγµάτων βιοµηχανικής παραγωγής, φύλλων ηλεκτροσυγκολληµένων πλεγµάτων βιοµηχανικής παραγωγής, δικτυωµάτων. Οι χάλυβες κατηγορίας B500A έχουν περιορισµένες εφαρµογές και θα διατίθενται σε διαµέτρους έως 8mm. ΕΛΟΤ : Στο Πρότυπο αυτό καθορίζονται οι απαιτήσεις και τα χαρακτηριστικά επίδοσης των συγκολλήσιµων χαλύβων οπλισµού σκυροδέµατος της τεχνικής κατηγορίας B500C, που παραδίδονται ως τελικό προϊόν µε τις ακόλουθες µορφές: ράβδων, ρόλων και ευθυγραµµισµένων προϊόντων, φύλλων ηλεκτροσυγκολληµένων πλεγµάτων βιοµηχανικής παραγωγής, δικτυωµάτων. Οι χάλυβες κατηγορίας B500C είναι υψηλής ολκιµότητας (προδιαγράφονται αυστηρότερα όρια για τον λόγο εφελκυστικής αντοχής (f t /f y ) και για την ανηγµένη παραµόρφωση συνολική επιµήκυνση στο µέγιστο φορτίο (ε u,k ). Χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος Νέα πρότυπα, ΤΕΕ, Αθήνα, 23 Ιανουαρίου,

4 3. Τι καινούργιο εισάγουν τα νέα Πρότυπα Υπάρχουν σηµαντικές διαφορές µεταξύ παλαιών και νέων Προτύπων. Τα νέα Πρότυπα ΕΛΟΤ ΕΝ 10080, ΕΛΟΤ και ΕΛΟΤ αφορούν αποκλειστικά τους συγκολλήσιµους χάλυβες οπλισµού σκυροδέµατος. (Καταργείται και τυπικά η χρήση των µη συγκολλήσιµων χαλύβων.) Για τους χάλυβες αυτούς καθιερώνονται: Νέες τεχνικές κατηγορίες ποιότητας B500Α (χαµηλής ολκιµότητας) και B500C (υψηλής ολκιµότητας). Έλεγχοι και κριτήρια αξιολόγησης ανάλογα µε τη µορφή που διατίθενται (ράβδοι, ρόλοι, ευθυγραµµισµένα προϊόντα, πλέγµατα, δικτυώµατα). Αυστηρότερα όρια για τις ιδιότητες σε εφελκυσµό και µέτρηση νέων µεγεθών (όπως ο λόγος f y,act /f y,nom και το ε u,k ). Στον Πίνακα 1 δίνονται οι νέες απαιτήσεις και για λόγους σύγκρισης παρατίθενται και εκείνες των προηγούµενων Προτύπων. Νέοι έλεγχοι και µετρήσεις όπως: o έλεγχος της γεωµετρίας των νευρώσεων (αντοχή συνάφειας), o δοκιµή κόπωσης, o αντοχή σε διάτµηση για τις σταυρωτές σηµειακές συγκολλήσεις πλεγµάτων και δικτυωµάτων. ιαφορετικός τρόπος εκτέλεσης δοκιµών, αλλά και µέτρησης χαρακτηριστικών: o η καταλληλότητα σε κάµψη θα ελέγχεται µε τη δοκιµή αναδίπλωσης ανεξαρτήτως διαµέτρου, o η ανηγµένη παραµόρφωση θα µετριέται στο µέγιστο φορτίο και όχι µετά τη θραύση, Χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος Νέα πρότυπα, ΤΕΕ, Αθήνα, 23 Ιανουαρίου,

5 o οι τάσεις θα υπολογίζονται µε την ονοµαστική διατοµή και όχι µε την πραγµατική, o στη χηµική σύσταση θα µετριέται και η περιεκτικότητα σε χαλκό. Συγκεκριµένο σύστηµα σήµανσης για την αναγνώριση της προέλευσης (χώρα κι µονάδα παραγωγής) και της τεχνικής κατηγορία. Κριτήρια συµµόρφωσης για τους παραγωγούς (αρχικός, εσωτερικός και µακροχρόνιος έλεγχος). Έλεγχοι σε περιπτώσεις αµφισβητήσεων. Επιπλέον στα Παραρτήµατα του ΕΛΟΤ ΕΝ περιγράφονται και τα ακόλουθα: - Μέθοδοι δοκιµών για τα ηλεκτροσυγκολληµένα δικτυώµατα. - Εναλλακτικές δοκιµές για τον έλεγχο της αντοχής συνάφειας. Στον Πίνακα 2 δίνονται οι έλεγχοι που προβλέπονται στα νέα Πρότυπα και για λόγους σύγκρισης εκείνοι των προηγούµενων Προτύπων. 4. Επίλογος Η ανάγκη χρησιµοποίησης στις κατασκευές χαλύβων µε βελτιωµένα χαρακτηριστικά είναι επιτακτική, ιδιαίτερα σε περιοχές όπως η Ελλάδα, όπου υπάρχει έντονη σεισµική δραστηριότητα. Με την έκδοση των νέων Προτύπων κλείνει ένα µακροχρόνιος κύκλος προσπαθειών, στις οποίες πρωτοστάτησε το εργαστήριό µας. Στόχος των προσπαθειών ήταν και είναι η καθιέρωση νέων βελτιωµένων ποιοτήτων χαλύβων οπλισµού σκυροδέµατος που να ανταποκρίνονται στις σύγχρονες απαιτήσεις. Η συνέχεια δίνεται µε την αναµόρφωση του Κανονισµού Τεχνολογίας Χαλύβων, ο οποίος πρόκειται να εκδοθεί µέσα στο Φεβρουάριο του Χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος Νέα πρότυπα, ΤΕΕ, Αθήνα, 23 Ιανουαρίου,

6 Πίνακας 1. Ιδιότητες σε εφελκυσµό για τους χάλυβες οπλισµού σκυροδέµατος κατά ΕΛΟΤ ΕΛΟΤ 971 και κατά ΕΛΟΤ ΕΝ 10080, ΕΛΟΤ , ΕΛΟΤ ΕΛΟΤ 959 και ΕΛΟΤ 971 ΕΛΟΤ ΕΝ 10080, ΕΛΟΤ , ΕΛΟΤ Χαρακτηριστικό Τεχνική Κατηγορία Τεχνική Κατηγορία Όριο διαρροής, f y (MPa) Εφελκυστική αντοχή, f t (MPa) Λόγος της πραγµατικής τιµής ορίου διαρροής προς την ονοµαστική τιµή του ορίου διαρροής, f y,act /f y,nom S220 S400 S500 S400s S500s Β500Α Β500C * * ,25 Λόγος της εφελκυστικής αντοχής προς το όριο διαρροής, - 1,05 1,05 1,05 1,05 f t /f y Eπιµήκυνση στο µέγιστο φορτίο ε u,k (%) ,05 ( 1,03 για d<6mm) 2,5 ( 2για d<6mm) 1,15 1,35 7,5 Επιµήκυνση µετά τη θραύση, ε 5 (%) Οι τιµές του Πίνακα είναι χαρακτηριστικές * Στα νέα Πρότυπα δεν προβλέπεται όριο για την εφελκυστική αντοχή. Όµως η µέτρησή της θα γίνεται για τον υπολογισµό του λόγου f t /f y (εφελκυστική αντοχή προς το όριο διαρροής). Χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος Νέα πρότυπα, ΤΕΕ, Αθήνα, 23 Ιανουαρίου,

7 Πίνακας 2. Έλεγχοι χαλύβων οπλισµού σκυροδέµατος κατά ΕΛΟΤ ΕΛΟΤ 971 και Έλεγχοι 1 Γεωµετρικά χαρακτηριστικά κατά ΕΛΟΤ ΕΝ 10080, ΕΛΟΤ , ΕΛΟΤ ΕΛΟΤ 959, ΕΛΟΤ 971 ΕΛΟΤ ΕΝ 10080, ΕΛΟΤ , ΕΛΟΤ διατοµή, ανηγµένη µάζα άλλες διαστάσεις γεωµετρία νευρώσεων ( αντοχή συνάφειας ) Μηχανικά χαρακτηριστικά Α. Ιδιότητες σε εφελκυσµό - όριο διαρροής (fy) εφελκυστική αντοχή (ft) λόγος εφελκυστικής αντοχής προς όριο διαρροής (ft/fy) λόγος πραγµατικής τιµής του ορίου διαρροής προς την ονοµαστική τιµή ορίου διαρροής (f y,act /f y,nom ) επιµήκυνση µετά τη θραύση ε 5 (%) επιµήκυνση στο µέγιστο φορτίο ε u.k (%) λόγος της πραγµατικής τιµής ορίου διαρροής προς την - + ονοµαστική τιµή του ορίου διαρροής, f y,act /f y,nom Β. Καταλληλότητα σε κάµψη ( οκιµή αναδίπλωσης) - Κάµψη/ανάκαµψη ή αναδίπλωση (ανάλογα µε τη διάµετρο) Αναδίπλωση - + Γ. Αντοχή σταυρωτών σηµειακών συγκολλήσεων ( οκιµή διάτµησης) - +. Κόπωση Χηµική σύσταση (Συγκολλησιµότητα) Σήµανση - για αναγνώριση κατηγορίας για αναγνώριση µονάδας παραγωγής και χώρας προέλευσης - + Χάλυβες οπλισμού σκυροδέματος Νέα πρότυπα, ΤΕΕ, Αθήνα, 23 Ιανουαρίου,