I ett tidigare Tips & Trix har de tre metoderna för att beräkna böjknäckning av betong enligt EC2 beskrivits, se magasinet Reaktion från februari 2020. Den Generella metoden enligt EC2 5.8.6 och de förenklade metoderna Styvhetsmetoden 5.8.7 och Krökningsmetoden 5.8.8.
Frågor fortsätter att komma in till vår support gällande vilken metod som bör användas och om olika metoder kan kombineras när det gäller instabilitet i olika riktningar varför det kan vara på sin plats med ytterligare en betraktelse över ämnet.
Vilken metod som skall användas är givetvis upp till användaren. Alla tre metoderna är tillåtna enligt det svenska annexet. Den Generella metoden får ses som den mest avancerade. Där görs en verklig 2:a ordningens analys samtidigt som en icke-linjär beräkning utförs över hur styvheten påverkas av betongens uppsprickning. De två övriga metoderna är förenklade metoder där ett 2:a ordningens moment beräknas med formler som kalibrerats fram med hjälp av den Generella metoden.
Som nämndes tidigare kan man få ganska olika resultat beroende på det aktuella exemplet. Styvhetsmetoden är tex mycket beroende av andelen armering så vid en liten armeringsprocent kan betydligt lägre kapacitet erhållas för den metoden jämfört med övriga men om armeringen ökas kommer resultatet för den metoden oftast i nivå med övriga. Det är viktigt att även ta hänsyn till det effektiva kryptalet och ofta har detta något större inverkan på Styvhets- och den Generella metoden än Krökningsmetoden.
När det gäller WIN-Statik så kan två program hantera böjknäckning av betong, Concrete Column och Frame Analysis. Med Concrete Column kan beräkningar enligt de båda förenklade metoderna utföras medan Frame Analysis kan hantera alla tre.
Ex: För att belysa hur det kan se ut studerar vi en betongpelare 700×700 mm med längden 12m.
Armeringsinnehållet är 12 stänger med diameter 16 mm dvs 2413 mm2 eller 0.492%.
Om styvhetsmetoden välj erhålls kapaciteten 4865 kN.
Om istället krökningsmetoden används erhålls kapaciteten 13250 kN.
Om slutligen den generella metoden används i planet så blir kapaciteten 9265 kN. Ut ur planet måste en av de förenklade metoderna användas, i detta fall Styvhetsmetoden.
Om effektiva kryptalet ökas till 2.0 händer följande:
Kapaciteten för Styvhetsmetoden minskar till 3750 kN dvs med 23%. För Krökningsmetoden gäller 12500 kN en minskning med 5.3% och slutligen Generella metoden ger 7835 kN en minskning 15.4%.
Vi går tillbaka till effektiva kryptalet 1.2 och ökar armeringen kraftigt till 44 stänger med diameter 25 mm dvs 21600 mm2 eller 4.4%.
Styvhetsmetoden ger nu 17880 kN en ökning med 367 % från ursprungsvärdet 4865 kN. Krökningsmetoden ger 19900 kN en ökning med ca 50% alltså fortfarande något gynnsammare än Styvhetsmetoden men nu är skillnaden bara ca 10%. I det här fallet ger Generella metoden lägst kapacitet 15415 kN en ökning med ca 63 %.
De olika metoderna kan alltså slå ganska olika och i det här fallet var det Krökningsmetoden som var mest gynnsam men det behöver inte alltid vara så. Däremot är det vår erfarenhet att vid låg armeringsprocent är normalt Styvhetsmetoden den mest ogynnsamma och att det effektiva kryptalet oftast påverkar Styvhetsmetoden och den Generella metoden något mer.
Det är också vår erfarenhet att flest beräkningar görs med 2ordningens analys vilket innebär den Generella metoden i planet och sedan Styvhets- eller Krökningsmetoden efter användarens val ut ur planet.