Crack control in RC tank walls according to PN-EN 1992-3

• Autorzy: Zych M.

Identyfikatory

DOI

10.4467/2353737XCT.16.171.5782

Warianty tytułu

PL

Kontrola zarysowania ścian zbiorników żelbetowych wg PN-EN 1992-3

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The utility and appropriateness of PN-EN 1992-3 [8] codes of practice concerning the control of cracking occurring in RC tank walls with the use of a simplified method is verified. A special focus is given to the control of cracking induced by thermal effects. Moreover, the paper presents vital issues not mentioned in PN-EN 1992-3[8], i.e. the influence of concrete cover thickness, concreting conditions and non-uniform self-equilibrating stresses. It proposes relationships and corrective values, with the use of which values φ_s and s_z, appropriate for cases other than those defined in PN-EN 1992-3[8], can be established. It is shown that code charts 7.103N and 7.104N concerning φ_s* and s_z*, due to code assumptions, have a very limited range of practical use.

PL

W artykule zweryfikowano przydatność i poprawność wytycznych PN-EN 1992-3 [8] w zakresie kontroli zarysowania ścian zbiorników żelbetowych metodą uproszczoną. Szczególną uwagę poświęcono kontroli zarysowania od obciążeń termicznych. Ponadto w artykule wskazano na rzeczy istotne, lecz nieuwzględnione w PN-EN 1992-3 [8], tj. wpływ grubości otulenia, warunków betonowania oraz naprężeń własnych. Zaproponowano zależności oraz wartości korekcyjne, dzięki którym można wyznaczyć wielkości φ_s oraz s_z właściwe dla przypadków innych niż zdefiniowano w PN-EN 1992-3 [8]. Wykazano, że wykresy normowe 7.103N oraz 7.104N dotyczące odpowiednio φ_s* oraz s_z* ze względu na przyjęte założenia normowe mają bardzo ograniczony zakres praktycznego stosowania.

Słowa kluczowe

EN

code of practice; maximum bar diameter; imposed load

PL

zastosowanie norm; maksymalna średnica pręt; obciążenie wymuszone

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Budownictwo
• Rocznik: 2016
• Tom: Y. 113, iss. 2-B
• Strony: 225--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., wz., wykr.

Twórcy

autor

Zych M.

• Department of Prestressed Structures, Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Azenha M., Lameiras R., de Sousa Ch., Barros J., Application of air cooled pipes for reduction of early age cracking risk in a massive RC wall, “Engineering Structures”, 62–63(14), 2014, 148–163.
• [2] Bednarski Ł., Sieńko R., Howiacki T., Estimation of the value and the variability of elastic modulus for concrete in existing structure on the basis of continous in situ measurements, “Cement-Wapno-Beton”, 81(6), 2014, 396–404.
• [3] Bednarski Ł., Sieńko R., Howiacki T., Analysis of rheological phenomena in reinforced concrete cross-section of Rędziński bridge pylon based on in situ measurements, In Proceedings of 7th Scientific-Technical Conference Material Problems in Civil Engineering (MATBUD’2015), Procedia Engineering 108(6), 2015, 536–543.
• [4] Beeby A.W., Narayanan R.S., Designersą Guide to EN 1992-1-1 and EN 1992-1-2 Eurocode 2: Design of Concrete Structures. General rules and rules for buildings and structural fire design, Thomas Telford, London 2005.
• [5] Błaszczyński T., Babiak M., Wielentejczyk P., Numerical methods advantage to the analysis of destructions caused by the fire of the silo for biomass (Wykorzystanie metod numerycznych do analizy zniszczeń wywołanych pożarem silosu na biomasę) [in Polish], “Materiały Budowlane”, 517(9), 2015, 42–43.
• [6] Buczkowski W., Szymczyk-Graczyk A., Walczak Z., Reasons of cracking of RC circular plates covering tanks for sewage (Przyczyny zarysowań żelbetowych płyt kołowych przekrywających zbiorniki na ścieki) [in Polish], “Materiały Budowlane”, 517(9), 2015, 63–64.
• [7] CEN (European Committee for Standardization) PN-EN 1991-1:2004 Eurocode 2: Design of concrete structures–Part 1-1: General rules and rules for buildings, CEN, Brussels.
• [8] CEN (European Committee for Standardization) PN-EN 1992–3:2006 Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 3: Liquid retaining and containment structures, CEN, Brussels.
• [9] Flaga K., Klemczak B., Knoppik-Wróbel A., Early thermal-shrinkage cracks in the walls of bridge supports (Wczesne rysy termiczno-skurczowe w ścianach przyczółków mostowych) [in Polish], “Inżynieria i Budownictwo”, 2013(4), 2013, 197–200.
• [10] Halicka A., Franczak D., Design of RC tanks. Tanks for liquids (Projektowanie zbiorników żelbetowych. Zbiorniki na ciecze) [in Polish], Vol. 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013.
• [11] Halicka A., Jabłoński Ł., The influence of watertightness class on the amount of reinforcement area in the walls of prismatic liquid tanks (Wpływ klasy szczelności na zbrojenie ścian żelbetowych zbiorników prostopadłościennych) [in Polish], “Materiały Budowlane”, 517(9), 2015, 50–52.
• [12] Iványi G., Minimum reinforcement in the walls (Bemerkungen zu „Mindestbewehrung in Wänden) [in German], “Beton- und Stahlbetonbau”, 90(11): 1995, 283–289.
• [13] Kiernożycki W., Concrete massive structures (Betonowe konstrukcje masywne) [in Polish], first ed., Polish Cement, Cracow 2003.
• [14] Kmita A., Kostecki S., Logoń D., et al., Executive problems concerning a construction of the dam in Niedów, (Problemy wykonawcze związane z budową zapry betonowej w Niedowie [in Polish]). “Materiały Budowlane”, 517(9), 2015, 71–73.
• [15] Knauff M., Cracks, minimum reinforcement area. In Scientific commentary to PN-B-03264:2002, Concrete, RC and Prestressed Construction, Vol. 2. Institute for Building Technology, Warszawa 2004, 47–76.
• [16] Knauff M., Serviceability limit states. (Stany graniczne użytkowalności).In Design of concrete and prestressed structures according to EC2. (Podstawy projektowani konstrukcji żelbetowych i sprężonych wg EC2) [in Polish], Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2006, 579–648.
• [17] Knoppik-Wróbel A., Klemczak B., Degree of restraint concept in analysis of early-age stresses in concrete walls, “Engineering Structures”, 102(11), 2015, 369–386.
• [18] Lewiński P., Principles for the design of RC tanks for liquids, taking into account the requirements of Eurocode 2, (Zasady projektowania zbiorników żelbetowych na ciecze z uwzględnieniem wymagań Eurokodu 2) [in Polish], Institute for Building Technology, Warszawa, 2011.
• [19] Nannan S., Jianshu O., Runxiao Z., Dahai H., Experimental Study on Early-Age Crack of Mass Concrete under the Controlled Temperature History, “Advances in Materials Science and Engineering”, 2014, 1–10, Article ID 671795.
• [20] Pettersson D., Alemo J., Thelandersson S., Influence on crack development in concrete structures from imposed strains and varying boundary conditions, “Construction and Building Materials”, 16(4), 2002, 207–213.
• [21] Prusiel J., Analysis of thermal stresses in reinforcement concrete walls of the grain silo. (Analiza naprężeń termicznych w żelbetowych ścianach silosów na zboże) [in Polish], “Materiały Budowlane”, 517(9), 2015, 55–56.
• [22] Rostásy F S., Henning W., Imposed loads in walls on the foundation ( Zwang in Stahlbetonwänden auf Fundamenten) [in German], “Beton- und Stahlbetonbau”, 84(8), 1989, 208–214.
• [23] Seruga A., Zych M., Thermal Cracking of the Cylindrical Tank under Construction. I: Case Study, “ASCE Journal of Performance Construction Facilities”, 29(4), 2015, 04014100–1–04014100–9.
• [24] Seruga A., Zych M., Research on Thermal Cracking of a Rectangular RC Tank Wall under Construction. I: Case Study. “ASCE Journal of Performance Construction Facilities”, Online Publication Date: 9 Dec 2014.
• [25] Seruga A., Szydłowski R., Thermal cracking prevention with unbonded steel tendons in cylindrical concrete tank wall restrained at foundation slab, The Third International fib Congress and Exhibition, Washington, May 29 – June 2, 2010.
• [26] Stoffers H., Cracking due to shrinkage and temperature variation in walls, third ed., Delft University of Technology and I.B.B.C., Delft 1978.
• [27] Tayade K. C., Deshpande N. V., Pofale A. D., Experimental study of temperature rise of concrete and assessment of cracking due to internal restraint, “International Journal of Civil and Structural Engineering”, 4(3): 2014, 353–364.
• [28] Zych M., Analysis of RC tank’s walls during early hardening period of concrete, in aspect of watertightness ( Analiza pracy ścian zbiorników żelbetowych we wczesnym okresie dojrzewania betonu, w aspekcie ich wodoszczelności) [in Polish], Ph.D. thesis, Faculty of Civil Engineering, Cracow University of Technology, Cracow 2011.
• [29] Zych M., Modification of the simplified method of crack control included in EN 1992-3, „Structural Concrete”, 2016.