EPSTAL – stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości

Transkrypt

EPSTAL – stal zbrojeniowa
o wysokiej ciągliwości
mgr inż. Magdalena Piotrowska
mgr inż. Hanna Popko
Centrum Promocji Jakości Stali
www.cpjs.pl
Certyfikat EPSTAL
EPSTAL to znak jakości nadawany w drodze
dobrowolnej certyfikacji na stal zbrojeniową
w gatunku B500SP o wysokiej ciągliwości.
Dodatkowa kontrola parametrów
Gwarancja stabilności procesu produkcji
Znakowanie literowe prętów
Strona 2
EPSTAL - stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości
Gatunek B500SP
wg PN-H-93220:2006
Stal przeznaczona
do stosowania w budownictwie
EPSTAL =
gat.
Stal spajalna
B500SP
Granica plastyczności = 500 MPa
Podwyższona
ciągliwość
Strona 3
Zalety stali EPSTAL
Strona 4
Wysoka ciągliwość (klasa C wg Eurokodu 2)
Wysoka wytrzymałość (klasa A-IIIN)
Odporność na obciążenia dynamiczne
Pełna spajalność
Dobra przyczepność do betonu
Łatwiejsza identyfikacja
Gwarancja stabilności procesu produkcji
Szeroka dostępność
Definicja ciągliwości
Ciągliwość stali
To jej zdolność do uzyskiwania dużych odkształceń
przy bardzo niewielkim wzroście naprężeń
po przekroczeniu granicy plastyczności.
Strona 5
Badanie porównawcze ABC
Strona 6
Parametry ciągliwości
ftk/fyk – stosunek charakterystycznej wytrzymałości stali
na rozciąganie (ftk) do charakterystycznej granicy plastyczności (fyk)
Ɛuk – wydłużenie procentowe przy maksymalnej sile [%]
Strona 7
Parametry ciągliwości
Strona 8
Wykres σ-ε
(naprężenie-odkształcenie)
σ [MPa]
Wykres dla stali o wysokiej ciągliwości (klasa C)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
SI-1
Strona 9
6,0
7,0
SI-2
8,0
SI-3
9,0
SI-4
10,0
SI-5
11,0
12,0
SI-6
13,0
14,0
15,0
16,0
ε [%]
Wykres σ-ε
(naprężenie-odkształcenie)
Wykres dla stali o niskiej ciągliwości (klasa A)
σ [MPa]
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
SII-1
Strona 10
6,0
SII-2
7,0
8,0
SII-3
9,0
SII-4
10,0
11,0
SII-5
12,0
SII-6
13,0
14,0
15,0
16,0
ε [% ]
Klasyfikacja stali zbrojeniowej
Według Eurokodu 2
Klasa stali
fyk (Re)
A
B
C
400 ÷ 600
[MPa]
ftk/fyk (Rm/Re)
εuk (Agt)
1,05
2,5
1,08
5,0
1,15 ÷ 1,35
7,5
Klasa A – stal o niskiej ciągliwości
Klasa B – stal o średniej ciągliwości
Klasa C – stal o wysokiej ciągliwości
Strona 11
Wg PN-B-03264:2002
Klasa stali
Gatunek
Spajalność
fyk [MPa]
ftk [MPa]
A-0
St0S-b
spajalna
220
300
A-I
St3SX-b
spajalna
240
320
A-II
18G2-b
spajalna
355
480
A-III
34GS
trudno spajalna
410
550
A-IIIN
RB500W
spajalna
500
550
Strona 12
Wg PN-B-03264:2002
Klasa stali
Gatunek
Spajalność
fyk [MPa]
A-0
St0S-b
spajalna
220
!
300
A-I
St3SX-b
spajalna
240
!
320
spajalna
355
!
480
!
A-II
18G2-b
A-III
34GS
trudno spajalna !
ftk [MPa]
410
550
RB500W
spajalna
500
550
B500SP
spajalna
500
575
A-IIIN
Strona 13
Własności wytrzymałościowo-odkształceniowe
stali zbrojeniowej EPSTAL
PN-H-93220:2006
Parametr
Re
Rm/Re
Agt
Opis
Wartość
Charakterystyczna granica plastyczności (fyk)
≥ 500 [MPa]
Stosunek charakterystycznej wytrzymałości na rozciąganie
do granicy plastyczności (ftk/fyk)
1,15 ÷ 1,35 [-]
≥ 8 [%]
Wydłużenie pod największym obciążeniem (εuk)
Klasa A-IIIN wg PN-B-03264:2002
Klasa C wg Eurokodu 2 (wysoka ciągliwość)
ftk/fyk: 1,15 ÷ 1,35
εuk ≥ 7,5%
Strona 14
Własności wytrzymałościowo-odkształceniowe
stali zbrojeniowej – definicje normowe
Normy budowlane
Eurokod 2
fyk, f0,2k
ftk
εuk
Właściwości danego pręta
stosowanego w konstrukcji
Strona 15
Normy hutnicze
PN-H-93220:2006
Re
Rm
Agt
Wartości określane na podstawie
długoterminowej kontroli produkcji
Długoterminowy poziom jakości
dla stali EPSTAL
Według PN-H-93220:2006
W celu określenia długoterminowego poziomu jakości należy
zebrać wyniki badań dla Re, Agt, Rm/Re z ostatnich sześciu
miesięcy lub około 200 wyników i opracować je
statystycznie.
m – ks ≥ Cv
m + ks ≤ Cv
m – wartość średnia
s – odchylenie standardowe
k – współczynnik zależny od ilości wyników
Cv – wartość charakterystyczna
Strona 16
Rozkład własności stali EPSTAL
Granica plastyczności - Re
Strona 17
Wytrzymałość na rozciąganie - Rm
Strona 18
Wydłużenie pod największym obciążeniem - Agt
Strona 19
Wykres naprężenie-odkształcenie
dla jednej próbki EPSTAL
Strona 20
Wykres naprężenie-odkształcenie
dla 15 próbek EPSTAL
8%
500 MPa
Strona 21
Odporność stali EPSTAL
na obciążenia dynamiczne (1)
Badanie cykliczne
Naprzemienne ściskanie i rozciąganie próbki
Częstotliwość: 0,5 ÷ 3,0 Hz
Minimalna liczba cykli obciążeń: 3
Strona 22
Odporność stali EPSTAL
na obciążenia dynamiczne (2)
Badanie zmęczeniowe
Rozciąganie próbki ze zmienną siłą osiową
Maksymalne naprężenie: σmax = 300 MPa
Amplituda: 150 MPa
Częstotliwość maksymalna: 200 Hz
Minimalna liczba cykli obciążeń: 2 000 000
Strona 23
Spajalność stali EPSTAL
O spajalności stali decyduje jej skład chemiczny
Spajalność stali m.in. wg normy PN-B-03264:2002
jest określana na podstawie:
Równoważnika węgla Ceq
(warunek to Ceq ≤ 0,50%)
Ceq = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
Zawartości niektórych pierwiastków (C, S, P, N, Cu)
Stal B500SP (EPSTAL): Ceq ≤ 0,50%
Strona 24
Identyfikowalność stali EPSTAL
Poprzez napis EPSTAL
Nawalcowany na każdym pręcie
Strona 25
Poprzez pogrubienie żeber
Wg PN-EN 10080
Opinia ITB nt. stali EPSTAL
Pozytywna opinia Instytutu Techniki
Budowlanej na temat stali EPSTAL:
Usytuowanie napisu EPSTAL na pręcie i
jego geometria nie wpływają na pracę
zakotwienia pręta w betonie pod
obciążeniem obliczeniowym.
Zasady projektowania, wykonywania i
konstruowania zbrojenia z prętów z
napisem EPSTAL są takie same jak dla
prętów klasy A-IIIN wg PN-B-03264:2002.
Pręty z napisem EPSTAL mogą
zastępować pręty ze stali RB500W oraz
BSt500S.
Strona 26
Opinia IBDiM nt. stali EPSTAL
Pozytywna opinia Instytutu Badawczego
Dróg i Mostów na temat stali B500SP:
Stal zbrojeniowa gatunku B500SP jest
przeznaczona do zbrojenia konstrukcji
żelbetowych według zasad określonych w
PN-91/S10042 dla stali A-IIIN.
Stal zbrojeniowa gatunku B500SP jest
zaliczana do stali tzw. klasy „500” i
posiada parametry wytrzymałościowe
takie same jak najbardziej popularne na
rynku gatunki BSt500S czy RB500W,
jednocześnie przewyższa je pod
względem wydłużalności.
Strona 27
Badanie zachowania się płyty
żelbetowej w sytuacji awaryjnej
wywołanej usunięciem podpory
Politechnika Śląska
Katedra Konstrukcji Budowlanych
Wykonawcy badania:
Dr inż. Barbara Wieczorek
Dr inż. Mirosław Wieczorek
Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Starosolski
Strona 28
Ustroje płytowo-słupowe
a obciążenia wyjątkowe
1
USA, 2001
4
USA, 1995
http://failures.wikispaces.com/Concrete+System+Collapses
+%26+Failures+During+Construction
3
2
USA, 1973
http://failures.wikispaces.com/Concrete+System+Collapses+%26
+Failures+During+Construction
Strona 29
Iran, 2008
http://tehranshake.wordpress.com/2008/09/11/letters-todoktor-mohandess-god/
https://www.google.pl/search?q=alfred+p.+murrah+federal+bu
lding+bombing&newwindow=1&tbm=isch&tbo=u&source=univ
&sa=X&ei=wrmlUpneKtL5yAO20YHADQ&ved=0CEgQsAQ&biw=
1920&bih=973
Katastrofa postępująca
KATASTROFA POSTĘPUJĄCA to zjawisko zainicjowane przez lokalne zniszczenie jednego
elementu nośnego (najczęściej słupa) w sytuacji pojawienia się obciążeń wyjątkowych, np.
wybuchu gazu w budynku, uderzeń pojazdów, błędów ludzkich, prowadzące do zawalenia
obiektu lub zniszczeń nieproporcjonalnych w stosunku do przyczyny.
Strona 30
Katastrofa postępująca
Strona 31
Cel badań
Zaobserwowanie zachowania się
krawędziowego fragmentu ustroju
płytowo-słupowego obciążonego
równomiernie w stanie awaryjnym,
który wywołany został usunięciem
podpory krawędziowej.
Określenie, jaki wpływ na zniszczenie
tego ustroju ma ilość oraz ciągliwość
zastosowanej stali zbrojeniowej.
Stwierdzenie, jaki mechanizm
zniszczenia wystąpi po usunięciu
podpory.
Strona 32
1- przeguby plastyczne na górnej powierzchni płyty,
2- przeguby plastyczne na dolnej powierzchni płyty,
3- wychodnia przebicia,
4- strefy narażone na zmiażdżenie betonu.
Model badawczy
Model badawczy:
żelbetowa płyta o wymiarach
9,3 × 9,3 × 0,1 m
Podparcie modelu:
16 prefabrykowanych podpór o
wysokości 2,4 m
Wysokość stanowiska:
położenie górnej powierzchni
modelu na wysokości 3,0 m
Skala odwzorowania w stosunku
do rzeczywistego ustroju: 1:2
Strona 33
Usunięcie podpory
Pole badawcze nr 2
Model 2
Pole badawcze nr 1
Model 1
Strona 34
System obciążania
A
Obciążenie
grawitacyjne
B, C, D
Obciążenie
hydrauliczne
Strona 35
System obciążania
A –obciążenie grawitacyjne P1
A
Obciążenie
grawitacyjne
zrealizowane w postaci
obciążników betonowych
o wartości 200 kg każdy, które
podwieszono w 115 punktach.
Przybliżona wartość obciążenia
równomiernie rozłożonego
to 3,49 kN/m2.
Zastosowana wartość obciążenia:
115 szt. × 200 kg = 23,0 T
Strona 36
System obciążania
A –obciążenie grawitacyjne P1
Strona 37
System obciążania
B –obciążenie hydrauliczne P2
B – Obciążenie hydrauliczne
składało się z zestawu 12
siłowników hydraulicznych, które
rozmieszczono równomiernie na
obwodzie zewnętrznym
badanego pola. Przybliżona wartość
obciążenia równomiernie rozłożonego
to 61,0 kN/m2.
12 szt. × 900 kg = 10,8 T
Strona 38
System obciążania
B –obciążenie hydrauliczne P2
Strona 39
System obciążania
C –obciążenie hydrauliczne P3
C
Obciążenie
hydrauliczne
Strona 40
składało się z zestawu 27
siłowników hydraulicznych, które
rozmieszczono równomiernie
w części wewnętrznej badanego
pola. Przybliżona wartość obciążenia
równomiernie rozłożonego
to 61,0 kN/m2. Obciążenie wewnętrzne
P3 było zawsze 2 razy większe od
obciążenia zewnętrznego P2.
28 szt. × 1800 kg = 50,4 T
System obciążania
C –obciążenie hydrauliczne P3
Strona 41
System obciążania
D –obciążenie hydrauliczne P4
składało się z jednego siłownika
długiego wysuwu, usytuowanego
w punkcie planowanej utraty
podparcia.
1 szt. × 4000 kg = 4,0 T
D – Obciążenie
hydrauliczne
Strona 42
System obciążania
Strona 43
Model badawczy
Parametry stali i betonu
Średnica
pręta
Moduł
sprężystości
E
Granica
plastyczności
fyk
Wytrzymałość na
rozciąganie
ftk
Całkowite
wydłużenie przy
maksymalnej sile
εuk
[mm]
[GPa]
[MPa]
[MPa]
[%]
C (EPSTAL)
8
191,852
526,8
604,4
14,91
C (EPSTAL)
10
199,138
561,1
625,8
13,8
C (EPSTAL)
16
199,138
601,2
714,2
11,8
Moduł
sprężystości
Ecm
Wytrzymałość na
ściskanie
fc,core
Wytrzymałość na
ściskanie
fc,cube
Wytrzymałość na
rozciąganie
fctm
[MPa]
[MPa]
[MPa]
[MPa]
C 35/45
35948
51,3
79,6
3,98
C 35/45
34114
43,5
69,8
3,82
Klasa
stali
Planowana
klasa betonu
Strona 44
Model badawczy
Zbrojenie górne płyty
Stal EPSTAL
średni rozstaw w paśmie podporowym: 100 mm
średni rozstaw w paśmie między podporowym: 250 mm
średnica zbrojenia głównego: 8 i 10 mm
długość prętów zbrojenia głównego nad podporami
wewnętrznymi: 2,0 m
długość prętów zbrojenia głównego nad skrajnymi i
narożnymi : 1,13 m
Strona 45
Model badawczy
Zbrojenie dolne płyty
Stal EPSTAL
rozstaw w paśmie podporowym: 100 mm
rozstaw w paśmie między podporowym: 250 mm
średnica zbrojenia głównego: 8 mm
długość prętów zbrojenia głównego: 9,24 m
średnica dodatkowego zbrojenia w strefie narożnej
modelu: 8 mm
średnica zbrojenia wieńcowego przeciw katastrofie
postępującej (wg EC2):
Pole badawcze nr 1: 2Ø8 mm
Pole badawcze nr 2: 2Ø16 mm
Strona 46
Przebieg badań
Badanie zasadnicze
Zerowanie siłomierzy i
czujników indukcyjnych,
podwieszenie obciążenia
grawitacyjnego.
Strona 47
Wstępne obciążanie
hydrauliczne modelu do
poziomu 2 kN.
Opuszczanie krawędzi i
zwiększanie obciążenia
hydraulicznego do chwili
zniszczenia.
Przebieg badań
Badanie zasadnicze
Strona 48
Przebieg badań
Usuwanie podpory
Strona 49
Przebieg badań
Opuszczanie punktu podparcia
Strona 50
Wyniki badania
Odkształcenia górnych powierzchni
Wykresy odkształceń górnych powierzchni modeli w chwili zniszczenia
Model 1
Siła 9,16 kN
Strona 51
Model 2
Siła 13,32 kN
Wyniki badania
Pomiar przemieszczeń
Strona 52
Wyniki badania
Strona 53
Wyniki badania
Strona 54
Wyniki badania
Uplastycznienie zbrojenia
Model 1
Strona 55
Wyniki badania
Uplastycznienie zbrojenia
Model 2
Strona 56
Zniszczenie modeli
Strona 57
Zniszczenie modeli
Strona 58
Zniszczenie modeli
Strona 59
Zniszczenie modeli
Zniszczenie przez przebicie
Strona 60
Zniszczenie modeli
Zniszczenie przez przebicie
Strona 61
Zniszczenie modeli
Strona 62
Strona 63
Podsumowanie
Zestawienie obciążeń
Model 1
Model 2
Rodzaj obciążenia
[kN/m2]
Wartość całkowitego, charakterystycznego obciążenia
projektowanego (ciężar własny płyty, ciężar posadzki, obciążenie
użytkowe).
6,0
6,0
Wartość całkowitego obciążenia obliczeniowego, które powinno
spowodować giętne zniszczenie modelu
[model obliczeniowy bez podpory].
8,64
9,32
Wartość całkowitego obciążenia obliczeniowego, które powinno
spowodować giętne zniszczenie modelu
[model obliczeniowy z podporą].
14,2
14,4
8,2
9,63
Wartość obciążenia pola, przy którym nastąpił początek
uplastycznienie stali zbrojeniowej – pomiar z tensometrów.
Wartość obciążenia pola przy, którym nastąpiło zniszczenie
modelu w czasie badań.
Strona 64
+ 36%
x 3,1
18,7
+ 40%
26,2
+ 60%
x 4,4
Podsumowanie
Wnioski
Otrzymany obraz zarysowań oraz widoczna ich rozwartość wskazują na znaczne
uplastycznienie zbrojenia i wpływ parametru ciągliwości stali na możliwość powstania
znacznej lokalnej redystrybucji sił.
Zastosowanie cztery razy większego pola przekroju dodatkowego dolnego zbrojenia
wieńcowego pozwoliło uzyskać 40 procentowy przyrost nośności.
Pod obciążeniami, przy których nastąpiło zniszczenie modeli ugięcia ekstremalne modeli
wyniosły: dla Modelu 1 – 401 mm, co stanowiło 1/15 sześciometrowej rozpiętości między
podporami; dla Modelu 2 – 452 mm, co stanowiło 1/14 rozpiętości między podporami.
Uplastycznienie stali rozpoczęło się odpowiednio przy obciążeniu 8,2 kN/m2 (Model 1) i
9,63 kN/m2 (Model 2), co stanowiło odpowiednio 136% oraz 160% obciążenia
charakterystycznego, na które projektowane były modele.
Strona 65
Podsumowanie
Wnioski
W momencie zniszczenia uzyskano następujące obciążenia: 18,7 kN/m2 (Model 1) i 26,2
kN/m2 (Model 2), co stanowiło odpowiednio 3,1 oraz 4,4 razy większą wartość obciążenia
charakterystycznego niż wartość na którą projektowane były modele.
Uzyskanie przewyższenia nośności w stanie awaryjnym nad ekstremalnym obliczeniowym
obciążeniem było możliwe dzięki zastosowaniu stali zbrojeniowej EPSTAL, która
charakteryzuje się bardzo dużą ciągliwością. Stąd płynie wniosek o konieczności
stosowania stali o bardzo dużej ciągliwości we wszystkich konstrukcjach, w których
chcemy ograniczyć rozwój katastrofy postępującej.
Strona 66
Publikacje CPJS
Strona 67
Strona internetowa www.cpjs.pl
Strona 68
Badanie zginania
Wykonawcy badania:
Prof. dr hab. inż. Włodzimierz Starosolski
Dr inż. Radosław Jasiński
Dr inż. Adam Piekarczyk
Strona 1
Cel badania
Określenie różnic w zachowaniu się
dwuprzęsłowych belek żelbetowych w
zależności od ciągliwości zastosowanej
stali zbrojeniowej klasy A lub C
(wg Eurokodu 2).
Modele badawcze
Zestaw 1: BI – belki BI-1 i BI-2
Zestaw 2: BII – belki BII-1 i BII-2
Strona 3
Stal zbrojeniowa
Zestaw BI – stal SI
Gorącowalcowana
Wysoka ciągliwość
Klasa C wg Eurokodu 2
Gatunek B500SP - EPSTAL
Strona 4
Zestaw BII – stal SII
Zimnowalcowana
Niska ciągliwość
Klasa A wg Eurokodu 2
Zbrojenie belek
Strona 5
Wykres σ-ε (naprężenie-odkształcenie)
σ [MPa]
Stal o wysokiej ciągliwości (EPSTAL)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
SI-1
Strona 6
6,0
7,0
SI-2
8,0
SI-3
9,0
SI-4
10,0
SI-5
11,0
12,0
SI-6
13,0
14,0
15,0
16,0
ε [%]
Wykres σ-ε (naprężenie-odkształcenie)
Stal o niskiej ciągliwości (klasa A)
σ [MPa]
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
SII-1
Strona 7
6,0
SII-2
7,0
8,0
SII-3
9,0
SII-4
10,0
11,0
SII-5
12,0
SII-6
13,0
14,0
15,0
16,0
ε [% ]
Stanowisko badawcze
Strona 8
Stanowisko badawcze
Strona 9
Strona 10
Schemat zniszczenia
Model zbrojony stalą klasy A (o niskiej ciągliwości)
BII-2
Gwałtowne zniszczenie nad podporą
Obciążenie niszczące: 158,7 kN
Ugięcie w środku rozpiętości przęsła: 19,1 mm
Strona 11
Schemat zniszczenia
Model zbrojony stalą EPSTAL klasy C (o wysokiej ciągliwości)
BI-1
Przeguby plastyczne
Obciążenie niszczące: 156,9 kN
Ugięcie w środku rozpiętości przęsła: 53,0 mm
Strona 12
Schemat zniszczenia
Belka BI
zbrojona stalą EPSTAL (klasa C)
Belka BII
zbrojona stalą klasy A
Strona 13
Przemieszczenie [mm]
Ugięcia
Odkształcona belki BI-1
0
-10
-20
-30
-40
-50
F=139,428 kN
F=160,955 kN
F=161,058 kN
-60
F=155,896 kN-zniszczenie
F=139,428 kN - geodezyjnie
-70
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
Rzędna [m]
Strona 14
Ugięcia
Odkształcona belki BII-2
Przemieszczenie [mm]
0
-10
-20
-30
-40
-50
F=138,804 kN
F=150,958 kN
F=155,111 kN
-60
F=158,714 kN-zniszczenie
F=150,958 kN - geodezyjnie
-70
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
Rzędna [m]
Strona 15
Podsumowanie
Belki zbrojone stalą o wysokiej
ciągliwości traciły nośność w sposób
łagodny, który objawiał się powstaniem
przegubów plastycznych nad podporą
środkową oraz w przęsłach.
Podsumowanie
Belki zbrojone stalą o niskiej ciągliwości
traciły nośność w sposób gwałtowny
przez zerwanie zbrojenia nad podporą
środkową, bez uprzedniego powstania
przegubów plastycznych.
Podsumowanie
Charakter zniszczenia obu modeli
potwierdził założenie, iż zastosowanie
stali o wysokiej ciągliwości w znaczny
sposób wpływa na bezpieczeństwo
konstrukcji.
Badania żelbetowych ustrojów
płytowo-słupowych w stadium awaryjnym
Wykonawcy badania:
Prof. dr hab. inż. Włodzimierz STAROSOLSKI
Dr inż. Radosław JASIŃSKI
Mgr inż. Radosław KUPCZYK
Mgr inż. Mirosław WIECZOREK
Strona 19
Cel badania
1.
Wykazanie, że zastosowanie w ustroju płytowosłupowym dolnego zbrojenia poprowadzonego w
sposób ciągły nad słupem może zwiększyć
bezpieczeństwo konstrukcji w stanie awaryjnym.
2.
Rozpoznanie wpływu, jaki na zachowanie się
konstrukcji ma ciągliwość stali zbrojeniowej, z której
wykonane zostanie takie zbrojenie.
Strona 20
Cel badania
Strefa podporowa:
brak zbrojenia dolnego nad słupem
Strona 21
Cel badania
Strefa podporowa:
obecność zbrojenia dolnego nad słupem
Strona 22
Modele badawcze
Uchwyty kotwiące zbrojenie dolne
F
Elementy stanowiska
Widok z góry
Strona 23
Widok z boku
Zbrojenie modeli
φ16 - EPSTAL
PI/16-1
φ12 - EPSTAL
Zbrojenie dolne płyty PI
φ 16 - EPSTAL
φ 12 - EPSTAL
φ 16 - EPSTAL
A = 2,01 cm2
Strona 24
Zbrojenie modeli
2 x 2 φ12 – klasa A
φ12 – klasa A
PII/12-1
Zbrojenie dolne płyty PII
2 x 2 φ12 – klasa A
φ 12 – klasa A
2 φ 12
Klasa A
A=2,26 cm2
φ 16 - EPSTAL
A = 2,01 cm2
Strona 25
Zbrojenie modeli
φ 16 – EPSTAL
PI/16-1
PII/12-1
Zbrojenie górne obu płyt
Strona 26
Stanowisko badawcze
Uchwyty kotwiące zbrojenie
F
Strona 27
[MPa]
Badania materiałowe
700
600
500
400
300
200
EPSTAL
Stal klasy A
100
0
0,0
EPSTAL
Stal klasy A
Strona 28
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
[%] 12,0
Agt = 7,54 %, ReH = 536 MPa, Rm / ReH = 1,22 ⇒ klasa C
Agt = 3,01 %, Rp0,2 = 499 MPa, Rm / Rp0,2 = 1,07 ⇒ klasa A
Przebieg badań
Obciążenie - F
Faza I
Faza II
Fmax
Fmax,s
Przebicie Fp
Czas - t
Strona 29
Wyniki badania
600
Faza II
Przebicie
Obciążenie F [[kN]
500
400
300
200
100
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Przemieszczenie słupa usg [mm]
Strona 30
220
Wyniki badania – stal klasy A (model PII)
600
500
Fmax,s = 386 kN
400
300
200
Fmax = 88 kN
Odkręcenie śrub
Pierwszy „trzask”
100
Kolejne dwa „trzaski”
Czwarty „trzask”
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Strona 31
220
Wyniki badania – stal klasy C (model PI)
600
Fmax,s = 444,6 kN
Fmax = 442,2 kN
500
400
300
Odcięcie prętów zbrojenia górnego
200
Zerwanie 1. pręta
100
Zerwanie 2. pręta
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Strona 32
220
Strona 33
Podsumowanie
Po zniszczeniu przez przebicie strefa podporowa
była zdolna do przeniesienia siły:
Fmax,s = 386 kN
w przypadku zastosowania stali o małej ciągliwości klasy A
Fmax,s = 444,6 kN
w przypadku zastosowania stali o wysokiej ciągliwości klasy C - EPSTAL
Strona 34
Podsumowanie
Odnosząc te siły do dodatkowego obciążenia stropu o
siatce słupów 6x6 m strefa podporowa po przebiciu była
zdolna do przeniesienia obciążenia:
q = 5,7 kN/m2
w przypadku zastosowania stali
o małej ciągliwości klasy A
q = 7,3 kN/m2
w przypadku zastosowania stali
o wysokiej ciągliwości klasy C - EPSTAL
Strona 35
Wnioski
1.
Zbrojenie dolne poprowadzone w sposób ciągły
nad słupem ma za zadanie powstrzymanie
rozwoju katastrofy w przypadku zniszczenia strefy
podporowej przez przebicie, w szczególności
wtedy, gdy nośność tej strefy okazuje się niższa niż
działające na nią obciążenie.
2.
W modelu, w którym zastosowano stal o wysokiej
ciągliwości EPSTAL, nawet po zerwaniu dwóch
prętów zbrojenia dolnego i całkowitym odcięciu
prętów zbrojenia górnego, utrzymano jeszcze siłę
stanowiącą 40% nośności pozostałego,
krzyżującego się nad słupem zbrojenia.
3.
Badania potwierdziły konieczność stosowania na
zbrojenie dolne nad-podporowe stali o możliwie
wysokiej ciągliwości.
Strona 36
Dokumenty kontroli dla
stali zbrojeniowej – przypadki
i schematy ich fałszowania
Strona 1
CPJS - Centrum Promocji Jakości Stali
Wprowadzenie do obrotu
wyrobów budowlanych
Ustawa z dnia 16 kwietnia 2004 r.
o wyrobach budowlanych
Wyrób budowlany może być wprowadzony do obrotu, jeżeli nadaje się do stosowania przy
wykonywaniu robót budowlanych, w zakresie odpowiadającym jego właściwościom
użytkowym i przeznaczeniu, to jest ma właściwości użytkowe umożliwiające prawidłowo
zaprojektowanym i wykonanym obiektom budowlanym, w których ma być zastosowany w
sposób trwały, spełnienie wymagań podstawowych.
Strona 2
Wyrób budowlany nadaje się do stosowania przy wykonywaniu robót budowlanych,
jeżeli jest:
1. oznakowany CE, co oznacza, że dokonano oceny jego zgodności z normą
zharmonizowaną albo europejską aprobatą techniczną bądź krajową specyfikacją
techniczną państwa członkowskiego Unii Europejskiej lub Europejskiego Obszaru
Gospodarczego, uznaną przez Komisję Europejską za zgodną z wymaganiami
podstawowymi, albo
2. umieszczony w określonym przez Komisję Europejską wykazie wyrobów mających
niewielkie znaczenie dla zdrowia i bezpieczeństwa, dla których producent wydał
deklarację zgodności z uznanymi regułami sztuki budowlanej, albo
3. Oznakowany […] znakiem budowlanym, którego wzór określa załącznik nr 1 do niniejszej
ustawy.
Strona 3
Oznakowanie wyrobu budowlanego znakiem budowlanym jest dopuszczalne […], jeżeli
producent, mający siedzibę na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej, dokonał oceny zgodności
i wydał, na swoją wyłączną odpowiedzialność, krajową deklarację zgodności z Polską Normą
wyrobu albo aprobatą techniczną. Ocena zgodności obejmuje właściwości użytkowe wyrobu
budowlanego, odpowiednio do jego przeznaczenia, mające wpływ na spełnienie przez obiekt
budowlany wymagań podstawowych.
Strona 4
Aprobaty technicznej udziela się dla wyrobu budowlanego, dla którego nie ustanowiono
Polskiej Normy wyrobu, albo wyrobu budowlanego, którego właściwości użytkowe,
odnoszące się do wymagań podstawowych, różnią się istotnie od właściwości określonej
w Polskiej Normie wyrobu, objętego:
1. mandatem udzielonym przez Komisję Europejską na opracowanie norm
zharmonizowanych lub wytycznych do europejskich aprobat technicznych (Mandat
M115 dla stali zbrojeniowej);
2. wykazem, o którym mowa w ust. 7.
Strona 5
Polska Norma
lub Aprobata
Techniczna
PKN lub jednostka
upoważniona do
wydawania AT
Certyfikat zgodności
z Polską Normą
lub Aprobatą
Techniczną
Akredytowana
jednostka
certyfikująca
Dokument
Kontroli
Wytwórca
Strona 6
Problem podrabiania dokumentów kontroli
Stal niewiadomego pochodzenia
Od 2012 roku zaobserwowano bardzo
niepokojące przypadki podrabiania
dokumentów kontroli dla stali zbrojeniowej
dostarczanej na budowę.
Problem jest bardzo poważny, ponieważ
materiał dostarczony z celowo podrobionym
lub niekompletnym dokumentem kontroli jest
de facto niewiadomego pochodzenia i istnieje
ryzyko, iż nie został certyfikowany zgodnie z
Ustawą o wyrobach budowlanych, a jego
parametry wytrzymałościowe oraz skład
chemiczny nie zostały potwierdzone w
żadnych badaniach.
Strona 7
Zagrożenie dla bezpieczeństwa
Wprowadzenie do obrotu i zastosowanie
przez wykonawcę konstrukcji budowlanej
stali zbrojeniowej o parametrach niezgodnych
z deklarowanymi w dokumentach kontroli
stwarza ogromne ryzyko dla bezpieczeństwa
tych konstrukcji.
Właściwości stali zbrojeniowej, w
szczególności parametry wytrzymałościowe,
są niezwykle istotne dla bezpieczeństwa
całego ustroju żelbetowego, gdyż materiał
ten w największym stopniu odpowiada za
nośność elementów konstrukcji.
Strona 8
Odpowiedzialność wykonawcy
Zgodnie z Prawem Budowlanym wykonawca
ma obowiązek sprawdzenia, czy wyrób użyty
przez niego w konstrukcji został
wprowadzony do obrotu zgodnie z Ustawą o
wyrobach budowlanych, a więc był
certyfikowany na zgodność z odpowiednią
Polską Normą lub aprobatą techniczną.
Strona 9
Prawo Budowlane
Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. (Prawo
Budowlane), art. 10:
Wyroby wytworzone w celu zastosowania w
obiekcie budowlanym w sposób trwały, o
właściwościach użytkowych, umożliwiających
prawidłowo zaprojektowanym i wykonanym
obiektom budowlanym spełnienie wymagań
podstawowych […] można stosować przy
wykonywaniu robót budowlanych wyłącznie,
jeżeli wyroby te zostały wprowadzone do
obrotu zgodnie z przepisami odrębnymi.
Strona 10
Prawo Budowlane
Art. 93, ust. 1a:
Kto […] przy wykonywaniu robót budowlanych
stosuje wyroby, naruszając przepis art. 10 […]
podlega karze grzywny.
Strona 11
Rodzaje dokumentów kontroli
wg normy PN-EN 10204:2006
1.
Dokumenty kontroli oparte na kontroli wewnętrznej*:
‒
Deklaracja zgodności z zamówieniem „rodzaj 2.1”. Dokument, w którym
wytwórca stwierdza, że dostarczone wyroby są zgodne z wymaganiami podanymi
w zamówieniu, bez podawania wyników badań.
‒
Atest „rodzaj 2.2”. Dokument, w którym wytwórca stwierdza, że dostarczone
wyroby są zgodne z wymaganiami podanymi w zamówieniu i przedstawia wyniki
badań uzyskanych podczas kontroli wewnętrznej wyrobów.
* Kontrola wewnętrzna – kontrola przeprowadzona przez wytwórcę według własnych procedur
w celu oceny, czy wyroby określone tą samą specyfikacją wyrobu i wykonane według tego
samego procesu wytwarzania spełniają wymagania podane w zamówieniu. Wyroby poddane
kontroli niekoniecznie pobiera się z partii stanowiącej dostawę.
Strona 12
Rodzaje dokumentów kontroli
2.
Dokumenty kontroli oparte na kontroli odbiorczej**:
‒
Świadectwo odbioru 3.1 „rodzaj 3.1”. Dokument wystawiony przez wytwórcę, w
którym stwierdza on, że dostarczone wyroby są zgodne z wymaganiami podanymi
przy zamówieniu i podaje wyniki badań. Partia do badań i badania, jakie należy
wykonać, są określone w specyfikacji wyrobu, przepisach urzędowych i
odpowiednich przepisach technicznych i/lub zamówieniu. Dokument potwierdza
upoważniony przedstawiciel kontroli wytwórcy, niezależny od wydziału
produkcyjnego.
‒
Świadectwo odbioru 3.2 „rodzaj 3.2”. Dokument sporządzony przez
upoważnionego przedstawiciela kontroli wytwórcy, niezależnego od wydziału
produkcyjnego i upoważnionego przedstawiciela kontroli zamawiającego lub
inspektora kontroli określonego w przepisach urzędowych, w którym stwierdzają,
że dostarczone wyroby są zgodne z wymaganiami podanymi w zamówieniu i
podają wyniki badań.
** Kontrola odbiorcza – kontrola przeprowadzona przed wysyłką, według specyfikacji wyrobu,
na wyrobach mających stanowić dostawę lub na partiach wyrobów, których część ma stanowić
dostawę, w celu sprawdzenia, czy te wyroby spełniają wymagania podane w zamówieniu.
Strona 13
Zawartość dokumentu kontroli
Blok informacji A
Transakcje handlowe i strony uczestniczące
A01 – Zakład wytwórcy
A02 – Rodzaj dokumentu kontroli
A03 – Numer dokumentu
A04 – Znak wytwórcy
A05 – Wystawiający dokument kontroli
A06 – Zamawiający, odbiorca
A07 – Numer zamówienia klienta i numer pozycji (jeśli ma zastosowanie)
A08 – Numer zamówienia zakładu wytwórcy
A09 – Numer artykułu klienta
A10 ÷ A99 – Informacja uzupełniające
Strona 14
Blok informacji B
Opis wyrobów
B01 – Wyrób
B02 – Oznaczenie stali
B03 – Wymagania dodatkowe
B04 – Stan dostawy wyrobu
B05 – Kwalifikacyjna obróbka (cieplna) odcinków próbnych
B06 – Cechowanie wyrobu
B07 – Identyfikacja wyrobu
B08 – Liczba sztuk
B09 ÷ B11 – Wymiary wyrobu
B12 – Masa teoretyczna
B13 – Masa rzeczywista
B14 ÷ B99 – Informacje uzupełniające
Strona 15
Blok informacji C
Kontrola
Informacje ogólne
C00 – Identyfikacja odcinka próbnego
C01 – Położenie odcinka próbnego
C02 – Kierunek pobierania próbek do badań
C03 – Temperatura badania
C04 ÷ C09 – Informacje uzupełniające
Próba rozciągania
C10 – Kształt próbki do badań
C11 – Wyraźna lub umowna granica plastyczności
C12 – Wytrzymałość na rozciąganie
C13 – Wydłużenie po rozerwaniu
Strona 16
Blok informacji C
Kontrola
Pomiar twardości
C30 – Metoda pomiaru
C31 – Wartości pojedyncze
C32 – Wartość średnia
Próba udarności na próbce z karbem
C40 – Rodzaj próbki do badań
C41 – Szerokość próbki do badań
C42 – Wartości pojedyncze
C43 – Wartość średnia
Strona 17
Blok informacji C
Kontrola
Inne badania mechaniczne
Skład chemiczny i proces wytwarzania stali
C70 – Proces wytwarzania stali
C71 ÷ C92 – Skład chemiczny
Strona 18
Blok informacji D
Inne badania
D01 – Cechowanie i identyfikacja, wygląd powierzchni, kształt i wymiary
D02 ÷ D50 – Badania nieniszczące
C51 ÷ D99 – Inne badania wyrobu
Strona 19
Blok informacji Z
Potwierdzenie
Z01 – Stwierdzenie o zgodności
Z02 – Data wystawienia i potwierdzenie
Z03 – Stempel przedstawiciela kontroli
Z04 – Cechowanie znakiem CE (lub innym znakiem świadczącym o dopuszczeniu)
Z05 ÷ Z99 – Informacje uzupełniające
Strona 20
Wzór świadectwa odbioru 3.1
Świadectwo odbioru 3.1 dla prętów
żebrowanych gatunku B500SP.
Specyfikację wyrobu określa
norma PN-H-93220:2006.
Strona 21
Nazwa i adres producenta
ŚWIADECTWO ODBIORU
Inspection certificate
Wg PN-EN 10204
Rodzaj 3.1
Nazwa i adres zamawiającego
Strona 22
Nazwa i adres odbiorcy
Miejscowość, data
Numer dostawy
Numer zamówienia
Numer referencyjny
Waga dostawy [kg]
Opis wyrobów: Pręty żebrowane gorącowalcowane okrągłe
Przeznaczenie: Do zbrojenia betonu
Gatunek stali: B500SP
Numer normy lub aprobaty technicznej: PN-H-93220:2006
Numer wytopu
Wymiar [mm]
Długość [m]
Ilość wiązek [szt.]
Waga [kg]
Skład chemiczny
Nr
wytopu
Strona 23
C
%
Mn
%
Si
%
P
%
S
%
Cu
%
Cr
%
Ni
%
Mo
%
V
%
N
%
Ceq
%
Własności mechaniczne
Nr wytopu
Re nom
MPa
Rm nom
MPa
Rm/Re
-
A5
%
Agt
%
Zginanie z
odginaniem
Numery norm/aprobat technicznych: Norma PN-H-93220:2006, Aprobata Techniczna nr …, nr i data
ważności certyfikatu zgodności
Oświadczenia producenta: Wyrób jest zgodny z normami i innymi dokumentami powołanymi w treści
niniejszego świadectwa odbioru / Wyrób jest zgodny z warunkami zamówienia.
Imię, nazwisko i stanowisko osoby odpowiedzialnej: Upoważniony przedstawiciel kontroli wytwórcy,
niezależny od wydziału produkcyjnego.
Strona 24
Przykłady fałszywych dokumentów
Przykład 1
Producent: CMC Zawiercie
Rodzaj dokumentu: Świadectwo odbioru 3.1
W oryginalnym dokumencie, przygotowanym przez CMC Zawiercie dla stali gatunku
BSt500S, podano numer wytopu oraz wyniki analizy chemicznej. Fałszywy dokument,
oznaczony logo tego samego producenta, był wystawiony dla gatunku B500SP, podano w
nim identyczny numer wytopu oraz zupełnie inne wyniki badań materiałowych
pochodzące z innego dokumentu.
Strona 25
Strona 26
Strona 27
Strona 28
Strona 29
Przykład 2
Producent: Celsa Huta Ostrowiec
Na świadectwie odbioru dla danej dostawy w miejscu na nazwę i adres zamawiającego
pojawiła się pieczątka. Po sprawdzeniu przez producenta numerów wytopów oraz numeru
dostawy okazało się, iż oryginalne świadectwo odbioru dla tej dostawy wystawione było
na inny gatunek stali, inne wytopy, innego dnia i dla innego odbiorcy.
Strona 30
Strona 31
Przykład 3
Producent: ArcelorMittal Warszawa
Świadectwo odbioru, wystawione rzekomo przez producenta ArcelorMittal Warszawa,
dotyczyło prętów o średnicy 18 mm. Ponieważ AMW nie produkuje prętów o takim
wymiarze, sprawdzono numer wytopu podany na dokumencie. Okazało się, iż oryginalne
świadectwo odbioru dla tego wytopu wystawione było dla średnicy 16 mm.
Strona 32
AUTENTYCZNY DOKUMENT
Nazwa i adres nabywcy
Nr wytopu 169248
Średnica 16 mm
Strona 33
SFAŁSZOWANY DOKUMENT
Średnica 18 mm
Strona 34
Nr wytopu 169248
Weryfikacja dokumentów kontroli
Na co zwrócić uwagę przy weryfikacji dokumentów kontroli:
Czy podano nazwę i adres zamawiającego.
Czy podano wszystkie parametry wymagane przez
dokument odniesienia dla danego wyrobu (Polską
Normę lub aprobatę techniczną).
Bardzo niewyraźne kopie dokumentów.
Wszelkie nieprawidłowości w opisie materiału.
Cena wyrobu znacznie niższa od rynkowej.
Dokument kontroli należy porównać z odpowiednim
dokumentem odniesienia (Polską Normą lub aprobatą
techniczną). W przypadku wątpliwości zaleca się
weryfikację dokumentu u producenta.
Strona 35
Charakterystyka znakowania
stali zbrojeniowej w kontekście
identyfikacji źródła
pochodzenia towaru
Strona 36
Rozpoznanie gatunku stali
poprzez wzór użebrowania
Gatunek B500SP
Gatunek B500SP - walcówka
Dokument odniesienia: norma PN-H-93220:2006, Aprobaty Techniczne
Strona 37
Gatunek B500B
Dokument odniesienia: Aprobata Techniczna ITB lub IBDiM
Strona 38
Gatunek 34GS
Dokument odniesienia: norma PN-82/H-93215
Strona 39
Gatunek
RB500W
Dokument odniesienia: norma PN-ISO 6935-2:1998, Aprobaty Techniczne
Strona 40
Gatunek BSt500S
Dokument odniesienia: norma DIN-488, Aprobaty Techniczne
Strona 41
Gatunek B500A
Dokument odniesienia: norma PN-H-93247-1:2008
Strona 42
Znakowanie trwałe producenta
wg PN-EN 10080:2007
Identyfikacja wytwórcy
Każda stal zbrojeniowa powinna mieć na jednym z
rzędów żeber lub wgnieceń oznakowanie
identyfikujące zakład. Oznakowanie to powinno być
powtarzane w odstępach nie większych niż 1,5 m.
Oznakowanie powinno składać się z:
Strona 43
a)
symbolu oznaczającego początek znakowania,
b)
numerycznego systemu identyfikującego
wytwórcę, składającego się w numeru kraju
pochodzenia i numeru zakładu.
wg PN-EN 10080:2007
Identyfikacja wytwórcy
Numeryczny system identyfikujący kraj pochodzenia i
zakład powinien wykorzystywać jedną z
następujących metod:
Strona 44
a)
ilość normalnych żeber lub wgnieceń pomiędzy
pogrubionymi żebrami lub wgnieceniami,
b)
ilość normalnych żeber lub wgnieceń pomiędzy
opuszczonymi żebrami lub wgnieceniami,
c)
liczby na powierzchni pręta,
d)
nawalcowane lub wgniecione znaki z ilością
normalnych żeber lub wgnieceń pomiędzy nimi.
wg PN-EN 10080:2007
Celsa Huta Ostrowiec Sp. z o.o.
ArcelorMittal Warszawa Sp. z o.o.
CMC Zawiercie S.A.
Strona 45
Dodatkowe znakowanie trwałe
Strona 46
Strona 47
Dziękujemy za uwagę!
www.cpjs.pl
[email protected]

EPSTAL – stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości

Transkrypt

Podobne dokumenty

Osadzak półautomatyczny LV400