איך לשלב דרישות מקדם בטחון של התקנים הישראלים עם התקנים האירופאים לעיגון ?

יש מספר תקנים ישראלים שקובעים מקדם בטחון נדרש לתכנון עוגן כימי או עוגן מכני.  אך בחוסר תקנים ישראלים בנוגע לעוגנים, אנחנו משתמשים בארץ בתקנים האירופאיים ETAG-001 שלא עובדים עם מקדמי בטחון קבועים אבל תלויים בסוג הכשל.  לדוגמא, כשל בפלדה בגזירה דורש בדרך כלל מקדם בטחון הרבה יותר קטן מזה הקשור לכשל בשליפה בגלל טיב החיבור בין העוגן לבטון.

כדי להבין את המקדמים האירופאיים, נתחיל ב :

1. הבהרת המושגים שמשתמשים בתקנים אירופאיים


Mean Ultimate Load : עומס כשל אולטימטיבי או במילים פשוטות העומס כשל הממוצע

Characteristic Load : עומס כשל אופייני או במילים פשוטות העומס כשל המינימאלי מבחינה סטטיסטי (נשאר 5% של בדיקות נמוכות יותר)

Design Load : עומס תכן.  זה עומס כשל האופייני מחולק על ידי המקדם בטחון בהתאם לסוג הכשל.

Recommended Load or Service Load : עומס שירות.  זה העומס תכן מחולק על ידי המקדם בטחון בהתאם לסוג העומס שמופעל על העוגן.


2. חישוב ס''כ המקדמי בטחון בהתאם לתקנים האירופאיים :

העומס כשל אולטימטיבי איננו חלק מהאפיון שמקבל עוגן בהתאם לתקנים אירופאיים (מה שמוגדר גם כתקן של העוגן) והוא בדרך כלל בין 20 ל-25% גבוה מהעומס כשל אופייני.

המקדם בטחון בין העומס כשל אופייני לעומס תכן משתנה. עבור חיבור העוגן או כשל בקונוס הבטון הוא בדרך כלל נע בין 1.5 ל-1.8 (1.65 בממוצע).  בקשר לכשל בפלדה בין 1.25 ל-1.5 (1.35 בממוצע).

המקדם בין העומס תכן לעומס שירות נקבע כ-1.4 ולוקח בחשבון 2/3 של עומס קבוע (עם מקדם בטחון 1.35 בהתאם לתקן האירופאי) ו-1/3 של עומס משתנה (עם מקדם בטחון 1.5 בהתאם לתקן האירופאי).

ברב המקרים בשליפה, הכשל קשור לחיבור של העוגן או לקונוס הבטון ובגזירה, זה קשור לפלדה.

זאת אומרת שבשליפה, המקדם בטחון מהעומס כשל אולטימטיבי עד העומס שירות הינו לפי התקנים האירופאיים בשליפה בערך: 1.25x1.65x1.4=2.9  ובגזירה : 1.25x1.35x1.4=2.35.

 

3. השוואה בין המקדם בטחון 4 הנדרש בהרבה תקנים ישראלים למקדם בטחון בהתאם לתקנים אירופאיים לעיגון :

זאת אומרת שאם אנחנו רוצים לקבל בערך מקדם בטחון 4 ,אנחנו אמורים לעשות התכנון בהתאם לתקן האירופאי כך שהעומס מופעל על העוגן ינצל רק 75% מתסבולת העוגן בשליפה (אם הכשל איננו בפלדה של העוגן) ו-55% בגזירה (עם הכשל הינו בפלדה ולא בקצה הבטון).

 

4. דעה אישית בנושא

יש לציין שמי שדרש את המקדם בטחון 4 בתקנים הישראלים לא התחשב כנראה בכך שהמתכננים ישראלים ישתמשו בתקן אירופאי שמרן לתכנון עוגנים, ובמיוחד מההגדרה שהעוגנים מותקנים בבטון סדוק עם תסבולת מופחתת בין 35 ל- 55% מבבטון לא סדוק.  למתכננים נטיאה טבעית להתחשב בתכנון העוגנים בבטון כסדוק ליתר בטחון כי הגבולות של ההגדרה לא ברורות מאוד (ראה תקנון בריטי בנושא). אבל, אישית, לא הרגשתי אי פעם את ההפחת עומסים של בטון סדוק במאות בדיקות שביצעתי לאורך 15 שנה, (אפילו בתקרות).

זה אומר, שאם המתכנן קובע שהבטון סדוק, זה גורם לכך שברב המקרים העוגנים יחזיקו פי 6 מהעומס המופעל.  ואם מוסיפים את ההחמרה הישראלית מגיעים לפי-7.5.  זה נראה לי על פניו מוגזם ושהתקן האירופאי מספיק שמרני ולא נדרש להוסיף לו מקדמים נוספים אבל מדובר פה בוודאי רק על דעה אישית.