שלוש שיטות לחישוב קוצים עם דבק כימי

השיטה הראשונה מוכרת כ-CCD (Concrete Cone Design) ומעוגנת בתקן האירופאי Eurocode 2: Design of Concrete Structures – Part 4: Design of Fastenings for use in concrete (זוהי למעשה הגרסה הסופית למה שהיה מוכר כ-ETA של העוגנים). שיטה זו מתייחסת לקוץ עם דבק כימי כמו מיתד מכני, ולוקחת בחשבון גיאומטריה — מרחק בין העוגנים, מרחק עד הקצה ועוד — המשפיעים רבות על העמידות הסופית של העיגון. בשיטה זו אינו נדיר שעוגנים בקונפיגורציות מרובות מחזיקים לאחר כל ההפחתות הנדרשות רק כחמישית מהעמידות של אותו עוגן כאשר מותקן לבד. בשיטה זו קיימת גם בעיה לתכנון קוצים עם דבק כימי לרעידת אדמה, משום שהתקן דורש לאזור בעל סיכון לרעידת אדמה (כמו ישראל) את דרגת C2 לתכנון קוצים לכל פרט קונסטרוקטיבי, ואין שום דבק כימי עם דרגת C2 לתכנון קוצים. משמעות הדבר היא שכל תכנון לפי שיטה זו לרעידת אדמה אינו תקין בארץ.

המסלול השני מבוסס על EAD 330087-00-0601 Systems for Post-installed Rebar Connections with Mortar, שהיא הרחבה/התאמה של Eurocode 2: Part 1-1 — השיטה המוכרת מאוד לתכנון קוצים לפני יציקה. שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב בעולם לקוצים עם דבק כימי: היא קלה לתכנון ומאפשרת תכנון לרעידת אדמה בכל אזור, כולל ישראל. לשיטה שתי חולשות עיקריות: 1) אין אפשרות לחשב גזירה באופן מפורש, ולכן מסתפקים בחישוב תסבולת פלדת הקוצים בגזירה; 2) גם בשיטה זו מפחיתים בתכנון את תסבולת ההדבקה של הדבק לחוזק ההדבקה של הבטון. לכאורה שיטה זו אמורה להיות פחות יעילה, אך בפועל — מכיוון שבחישובים שלה קיימים מקדמים שמגדילים את התסבולת, בעוד ש-CCD מובילה להפחתות גדולות — בסופו של דבר מתקבלים תוצאות יעילות יותר ברוב המקרים.

השיטה השלישית — השיטה הישראלית — מבוססת על חוזק ההדבקה שבשיטת CCD, ללא התייחסות לכל החישובים והמקדםי ההפחתה הנדרשים לפי התקן האירופאי.  היא יוצרה על ידי משרד תכנון גדול בישראל והופצה בכל השוק.

דוגמה ממצב אמיתי: שלוש שורות קוצים, בקוטר 16 מ”מ, מופרדות זו מזו ב-10 ס”מ בין השורות, עם קוצים כל 15 ס”מ. נניח שימוש בדבק Hilti RE 500 V4 בעומק התקנה 18 ס”מ. לפי חישוב CCD לרעידת אדמה C1 מתקבלת תסבולת תכנונית של 300 ק”ג לכל קוץ בשליפה. לפי שיטת “קוצים לרעידת אדמה” מתקבלת תסבולת של 2.7 טון לכל קוץ בשליפה — פי 9 יותר. לפי השיטה הישראלית, עם חוזק הדבקה 11.7 N·mm (11.7 Nm?), התסבולת מחושבת כ-11.7×50×180/1000 = כ-10.5 טון; לאחר הוספת מקדם הפחתה להגיע לכ-70% מהתסבולת, נתקבלו כ-7.5 טון. משמעות הדבר היא שתכנונים שבוצעו לפי השיטה הישראלית עשויים לתת פער גדול לעומת התקן האירופאי — במקרה זה עד פי 25.

חיסרון נוסף של שיטת CCD לרעידת אדמה C1 הוא שלרוב תוכנות ספקי העיגון אין אופציה לחשב אותה, ולכן החישוב חייב להיעשות ידנית; מאחר שמדובר בחישוב מורכב עם פרמטרים רבים, ניתן להבין מדוע רבים מהמתכננים בעולם אימצו את שיטת CCD, למרות חוסר ההתאמה או היעדר האפשרות לתכנון רעידתי באזורינו.

לסיכום: בתקן האירופאי קיימת שיטה קלה, תקנית ונוחה לחישוב קוצים עם דבק כימי, עם יתרונות רבים. לרבים מהספקים יש טבלאות ונתונים לרעידת אדמה המשויכים לתקן זה, מה שמאפשר חישוב אחד תקף לרוב הדבקים. זה קל, פשוט, תחרותי ויעיל. עם זאת, בישראל עדיין יש משרדי תכנון המשמרים את שיטת CCD — שיטה פחות יעילה ולא תקינה לתכנון רעידות אדמה בארץ — או פיתחו ווריאציות של CCD שאינן נכונות ולפעמים אף עלולות להיות מסוכנות, בהתחשב בפערים בין התסבולת המשוערת לפי השיטה הישראלית לבין התסבולת האמיתית לפי התקן האירופאי.

השיטה של תכנון לפי “קוצים” (השיטה המשולבת/הסטנדרטית) תחליף ככל הנראה שיטות אחרות, כיוון שהיא פשוט טובה יותר — זה רק עניין של זמן.

לחישוב לפי שיטת החישוב לקוצים , אפשר לגשת לנתונים טכניים לדבק כימי Adit Chemfix100 או Adit Chemfix200 עם קוצים (rebar) ולבדוק בעמוד השלישי את פירוט השיטה הקלה והיעילה.