NO810424L - Fremgangsmaate til frembringelse av forlengelses- eller forankringsomraader for armeringsstenger i betongkonstruksjoner, samt forankringsorgan til utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et overgangs- og forankringselement for opprettelse og forsterking av skjøte- og/eller forankringssoner,for armeringsstålstenger eller -staver, som inngår i betongkonstruksjoner og betongelementer.

Det er fra tidligere kjent forlengelses- og forankrings-metoder for betong-armeringsstenger og -staver, for oppret-

telse av skjøter av nedenstående typer:

1. Overlappsskjøt og gripeforankring uten skjøte- eller, forankringsdeler. 2. Sveisete skjøter som kan opprettes ved - sammensveising av stenger, eller ved - påsveising av tverrgående stenger eller forankringselementer (britisk patentskrift 1.375.635 og norsk patentskrift 31.384) . 3. Skjøt eller forankring som anordnes rundt stangen eller staven under anvendelse av spiralarmering (US-patentskrift 3.552.787). 4. Muffeskjøter og muffeankerelementer (dansk patentskrift 123.749, fransk patentskrift 1.426.844, US-patentskrifter 2.327.650, 3.638.978, 2.638.367, 3.540.763 og 3.729.218, britiske patentskrifter 1.107.592, 1.194.239, 1.293.954 og 1.453.674, svensk patentskrift 343.909 samt tysk patentskrift 1.784.515). 5. Stålmontasje, iblant med kraftoverføring fra trykk-armeringer og iblant fra skjøteelementer som tjener for partiell kraftoverføring fra strekkarmeringer (britisk patentskrift 1.095.424, US-patentskrift 3.679.250 og sveitsisk patentskrift 525. 353) .

Av egenskaper og mangler ved de ovennevnte skjøttyper kan nevnes: - Overlappsskjøten og gripeforankringen krever meget lang skjøte- eller forankringslengde, og dette innvirker ugunstig på planleggingen, støpingen og konstruksjonens lønnsomhet.

- Opprettelse av sveisete skjøter under rådende forhold

på en arbeidsplass er praktisk talt umulig, og prosessen krever anvendelse av spesialarbeidere, og blir derfor meget kostbar.

- Spiralformete skjøte- og forankringselementer lar seg vanskelig montere nøyaktig i stilling, og vil dessuten kompli-sere støpeprosessen. - Muffeskjøtene opprettes ved at muffene gjenges, trykkes eller sprenges mot stangen, eller ved at spalten mellom stål-hylsen som tjener som muffe og stangen gjenfylles eksempelvis ved termittlodding eller med betongmasse. Muffeskjøtene er som regel pålitelige, men krever spesialarbeid og er for øvrig meget kostbare. De kan anvendes lønnsomt hovedsakelig i spesial-tilfeller og ved remontering av armeringer. - De skjøteelementer som er tilvirket for montering av armeringer, fungerer ikke effektivt ved overføring av strekk-kraften i skjøten, og har derfor ingen særlig betydning som aktivt virksomme deler i konstruksjonen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes i hovedsak ved at det, forut for betongutstøpingen, i hver skjøtesone i betong-armeringsstengenes eller -stavenes overlappingsfelt og i hver forankringssone, monteres ett eller flere innbyrdes atskilte overgangs- og forankringselementer, fortrinnsvis av stål, som er plassert i generelt tverrgående retning i forhold til armeringsstengene eller -stavene, og som anordnes slik at de under betongutstøpingen forankres i betongmassen som omslutter armeringsstengenes eller -stavenes skjøte- eller forankringssoner, men uten at overgangs- eller forankringselementene fast-gjøres til selve armeringsstengene eller -stavene som skal skjøtes, hvorved overgangs- og forankringselementene fungerer slik i konstruksjonen at betongen i skjøte- og forankringssonene hindres i å utvides i et plan vinkelrett på armeringsr stengene eller -stavene, og det derved oppnås sikkerhet for effektiv virkemåte av skjøten eller forankringen.

Oppfinnelsen vedrører også et overgangs- og forankringselement for utøvelse av den ovennevnte fremgangsmåte, hvis egenskaper fremgår av de etterfølgende krav 3-6.

Stengene eller stavene som skal forlenges eller forankres, rager gjennom de skjøte- eller forankringselementer som skal plasseres i skjøtens overlappingssone eller i forankringssonen, og skjøte- eller forankringselementet vil derved fungere på slik måte i konstruksjonen, at betongen i skjøte- og forankringssonen hindres i å utvides i et plan vinkelrett på armeringsstålstengene eller -stavene, hvorved det oppnås sikkerhet for effektiv virkemåte av skjøten eller forankringen. I forbindelse med monter-ingen av armeringen og under betongutstøpingen kan elementet benyttes som monteringsdel, og stengene som er bestemt for anvendelse ved forlengelsen eller forankringen, blir derved fastgjort, i nøyaktig stilling, på elementet.

Tidligere forsøk har vist at armeringene kan monteres lettvint og nøyaktig i stilling ved hjelp av det ovennevnte overgangs- og forankringselement. Innstøpt i konstruksjonen vil elementet ifølge oppfinnelsen gi tilstrekkelig binde- og forankringsvirkning langs stangens eller stavens forankrings-strekning som bare utgjør mellom 1/2 og 1/5 av den motsvarende lengde av en overlappsskjøt eller gripeforankring. Både når det gjelder material- og arbeidsomkostninger er skjøten eller forankringen ifølge oppfinnelsen vesentlig billigere enn andre, kraftoverførende elementer, og dette vil resultere i et bredt anvendelsesområde. Oppfinnelsen kan få særlig stor betydning i forbindelse med denøkende anvendelse av prefabrikerte armeringer og ved produksjonen av byggeelementer.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et øvre planriss av en overgangs- og forankringselementgruppe som er montert for forankring av stålstenger. Fig. 2 viser et enderiss av overgangs- og forankringselementgruppen ifølge fig. 1. Fig. 3 viser et øvre planriss av en utførelsesform av overgangs- og forankringselementgruppen som avviker fra utførelses-formen ifølge fig. 1 og 2, og som er montert . for forlengelse av stålstenger. Fig. 4 viser et sideriss av overgangs- og forankringselementgruppen ifølge fig. 3. Fig. 5 viser et øvre planriss av en tredje versjon av overgangs- og forankringselementgruppen ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 viser et vertikalsnitt langs linjen A-A i fig. 5.

Som det fremgår av fig. 1 og 2, består et overgangs-, og forankringselement 2 av et skiveformet eller av skiveprofiler oppbyggbart element, fortrinnsvis av stål, som er innrettet til å forankres i betong og som innbefatter innsnitt, åpninger eller hull 4 for innpassing, med rikelig klaring og styring av armeringsstålstenger 6 eller -staver gjennom overgangs- og forankringselementene 2 som er anbrakt i forankringssonen i stort sett tverrgående retning i forhold til stengene eller stavene. Fig. 1 viser sammenkoplingen av tre overgangs- og forankringselementer 2 gjennom langsgående deler 3 til en overgangs- og forankringselementgruppe 1.

Overgangs- og forankringselementets 2 hoveddeler består, som vist i fig. 1 og 2, av en skiveformet ankerdel som er anordnet vinkelrett på stangen 6 eller staven og hvis endekanter 5

og eventuelt også de øvrige sider er utformet for å forankres i betong, og som innbefatter åpninger 4 hvorigjennom stengene 6 eller stavene som skal forankres, innføres og monters i stilling. Det kan i en forankringssone være anordnet ett eller flere overgangs- og forankringselementer 2.

En gruppe 1 av overgangs- og forankringselementer innbefatter vanligvis også en langsgående del 3 som forbinder overgangs- og forankringselementene 2 med hverandre, forsterker elementet og understøtter skjøten eller forankringen i monterings-fasen, og som i den ferdige konstruksjon dessuten tjener for del-vis fastgjøring av overgangs- og forankringselementgruppen i betongen. Det kan etter behov anordnes én eller flere langsgående deler 3, og i visse tilfeller kan de langsgående deler 3 utelates fullstendig. Ved anvendelse av et overgangs- og forankringselement 2, eller en gruppe 1 av disse, kan én eller flere stenger 6 eller staver forlenges eller forankres.

Fig. 3 og 4 viser en overgangs- eller forankringselementgruppe 1' som er anordnet i stålstengenes 6' skjøtesone. I fig. 3 og 4 er de deler som tilsvarer deler i fig. 1 og 2, betegnet med de samme symboler men med tilføyelse av en apostrof.

Fig. 5 og 6 viser en utførelsesform av forankringselementgruppen som avviker fra de foregående, og henvisningstallene for deler som tilsvarer deler i fig. 1 og 2 er de samme, men med tilføyelse av to apostrofer.

Vesentlige arbeidsprinsipper for armeringsstålstengenes

6 og 6<1>skjøter og forankringer (fig. 1). samt faktorer som bestemmer skjøte- og forankringsstyrken er 1. transversale strekkspenninger som oppstår i betongen med

derav følgende lagdeling i stengenes 6 retning, og

2. stengenes tendens til å løsbryte betongytterlaget, hvorved stengene løsner fra konstruksjonen i skjøtesonen.

Hvis disse foreteelser kan unngås, vil skjøten bare kunne briste som følge av glidningen mellom stengene 6, 6' og betongen, og skjøten har i dette tilfelle en vesentlig større styrke enn en vanlig overlappsskjøt. Overlappingslengden kan følgelig for-kortes tilsvarende, slik at stålforbruket for overlappingen reduseres og støpearbeidet lettes.

Formålet ved de tverrgående overgangs- og forankringselementer 2, 2' og 2" er - å holde stengene 6 og 6' fast i stilling og kople disse sammen i skjøtesonen under armeringsmonteringen og utstøpingen, - å hindre at betongen, på grunn av påkjenning på skjøten under anvendelse av konstruksjonen, utvides vinkelrett mot stengene 6 og 6<1>, og derved forebygge sprekkdannelser i stengenes 6 og 6<1>retning i betongen, samt

- å hindre at stengene 6 og 6<1>forårsaker avspaltning

av beskyttelsesbetong og derved løsner fra konstruksjonen.

Formålet ved den langstrakte koplingsstang 3 er

- å forbinde de tverrgående overgangs- og forankringselementer 2, 2' og 2" med hverandre slik at de kan fungere som et stivt forbindelsesstykke, og - å hindre at de tverrgående overgangs- og forankringselementer 2, 2' og 2" og følgelig stengene 6 og 6' forårsaker avspaltning av beskyttelsesbetong, og derved løsner fra konstruksjonen når skjøten utsettes for påkjenninger.

På grunn av sin utforming, som vist i tegningene, er de tverrgående overgangs- og forankringselementer 2, 2' og 2"

i stand til å forhindre avspaltning av ytterbetongen. Da stengene 6 og 6<1>dessuten blir holdt fast innvendig i konstruksjonen, vil skjøten bare kunne briste dersom betongen sønderbrytes mellom kampartiene. Derved økes skjøtens kapasitet pr. lengdeenhet av overlappingsstrekningen, avhengig av det enkelte tilfelle, med ca. 1,5-3 ganger, sammenliknet med vanlig overlapping, og overlappingslengden kan reduseres tilsvarende for å oppnå en hen-siktsmessig kapasitet. Den egnete overlappingslengde f.eks.

for K30-betong vil være 15-20 0 istedenfor 30-100 0. Forbruket av stålmateriale kan på denne måte reduseres betydelig samtidig som skjøtens funksjonssikkerhet økes ved at kapasitetsspredningen minskes. Skjøten virker etter de samme prinsipper vedrørende

både strekk- og trykkpåkjenninger på stengene 6 og 6'.

Stengene 6' som skal forlenges, blir holdt nøyaktig i stilling av de tverrgående overgangs- og forankringselementer 2, 2' og 2", og avstanden mellom stengene 6' som skal forlenges, kan bestemmes etter ønske. Det hensiktsmessige stangmellomrom er avhengig av kornstørrelsen av ballastmaterialet i betongmassen for at massen skal kunne passere mellom stengene 6' og under disse. På denne måte forebygges den ofte forekommende, dårlige tetning av betongen, slik at skjøtens funksjonssikkerhet økes.

Overgangselementet fungerer etter de samme prinsipper både som forankringselement og som skjøteelement. Forankringselementene har tynnere, langsgående del enn skjøteelementene og kan eventuelt utelates.

Overgangs- og forankringselementet 2' monteres ved å påskyves fra enden av stangen 6' som skal forlenges, slik at

'. stangen strekker seg gjennom hullene 4' eller innsnittene

■i de tilhørende forankringselementer. Deretter monteres den annen del av stangen 6' som skal forlenges, slik at den i skjøte-sonen overlapper en tilstrekkelig del av den stang 6' som strekker seg gjennom overgangs- og forankringselementet 2', og elementet 2<*>skyves mot stengenes 6' overlappende deler, til overlappingsdelen av den annen stang 6' er innført i åpningene 4' eller innsnittene i overgangs- og forankringselementenes 2' ankerdeler for denne stang 6'.Overgangs- og forankringselementet 2 påskyves, fra enden av stangen 6 eller staven som skal tjene som forankring, til forankringsområdet, dvs. sonen nær enden av stangen 6 eller staven som derved innføres i de til-hørende åpninger 4 eller innsnitt i overgangs- og forankringselementet 2.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for opprettelse og forsterking av skjøte-og/eller forankringssoner for armeringsstålstenger (6) eller -staver i betongkonstruksjoner og betongelementer, karakterisert ved at det, forut for betongutstøpingen, i hver skjøtesone i betong-armeringsstengenes (6) eller -stavenes overlappingsfelt og i hver forankringssone monteres ett eller flere innbyrdes atskilte, skiveformete, eller av skive-

profiler bestående, overgangs- og forankringselementer (2), fortrinnsvis av stål, som er utstyrt med én eller flere innskjæringer, hull eller åpninger (4) og plassert i stort sett tverrgående retning i forhold til armeringsstengene (6) eller -stavene, og som anordnes slik at de under betongutstøpingen forankres i betongmassen som omslutter armeringsstengenes (6) eller -stavenes skjøte- eller forankringssoner, men uten at overgangs-og forankringselementene (2) fastgjøres til selve armeringsstengene (6) eller -stavene som skal skjøtes, hvor overgangs-og forankringselementene (2) fungerer slik i konstruksjonen, at betongen i skjø te- og forankringssonere hindres i å utvikles i et plan vinkelrett på armeringsstengene (6) eller -stavene, og det derved oppnås sikkerhet for effektiv virkemåte av skjøten eller forankringen.

2. Fremgangsmåte i samsvar med_krav 1, karakterisert ved at det i overgangs- og forankringselementene er anordnet gjennomgangsåpninger, innsnitt eller hull (4) for hver armeringsstålstang (6) eller -stav, og at overgangs- og. forankringselementene (2) anvendes som monteringsdeler i skjøte- og/eller forankringssonene under,opprettelsen av armeringen og under betongutstøpingen.

3. Overgangs- og forankringselement for utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 og for opprettelse og forsterking av skjøte- og/eller forankringssoner for armeringsstålstenger (6) eller -staver, som opptrer i betongkonstruksjoner og betongelementer, karakterisert ved at overgangs-og forankringselementet (2) består av et skiveformet eller av skiveprofiler sammensettbart element, fortrinnsvis av stål, som er tilvirket separat eller som del av en gruppe, og som er utstyrt med én eller flere innskjæringer, åpninger eller hull (4) for innpassing, med god klaring, og styring av armeringsstengene (6) eller -stavene stort sett vinkelrett gjennom disse tversgående overgangs- og forankringselementer (2) i forankrings- og/eller skjøtesonene, og at de vesentlige av flatepartiene eller -delene av overgangs- og forankringselementet (2) som hefter til betongen, særlig ligger i elementets gavl- eller kantsoner.

4. Overgangs- og forankringselement i samsvar med krav 3, karakterisert ved at det i elementet (2) er anordnet et rommelig hull (4), en åpning eller innskjæring for hver armeringsstålstang eller -stav som skal innføres gjennom elementet.

5. Overgangs- og forankringselement i samsvar med krav 3, som inngår som del i en gruppe (1) av slike elementer (2), karakterisert ved at de fortrinnsvis innbyrdes parallelle og atskilte overgangs- og forankringselementer (2) er forbundet med hverandre ved hjelp av én eller flere, langsgående, stive deler (3).

6. Overgangs- og forankringselement i samsvar med krav 3, karakterisert ved at elementets gavl eller kantparti (5) er utformet spesielt, f.eks. ved ombøying av kantpartiene, for at elementet skal forankres mer effektivt i betongen.