NO850942L

NO850942L - BUILDING ELEMENT OF HIGH-CONCRETE CONCRETE.

Info

Publication number: NO850942L
Application number: NO850942A
Authority: NO
Inventors: Torlak Opedal; Steinar Helland; Tomas Einstabland
Original assignee: Selmer As Ing F
Priority date: 1985-03-11
Filing date: 1985-03-11
Publication date: 1986-09-12
Also published as: FI861004L; SE8601128L; FI861004A0; FI861004A7; SE8601128D0; DK112286D0; DK112286A

Description

Denne oppfinnelse vedrører et bygningselement av høyfast betong. This invention relates to a building element of high-strength concrete.

Det har i de siste årene vært en sterk utvikling innenfor byggematerialet betong. Betongelementer med stor fasthet som man for noen få år siden bare kunne klare å fremstille i betong-laboratorium, er man idag i stand til å masseprodusere på bygge-plasser. Man kan nå produsere en betong hvis styrke er 3-4 ganger større enn "gårsdagens" betong. Grunnen til dette skyldes en rekke nye tilsetningsmidler og tilsetningsstoffer In recent years, there has been a strong development within the construction material concrete. Concrete elements with great strength, which a few years ago could only be produced in a concrete laboratory, are today able to be mass-produced on construction sites. One can now produce a concrete whose strength is 3-4 times greater than "yesterday's" concrete. The reason for this is due to a number of new additives and additives

som benyttes.which is used.

Denne "nye" betongen åpner derfor helt nye muligheter for nye og forbedrede konstruksjoner. I første rekke vil dette gjelde for alle typer konstruksjoner hvor betongens trykkstyrke er avgjørende. Det er derfor spesielt viktig ved sterkt be-lastede søyler, skallkonstruksjoner utsatt for sterkt trykk, f.eks. fralands-betongplattformer. Imidlertid vil denne betongen^ trykkstyrke være av mindre interesse ved vanlige, bøynings-påkjente konstruksjoner som plater og "vanlige" bjelker. This "new" concrete therefore opens up completely new possibilities for new and improved constructions. In the first place, this will apply to all types of construction where the compressive strength of the concrete is decisive. It is therefore particularly important for heavily loaded columns, shell structures exposed to strong pressure, e.g. foreign concrete platforms. However, this concrete^ compressive strength will be of less interest in ordinary, bending-stressed constructions such as slabs and "ordinary" beams.

Skal man få utnyttet denne høye betongfastheten innenfor bøyningspåkjente konstruksjoner, må konstruksjonselementene gis en profilering for derved å øke momentarmen i tverrsnittet. Dette er vel kjent fra sylinderskall, hyperbolske skall, faldt-verk, korrugerte profiler o.s.v. Ved å benytte denne nye høy-faste betongen vil man derfor kunne foreta en drastisk reduksjon av godstykkelsen på trykksiden i tverrsnittet, dermed spares betong og egenvekten reduseres vesentlig. Når man vet at egenvekten gjerne svarer for mer enn 50% av totalbelastningen i et bygg, kan det her bli snakk om vesentlige besparelser. Imidlertid er det ofte en praktisk nedre grense for hvor tynn betong If this high concrete strength is to be utilized within constructions subject to bending, the structural elements must be profiled to thereby increase the moment arm in the cross section. This is well known from cylinder shells, hyperbolic shells, faldt works, corrugated profiles, etc. By using this new high-strength concrete, it will therefore be possible to drastically reduce the material thickness on the compression side in the cross-section, thereby saving concrete and significantly reducing the specific weight. When you know that the dead weight often accounts for more than 50% of the total load in a building, there can be significant savings here. However, there is often a practical lower limit to how thin concrete can be

man kan støpe ut. Det skal være plass til armeringen, overdek-ning til armeringen og plass for å få utført selve utstøpningen med vibreringen. Av disse grunner har man aldri klart å få you can cast out. There must be space for the reinforcement, a cover for the reinforcement and space to carry out the casting itself with the vibration. For these reasons, one has never been able to get

full utnyttelse, av høyfast betong i rent bøyningspåkjente konstruksjoner . full utilization of high-strength concrete in purely bending-stressed constructions.

I det siste årtiet er det eksperimentert en del med å til-sette fiber til betongen, fiber i stål, plast eller andre materialer. Tilsetningen av stålfiber gir et mere homogent materiale med noe høyere strekkfasthet enn betong uten fiber.Fibertilsetningen kan ikke erstatte vanlig armering, dertil er virkningen for svak og fiberbetong har derfor ikke fått noen utbredelse innenfor konvensjonell byggeteknikk. In the last decade, there has been some experimentation with adding fiber to the concrete, fiber in steel, plastic or other materials. The addition of steel fibers gives a more homogeneous material with somewhat higher tensile strength than concrete without fibers. The addition of fibers cannot replace normal reinforcement, the effect is too weak and fiber concrete has therefore not gained any widespread use within conventional construction techniques.

Hensikten med denne oppfinnelse er å tilveiebringe et konstruksjonselement av armert betong som kan fremstilles med vesentlig mindre tykkelse enn tidligere kjente betongelementer av sammenlignbare typer. Konstruksjonselementet ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved de i patentkravene angitte trekk. The purpose of this invention is to provide a construction element of reinforced concrete which can be produced with a significantly smaller thickness than previously known concrete elements of comparable types. The construction element according to the invention is distinguished by the features specified in the patent claims.

I utførelsen ifølge oppfinnelsen oppnås optimal utnyttelse av høyfast betong. Med hensyn til egenskaper i lengderetningen kan konstruksjonselementet ifølge oppfinnelsen betraktes som et vanlig armert element. Sett i tverretningen er kontruksjons-elementet imidlertid bare armert ved hjelp av fibre. Oppfinnelsen er ikke bundet til en bestemt type fibre, men stålfibre foretrekkes for øyeblikket. In the design according to the invention, optimal utilization of high-strength concrete is achieved. With regard to properties in the longitudinal direction, the construction element according to the invention can be considered a normal reinforced element. Seen in the transverse direction, however, the structural element is only reinforced by means of fibres. The invention is not bound to a particular type of fibers, but steel fibers are currently preferred.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, hvor The invention will be explained in more detail below by means of examples with reference to the drawings, where

fig. 1 viser et tverrsnitt av et konstruksjonslement utført som en "korrugert" platekonstruksjon, fig. 1 shows a cross-section of a construction element made as a "corrugated" sheet construction,

fig. 2 viser et lengdesnitt til fig. 1,fig. 2 shows a longitudinal section of fig. 1,

fig. 3 viser en annen utførelse med halvsylindrisk tverr-snittsform, og fig. 3 shows another embodiment with a semi-cylindrical cross-sectional shape, and

fig. 4 viser et konstruksjonselement av den samme art somfig. 4 shows a construction element of the same kind as

på fig. 1 benyttet som forskaling med påstøp etter montasje.on fig. 1 used as formwork with cast-on after assembly.

Det på tegningene viste konstruksjonselement er støpt av høyfast betong tilsatt stålfibre. Fibrenes art, størrelse og konsentrasjon bestemmes i hvert enkelt tilfelle og skal ikke omtales nærmere her, ettersom materialet er kjent for fagfolk. The structural element shown in the drawings is cast from high-strength concrete with added steel fibres. The nature, size and concentration of the fibers are determined in each individual case and shall not be discussed in more detail here, as the material is known to professionals.

På fig. 1 er den av fiberbetong utstøpte del betegnet med 1 og armeringen er betegnet med 2. Det fremgår at det er lagt fire armeringsjern i korrugeringsbunnen og at ingen vanlig jernarmering forløper i tverretningen. In fig. 1, the part cast from fiber concrete is denoted by 1 and the reinforcement is denoted by 2. It appears that four rebars have been laid in the corrugation bottom and that no ordinary iron reinforcement runs in the transverse direction.

Det på fig. 1 viste elementet kan f.eks. ha en lengde påThat in fig. 1, the element shown can e.g. have a length of

ca. 20 m, som da vil stort sett svare til spennvidden i lengderetningen. Elementets høyde kan være ca. 0,7 m og spennvidden i tverretningen, d.v.s. avstanden mellom korrugeringstoppene eller -dalene kan da være ca. 1,5 m. Under slike forutsetninger kan det være tilstrekkelig å utføre konstruksjonselementet med en veggtykkelse på 5 cm. Et konvensjonelt konstruksjonselement med konvensjonell armering i lengde- og tverretningen ville about. 20 m, which will then largely correspond to the span in the longitudinal direction. The height of the element can be approx. 0.7 m and the span in the transverse direction, i.e. the distance between the corrugation peaks or valleys can then be approx. 1.5 m. Under such conditions, it may be sufficient to construct the construction element with a wall thickness of 5 cm. A conventional structural element with conventional longitudinal and transverse reinforcement would

imidlertid kreve en tykkelse på minst 10 cm for oppnåelse av tilsvarende styrke og sikkerhet. however, require a thickness of at least 10 cm to achieve equivalent strength and safety.

En fordel ved utførelsen ifølge oppfinnelsen som ikke er omtalt ovenfor er at det oppnås betydelige besparelser i arme-ringsarbeidet fordi konstruksjoner av den her omtalte art er meget kostbare å armere. An advantage of the embodiment according to the invention, which is not discussed above, is that significant savings are achieved in the reinforcement work because constructions of the type discussed here are very expensive to reinforce.

I lengderetningen virker konstruksjonen som vanlig bjelke med strekk- og trykksoner, hvor strekket opptas av armeringen, fortrinnsvis forspent armering. In the longitudinal direction, the construction acts as a normal beam with tension and compression zones, where the tension is taken up by the reinforcement, preferably prestressed reinforcement.

Utførelsen ifølge fig. 3 er en variant av utførelsen ifølge fig. 1, og trenger ingen nærmere forklaring. Ifølge eksemplet på fig. 4 benyttes konstruksjonselementet som underforskaling for et annet støpbart materiale. The embodiment according to fig. 3 is a variant of the embodiment according to fig. 1, and needs no further explanation. According to the example of fig. 4, the construction element is used as sub-formwork for another castable material.

Ved å benytte høyfast betong oppnås altså den store fordel fremfor vanlig betong, at godstykkelsen kan reduseres sterkt slik at man får en noenlunde lik utnyttelse av betongen i begge retninger. Det nye konstruksjonselement blir langs mer konkur-ransedyktig både for små og store spennvidder. Når det gjelder utstøpningen av elementet, så kan en utstøpning på ca. 5 cm volde problemer selv om den er uarmert. En foretrukket metode er da å benytte sprøytebetong, men løsningen er ikke betinget av denne metode. By using high-strength concrete, the great advantage over ordinary concrete is thus achieved, that the material thickness can be greatly reduced so that you get a fairly equal utilization of the concrete in both directions. The new structural element becomes more competitive along both small and large spans. As regards the casting of the element, a casting of approx. 5 cm cause problems even if it is unarmored. A preferred method is then to use shotcrete, but the solution is not conditioned by this method.

Claims

1. Structural element made of concrete with a span in the transverse direction that is significantly smaller than the span in the longitudinal direction, characterized in that sufficient strength in the transverse direction is achieved by fiber added to the concrete and sufficient strength in the longitudinal direction is achieved with reinforcement.

2. Construction element according to claim 1, characterized in that the casting takes place with shotcrete.

3. Construction element according to claim 1, characterized in that the element forms a base for casting with concrete.

4. Construction element according to claims 1 and 2, characterized in that the outermost spray layer is without fibres.

5. Construction element according to one of claims 1-4, characterized in that the fibers are steel fibers and the concrete is of high-strength quality.