NL194303C

NL194303C - Connection construction.

Info

Publication number: NL194303C
Application number: NL9500227A
Authority: NL
Inventors: Willem Jan Lucieer
Original assignee: Hollandsche Betongroep Nv
Priority date: 1995-02-07
Filing date: 1995-02-07
Publication date: 2001-12-04
Also published as: NL194303B; NL9500227A

Description

♦ 1 194303♦ 1 194303

VerbindingsconstructieConnection construction

Deze uitvinding betreft een verbindingsconstructie tussen bouwelementen uit steenachtig materiaal en staal, welke constructie in elkaar grijpende verhogingen en verdiepingen van bouwelementen omvat en, gezien in 5 de richting waarin krachtsoverdracht plaatsvindt tussen de bouwelementen, de afmeting van de verhogingen en/of verdiepingen, en/of de onderlinge afstand, ten minste voor een gedeelte van het krachtsoverdrachts-gebied, niet constant is.This invention relates to a connecting construction between building elements of stony material and steel, which construction comprises interlocking elevations and depressions of building elements and, viewed in the direction in which force transfer takes place between the construction elements, the size of the elevations and / or depressions, and / whether the spacing, at least for a portion of the force transfer region, is not constant.

Een dergelijke verbindingsconstructie is bekend uit het Duitse "Offenlegungsschrift” 2.201.950. Deze bekende verbindingsconstructie bezit een aantal onderling verbonden, achter elkaar geplaatste anker· 10 gedeelten waarvan de eerste een relatief grote diameter heeft, en de volgende telkens een kleinere diameter. De ankergedeelten hebben elk verhogingen met een constante onderlinge afstand, doch de afstand van de verhogingen op het eerste ankergedeelte is groter dan de afstand op de volgende ankergedeelten.Such a connecting construction is known from the German "Offenlegungsschrift" 2,201,950. This known connecting construction has a number of interconnected, one behind the other placed anchor sections, 10 the first of which has a relatively large diameter, and the following in each case a smaller diameter. each have elevations with a constant mutual distance, but the distance of the elevations on the first anchor portion is greater than the distance on the following anchor portions.

Tot aan een zekere belasting kan het eerste ankergedeelte de gehele ankerkracht leveren. Bij verdere 15 verhoging van de belasting is het eerste ankergedeelte niet meer in staat om de benodigde ankerkracht te leveren en treedt afschuiving in het steenachtige materiaal op. Als gevolg daarvan wordt het volgende ankergedeelte met kleinere diameter belast, waarna aldaar echter eveneens afschuiving in het steenachtige materiaal zal optreden, hetgeen resulteert in bezwijken van de verbindingsconstructie.Up to a certain load, the first anchor section can supply the entire anchor force. When the load is further increased, the first anchor portion is no longer able to supply the required anchor force and shearing occurs in the stony material. As a result, the next smaller diameter anchor portion is loaded, however shearing will also occur there in the stony material, resulting in failure of the joint structure.

Doel van de uitvinding is een verbindingsconstructie te verschaffen die een grotere weerstond tegen 20 afschuiving van het steenachtige materiaal heeft. Dat doel wordt bereikt, doordat de maximale scherpe hoek, gevormd tussen de. raaklijn aan de kromme van de verhoging of verdieping enerzijds, en de richting waarin krachtsoverdracht plaatsvindt anderzijds, gezien in de richting van de krachtsoverdracht, bij opvolgende verhogingen of verdiepingen geleidelijk toeneemt, zodanig, dat de eerste met elkaar samenwerkende verhoging en/of verdieping een kleine deelkracht overbrengt van het ene bouwelement naar het 25 andere, en dat, gezien in de richting van de krachtsoverdracht, per opvolgende verhoging en/of verdieping de deelkrachten geleidelijk kunnen toenemen tot een maximum waarde, ter verkrijging van een gelijkmatig verloop van de krachtsoverdracht.The object of the invention is to provide a connecting construction which has a greater resistance to shearing of the stony material. That object is achieved in that the maximum acute angle formed between the. tangent to the curve of the elevation or floor on the one hand, and the direction in which force transfer takes place, on the other hand, seen in the direction of the force transfer, gradually increases with successive elevations or floors, such that the first co-operating elevation and / or floor has a small transfers partial force from one building element to another, and that, viewed in the direction of the force transfer, the partial forces can gradually increase to a maximum value per successive increase and / or deepening, in order to obtain an even progression of the force transfer.

Bij de inrichting volgens de uitvinding kan, aan het begin van het krachtsoverdrachtsgebied, de hellingshoek van de verhogingen of verdiepingen zeer klein worden gekozen. Bij een bepaalde belasting 30 van het bouwelement, bijvoorbeeld een ankerelement, kunnen scheuren ontstaan langs de eerste verhogingen of verdiepingen met een kleine hellingshoek. Het ankerelement kan daardoor enigszins verplaatsen ter plaatse van de eerste verhogingen of verdiepingen. Daardoor neemt de belasting aldoor af, en ten gevolge vein de rek in het ankerelement kan de belasting tevens worden overgebracht via de volgende verhogingen of verdiepingen.With the device according to the invention, at the beginning of the force transfer area, the angle of inclination of the elevations or depressions can be chosen very small. With a certain load on the building element, for instance an anchor element, cracks can arise along the first elevations or recesses with a small angle of inclination. The anchor element can therefore move slightly at the location of the first elevations or depressions. As a result, the load decreases continuously, and due to the elongation in the anchor element, the load can also be transferred through the following elevations or depressions.

35 Het eerste gedeelte van het ankerelement kan door scheurvorming aldus enigszins verplaatsen, en de belasting daardoor gelijkmatiger verdelen over de verdere verhogingen of verdiepingen.The first part of the anchor element can thus move slightly due to cracking, and therefore distribute the load more evenly over the further elevations or depressions.

Ten gevolge van de kleine hellingshoek van de eerste verdiepingen of verhogingen staat de normaal-kracht vrijwel loodrecht op de belastinginrichting. Voordeel daarvan is dat niet snel een uitbreekkegel kan ontstaan.Due to the small angle of inclination of the first floors or elevations, the normal force is almost perpendicular to the load device. The advantage of this is that a break-out cone cannot develop quickly.

40 De daarop volgende ribbels kunnen een steeds grotere kracht opnemen, waarbij de normaalkracht op de ribbels een steeds grotere hoek met de loodlijn op de richting van het ankerelement zal maken. De tophoek van de uitbreekkegel wordt daardoor kleiner maar het oppervlak van de uitbreekkegel wordt in dat gebied groter.40 The subsequent ridges can absorb an increasing force, whereby the normal force on the ridges will make an increasing angle with the perpendicular to the direction of the anchor element. The top angle of the breakout cone becomes smaller, but the area of the breakout cone becomes larger in that area.

Tevens kern tussen de verbindingsgebieden der bouwelementen een meegevende laag, bijvoorbeeld van 45 bitumen, zijn voorzien. Bij deze uitvoering wordt de relatieve verplaatsing van de bouwdelen vergemakkelijkt, waardoor lokale overbelasting van een of enkele verhogingen of verdiepingen verregaand kan worden vermeden.A yielding layer, for example of 45 bitumen, is also provided between the connecting areas of the building elements. In this embodiment, the relative displacement of the building parts is facilitated, whereby local overloading of one or a few elevations or floors can be largely avoided.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van enkele in de figuren 1-7, weergege-50 ven uitvoeringsvoorbeelden.The invention will be explained in more detail below with reference to a few illustrative embodiments shown in Figures 1-7.

Algemene profielen zijn vloeiende profielen, zoals golfprofielen en trapeziumvormige profielen.General profiles are smooth profiles, such as corrugated profiles and trapezoidal profiles.

Figuur 1a toont een regelmatig golfvormig profiel volgens een sinusfunctie. Zoals figuur 1b toont kan de golfhoogte (verschil tussen top en dal van de golf) van nul tot de waarde e verlopen. De golflengte kan 55 variëren, bijvoorbeeld beginnend met een bepaalde grootte afnemend en vervolgens naar golflengte I.Figure 1a shows a regular wavy profile according to a sine function. As figure 1b shows, the wave height (difference between top and valley of the wave) can vary from zero to the value e. The wavelength can vary 55, for example starting with a certain size decreasing and then moving towards wavelength I.

In de figuren 1a en 1b verlopen de profielen tussen de vlakken 1 en 3. Vlak 2 is het vlak wat in figuur 1a op gelijke afstand ligt van de toppen van het golfprofiel. In figuur 1b beweegt het golfprofiel zich al 194303 2 slingerend om vlak 2 heen.In figures 1a and 1b, the profiles extend between surfaces 1 and 3. Surface 2 is the surface which is equidistant from the tops of the wave profile in figure 1a. In figure 1b, the wave profile already moves around plane 2 194303 2.

Het is mogelijk dat het buitenoppervlak (van bijvoorbeeld een ankerelement) zonder ribbels samenvalt met de vlakken 1 of 3 of samenvalt met een vlak welke tussen de vlakken 1 en 3 inligt.It is possible that the outer surface (of, for example, an anchor element) coincides without surfaces with surfaces 1 or 3 or coincides with a surface which lies between surfaces 1 and 3.

Figuren 2a en 2b tonen een trapeziumprofiel dat zich bevindt tussen de vlakken 1 en 3.Figures 2a and 2b show a trapezoidal profile located between planes 1 and 3.

5 In de figuur 2a is een regelmatig profiel getoond met een golfhoogte ter grootte van e. Indien de grootte van b, b', b” etc. en van d, d', d" etc. tot nul gereduceerd worden, verandert het trapeziumvormige profiel in een driehoekig profiel.Figure 2a shows a regular profile with a wave height of e. If the sizes of b, b ', b ”etc. and of d, d', d" etc. are reduced to zero, the trapezoidal profile changes into a triangular profile.

Indien vlak 3 samenvalt met één van de zijvlakken van het ongeribbelde gedeelte van het ankerelement, spreekt men van uitwendige ribbels. Bij het samenvallen met vlak 1 spreekt men van inwendige ribbels.If surface 3 coincides with one of the side surfaces of the ribbed part of the anchor element, this is called external ribbing. When coinciding with plane 1, one speaks of internal ridges.

10 Ook kan één van de zijvlakken van het ongeribbelde gedeelte van het ankerelement samenvallen met een vlak dat tussen de vlakken 1 en 3 ligt.One of the side surfaces of the ribbed part of the anchor element can also coincide with a plane lying between surfaces 1 and 3.

De beschouwingen van in- en uitwendige ribbels gelden ook voor figuur 2b waarin de golfhoogte van een kleine waarde toeneemt tot de golfhoogte e. In dit geval slingert het profiel evenals in figuur 1b om het vlak 2.The considerations of internal and external ridges also apply to figure 2b in which the wave height increases from a small value to the wave height e. In this case, the profile winds around the surface 2 as in figure 1b.

15 Tevens toont figuur 2b dat de vermelde grootte van a, b, c, d en h/2 kunnen veranderen over de afstand x langs het ribbelprofiel. De grootte van die waarden over de afstand x kunnen volgens wiskundige betrekkingen afhankelijk zijn van de afstand x.Figure 2b also shows that the stated sizes of a, b, c, d and h / 2 can change over distance x along the ridge profile. The magnitude of those values over distance x may, according to mathematical relations, depend on distance x.

In figuur 2b is duidelijk te zien dat de golflengte I, waarbij de I de som is van a, b, c en d, met een bepaalde grote waarde begint en over de afstand x afneemt, bijvoorbeeld volgens een van x afhankelijke 20 exponentiële functie.It can be clearly seen in figure 2b that the wavelength I, where I is the sum of a, b, c and d, starts with a certain large value and decreases over the distance x, for instance according to an exponential function dependent on x.

Figuur 3 geeft een verdere detaillering van het ribbelprofiel in vergelijking met figuur 2. Hierbij zijn de hoeken α en Θ niet gelijk en de lengte a is groter dan de lengte b, indien op trek moet worden belast. Bij drukbelasting is dit laatste andersom.Figure 3 gives a further detail of the corrugated profile compared to figure 2. The angles α and Θ are not the same and the length a is greater than the length b, if tensile load is required. With pressure loading, the latter is the other way around.

In figuur 3b is daarbij het gedeelte met de lengte b niet evenwijdig aan de lijnen 1, 2 of 3 doch maakt dit 25 een helling die kleiner is dan de helling over de hoek a met de hoek a. Evenzo kan de lengte d een helling hebben. Deze is dan ook kleiner dan de helling over lengte a.In figure 3b the portion with the length b is not parallel to the lines 1, 2 or 3, but makes a slope which is smaller than the slope over the angle a with the angle a. Likewise, the length d can have a slope . It is therefore smaller than the slope over length a.

Figuren 4a, b en c laten variantèn van de ligging en de vorm van de vlakken 1, 2 en 3 uit de figuren 1 en 2 zien.Figures 4a, b and c show variants of the location and the shape of the surfaces 1, 2 and 3 of Figures 1 and 2.

Tevens zijn verschillende verlopen van de hoogte van het profiel weergegeven met hun respectievelijke 30 overgangen van het ongeprofileerde naar het geprofileerde oppervlak.Also different gradients of the height of the profile are shown with their respective transitions from the unprofiled to the profiled surface.

De figuren 4d, e, f, g, h en i geven varianten van het verloop van de vlakken 1,2 en 3 ten opzichte van het schijnbare doorlopende ongeprofileerde oppervlak van de verbindingsovergang.Figures 4d, e, f, g, h and i show variants of the course of planes 1,2 and 3 with respect to the apparent continuous unprofiled surface of the connection transition.

In de figuren 4d, e en f lopen de vlakken 1, 2 en 3 vanaf het begin van het geprofileerde vlak onder een hoek verder. Bij de figuren 4g, h en i vertonen de vlakken twee hoekveranderingen. Meerdere hoek-35 veranderingen zijn ook mdgelijk. De vlakken 1,2 en 3 behoeven geen platte vlakken te zijn. Enkele of meervoudig gekromde vlakken voldoen ook.In Figures 4d, e and f, surfaces 1, 2 and 3 continue at an angle from the beginning of the profiled surface. In Figures 4g, h and i, the surfaces show two angular changes. Multiple angle changes are also equal. The surfaces 1,2 and 3 need not be flat surfaces. Single or multiple curved surfaces are also sufficient.

Afhankelijk van de grootte van de maximum korrelgrootte van het beton, waarin het ankerelement wordt verankerd, en ook van het ankerelement zelf, ligt de maximum hoogte van de ribbel tussen 2 en 50 mm. Bij een in hoogte verlopende ribbel kan de hoogte van het ribbel variëren tussen 0 en 50 mm.Depending on the size of the maximum grain size of the concrete in which the anchor element is anchored, and also of the anchor element itself, the maximum height of the ridge is between 2 and 50 mm. With a ridge extending in height, the height of the ridge can vary between 0 and 50 mm.

40 De in de figuur 2a aangegeven hoeken α en B kunnen variëren tussen 0 en 60 graden. De getoonde vlakken 1, 2 en 3 in de figuren 4d tot en met i kunnen hoekrotaties hebben, welke inliggen tussen 0 en 30 graden.40 The angles α and B indicated in figure 2a can vary between 0 and 60 degrees. The surfaces 1, 2 and 3 shown in Figures 4d to i can have angular rotations, which lie between 0 and 30 degrees.

Figuur 5 geeft twee voorbeelden van een eenvoudig driehoekig profiel, waarbij a + b de golflengte I van het profiel is. In figuur 5a blijft de golflengte constant en is het profiel weergegeven van de ribbels 1 en 10. 45 Figuur 5b heeft geen constante golflengte. Bij een lage ribbelhoogte behoort een grote golflengte. Bij toenemende ribbelhoogte neemt de golflengte af. In deze figuur zijn de vormen van de ribbels 1, 3 en 10 weergegeven. Ook kan de golflengte lineair afhankelijk van de ribbelhoogte zijn. Complexere wiskundige relaties zijn ook mogelijk.Figure 5 gives two examples of a simple triangular profile, where a + b is the wavelength I of the profile. In figure 5a the wavelength remains constant and the profile of the ridges 1 and 10 is shown. 45 Figure 5b has no constant wavelength. A low ridge height requires a large wavelength. The wavelength decreases with increasing rib height. The shapes of the ribs 1, 3 and 10 are shown in this figure. The wavelength can also be linear depending on the ridge height. More complex mathematical relationships are also possible.

Als alternatief kan het vlak van de verbindingsovergang van het ankerelement, dat op trek of druk belast 50 wordt, voorzien zijn van de nopvormige verhogingen of putvormige verdiepingen met gelijksoortige contravormen die overeenkomen met de nopvormige verhogingen zijn uitgevoerd.Alternatively, the face of the connecting transition of the anchor member, which is subject to tensile or compression load 50, may be provided with the stud-shaped elevations or well-shaped depressions with similar counter-shapes corresponding to the stud-shaped elevations.

Figuur 6 toont speciale profielen en verdelingen met in de richting naar het einde van het ankerelement toenemende nophoogte (c.q. putdiepte).Figure 6 shows special profiles and distributions with increasing stud height (or pit depth) towards the end of the anchor element.

Zowel een aanzicht op het vlak van de verbindingsovergang als een doorsnede zijn weergegeven.Both a view on the plane of the connection transition and a cross-section are shown.

55 In figuur 6a zijn wigvormen weergegeven die vanaf onderaf met een kleine wighoek beginnen, waarna naar boven toe de wighoek toeneemt. Deze wighoek kan bijvoorbeeld lineair of volgens een exponentiële functie of een andere wiskundige functie toenemen.55 Figure 6a shows wedge shapes that start with a small wedge angle from below, after which the wedge angle increases upwards. This wedge angle can for instance increase linearly or according to an exponential function or another mathematical function.

Claims

3 194303 Figure 6b has spherical segments as a profile shape, the lower spherical segment having a large spherical radius, after which the spherical radius decreases upwards and the profile height increases, for example along a linear exponential or other mathematical function. Figure 6c shows something similar to that shown in Figure 6a, but now with tetrahedra. Figure 6d is comparable to figure 6b, but now the profile is a segment of an ellipsoid instead of a sphere. Figures 7a-d show different connections of connecting elements. Figure 7a schematically shows a joint construction, figure 7b a foundation element protruding through a floor element, figure 7c a concrete anchor and figure 7d a steel pipe of one construction connected to another steel pipe of another construction.

Connecting structure between building elements of stony material and steel, which construction comprises interlocking elevations and depressions of building elements and, viewed in the direction in which force transfer takes place between the construction elements, the size of the elevations and / or depressions, and / or the mutual distance, at least for part of the force transfer area, is not constant, characterized in that the maximum acute angle formed between the tangent to the curve of the elevation or depression on the one hand, and the direction in which force transfer takes place, on the other hand, is seen in the direction of the force transfer, with successive elevations or floors, gradually increases, such that the first co-acting elevation and / or floor transfers a small partial force from one building element to another, and that, viewed in the direction of the force transfer, for each subsequent increase and / or floor, the partial forces are guided can increase to a maximum value, in order to obtain an even progression of the power transfer.

Connecting structure according to claim 1, wherein a yielding layer, for example of bitumen, is provided between the connecting areas of the building elements. Hereby 6 sheets drawing