NO163750B - Mellomforankringsanordning for oppspenning av byggedeler som fremstilles i flere trinn, samt fremgangsmaate til fremstilling av en slik mellomforankringsanordning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en mellomforankringsanordning ifølge innledningen i krav 1 , samt en fremgangsmåte til fremstilling av en mellomforandringsanordning ifølge innledningen i krav 5.

Ved bygging med spennbetong er det kjent "forspenning med etterfølgende forbindelse", hvor spennelementene føres bevegelig lengderetning i omhyllende rør og spennes etter herding av betongen. Deretter blir de tomrom som forble i omhyllingsrørene fylt ut med injeksjonsmateriale. På denne måte blir det over hele lengden av det respektive spennelement oppnådd en forbindelse mellom disse og den omgivende betong, som såvel i brudd-tilstand som også ved svikt av en forankring utgjør en ekstra sikkerhet.

Foruten den ovennevnte "forspenning med etterfølgende forbindelse", blir det i den senere tid også i større grad for betongdekker og andre betongbyggedeler benyttet "forspenning uten forbindelse". Ved denne "forspenning uten forbindelse" blir det forhindret at spennelementet kommer i direkte kontakt med betongen. Det med et skikt av permanent korrosjonsbeskyttelses-fett omgitte spennelement befinner seg i et plastrør. Etter herding av betongen blir spennelementene forspent, uten at det deretter over hele lengde mellom de to forankringer tilveibrin-ges en forbindelse med den omgivende betong.

I slike konstruksjoner er det, spesielt ved lange spennelementer som går igjennom flere dekkeområder, ufordelaktig, at en stedlig ødeleggelse av et dekkefelt under visse omstendighe-ter kan gå ut over de direkte hosliggende dekkeområder.

Det kan også hende at ved svikt for et forankringssted for et enkelt spennelement, de resterende, enda intakte spennelementer må kompensere for den forspenningskraft som er gått tapt ved det enkelte spennelement, noe som tvangsmessig vil føre til

reduksjon av bruddmotstanden for et slikt byggeparti.

Man har derfor forsøkt ved hjelp av ekstra mellomforankringer, og fortrinnsvis i området ved støtter, å bygge inn tilleggsreserver, som ved svikt av en av endeforankringene vil tre i kraft og således at bare en del av dekkeområdene blir beskadiget.

En ytterligere fordel ved disse mellomforankringer er at det i forhold til reduksjonen av den fri strekklengde for spennelementene oppnås en økning av spenningstilskuddet og at

derved bruddkraften økes tilsvarende.

I tysk patent nr. 1.143.319 er det beskrevet en mellomforankring som er betegnet som spennelementskjøt, ved hvilket to hosliggende spennankere før betongtilførsel av den andre byggeetappe blir fast forbundet med hverandre ved hjelp av gjengebolter. De to spennankre blir ved hjelp av gjengeboltene presset mot hverandre med i hvert fall forspenningskraften for spennelement. Derved oppnår man at ved tiltrekning av de høyfaste skruer vil klemkilene og trådene i de enda ikke spente spennelementer trykkes inn med minst den fulle forspenningskraft i ankerkonusen, slik at det'ved spenning av disse elementer det ikke mer vil opptre noen glidning og de høyfaste, tilspente skruer praktisk talt ikke mere blir strukket. Denne kjente mellomforankring har de ulemper at det må benyttes høyfaste gjengeskruer, som tilsammen må tåle spennelementets spennkraft, at tiltrekningen av de på gjengeboltene påskrudde muttere krever en stor nøyaktighet og må gjennomføres meget omhyggelig, da minst fire høyfaste skruer må spennes samtidig, og tilslutt blir det på spennelementets delstykke i området ved skjøtfugen eller sammenstøtfugen på grunn av det stive og ikke strekkbare spennelements sammenstøtsted ikke utøvet noen forspenning på betongen. Dette betyr at nettopp byggepartiet i området ved sammenstøtfugen i brukstilstand er utsatt for rissfare og må dimensjoneres etter andre statiske kriterier enn forspennings-betongen uten forbindelse.

I US patent nr. 4.368.607 er det beskrevet en mellomforankring som har to spennankere med tilhørende klemkile. Klemkilene til hvert spennanker er tilordnet et betjeningselement med et rørstykke som omgir spennelementet og en hette som omgir de tykkere ender av klemkilen samt en del av spennankeret. På rørstykkene er det anordnet en ytre gjengegang, og på denne ytre gjengegang til de innbyrdes motsattliggende rørstykker av betjeningselementene er det påskrudd et, med motsatt forløpende indre gjengegang utstyrte rørformet presselement. Det midtre område av presselementet er utformet sekskantet, for at presselementet ved hjelp av en skrunøkkel kan dreies om sin lengde-akse, hvorved betjeningselementene presses fra hverandre og klemkilene presses inn i den kjeglestumpformede utsparing i spennankrene. Denne kjente mellomforankringsanordning blir som helhet utskummet med polystyren mellom de to ankerplater eller forankringsplater, og danner således en firkantformet plastut-sparingsblokk, hvorved betjeningselementene befinner seg i en stilling, i hvilken klemkilene bare delvis rager inn i den nevnte kjeglestumpformede utsparing og muliggjør den etterføl-gende inntreing av enkeltspennelementene.

For fremstilling for eksempel av et over flere felt forløpende betongdekke, blir plastskumutsparingsblokken fortrinnsvis anordnet over støttene. Ved begge ender av spennelementet blir det anbragt normale, kjente spennankere, og deretter blir hele dekket støpt i betong. Etter herdingen av betongen blir det skummstoff som omgir mellomforankringsanordningene fjernet, for at presselementene skal bli tilgjengelige. Deretter blir spennelementene spent på kjent måte over hele sin lengde. Presselementet blir så for hver mellomforankringsanordning betjent slik at klemkilene presses inn i den kjeglestumpformede utsparing i spennankeret og bevirker dermed at det angjeldende område av spennelementet innklemmes fast i spennankrene, slik at spennelementet ikke mer kan forskyve seg i sin lengderetning. Tilslutt blir de ved fjerning av plasten dannede utsparinger fylt ut med betong.

Ved den ovenfor beskrevne mellomforankringsanordning må plasten fjernes etter herdingen av betongen, og de derved dannede hulrom i betongen må etter fasttrekkingen av presselementene igjen fylles ut, noe som er forbundet med betydelig ekstra arbeidsoppbud. Fasttrekkingen av presselementet må gjennomføres med stor omhyggelighet, da det ved utilstrekkelig fasttrekking vil fremkomme en for liten klemvirkning og mellomforankringsanordningen vil ikke være virksom.

En ytterligere ulempe er at utsparingen i betongen først kan fylles ut med betongmørtel etter avslutning av forspennings-arbeidene, hvorved det dannes steder som ikke er forspent.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er å tilveibringe en mellomforankringsanordning som ikke har de ovenfornevnte ulemper og hvis bruk vil være uten problemer.

Mellomforankringsanordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved de trekk som angitt i den karakteriserende del av krav 1.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fremstilling av en mellomforankringsanordning er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av den karakteriserende del av krav 5.

Oppfinnelsen er i det følgende forklart nærmere under henvisning til utførelseseksempler som er fremstilt på tegnin-gen, som viser: Fig. 1 et sterkt forenklet riss i snitt av et betongdekke,

fig. 2 et lengdesnitt gjennom et utførelseseksempel av mellomforankringsanordningen ifølge oppfinnelsen, hvorved et av spennankrene allerede er støpt inri i betongen,

fig. 3 klemdeler for anordningen ifølge fig. 2 i lengdesnitt, med en andre utførelsesform for avstandsholdemiddelet,

fig. 4 et snitt langs linjen IV-IV på fig. 3,

fig. 5 et snitt langs linjen V-V på fig. 3,

fig. 6 klemdeler i anordningen på fig. 2 i lengdesnitt, med en tredje utførelsesform for avstandsholdemiddelet, og

fig. 7 et snitt gjennom et av spennankrene i mellomforankringsanordningen, hvorved spennankeret er vist i en forbere-delsefase etter støpingen med betong i det forutgående byggetrinn.

På fig. 1 er en byggedel, spesielt et betongdekke 1 vist meget forenklet og i snitt, slik at et av de gjennom betongdekket 1 forløpne spennelementer 2 er synlig. Endene av betongdekket er avstøttet på bare delvis viste yttervegger 3. Mellom ytterveggene 3 er det anordnet pilarer 4, metallstøtter eller mellomvegger, på hvilke betongdekket 1 avstøttes i tillegg. Ved begge ender av spennelementet 2, som f.eks. kan være en spenn-kabel av ståltråder, er det anordnet et respektivt endespennanker 5. For å unngå at ved en eventuell løsning av et av endespennankrene 5 eller ved et brudd i spennelementet 2 at forspenningskraften skal gå tapt over hele lengden av spennelementet, blir det fortrinnsvis i området over pilaren 4 anordnet såkalte mellomforankringsanordninger 6. Den etterfølgende, beskrevne oppfinnelse vedrører utformingen og fremstillingen av en slik mellomforankringsanordning 6.

Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom et utførelseseksempel for en slik mellomforankringsanordning 6, som omfatter to spennankere 7 og 8, som enkeltvis også kan benyttes som de ovenfornevnte endespennankere 5 ved de to ender av spennelementet 2. Hvert spennanker har et støttelegeme 9, henholdsvis 10 med en radielt utoverragende flens 11, henholdsvis 12 og en likeledes utoverragende støtteribbe 13, henholdsvis 14. Tilslut-tet til støtteribbene 13 henholdsvis 14 har støttelegemet 9 henholdsvis 10 en sylindrisk ansats 15 henholdsvis 16. Gjennorn støttelegemet 9 henholdsvis 10 utstrekker det seg en gjennomgang som består av en sylindrisk del 17 henholdsvis 18 i området ved ansatsen 15 henholdsvis 16 og en kjeglestumpformet del 19 henholdsvis 20, gjennom hvilken gjennomgang eller gjennomføring spennelementet 2 forløper. Den kjeglestumpformede delen 19 er beregnet for opptak av f.eks. to klemkiler 21, og den kjeglestumpformede del 20 for opptak av f.eks. to klemkiler 22. Klemkilene 21 og 22 er på deres innside utstyrt med sagtannfor-mede ribber 23, som, når klemkilene blir bragt i virksom stilling, trenger ihvertfall delvis inn i spennelementet 2 for fastholding av dette.

Mellom den store endesiden 24 på klemkilene 21 og 22 er det anordnet et rørformet, stivt element 25, f.eks. et rør-stykke. Den indre diameter for det rørformede element 25 er større enn den ytre diameter for spennelementet 2, for at dette skal bevege seg fritt innenfor det rørformede element 25. Jevnt over omkretsområdet av flensene 11 og 12 fordelte skruer 26, f.eks. fire stykker, utstrekker seg gjennom boringer i flensene. Den oppgave som disse skruer 26 skal oppfylle er beskrevet nærmere nedenfor. Fig. 3 viser bare en del av spennelementet 2 og klemkilene 21' og 22' for mellomforankringsanordningen. Klemkilen 21' og 22' er stivt forbundet med hverandre over et steg 27, hvilket steg overtar funksjonen til det ovenfornevnte rørformede element 25. Fig. 4 viser et snitt gjennom steget 27 og fig. 5 et snitt gjennom klemkilen 22'. Steget 27 er utformet slik at det i montert tilstand ikke berører spennelementet 2. Fig. 6 viser likeledes bare spennelementet 2 og klemkilene 21 og 22" i mellomforankringsanordningen. Klemkilene 21 er utformet på samme måte som klemkilene 21, som er vist på fig. 2. Klemkilene 22'' har hver en forlengelse 28, hvis frie ender er beregnet på anlegg mot endeflaten 24 på klemkilene 21. Forlen-gelsene 28 er utformet slik at de ikke berører spennelementet 2 i montert tilstand for klemkilene. Denne utførelsesform er den mest fordelaktige av de tre ovenfornevnte utførelsesformer for midlet for holding av klemkilene i en forutbestemt avstand.

Fig. 7 viser en del av mellomforankringsanordningen ifølge oppfinnelsen etter støpingen av betongen i det forutgående byggetrinn. Før støpingen med betong i det forutgående byggetrinn blir spennelementet 2 skjøvet gjennom spennankeret 7 og spennankeret blir festet ved hjelp av skruer 26 til et bare delvis vist forskalingsbrett 29, hvorved spennankeret 7 holdes i avstand ved hjelp av et fyllegeme 30, f.eks av styropor, i forhold til forskalingsbrettet 29. Med 31 er det angitt den i løpet av det første byggetrinn innfylte betong.

Da den ovenfor beskrevne mellomforankringsanordning benyttes til fremstillingen av byggedeler såsom betongdeler, gulvplater, flystriper, broplater osv. med "forspenning uten forbindelse", er avsnittene av spennelementet 2, som utstrekker seg gjennom betongen, omgitt av en ikke vist beskyttelsehylse eller et beskyttelsesrør. For at betongen ikke skal trenge inn i det indre av spennankeret 7 er det anordnet en mansjett 32 som danner en beskyttelsesovergang mellom enden av den ikke viste beskyttelseshylse og den sylindriske ansats 15.

Etter herdingen av betongen 31 blir forskalingsbrettet 29 og fyllegemet 30 fjernet. Sistnevnte etterlater en nisje 33 (se fig. 2) inn i hvilken spennankeret 7 delvis rager. Deretter blir klemkilene 21 innsatt i den kjeglestumpformede del 19 av spennankerets 7 gjennomgang og det gjennom den herdede betong 31 forløpende avsnitt av spennelementet 2 blir ved hjelp av en kjent og derfor ikke. nærmere beskrevet forspenningsinnretning forspent til forutbestemt verdi. Etter tilførselen av forspenningen inntar klemkilene 21 innenfor spennankeret 7 den på fig. 2 viste stilling og forhindrer at det nevnte avsnitt av spennelementet 2 kan avspennes.

Nå blir først det rørformede element 25 og deretter spennankeret 18, først uten klemkilene 22, skjøvet på spennelementet 2 til elementet 25 ligger an mot endesiden 24 av klemkilen 21. Deretter blir klemkilene 22 innsatt i den kjeglestumpformede del 20 av gjennomgangen i spennankeret 8, og denne blir skjøvet i retning mot det allerede i betongen innstøpte spennanker 7, til endesiden. 24 av klemkilen 22 ligger mot det rørfor-mede element 25 og skruene 26 utstrekker seg gjennom flensen 12 i spennankeret 8. Ved hjelp av skruemuttere 34 som er skrudd på endene til skruene 26, hvilke muttere 34 bare er noe tiltrukket, blir spennankeret 8 holdt koaksialt i forhold til spennankeret 7. Skruemutterene 34 blir nå trukket til så sterkt at alle klemdeler 21 og 22 ligger tett an mot det rørformede element 35 og klemkilene 22 er skjøvet ikke helt inn i den kjeglestumpformede del 20 av gjennomgangen i spennankeret 8 og utøver således bare en meget lav klemvirkning på spennelementet 2. Denne tilstand er gjengitt på fig. 2.

Etter anbringelsen av en ytterligere mansjett 32 ved enden av ansatsen 16 på spennankeret 8 og et korrosjonsbeskyttelses-bånd 35 rundt fugen 36 mellom de to spennankere 7 og 8, gjennom-føres betongstøpingen av det etterfølgende byggeavsnitt. Derved blir også nisjen 33 fylt med betong. Korrosjonsbeskyttelsesbån-det 35 forhindrer inntreden av betong i rommet mellom klemkilen 21 og 22.

Etter herdingen av den under det etterfølgende byggetrinn innfylte betong, blir det angjeldende avsnitt av spennelementet 2 forspent til den lenger oppe omtalte forutbestemte verdi. Ved slutten av dette avsnitt kan det være anordnet et endespennanker

5 eller et spennanker 7 for en etterfølgende mellomforankringsanordning. På grunn av at klemkilene 22 for spennankeret 8

praktisk talt ikke utøver noen klemvirkning på spennelementet 2, innvirker forspenningen av det andre avsnitt av spennelementet 2 helt inn i den av klemdelene 21 innklemte del av spennelementet 2, hvorved spennelementet 2 i hvertfall tilnærmet er jevnt forspent over hele sin lengde, og dette uavhengig av antall mellomforankringsanordninger, som befinner seg mellom endeste-dene for spennelementet 2.

Også etter forspenningen av det etterfølgende avsnitt av spennelementet 2 befinner spennankrene 7 og 8, samt de til disse tilordnede klemkiler seg i den på fig. 2 viste stilling, dvs. klemkilene 21 for spenninnretningen 7 utøver sin fulle klemvirkning på spennelementet 2, mens klemkilene 22 for spennelementet 8 nesten ikke utøver noen klemvirkning på spennelementet 2.

En vesentlig fordel ved den ovenfor beskrevne mellomforankringsanordning muliggjør at det forspente spennelement 2 er praktisk talt helt jevnt forspent over hele sin lengde, dvs. også i området ved mellomforankringsanordningene.

Hvis spennankeret 5 ved den andre ende av det første

i

avsnitt av spennelementet 2 løsner slagaktig eller spennelementet i det første avsnitt brekker, så blir klemkilene 21 for spennankeret 7 av forspenningen i den resterende del av spennelementet 2 trukket mot høyre, sett på fig. 2. Denne bevegelse vil øyeblikkelig via det rørformede element 25 overføres til klemkilene 22 for spennankeret 8, hvorved klemkilene 22 tvangsmessig kommer i deres virksomme stilling, dvs. skyves fullsten-dig inn i den kjeglestumpformede del 20 av gjennomgangen i spennankeret 8. Derved blir klemvirkningen overført fra klemkilene 21 til klemkilene 22.

Skulle forankringen løsne i det etterfølgende avsnitt, så vil forspenningen i det forutgående avsnitt av spennelementet 2 opprettholdes av de allerede i klemstilling værende klemkiler 21 for spennankeret 7.

Som allerede nevnt under henvisning til fig. 3 og 6 kan det istedet for klemkilene 21 og 22 samt det rørformede element 25 benyttes klemkilene 21' og 22', som er forbundet stivt med hverandre over steget 27, eller det kan fortrinnsvis benyttes klemkilene 21 og 22'', hvorved klemkilene 22'' har forlengelsen 28. Denne siste utførelsesform for avstandsholdemiddelet utmerker seg ved en enklere montering sett i sammenligning med det rørformede avstandsholdemiddel.

Den ovenfor beskrevne mellomforankringsanordning er også virksom i feiltilfeller, hvis f.eks. ved forspenning av det etterfølgende byggetrinn, det legges en større forspenning på spennelementet 2 enn den ovenfornevnte forutbestemte verdi. I dette tilfelle kan det forekomme at klemkilene 21 for spennankeret 7, sett på fig. 2 blir beveget noe mot høyre, hvorved klemvirkningen for klemkilene 21 blir redusert. Det rørformede element 25 overfører imidlertid forskyvningsbevegelsen av klemkilene 21 til klemkilene 22 på den måte at klemvirkningen for kilene 22 tiltar i den grad som klemvirkningen for klemkilene 21 avtar. Som bieffekt herav blir igjen spennelementet 2 belastet jevnt med hensyn til strekk over hele sin lengde. Skulle det på den ene eller den andre side av mellomforankringsanordningen opptre en defekt, så reagerer klemkilene på den samme måte som det er beskrevet ovenfor, dvs. ved et feiltil-felle blir bestandig automatisk den klemkile bragt i sin fulle virksomme stilling, som er vendt mot feilområdet.

Da skruene 26 på den ene side tjener til fastholding av forskalingsbrettet 29 under betongstøpingen av spennankeret 7, for holding av spennankeret 8 under monteringen og for tett anlegg av det rørformede element 25 henholdsvis forlengelsen 28 på endesiden av klemkilene, er de ikke utsatt for noen større belastning, og det kan derfor benyttes vanlige skruer.

Claims (5)

1. Mellomforankringsanordning for forspenning av byggedeler, særlig betongdekker, som fremstilles i flere byggetrinn, ved hjelp av minst et spennelement (2) som utstrekker seg gjennom byggedelene, med to spennankere (7, 8) som hvert har minst en klemkile (21, 22) og med skruer (26) for sammenholding av de to spennankere etter utførelsen av det forutgående byggetrinn og under det etterfølgende byggetrinn, karakterisert vedstive midler (25; 27; 28) for fastholding av klemkilene (21, 22) til de to nevnte spennankere i en avstand, som er valgt slik at bare klemkilen for det ene spennanker befinner seg i full klemvirkning.

2. Mellomforankringsanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat det stive middel er et rørformet, stivt element (25) med en større indre diameter enn spennelementets ytre diameter, at elementet omgir spennelementet (2) og at elementet (25) er anordnet mellom de overfor hverandre liggende endesider (24) av klemkilene for de to spennankere.

3. Mellomforankringsanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat de stive midler er dannet av forlengelser (28) på klemkilen (22'') til et av spennankrene og at den nevnte forlengelse ikke berører spennelementet.

4. Mellomforankringsanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat de stive midler er dannet av et steg (27) som stivt forbinder spennankrenes klemkiler (21', 22'), og at steget er slik utformet at det ikke berører spennelementet.

5. Fremgangsmåte til fremstilling av en mellomforankringsanordning ifølge krav 1, ved innstøping i betong av det første spennanker (7) i mellomforankringsanordningen i løpet av det forutgående byggetrinn og ved forspenning av det angjeldende avsnitt av forspenningselementet etter herdingen av betongen,karakterisert vedat det andre spennanker (8) gjennom hvilket spennelementet forløper deretter festes ved hjelp av skruer (26) til det første, i betong innstøpte spennanker (7) slik, at klemkilene (21, 22) for de to spennankere ligger an mot avstandsholdemidlene (25; 27; 28), at de nevnte skruer bare trekkes så sterkt til at det andre spennanker under betongstøpingen av det etterfølgende byggetrinn forblir på stedet, og at klemkilene (22) for det andre spennanker befinner seg i begynnelsesfasen for deres klemstilling, at etter herdingen av den i det etterfølgende byggetrinn innførte betong det tilordnede avsnitt av spennelementet (2) forspennes slik som det forutgående avsnitt under det forangående byggetrinn.