NO164360B - Pressanker og jordpel. - Google Patents

Abstract

Et jordanker har minst ett fra grunnoverflaten mot et motlager (3) spennbart ankerstrekkelement (1) som holdes lengdebevegelig i grunnen ved hjelp av en omhylling (5). Et ankerlegeme (6) er ved den mot ankerhullbunnen vendte ende forbundet med dette ankerstrekkelement (1). Ankerlegemet virker sammen i det minste med ett trykkpåkjent trykkelement (1')Dette med det omgivne presslegeme (2). samvirkende trykkelement (1') er likeledes forlenget frem til grunnoverflaten, for spenning mot motlageret (3) som. et strekkelement (1"). Det med et presslegeme (3) samvirkende spennelement (1') påkjennes således både på trykk og. strekk.

Description

Oppfinnelsen vedrører byggeelementer i byggegrunn, så som pressankere og presspeler eller lignende, som angitt i innled-ningene til patentkrav 1 og 12.

Fra fagtidsskriftet "Der Bauingenieur 51", 1976, side 110,

er det kjent at det finnes ankere av type A og type B.

Anker av type A overfører forbindelsesspenningene direkte

fra strekkelementet og til presslegemet. Ankere av type B overfører forbindelsesspenningen over et trykkrør til presslegemet .

Ankertype A har den ulempe at forbindelsesspenningen har en spenningstopp ved begynnelsen av presslegemet og avtar mot ankerhullbunnen. Grovt tilnærmet kan man si at forbindelsesspenningen fordeler seg trekantformet, med maksimalverdien ved begynnelsen av presstrekningen og med avtaging mot null i retningen mot enden av presstrekningen.

Ved ankertype B har man tilsvarende ulemper, bare omvendt,

idet forbindelsesspenningen har et maksimum ved ankerhull-bunn-enden og mot presstrekningens luftside går mot null.

En ulempe ved begge ankertyper er at forbindelsesspenningene

er fordelt meget ujevn over forankringslengden, slik at de ikke kan oppta de maksimale forbindelseskrefter.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe et byggeelement så som et anker, en pel eller lignende, hvis ankerkraft hhv. bærekraft er betraktelig øket, med jevn fordeling av forbind-elseskref tene over forankringslengden.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med de kjennetegnende trekk som er angitt i patentkravene 1 og 13.

Utførelsesformer av oppfinnelsen vil gå frem av underkravene.

Fra DE-PS 2019533 er det kjent et forspennbart pressanker

som innbefatter et indre, stangformet strekkelement og et ytre, rørformet strekkelement. De to strekkelementene er forbundne med hverandre ved sine mot borehullbunnen vendte ender. De andre endene er forbundne med spenninnretninger. Den,mot borehullbunnen vendte ende av det ytre strekkelement er omgitt av et presslegeme som strekker seg over en forankringsstrekning. En ulempe ved dette kjente anker er at spenninnretningen for forspenning av det indre strekkelement avstøtter seg mot den ytre enden av det rørformede strekkelement. Ved forspenningen av det indre strekkelement overføres ingen krefter til byggegrunnen. Det dreier seg her bare om en indre spenningstilstand. Spennes det ytre strekkelement ved hjelp av den mot byggegrunnfundamentet avstøttede spenninnretning, så overføres det krefter til byggegrunnen. Forbindelsesspenningens maksimum vil befinne seg ved begynnelsen av presstrekningen og går mot null mot enden av press-strekningen. Dette kjente anker oppfører seg derved på samme måte som et anker av typen A.

Fra DE-OS 2.627.524 er det kjent et pressanker med et motlager og spennelement hvor et strekkelement med en ankerfot og et omsluttende rør er innleiret i den omsluttende masse. De enkelte strekkelement er her forankret ved hjelp av separate endeflater i et presslegeme, eller de kan være forankret i en eneste grunnplate.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvis-ning til tegningene, som viser utførelseseksempler.

På tegningene viser:

Fig.1 et skjematisk sideriss av et kjent anker av type A, med tilhørende diagram for

spenningsforløpet,

fig.2 viser et skjematisk sideriss av et kjent anker av type B, med tilhørende diagram

for spenningsforløpet,

fig.3 viser et skjematisk sideriss av et anker ifølge oppfinnelsen, med tilhørende diagram for spenningsforløpet,

fig.4 viser en modifisert utførelsesform av

utførelsen i fig.3,

fig.5 viser et skjematisk tverrsnitt etter

V- V i fig.3,

fig.6 viser et skjematisk tverrsnitt etter linjen

VI- VI i fig.4,

fig.7a viser et skjematisk dellengdesnitt av et anker ifølge oppfinnelsen, i området ved

presslegemet,

fig.7b viser et dellengdesnitt av et anker ifølge

7a, i området ved den frie ankerlengde, fig.7c viser et skjematisk tverrsnitt etter linjen

VIIc-VIIc i fig.7a,

fig.7d viser et skjematisk tverrsnitt etter linjen

Vlld-VIId i fig.7b,

fig.8a viser et dellengdesnitt av et anker ifølge oppfinnelsen ifølge en ytterligere modifisert

utførelsesform, i området ved presslegemet, fig.8b viser et dellengdesnitt av et anker ifølge

fig.8a, i området ved den frie ankerlengde, fig.8c viser et skjematisk tverrsnitt etter linjen VIIIc-VIIIc i fig.8b,

fig.9 viser et skjematisk dellengdesnitt av et anker ifølge oppfinnelsen ifølge en ytterligere utførelsesform i området ved presslegemet,

fig.9a viser et skjematisk tverrsnitt etter linjen

IXa-IXa i fig.9,

fig.10 viser et skjematisk lengdesnitt gjennom en

pel ifølge oppfinnelsen,

fig.11 viser et skjematisk dellengdesnitt av en pel ifølge en modifisert utførelsesform,

og

fig.12 viser et skjematisk dellengdesnitt av en pel

ifølge en ytterligere utførelsesform.

Det i fig.1 viste kjente pressanker av typen A har et strekkelement 1, eksempelvis i form av et spennstål. Dette i et ikke vist ankerhull innførte strekkelement 1 er over forankringslengden 1 pressomhyllet med herdende byggemateriale. Det herdende byggematerialet, fortrinnsvis sement, har direkte forbindelse med strekkelementet. Etter herdingen av byggematerialet spennes strekkelementet 1 ved hjelp av en ikke vist spenn-presse. Denne spenning skjer i pilretningen, mot et motlager 3.

I overgangen byggemateriale/grunn vil det opptre en forbindel-sesspenning. Denne vil i grov tilnærming ha trekantformet for-løp. Dette trekantformede forløp over pressestrekningen er vist i det tilhørende skjematiske diagram 4. Spenningen vil ha et maksimum ved begynnelsen av presstrekningen og går så mot null i retning mot bunnenden. Overskrides den opptagbare spenning, så vil i grov tilnærming spenningstrekanten bevege seg mot ankerets bunnende, slik det er vist med stiplede linjer. Det er ikke mulig å øke den opptagbare ankerkraft vilkårlig ved forlengelse av presslegemet 2. Ved meget lange presslegeme-lengder vil spenningen være liten eller lik null ved ankerets bunnende.

De i fig.2 skjematisk viste kjente anker av type B har et strekkelement 1 i form av et spennstål. Dette strekkelement 1 er forsynt med et omhyllende rør 5 (antydet med stiplede linjer). Dette rør 5 friholder strekkelementet 1 mot direkte forbindelse med presslegemet 2. Ved bunnenden er strekkelementet 1 forbundet med et ankerlegeme 6. Med dette ankerlegeme er et trykkelement 1' forbundet. Trykkelementet har som regel form av et rør og omgir her strekkelementet 1 konsentrisk. Strekkelementet 1 spennes ved hjelp av en ikke vist spennpres-se i pilretningen, mot et motlager 3. I overgangen byggemateriale/grunn får man også her i en grov tilnærming et trekantformet forløp av spenningsdiagrammet 4<1>, men spenningsmaksi-mum ligger her ved presstrekningens bunnende.

Det i fig.3 skjematisk viste anker ifølge oppfinnelsen har minst to strekkelementer 1 og 1<1>. Disse er ved bunnenden direkte eller indirekte forbundne med hverandre ved hjelp av ankerlegemet 6. Strekkelementet 1 er som for ankertypen B i fig.2 over hele sin lengde forsynt med et omhyllende rør

5, slik at strekkelementet ikke har noen forbindelse med presslegemet 3. Strekkelementet 1<1>, som ikke har noe omhyllende rør i presslegemets område, er fortrinnsvis profi-lert eller ribbet og har direkte forbindelse med presslegemet. Det står også direkte eller indirekte i forbindelse med ankerlegemet 6 ved strekkelementets 1 bunnende. På denne måten blir strekkelementets 11 bunnendestrekning trykkpåkjent via strekkelementet 1 og ankerlegemet 6.

Såvel strekkelementet 1 som strekkelementet 1' blir ved hjelp av ikke viste presser spent i de viste pilretninger, mot motlageret 3.

Som vist i fig.5 kan strekkelementet 1 utgjøres av et eneste spennstål, omgitt av et rør 5. Strekkelementet 1' dannes av enkeltstaver og/eller kordeler anordnet konsentrisk om strekkelementet 1 .

Som vist i fig.6 kan det sentrale strekkelement 1 også bestå

av flere, her tre enkeltstaver eller kordeler, og det er også her omgitt av et rør 5, som er felles for samtlige enkeltstaver eller kordeler. I tillegg er det mellom strekkelementene 1' i området ved endestrekningene, innlagt tilleggsjern 8 som ved bunnenden likeledes er direkte eller indirekte forbundet med ankerlegemet 6, mens deres andre ender slutter fritt ved enden av presstrekningen. Disse tilleggsjern 8 danner trykkelementet sammen med endestrekningene til strekkelementene 1<1>.

Som vist i fig.3 fremkommer spenningene i diagrammene 4 og 4<1 >når strekkelementene 1 og 1<1> spennes mot motlageret 3, under forutsetning av tilstrekkelig store presstrekninger 1 for for-bindelsen byggemateriale/grunn. Etter spenningsdiagrammet 4, som svarer til ankertype A, følger således det omvendte spen-ningsdiagram 4' som tilsvarer ankertype B.

Med ankeret ifølge oppfinnelsen oppnår man således en ankerkraft som tilnærmet er like stor som den ankerkraft man får til sammen for et anker av typen A og B. Denne større ankerkraft oppnås med vesentlig mindre borearbeide enn det som er nødvendig ved separat fremstilling av henholdsvis et anker av type A og type B.

For ankeret i fig.4 oppnår man i grov tilnærming et rektangulært spenningsforløp.

Dette forutsetter like spennkrefter for strekkelementene 1 og

1' og også en spesiell dimensjonering av presstrekningen.

I fagtidsskriftet "Der Bauingenieur 51", 1976, H.3, er det på side 113 vist dimensjoneringsdiagrammet hvorav man grunnav-hengig kan avlese den for en bestemt presstrekning 1 oppnå-bare ankerbærekraft, som legges til grunn for dimensjoneringen av strekkelementene 1 og 1'. For ved samtidig spenning av strekkelementene 1 og 1' også å kunne oppnå de samme spennkrefter, kreves det en spesiell presse, som tar hensyn til de ulike frie stållengder for strekkelementene 1 og 1<1>.

Med et rektangulært spenningsforløp kan man således oppnå

en større ankerkraft sammenlignet med ankertype A eller B, ved samme ankerlengde, noe som er av stor økonomisk betydning.

Kan spennkraften i strekkelementene 1 og 1 ' ikke gjøres nøyak-tig like store ut ifra strekkelementanordningen, så får man et trapesformet spenningsforløp, med en bare litt dårligere bruksøkonomi.

Fig.7a viser utformingen av et anker, nærmere, i området til presslegemet 2. Strekkelementet 1 er i form av en stålstav eksempelvis skrudd sammen med ankerlegemet 6. Strekkelementet er omgitt av et rør 5, eksempelvis i form av et plastrør. Dette rør 5 strekker seg over hele lengden av strekkelementet 1 og til ankerlegemet 6. I presslegemets område kan dette rør 5 helt eller over en bestemt lengde også bestå av stål, for derved bedre å motvirke en knekking av trykkstavene innover. Røret 5 kan i tillegg ha en ytre profilering og således også ha en trykkrørfunksjon. Ankerlegemet 6 har en omløpende ringskulder 9. I ringrommet 10 mellom røret 5 og skulderen 9 er bunnendene 11 til strekkelementene 1', som foreligger i form av enkeltstaver, innsatt. Byggematerialet som er pres-set inn i ringrommet 10 og herder der, danner en forbindelse mellom ankerlegemet 6 og strekkelementenes 1' ender 11. Ringskulderen 9 forhindrer at byggematerialet kryper unna, og opptar spaltstrekkrefter. Ved tilsvarende forlengelse og profilering av ringskulderen 9 på utsiden kan denne i tillegg også virke som trykkrør og delvis avlaste de trykkpå-kjente staver eller kordeler. Strekkelementenes 1' ender 11, som virker som trykkelementer i sine endestrekninger, er buntet sammen ved hjelp av bånd 12 og derved sikret mot ut-knekking.

Som vist i fig.7d er både strekkelementet 1 og strekkelementene 1' omgitt av rør 5 hhv. 5' i området for den frie ankerlengde. Med ankeret i fig.8a, 8b og 8c er ankerlegemet 6 forsynt med rundt omkretsen fordelte, sylindriske lommeutspar-inger 13 som har innbyrdes lik avstand. Bunnendene til strekkelementene 1' er stukket inn i disse lommene.

Ved den tilsluttende ankerdel som strekker seg over den frie ankestrekning er strekkelementene 1 og 1' omgitt av et felles rør 5'' (fig.8b).

Ved utførelsen av ankeret ifølge fig.9 er ankerlegemet 6 er-stattet av en ved stuking tilveiebragt fortykkelse 15 på endene til de staver eller kordeler som danner strekkelementet 1. Fortykkelsen vil overføre strekkraften gjennom det herdede byggemateriale som utgjør presslegemet 2 og til de trykkele-mentdannende ender av strekkelementene 1'. Et stålrørstykke 16, som omgir enden av strekkelementet 1 og endene av strekkelementene 1' opptar spaltstrekkreftene og hindrer en vekk-kryping av det herdede materiale. Ankerlegemet dannes altså her av fortykningen 15, presslegemet 2 og stålrørstykket 16. Stålrørstykket 16 kan ha såvel innvendige som utvendige pro-fileringer og kan da i tillegg ha en trykkrørfunksjon.

Ankerne ifølge fig. 3-9 kan i presstrekningen i tillegg ha

et omgivende, ikke vist ribberør av plast. Dette ribberør tjener da som ekstra korrosjonsbeskyttelse for permanente ankre.

Den i fig.10 viste stålpel har et ytterrør 20. Dette kan bestå av enkeltseksjoner som er skjøtet sammen ved hjelp av muffer. Innerstangen 20' kan også bestå av enkeltseksjoner, og disse kan stå stumpt mot hverandre uten spesielle forbind-elseselementer. På ytterrøret 20 er det her en eksempelvis fastsveiset endebunn 21. Innerstangen 20' står på denne endebunn. Ytterrøret 20 og innerstangen 20' belastes av et med pilene antydet fundament, eksempelvis over en pelhodeplate 22. Pelhodeplaten er eksempekvis skrudd sammen med innerstangen 20'. Skrueforbindelsen muliggjør også en nøyaktig innstilling av pelhodeplaten 22 i den ønskede beregnede høyde. En sammentrykkbar eller utklembar masse 23 skiller til å begynne med ytterrørets 20 endeflate fra den motlig-gende endeflate på pelhodeplatens 22 ringflens.

Massen 23 er et element som tjener til avstandsholding samtidig som det tetter mot inntrengende sement.

Høyden av massen 23 tar hensyn til de elastiske stukninger som skylles de ulike virksomme lengder av ytterrøret 20

og innerstangen 20'. Først etter forbruk av den elastiske differanselengde, som er større for den av stål utførte inner-stand 20' en for det av stål utførte ytterrør 20, skal de to endeflater få full kraftsluttende kontakt.

Velger man nå like tverrsnitt for ytterrøret 2 0 og innerstangen 20', og er den med forbindelsesribber 24 utførte kraftover-føringslengde i presslegemet 20 avstemt etter grunnen, så vil, når man ser bort fra den lille kraftoverføring som skyldes trykktopper, man også her i meget grov tilnærming få rektang-ulære spenningsflater.

Den i fig.11 viste stålpel har en annen pelhodeutførelse. Stålpelen belastes av et fundament som overfører lasten ved hjelp av forbindelsesspenninger til et rørformet pelhodelegeme 30, slik det er antydet med pilene. Pelhodelegemet 30 er her eksempelvis skrudd sammen med innerstangen 20'. Også her er det lagt inn en sammentrykkbar eller utklembar masse 23 som foreløpig skilleelement, og sammenskruingen muliggjør også her en nøyaktig høydeinnstilling.

Ved like kraftandeler for pelrøret 20 og innerstangen 20' vil man her ikke bare langs kraftoverføringslengden i byggegrunnen få et rektangulært forbindelsesspenningsforløp 4 og 4', men man vil også langs kraftoverføringslengden i fundamentområdet får et i grov tilnærming rektangulært forbindelsesspenningsforløp 4" og 4"<1>, med tilhørende fordeler med hensyn til opptak av pelkraften i dårlig eller uarmert betong.

Interessant er også det som følge av konstruksjonen oppstå-ende normalspenningsforløp 31 i pelhodelegemet 30. Strekkom-rådet (+) gir en tverrkontraksjon, mens trykkområdet (t) gir en tverrutvidelse. En tverrutvidelse øker den opptagbare for-bindelsesspenning, mens en tverrkontraksjon reduserer den. Dette kan man motvirke ved hjelp av små variasjoner av kraft-andelene til pelrøret 20 og innerstangen 20'.

Det kan også være fordelaktig å snu pelhodelegemet 30, slik det er vist i fig. 12. Man vil da, slik normalspenningsfor-løpet viser, bare få trykkspenning i pelhodelegemet 30.

Ved en tverrutvidelse optimaliseres den opptagbare forbindel-sesspenning, noe som kan være fordelaktig ved fundamenter som har en tilsvarende armering.

Claims (15)

1. Pressanker med minst ett fra Jordoverflaten mot et motlager (3) spennbart ankerstrekkelement (1), en dermed forbundet ankerfot (6) og en omhylling (5) rundt ankerstrekkelementet (1), helt inn til ankerfoten (6), karakterisert ved minst ett ekstra, mot motlageret (3) spennbart strekkelement (1<*>) som samvirker med ankerfoten (6) og er innleiret i pressmassen (2) over hele sin forankringslengde (1).;

2. Pressanker ifølge krav 1, karakterisert ved at ankerstrekkelementet (1) er anordnet sentrisk og at de ekstra strekkelementer (1') er anordnet konsentrisk relativt dette.;

3. Pressanker ifølge krav 2, karakterisert ved at det sentriske ankerstrekkelement (1) og de ekstra strekkelementer (1') er dannet av flere enkeltkordeler eller stenger.;

4. Pressanker ifølge krav 3, karakterisert ved at det mellom de ekstra strekkelementer (1') er innlagt tilleggsjern (8) som strekker seg helt eller delvis over forankringslengden (1) og samvirker med ankerfoten (6).;

5. Pressanker ifølge krav 1, karakterisert ved at det sentriske ankerstrekkelement (1) er skrudd sammen med ankerfoten (6) og at ankerfoten (6) har en ringskulder (9) for opptak av endene (11) til de ekstra strekkelementer (!')•;

6. Pressanker ifølge krav 1, karakterisert ved at at over den frie ankerlengde er såvel det sentriske ankerstrekkelement (1) og de ekstra strekkelementer (1') omgitt av omhyllingsrør (5,5').;

7. Pressanker ifølge krav 5, karakterisert ved at ankerfoten (6) har rundt omkretsen Jevnt fordelte lommeuttak (13) for opptak av endene (11) til de ekstra strekkelementer (1').;

8. Pressanker ifølge krav 2, karakterisert ved at ankerstrekkelementet (1) og de ekstra strekkelementer (1') er omgitt av et omhyllingsrør (5") over hele den frie stållengden.;

9. Pressanker ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det sentriske ankerstrekkelement (1) er stuket til et hode (15) og at dette hode (15) og endene (11) til de omgivende ekstra strekkelementer (1<*>) er omgitt av et stålrørstykke (16).

10. Pressanker ifølge krav 1, karakterisert ved at ankerstrekkelementet (1) og de ekstra strekkelementer (1') i området til kraftinnføringslengden (1q) i tillegg er omgitt i en viss avstand med et ribberør, eksempelvis av plast.

11. Pressanker ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at overflatene til ankerdelene er profilerte.

12. Presspel med et 1 et pelhull Innført trykkelement (20'), karakterisert ved at trykkelementet er omgitt av et på jordsiden lukket, konsentrisk rør (20), hvilket rør (20) er innleiret i en pressmasse (2), og ved at trykkelementet (20') og røret ved luftside-enden er trykk-pådragbare via overføringslegemer (22,30).

13. Presspel ifølge krav 12, karakterisert ved at et trykkpådragbart pellegeme (22) er løsbart forbundet med den øvre enden av trykkelementet (20'), idet pellegemets nedre kant ender i en avstand fra rørets (20) øvre kant.

14. Presspel ifølge krav 13, karakterisert ved at pelhodelegemet (22) har en trykkopptagende plate.

15. Presspel ifølge krav 13, karakterisert ved at pelhodelegemet (30) er et friksjonslegeme.