NO312601B1 - Stolpesko - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en stolpesko for fastgjøring av en betongpæle til en underkonstruksjon, hvilken stolpesko oppviser flere forankringsanordninger som hver omfatter en bunnplate med et bolthull for en ankerbolt i underkonstruksjonen, hovedarmering for feste i betongen og utligningsarmering.

Stolpesko med slike forankringsanordninger er velkjent innen bygningsbransjen. Tidligere anvendte forankringsanordninger oppviser en stiv bunnplate, på hvilken er sveiset forankringsorganer og et beskyttelsesdeksel. Forankringsorganene er hovedarmering og utligningsarmering. Hovedarmeringen befinner seg eksentrisk i forhold til bolthullet, som i en belastningssituasjon påvirkes av en boltkraft. Derfor trengs en utlignende kraft på den siden av hovedarmeringen som er motsatt av bolthullet. Et problem med dette er at bunnplatens dimensjoner blir forholdsvis store og at hovedarmeringens kapasitet må overstige boltkapasiteten med den kraft som rettes mot den bakre armeringen.

Et problem med de tidligere løsningene består således i den størrelsen som kreves for bunnplaten, slik at det ikke er plass til stolpeskoen på alle typer pæler, og det er blitt nødvendig med spesialløsninger. I disse spesialløsninger tilsvarer bunnplatens størrelse hele pæletverrsnittet. Spesialløsninger er imidlertid dårlige løsninger hva produksjonen angår, og blir også dyre for kundene. Bunnplatens store breddemål og hovedarmeringens store tykkelsesdimensjoner fører til at stolpeskoene blir tunge og også dyre på grunn av vekten.

Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til en stolpesko med hvilken ulempene med den kjente teknikk kan elimineres. Dette er oppnådd med en stolpesko i henhold til oppfinnelsen, som kjennetegnes ved at hver forankringsanordning omfatter en stiv vinkelstålkonstruksjon er festet til bunnplaten slik at sideplanene til vinkelstålkonstruksjonen hovedsakelig er vinkelrett på bunnplatens plan, idet i det minste ett forankringsstykke er anordnet i den øvre del av vinkelstålkonstruksjonen, innrettet til å forankre kreftene i den øvre del av vinkelstålkonstruksjonen i pælen, at forankringsmidler er anordnet i den nedre del av vinkelstålkonstruksjonen, for å forankre kreftene i det andre planet til vinkelstålkonstruksjonen, idet vinkelstålkonstruksjonen er innrettet til å rette de krefter som utligner virkningen av krefter bevirket av en bolt som skal anordnes i bolthullet og av hovedarmeringen, i tverretningen i forhold til de kreftene som bevirkes av bolten og hovedarmeringen, slik at de utlignende kreftene ikke øker hovedarmeringens kapasitetsbehov.

En fordel med oppfinnelsen er fremfor alt at det oppnås fastgjøring i bunnplaten med støtte til to sider ved å feste en stiv vinkelstålkonstruksjon i bunnplaten, slik at bunnplatens tykkelse kan minskes i forhold til de tidligere løsningene. En ytterligere fordel med oppfinnelsen er at det ved anvendelse av en utførelsesform med to hovedarmeringer og så små bunndimensjoner som mulig kan fremstilles forspente pæler, hvilket tidligere ikke har vært gjort ved pæleskjøting. I en slik løsning kan strenger føres, gjennom dekselets tak uten at hovedarmeringen hindrer denne løsningen. Det er således mulig å fremstille flere pæler på et eneste underlag slik at en streng forløper gjennom flere pæler. Strengene kappes etter at betongen har herdet. For forspente pæler trengs ofte ytterligere strenger i tillegg til de strenger som finnes i hjørnene, hvilke strenger i dette tilfelle forløper gjennom dekselets tak og bolthullet. Ettersom sidedimensjonene til forankringsanordningene i henhold til oppfinnelsen er små, er det mulig å benytte flere strenger innenfor et område mellom forankringsanordninger, hvilket område i dette tilfelle er fritt, ettersom det der ikke finnes noen bunnplate slik som i de tidligere anvendte konstruksjonene. Ved hjelp av en stiv plate som er festet til vinkelstålkonstruksjonen ovenfor beskyttelsesdekselet kan hovedarmeringen festes inne i vinkelen til vinkelstålet, slik at eksentrisiteten mellom boltkraften og en forankringsarmering og samtidig de krefter som rettes mot vinkelstålkonstruksjonen minsker og gjør det mulig å benytte et mindre vinkelstål. Platen ovenfor beskyttelsesdekselet muliggjør også at en tverrgående skyvekraft bevirket av en hake kan opptas ved hjelp av vinkelstålkonstruksjonen, slik at hakekraften ikke belaster hovedarmeringen, det vil si at hakekraften ikke forårsaker noen tilleggsbelastning på hovedarmeringen og således ikke minsker dens kapasitet.

I det følgende skal oppfinnelsen forklares nærmere ved hjelp av utførelseseksempler vist på de vedføyde tegninger.

Fig. 1 viser en prinsipiell sideprojeksjon av en utførelsesform av en

forankringsanordning som inngår i en stolpesko i henhold til oppfinnelsen.

Fig. 2 viser utførelsesformen i fig. 1 sett ovenfra.

Fig. 3 viser en prinsipiell sideprojeksjon av en utførelsesform av en stolpesko, i hvilken

oppfinnelsens grunnidé utnyttes.

Fig. 4 viser utførelsesformen i fig. 3 sett ovenfra.

Fig. 5 viser en andre utførelsesform av anordningen i fig. 3, sett ovenfra.

Fig. 6 viser en prinsipiell projeksjon av en andre utførelsesform av en forankringsanordning som inngår i en stolpesko i henhold til oppfinnelsen, sett ovenfra.

Fig. 7 viser en prinsipiell sideprojeksjon av utførelsesformen i fig. 6.

Fig. 8 viser i perspektiv en utførelsesform av en forankringsanordning som inngår i en

stolpesko i henhold til oppfinnelsen.

En foretrukket utførelsesform av en forankringsanordning som inngår i en stolpesko i henhold til oppfinnelsen er vist i fig. 1 og 2, idet det benyttes flere, som regel fire slike forankringsanordninger i stolpeskoen, én i hvert hjørne. Fig. 1 og 2 viser en bunnplate 1 og et bolthull 2 i bunnplaten 1. Videre er det vist en hovedarmering 3, som f.eks. kan fremstilles av kamstål, og et beskyttelsesdeksel 4, som er beregnet til å hindre betong i å komme til det område av bunnplaten som omfatter bolthullet 2.

Hensikten med stolpeskoen er å gjøre det mulig å feste en pæle fremstilt av betong i et underlag. En stolpesko i henhold til oppfinnelsen anordnes i konstruksjonen ved støping av pælen, slik at den festes i betongen, f.eks. ved hjelp av hovedarmeringen. Dersom en pæle med f.eks. kvadratisk tverrsnitt fremstilles, anordnes det ved hvert hjørne av pælens nedre ende en forankringsanordning i henhold til fig. 1 og 2, hvilken anordning festes i betongen slik som angitt ovenfor. Områdene over bolthullet og under beskyttelsesdekselet forblir åpne, slik at en ferdig pæle kan festes ved hjelp av bolter og muttere anordnet på forhånd på monteringsplassen, slik at boltene anordnes slik at de forløper gjennom bolthullene 2 og mutterne skrues inn på boltene.

De ovenfor angitte fakta består i for fagmannen fullstendig konvensjonell teknikk, og beskrives ikke mer utførlig i denne sammenheng.

Grunnidéen med stolpeskoen i henhold til oppfinnelsen er at et moment som bevirkes av eksentrisiteten til den belastende bolten og hovedarmeringen 3 utlignes med et kraftpar som virker vinkelrett i forhold til kreftene fra bolten og hovedarmeringen 3, slik at de utlignende kreftene ikke øker hovedarmeringens kapasitetsbehov. Et vesentlig trekk ved oppfinnelsen er således at en stiv vinkelstålkonstruksjon 5 er festet i bunnplaten 1 slik at sideplanene til vinkelstålkonstruksjonen 5 hovedsakelig er vinkelrett i forhold til planet til bunnplaten 1. Vinkelstålkonstruksjonen 5 er innrettet til å rette de utlignende kreftene i tverretningen i forhold til de krefter som bevirkes av den bolt som skal anordnes i bolthullet 2 og av hovedarmeringen 3, slik at de utlignende kreftene ikke øker kapasitetsbehovet til hovedarmeringen 3.

De utlignende kreftene rettes således i tverretningen, slik at vinkelstålkonstruksjonen sveises til bunnplaten 1, hvorved et moment som bevirkes av eksentrisitet kan overføres til en armering i pælen eller til betongen som trykk eller strekk i den øvre og nedre delen av vinkelstålkonstruksjonen 5. Trykk og strekk mot den øvre og nedre delen fungerer som stabiliserende kraftpar.

Såvel trykkende som trekkende krefter rettes via bolten mot forankringsanordningen. Avhengig av kraftens retning utsettes den øvre og nedre delen av vinkelstålkonstruksjonen 5 på enten for krefter som trykker pælen eller for krefter som trekker pælen, hvilke krefter tas hensyn til på følgende måte.

Når trekkende krefter påvirker forankringsanordningen, utsettes den nedre delen av vinkelstålkonstruksjonen for trykk, som overføres til pælebetongen og ikke krever noen særskilte tiltak. På den annen side utsettes den øvre delen av vinkelstålkonstruksjonen for en kraft som er rettet utover fra pæletverrsnittet og kan bryte løs betong fra pælens hjørne. Kreftene i vinkelstålkonstruksjonens øvre del bør forankres i pælen på en eller annen måte. Disse krefter kan forankres med i det minste ett forankringsstykke anordnet i vinkelstålkonstruksjonens øvre del, hvilket stykke er innrettet til å forankre kreftene i vinkelstålkonstruksjonens øvre del i pælen. Forankringsstykkene kan f.eks. være haker, som monteres i forbindelse med en armering av pælen og utgjør en del av pælens armering. Kreftene kan også forankres med et forankringsstykke som er festet i vinkelstålkonstruksjonens øvre del, f.eks. med et anker av kamstål eller en forankringsstang e.l., som forbinder forankringsanordningene på pælen med hverandre. En slik utførelsesform er vist i fig. 3 og 4, med henvisningstallet 6. Av fig. 3 og 4 fremgår også tydelig hvordan forankringsanordningene er anordnet i pælens ende. Disse krefter kan dessuten forankres ved hjelp av et forankringsstykke som er utstyrt med et endeanker, eller et eller annet tilsvarende middel, som kan overføre kreftene til betongen.

Når trykkende krefter påvirker forankringsanordningenen, utsettes den øvre delen av vinkelstålkonstruksjonens vinkel for en kraft som trykker mot pælen, hvilket ikke krever noen særskilte tiltak. Den nedre delen av vinkelstålkonstruksjonen utsettes for strekk, som virker utover fra pæletverrsnittet og som på den måten kan bryte opp pælens nedre hjørne. Denne strekkraft bør stabiliseres slik at kreftene overføres til pælen. Kreftene kan overføres med i det minste et forankringsmiddel festet i vinkelstålkonstruksjonens nedre del og innrettet til å forankre kreftene i vinkelstålkonstruksjonens nedre del i pælen. Dette forankringsmiddel kan f.eks. være et kamstålanker 7 e.l. anordnet i vinkelstålkonstruksjonens nedre del, slik som vist i fig. 1, 2, 3 og 4. Forankringsmiddelet kan også være en del som er utstyrt med et endeanker eller et middel som forbinder forankringsanordningene med hverandre, f.eks. en bunnplate 8, til hvilken forankringsanordningene som inngår i stolpeskoen er festet, slik som vist f.eks. i fig. 3 og 4. Bunnplaten overfører kreftene mot forankringsanordningen på den motsatte siden. Forankringsanordningene sveises fast til bunnplaten 8, slik at det dannes en enhetlig stolpesko, som oppviser en forankringsanordning i hvert hjørne. Det tverrgående strekket som hver forankringsanordnings nedre del utsettes for overføres til den motsatte forankringsanordningen via bunnplaten 8 og fra den motsatte forankringsanordningen videre til betongen. Bunnplatens form kan variere etter behov i hvert enkelt tilfelle, og fig. 5 viser en utførelsesform med en rund bunnplate 8. Hva de øvrige delene angår tilsvarer eksemplet i fig. 5 eksemplet i fig. 3 og 4, bortsett fra at fig. 5 ikke viser noe forankringsmiddel i form av kamstålanker e.l..

Bunnplaten 8 danner et endestykke, som kan benyttes f.eks. som endestøpeform under støpingen. En enhetlig bunnplate er også fordelaktig, fordi den f.eks. benyttes for runde pæler på grunn av nøyaktighetsproblemer. Dette førte tidligere til at en tykk bunnplate med hele pæletverrsnittets størrelse ble dyr og tung å håndtere. Ettersom stolpeskoen i henhold til oppfinnelsen har små sidedimensjoner, kan det benyttes en konstruksjon med en bunnplate 8.

I henhold til eksemplene i figurene er hovedarmeringen 3 sveiset til innsiden av vinkelstålkonstruksjonen 5. Hovedarmeringen kan også sveises innen området til vinkelen til vinkelstålkonstruksjonen eller på utsiden av vinkelstålkonstruksjonen. Hovedarmeringen kan være rett eller utstyrt med et endeanker. Hovedarmeringen kan være en eller flere stenger. Dessuten kan hovedarmeringen 3 sveises til en stiv plate som er tverrliggende i forhold til vinkelstålkonstruksjonen og til bunnplaten 1. Den stive platen kan sveises til vinkelstålkonstruksjonens øvre kant slik at den rager ovenfor beskyttelsesdekselet. Dersom hovedarmeringen sveises til denne platen, minsker eksentrisiteten mellom bolten og hovedarmeringen og de krefter som er rettet mot vinkelstålkonstruksjonen 5. Beskyttelsesdekselet kan naturligvis dannes på mange forskjellige måter. Beskyttelsesdekselet kan fremstilles som en fast del av stolpeskoen, eller også som en løs del som forblir på sin plass i den tiden støpingen varer. Fig. 6 og 7 viser en alternativ utførelsesform av en forankringsanordning i henhold til oppfinnelsen. I utførelsesformene i henhold til fig. 1 - 5 består vinkelstålkonstruksjonen 5 av et konvensjonelt vinkelstål. I utførelsesformen i henhold til fig. 6 og 7 er en vinkelstålkonstruksjon 15 utformet slik at forankringsstykket og forankringsmiddelet utgjøres av flenser 16, 17, som er parallelle med vinkelstålkonstruksjonens sider og er innrettet til å danne forlengelser av sidene utenfor vinkelpunktene. Dette fremgår tydelig av fig. 6. I denne utførelsesformen overfører flensene 16, 17 tverrgående belastninger til betongen. Hva de øvrige detaljene angår tilsvarer utførelsesformen i fig. 6 og 7 utførelsesformene i fig. 1-5. I fig. 6 og 7 anvendes de samme henvisningstall som på tilsvarende steder i fig. 1 - 5. Fig. 8 viser i perspektiv en annen alternativ utførelsesform av oppfinnelsen, og som ligner utførelsesformen vist i fig. 1 og 2, med den forskjell at bunnplaten 1 er noe tykkere og fullstendig omgis av vinkelstålkonstruksjonen 5 på to sider. Dessuten er vinkelstålkonstruksjonen 5 avsmalnende oppover.

Utførelseseksemplene beskrevet ovenfor er på ingen måte ment å begrense

oppfinnelsen, idet oppfinnelsen kan varieres fullstendig fritt innen rammen av patentkravene. Således er det klart at stolpeskoen i henhold til oppfinnelsen eller dens deler ikke nødvendigvis behøver å være nøyaktig slik som vist i figurene, idet løsninger av andre typer også er mulig. For eksempel kan vinkelstålkonstruksjonens sidedimensjoner være lik, større eller mindre enn bunnplatens, osv.

Claims (11)

1. Stolpesko for fastgjøring av en betongpæl til en underkonstruksjon, hvilken stolpesko oppviser flere forankringsanordninger som hver omfatter en bunnplate (1) med et bolthull (2) for en ankerbolt i underkonstruksjonen, hovedarmering (3) for feste i betongen og utligningsarmering, karakterisert ved at hver forankringsanordning omfatter en stiv vinkelstålkonstruksjon (5, 15) som er festet til bunnplaten (1) slik at sideplanene til vinkelstålkonstruksjonen (5, 15) hovedsakelig er vinkelrett på bunnplatens plan, idet i det minste ett forankringsstykke er anordnet i den øvre del av vinkelstålkonstruksjonen (5, 15), innrettet til å forankre kreftene i den øvre del av vinkelstålkonstruksjonen (5, 15) i pælen, at forankringsmidler er anordnet i den nedre del av vinkelstålkonstruksjonen (5, 15), for å forankre kreftene i det andre planet til vinkelstålkonstruksjpnen (5, 15), idet vinkelstålkonstruksjonen (5, 15) er innrettet til å rette de krefter som utligner virkningen av krefter bevirket av en bolt som skal anordnes i bolthullet (2) og av hovedarmeringen (3), i tverretningen i forhold til de kreftene som bevirkes av bolten og hovedarmeringen (3), slik at de utlignende kreftene ikke øker hovedarmeringens kapasitetsbehov.

2. Stolpesko som angitt i krav 1, karakterisert ved at forankringsstykkene utgjør en del av pælens armering.

3. Stolpesko som angitt i krav 1, karakterisert ved at forankringsstykkene er kamstålankre e.l., anordnet i den øvre del av vinkelstålkonstruksjonene (5).

4. Stolpesko som angitt i krav 1, karakterisert ved at forankringsstykkene er forankringsstenger e.l. (6), som forbinder forankringsanordningene med hverandre.

5. Stolpesko som angitt i krav 1, karakterisert ved at forankringsmidlene er kamstålankre e.l. (7) anordnet i den nedre del av vinkelstålkonstruksjonene (5).

6. Stolpesko som angitt i krav 1, karakterisert ved at forankringsmidlene forbinder forankringsanordningene med hverandre.

7. Stolpesko som angitt i krav 5, karakterisert ved at forankringsmidlene er en bunnplate (8), til hvilken forankringsanordningene er festet.

8. Stolpesko som angitt i krav 1, karakterisert ved at forankringsstykkene og forankringsmidlene utgjøres av flenser (16, 17), som hovedsakelig er parallelle med sidene til vinkelstålkonstruksjonene (15) og innrettet til å danne forlengelser av sidene til vinkelstålkonstruksjonene (15) utenfor vinkelpunktene.

9. Stolpesko som angitt i hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hovedarmerihgene (3) er festet i vinkelstålkonstruksjonene (5, 15).

10. Stolpesko som angitt i krav 9, karakterisert ved at hovedarmeringene (3) er festet til de indre flater på vinkelstålkonstruksjonene (5, 15).

11. Stolpesko som angitt i hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved at det i den øvre del av hver vinkelstålkonstruksjon (5, 15) er festet en stiv, tverrgående plate, og at hovedarmeringen (3) er festet i denne platen.